• 한국미생물·생명공학회지
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• 제51권1호
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• pp.83-92
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• 2023

본 연구에서는 한국형 프로바이오틱스와 볶은 쓴메밀을 배양하여 쓴메밀의 대표 성분인 rutin에서 quercetin으로 생물전환을 확인하였다. 프로바이오틱스 17종의 유전체 분석 결과 CBT BG7, LC5, LR5, LP3, LA1과 LGA1 등 6종에서 rutin에서 isoquercetin 전환에 관련된 α-rhamnosidase 유전자가 확인되었다. Isoquercetin에서 quercetin 전환에 관련된 β-glucosidase 유전자는 17종의 프로바이오틱스에서 모두 확인되었다. 17종의 프로바이오틱스 중 CBT BG7, LR5, LP3, LA1, LGA1과 ST3 등 6종의 균주가 배양 7일 후 rutin에서 quercetin으로 최대 21.5 ± 0.3%까지 생물전환 하였다. 생물전환 시간 단축을 위하여 프로바이오틱스와 복합 효소 Cellulase KN^®을 함께 배양하였다. 그 결과, 효소 첨가 없이 가장 높은 생물전환율 21.5 ± 0.3%를 보였던 CBT LA1 균주는 효소와 함께 배양 1일 후 84.6 ± 0.5%의 생물전환율을 보였다. 특히 CBT ST3 (96.2 ± 0.4%), SL6 (90.1 ± 1.4%) 그리고 LP3 (90.0 ± 0.4%) 균주는 quercetin으로 90% 이상의 높은 전환율을 보였다. 추가로 프로바이오틱스 생물전환능이 우수하여 quercetin 함량이 높은 배양여액 동결건조물은 RAW264.7 세포에서 LPS에 의해 유도된 NO 생성 억제 효과를 보였다. 본 연구를 통해 한국형 프로바이오틱스와 효소를 조합하여 볶은 쓴메밀과 함께 배양하였을 때 rutin으로부터 항염증, 항산화, 항비만, 항당뇨 활성을 가지는 생리활성 물질 quercetin으로 생물전환이 증가하고 전환 시간이 단축됨을 확인하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제50권3호
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• pp.395-403
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• 2022

본 연구에서는 한국형 프로바이오틱스와 홍삼을 발효하여 저분자 진세노사이드인 compound K (CK)로 생물전환되는지를 확인하였다. 프로바이오틱스 19종의 유전체 분석결과, 진세노사이드 Rb1에서 CK로 전환에 관련된 β-glucosidase는 19종 모든 균주에서 확인되었고, α-arabinofuranosidase 유전자는 3종의 균주, β-xylosidase는 6종 균주, α-rhamnosidase는 8종의 균주에서 확인되었다. 이 중 B. longum CBT BG7는 Rb1으로부터 CK까지 전환시켜, CK 함량을 증가시켰다. 또한, B. breve CBT BR3와 B. lactis CBT BL3은 Rb1을 Rd로 전환시켰다. 균체를 파쇄 또는 미파쇄하여 진세노사이드 전환 반응을 비교했을 때 미파쇄물이 F2와 CK로의 높은 전환량과 수율을 보였다. CBT BG7 + BL3와 BG7 + BR3 혼합균주는 CBT BG7 단독보다 진세노사이드 F2의 함량을 증가시켰다. CBT BG7과 α-amylase 효소를 함께 반응하였을 때에 F2 함량이 증가되었다. 본 연구는 한국형 프로바이오틱스인 CBT BG7, BR3, BL3와 홍삼을 함께 섭취할 경우, 건강에 도움을 주는 생리활성물질인 CK의 생산을 확인하였다. 추후 부탄올 등 다양한 추출용매를 활용하여 생물전환 효율 및 CK로의 전환율에 대한 추가 연구가 필요해 보인다.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제33권2호
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• pp.111-118
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• 2015

