• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권4호
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• pp.519-526
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• 2023

Panax ginseng is one of the most important herbal medicinal plants consumed as health functional food and can be fermented to achieve better efficacy. Lacticaseibacillus, one of the representative genera among lactic acid bacteria (LAB), has also been used as a probiotic material for health functional foods due to its beneficial effects on the human body. To achieve a synergistic effect by using these excellent dietary supplement ingredients together, a novel LAB strain was isolated from the root of 6-year-old ginseng. Through similarity analysis of 16S rRNAs and whole-genome sequences, the strain was confirmed as belonging to the genus Lacticaseibacillus and was named L. casei KGC1201. KGC1201 not only met all safety standards as food, but also showed excellent probiotic properties such as acid resistance, bile salt resistance, and intestinal adhesion. In particular, KGC1201 exhibited superior acid resistance through morphological observation identifying that the cell surface damage of KGC1201 was less than that of the L. casei type strain KCTC3109. Gene expression studies were conducted to elucidate the molecular mechanisms of KGC1201's acid resistance, and the expression of the glycosyltransferase gene was found to be significantly elevated under acidic conditions. Exopolysaccharides (EPSs) biosynthesized by glycosyltransferase were also increased in KGC1201 compared to KCTC3109, which may contribute to better protection of KGC1201 cells from strong acidity. Therefore, KGC1201, with its increased acid resistance through molecular mechanisms and excellent probiotic properties, can be used in health functional foods to provide greater benefit to overall human health and well-being.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권10호
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• pp.1309-1316
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• 2023

To exert their beneficial effects, it is essential for the commensal bacteria of probiotic supplements to be sufficiently protected as they pass through the low pH environment of the stomach, and effectively colonize the intestinal epithelium downstream. Here, we investigated the effect of a multilayer coating containing red ginseng dietary fiber, on the acid tolerance, and the adhesion and proliferation capacities of three Lactobacillus strains (Limosilactobacillus reuteri KGC1901, Lacticaseibacillus casei KGC1201, Limosilactobacillus fermentum KGC1601) isolated from Panax ginseng, using HT-29 cells, mucin-coated plates, and human pluripotent stem cell-derived intestinal epithelial cells as in vitro models of human gut physiology. We observed that the multilayer-coated strains displayed improved survival rates after passage through gastric juice, as well as high adhesion and proliferation capacities within the various gut epithelial systems tested, compared to their uncoated counterparts. Our findings demonstrated that the multilayer coat effectively protected commensal microbiota and led to improved adhesion and colonization of intestinal epithelial cells, and consequently to higher probiotic efficacy.

• 한국자원식물학회지
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• 제36권4호
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• pp.264-274
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• 2023

본 연구는 제주지역에서 대량 발생하고 있는 생태계 교란 외래식물을 기능성 바이오소재로서의 이용 가능성을 확인하기 위한 연구의 일환으로서, 5종 외래식물체의 70% 에탄올 추출물을 대상으로 항산화, 항염증 및 항균 효과와 유효성분을 조사하였다. 외래식물의 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 애기수영 > 서양금혼초 ≥ 가시상추 > 환삼덩굴 ≥ 왕도깨비가지 순서로 나타났다. 외래식물의 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능 역시 애기수영에서 가장 높았으며, 항산화 효과는 식물 추출물의 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량과 연관된 것으로 확인되었다. LPS로 자극시킨 RAW 264.7 세포에서 외래식물체 에탄올 추출물(100 ㎍ SE/mL)의 NO 및 PGE₂ 생성 억제 효과는 각각 약 20~60%와 10~70%로 나타났고, 애기수영 및 환삼덩굴이 다른 3종에 비해 우수한 것으로 나타났다. 4종의 식중독 유발 미생물 및 5종의 구강 미생물을 대상으로 식물 추출물의 항균 효과를 조사한 결과, 환삼덩굴, 애기수영 및 왕도깨비가지의 에탄올 추출물은 B. subtilis, E. coli, V. parahaemolyticus 및 V. vulnificus 4종 식중독균 모두에 대해 강한 항균 활성을 보였다. 구강충치 유발 미생물인 E. faecalis, L. casei, R. dentocariosa, S. epidermidis, S. mutans에 대한 항균 효과는 환삼덩굴 추출물이 효과적이었으며, 항균 활성에 관여하는 주 유효성분은 pentadecylic acid, palmitic acid, clionasterol 등인 것으로 예측되었다. 이상의 결과는 생태계 교란 외래식물, 특히 애기수영 및 환삼덩굴의 기능성을 갖는 유효성분 분리 및 이용화 연구에 중요한 기초자료가 될 것이며, 항산화, 항염증 및 항균제 개발을 위한 바이오소재 발굴 등에도 중요한 정보를 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제44권1호
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• pp.1-5
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• 2024

본 연구는 저장기간에 따른 사료용 벼 사일리지의 발효특성과 미생물상의 변화 모니터링을 통하여 사일리지의 품질을 평가하기 위한 기초자료를 제공하고자 수행하였다. 사료용 벼는 '영우' 품종을 황숙기에 수확하여 사일리지 제조 후 저장 0, 3, 6, 12개월에 사료가치 및 pH, 유기산, 미생물상의 변화를 분석하였다. 사료용 벼 사일리지의 DM 함량은 저장기간이 길어질수록 다소 감소하였고(p<0.05), CP와 NDF 함량은 큰 차이가 없었다. pH는 발효 전보다 발효 후에 모두 낮게 유지하였고, 젖산 함량은 발효 후 3~6개월에는 높게 유지되다가 12개월에는 급격히 감소하였다(p<0.05). 사료용 벼 사일리지 내 미생물 분포는 발효 이전에는 자연계 유래 토착 미생물인 Weissella (30.8%)와 Pantoea (20.2%)가 우점하였다. 사일리지 제조 후 저장 3개월에는 동종발효 유산균인 Lactiplantibacillus plantarum (31.4%) 우점하였으나, 저장 6개월에는 Lactiplantibacillus plantarum (10.2%)의 감소와 Levilactobacillus brevis (12.8%)의 증가를 나타내며 미생물의 다양성이 지속적으로 유지되었다. 저장 12개월에는 미생물의 다양성이 급격히 감소하여 Lentilcatobacillus buchneri (71.2%)와 Lacticaseibacillus casei (27.0%)가 우점하였다. 결과적으로 사료용 벼 사일리지는 12개월의 저장기간 동안 양호한 발효품질을 유지하였고, 발효특성 변화는 사일리지 내 미생물 분포와 상관관계가 있음을 확인하였다.