프로바이오틱스, 프리바이오틱스 및 신바이오틱스 등의 물질과 미생물을 조제분유에 강화하여 건강증진 기능성 유산균, 특히 비피더스균과 유산간균의 성장을 선택적으로 자극함으로써 장내균총에 유익한 효과를 나타내고자 하는 노력이 경주되고 있다. 지난 10년 동안, 모유 수유가 장내균총에 미치는 유용 효과를 도모하기 위해서 프로바이오틱스와 프리바이오틱스를 함유하는 새로운 신바이오틱 조제분유가 제안되었다. 새로운 신바이오틱스는 상승 효과로 인해서 프로바이오틱스 및 프리바이오틱스를 개별적으로 사용하는 경우 보다 더 도움이 되는 것으로 기대된다. 한편, 조제분유 및 건조 제품의 제조에 사용되는 가공 기술 및 저장 조건 등이 프로바이오틱스의 생존에 악영향을 미치게 된다. 충분한 유산균수($10^8cfu/g$)로 장내 예정된 부위에 도달하여 숙주에 긍정적인 효과를 나타내기 위해서는 식품 제조공정 및 위장관 통과 시 프로바이오틱스의 생존성을 유지하는 것이 가장 중요한 요소이다. 일반적으로 안전하다고 인정되며, 높은 생물학적 가치를 가지고 있는 물질을 이용하여 적절하고 비용 효율적인 마이크로캡슐화 기술이 개발되면 조제분유의 품질 향상이 가능하게 된다. 프로바이오틱스는 복합적인 효과를 나타낸다. 하나는 살아 있는 생균체가 장내균총에 유익하게 영향을 미쳐 면역조절 효과를 보여주는 것이며, 다른 하나는 사균체가 항-염증 반응을 나타내는 것이다. 최근에, 사균체 또는 정제되지 않은 미생물 분획물이 건강에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 명확하게 정의할 새로운 용어에 대한 필요성이 대두되었다. 그 결과, 충분한 양을 경구 또는 국소적으로 투여했을 때 인간과 동물에게 이로운 작용을 하는 사균체(손상되지 않거나 또는 파손된)나 정제되지 않은 세포 추출물(즉, 복잡한 화학적 조성)을 정의하기 위해 paraprobiotics라는 용어가 제안되었다. 프로바이오틱 균주 또는 프리바이오틱스를 조제분유에 강화했을 때 조제분유 수유아의 분변 미생물균총이 조정된다. 즉, 비피더스균 및 유산간균과 같은 건강 유익한 세균을 증가 시킴으로써, 프리바이오틱스는 분변 미생물균총의 조성을 변경하고, 이에 따라서 면역계의 활성을 조절한다. 따라서, 품질 향상을 위한 조제분유의 개발은 토착 장내균총의 대사 활성과 증식을 선택적으로 자극하는 비피더스균 등의 특정 프로바이오틱스 및 이눌린과 올리고당 등의 프리바이오틱스를 사용하여, 모유의 건강 유용 효과와 유사하게 접근하는 것에 초점을 맞추고 있다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제33권3호
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• pp.165-176
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• 2009

Korean ginseng, which contains ginsenosides and polysaccharides as its main constituents, is orally administered to humans. Ginsenosides and polysaccharides are not easily absorbed by the body through the intestines due to their hydrophilicity. Therefore, these constituents which include ginsenosides Rb1, Rb2, and Rc, inevitably come into contact with intestinal microflora in the alimentary tract and can be metabolized by intestinal microflora. Since most of the metabolites such as compound K and protopanaxatriol are nonpolar compared to the parental components, these metabolites are easily absorbed from the gastrointestinal tract. The absorbed metabolites may express pharmacological actions, such as antitumor, antidiabetic, anti-inflammatory, anti-allergic, and neuroprotective effects. However, the activities that metabolize these constituents to bioactive compounds differ significantly between individuals because all individuals possess characteristic indigenous strains of intestinal bacteria. Recently, ginseng has been fermented with enzymes or microbes to develop ginsengs that contain these metabolites. However, before using these enzymes and probiotics, their safety and biotransforming activity should be assessed. Intestinal microflora play an important role in the pharmacological action of orally administered ginseng.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제51권4호
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• pp.465-473
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• 2023

본 연구에서는 볶음 쓴메밀 '황금미소' 분말을 첨가한 배지에 단일 및 복합 프로바이오틱스를 배양하여 쓴메밀 주요성분인 rutin의 quercetin으로 생물전환능과 이의 항산화, 항염 생리활성을 평가하였다. 단일 균주 배양 시 생물전환률은 각각 LP3 89%, SL6 84%, ST3 87%로 보였으며, 프로바이오틱스 3종 복합 배양 시 97%로 단일균주와 비교하여 유의적으로 증가하였다. 배양 전 배양액과 3종의 단일 균주 배양 및 복합 균주 배양액에서 DPPH, ABTS 분석 결과, 3종 프로바이오틱스 복합 균주 배양 시 항산화 활성이 유의적으로 증가하였다. 또한, LPS에 의해 유도된 RAW 264.7 세포의 염증반응 분석결과, 산화질소 생성능, iNOS와 TNF-α의 mRNA 발현, IL-6와 IL-4 사이토카인 분비능이 3종 프로바이오틱스 복합 균주 배양 시 가장 우수한 효능을 확인하였다. 이상의 결과는 쓴메밀 혹은 rutin이 풍부한 천연물과 이의 생물전환이 가능한 CBT LP3, SL6, ST3의 복합 섭취가 rutin 성분의 quercetin으로 전환 및 항염, 항산화 등의 생리활성 효력 증대에 영향을 줄 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권11호
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• pp.1800-1805
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• 2018

Inflammatory bowel disease, including Crohn's disease and ulcerative colitis (UC), is a chronically relapsing inflammatory disorder of the gastrointestinal tract. Intestinal epithelial cells (IECs) constitute barrier surfaces and play a critical role in maintaining gut health. Dysregulated immune responses and destruction of IECs disrupt intestinal balance. Dextran sodium sulfate (DSS) is the most widely used chemical for inducing colitis in animals, and its treatment induces colonic inflammation, acute diarrhea, and shortening of the intestine, with clinical and histological similarity to human UC. Current treatments for this inflammatory disorder have poor tolerability and insufficient therapeutic efficacy, and thus, alternative therapeutic approaches are required. Recently, dietary supplements with probiotics have emerged as promising interventions by alleviating disturbances in the indigenous microflora in UC. Thus, we hypothesized that the probiotic Bifidobacterium animalis subsp. lactis strain BB12 could protect against the development of colitis in a DSS-induced mouse model of UC. In the present study, oral administration of BB12 markedly ameliorated DSS-induced colitis, accompanied by reduced tumor necrosis factor-${\alpha}$-mediated IEC apoptosis. These findings indicate that the probiotic strain BB12 can alleviate DSS-induced colitis and suggest a novel mechanism of communication between probiotic microorganisms and intestinal epithelia, which increases intestinal cell survival by modulating pro-apoptotic cytokine expression.

• Preventive Nutrition and Food Science
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• 제9권2호
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• pp.138-143
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• 2004

Soybean curd residues (SCR) obtained from hot and cold manufacturing processes were fermented by indigenous microorganisms, Lactobacillus rhamnosus LS and Bacillus firmus NA-l for 15 h at 37$^{\circ}C$. The pH, acidity, viable cell counts, and tyrosine content were evaluated in samples with variations in sugar, starter and type of SCR. The raw Doowon SCR (D-SCR, cold-processed) fermented by indigenous microorganism had a 0.9% acidity and 6.7 ${\times}$ 10$^{7}$ CFU/g viable cell counts, compared with the 0.11 % acidity and 6.7 ${\times}$ 10$^{6}$ CFU/g viable cell counts of raw fermented Pulmuwon SCR (P-SCR, hot-processed). After fermentation of raw P-SCR with 1 % glucose and 1 % L. rhamnosus LS starter, the viable cell counts, tyrosine content and acidity were 4.7 ${\times}$ 10$^{8}$ CFU/g, 16.3 mg% and 0.9%, respectively. In addition, the raw P-SCR fermented with Bacillus firmus NA-l as co-starter had a 0.45% acidity, 2.4 ${\times}$ 10$^{8}$ CFU/g lactic acid bacteria, and 3.3 ${\times}$ 10$^{6}$ CFU/g Bacillus sp. In particular, the tyrosine content was increased 5 fold. The drying of fermented SCR was completed by hot-air drying (5$0^{\circ}C$) within 12 h; the dried P-SCR and D-SCR had 1.8 ${\times}$ 10$^{7}$ CFU/g and 5.3 ${\times}$ 10$^{6}$ CFU/g viable cell counts, respectively. The concentrate of methanol extract from fermented D-SCR inhibited the initial cell growth of E. coli, Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa in liquid culture.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제48권3호
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• pp.276-286
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• 2020

Probiotics are live microorganisms that, when administered in adequate amounts, confer health benefits to the host. This study was conducted for the isolation of potential lactic acid bacteria (LAB) with probiotic properties from goat milk and yogurt. Several tests were conducted in vitro using the standard procedures for evaluating the inhibitory spectra of LAB against pathogenic bacteria; tolerance to NaCl, bile salt, and phenol; hemolytic, milk coagulation, and bile salt hydrolase activities; gastrointestinal transit tolerance; adhesion properties; and antibiotic susceptibility. Among 40 LAB strains screened according to culture characteristics, five isolates exhibited antagonistic properties. Three were identified as Pediococcus acidilactici, and two were identified as Enterococcus faecium, exploiting 16S rRNA gene sequencing. All the isolates succeeded in the gastrointestinal transit tolerance assay and successively colonized mucosal epithelial cells. Based on the results of these in vitro assays, both P. acidilactici and E. faecium can be considered as potential probiotic candidates.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제36권2호
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• pp.121-127
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• 2008

IDCC 9203은 모유 영양아의 분변으로부터 분리하였으며 분자생물학적 동정 결과 Lactobacillus johnsonii로 밝혀졌다. L. johnsonii IDCC 9203은 pH 2.3으로 조정된 MRS 액체배지에서 2시간 반응시 81%의 생존율을 보였으며, 0.3% bile이 함유된 MRS 액체배지에서는 5시간 반응시 57%의 생존율을 보여 산과 담즙에 대한 내성이 있는 것으로 나타났다. L. johnsonii IDCC 9203은 in vitro에서 Caco-2 cells에 대한 부착능이 우수하여 S. typhimurium KCTC 2054의 부착을 경쟁적으로 50%이상 감소시켰다 또한 in vivo에서 L. johnsonii IDCC 9203은 항생제로 교란된 mice의 장내에 정착하여 증식하였으며 이상 증식된 salmonella ($10^9CFU/g$ feces)를 초기 수준 ($(10^5CFU/g$ feces)로 감소시켰다. 이상의 결과에서 L. johnsonii IDCC 9203은 사람 및 동물에 유용한 프로바이오틱 특성을 가지고 있어 정장용 유산균으로 개발될 수 있을 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제22권9호
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• pp.1194-1200
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• 2012

유산균은 일반적으로 프로바이오틱스 균주로 알려져 있다. 가능성이 있는 프로바이오틱스 균주는 세포결합과 부착능 즉, 장상피세포 부착능 및 세포표면의 소수성이 기초적으로 구비되어야 한다. 본 연구에서는 김치로부터 몇몇의 토착 유산균을 분리하였으며, 세포표면 소수성에 근거한 가능성이 있는 프로바이오틱스로서 유산균 한종을 선발하였다. 프로바이오틱스균주로서 선별한 분리균주(BCNU 9070)의 16S 리보좀DNA 염기서열을 분석한 결과 Pediococcus pentosaceus에 속하는 균주임이 확인되었다. P. pentosaceus BCNU 9070 균주는 위액과 담즙산에 대하여 내성을 가졌으며 또한 Listeria monocytogenes 및 Shigella sonnei를 포함하는 6종의 식중독 병원균에 대하여 생육저해활성도 나타내었다. 게다가 P. pentosaceus BCNU 9070 균주는 담즙산 가수분해활성 및 콜레스테롤 동화능도 있음이 확인되었다. 이들 결과를 기초로, P. pentosaceus BCNU 9070은 기능성 식품에 적용가능한 천연 프로바이오틱스 특성을 가지고 있다고 판단된다.