• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권4호
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• pp.763-766
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• 2010

An efficient and simple fermentation process was developed for the production of ${\gamma}$-aminobutyric acid (GABA) by Lactobacillus sakei B2-16. When the L. sakei B2-16 was cultivated in the rice bran extracts medium containing 4% sucrose, 1% yeast extract, and 12% monosodium glutamate, the maximum GABA concentration reached 660.0 mM with 100% conversion yield, showing the 2.4- fold higher GABA concentration compared with the modified MRS medium without the rice bran extracts. The GABA production was scaled-up from a laboratory scale (5 l) to a pilot (300 l) and a plant (5,000 l) scale to investigate the application possibility of GABA production to industrial fields. The production yields at the pilot and plant scales were similar to the laboratory scale using rice bran extracts medium, which could be effective for the low-cost production of GABA.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권7호
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• pp.1182-1189
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• 2016

Lactobacillus brevis ATCC 14869 exhibited a carbon catabolite derepressed phenotype that has ability to consume fermentable sugars simultaneously with glucose. To evaluate this unusual phenotype under harsh conditions during fermentation, the effects of lactic acid and hydrogen ion concentrations on L. brevis ATCC 14869 were examined. Kinetic equations describing the relationship between specific cell growth rate and lactic acid or hydrogen ion concentration were deduced empirically. The change of substrate utilization and product formation according to lactic acid and hydrogen ion concentration in the media were quantitatively described. Although the simultaneous utilization has been observed regardless of hydrogen ion or lactic acid concentration, the preference of substrates and the formation of two-carbon products were changed significantly. In particular, acetic acid present in the medium as sodium acetate was consumed by L. brevis ATCC 14869 under extreme pH of both acid and alkaline conditions.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권1호
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• pp.81-88
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• 2015

This study describes a novel strategy to regulate the metabolic flux for lactic acid production in Lactobacillus casei. The ldhL gene encoding _L-lactate dehydrogenase (L-LDH) was overexpressed in L. casei, and a two-stage oxygen supply strategy (TOS) that maintained a medium oxygen supply level during the early fermentation phase, and a low oxygen supply level in the later phase was carried out. As a consequence, a maximum L-LDH activity of 95.6 U/ml was obtained in the recombinant strain, which was over 4-fold higher than that of the initial strain. Under the TOS for L. casei (pMG-ldhL), the maximum lactic acid concentration of 159.6 g/l was obtained in 36 h, corresponding to a 62.8% increase. The results presented here provide a novel way to regulate the metabolic flux of L. casei for lactic acid production in different fermentation stages, which is available to enhance organic acid production in other strains.

• 한국초지조사료학회지
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• 제35권3호
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• pp.195-200
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• 2015

An investigation was carried out to evaluate the potential role of Lactobacillus Plantarum KCC-10 and KCC-19 on the quality and fermentation characterization of Italian ryegrass (IRG) silages. The physiochemical properties of IRG silage such as crude protein content, neutral detergent fiber, acid detergent fiber, total digestible nutrient and in vitro dry matter digestibility were not affected by KCC-10 and KCC-19. The pH of IRG silage in KCC-10 and KCC-19 treatments decreased compared to the control (p<0.05), while the lactic acid content in KCC-10 and KCC-19 treatments increased compared to the control (p<0.05). In addition, the number of lactic acid bacteria (LAB) in the KCC-10 treatment increased compared to the control (p<0.05). The number of lactic acid bacteria in KCC-19 increased, but there was no significant difference in all treatments. Therefore, we recommend L. plantarum KCC-10 and KCC-19 as potential additive candidates in IRG silage with lots of advantages.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권8호
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• pp.1315-1320
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• 2015

To enhance the γ-aminobutyric acid (GABA) content, the optimized fermentation of soybean with added sea tangle extract was evaluated at 30℃ and pH 5.0. The medium was first inoculated with Aspergillus oryzae strain FMB S46471 and fermented for 3 days, followed by the subsequent inoculation with Lactobacillus brevis GABA 100. After fermentation for 7 days, the fermented soybean showed approximately 1.9 g/kg GABA and exhibited higher ACE inhibitory activity than the traditional soybean product. Furthermore, several peptides in the fraction containing the highest ACE inhibitory activity were identified. The novel fermented soybean enriched with GABA and ACE inhibitory components has great pharmaceutical and functional food values.

• 한국식품영양과학회지
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• 제30권5호
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• pp.806-813
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• 2001

천일염, 한주 소금, 구운 소금 및 죽염이 김치 발효에 중요한 영향을 미치는 미생물인 Leuconostoc mesenteroides, Lactobacillus plantarum과 산막효모인 Pichia membranaefaciens 및 식품오염의 지표균인 E. coli의 생육에 미치는 영향을 조사하였다. 각각의 소금을 3%, 5% 농도로 첨가하여 김치 발효 조건에 따라 배양 온도를 각각 1$0^{\circ}C$, 18$^{\circ}C$, 37$^{\circ}C$로 나누어 비교하였다. 그 결과 Leuconostoc mesenteroides는 배양 온도가 낮을수록, 소금 농도가 높을수록 성장이 저해되었으나 소금 종류별로는 특이할 만한 저해 효과는 나타나지 않았다. Lactobacillus plantarum도 마찬가지로 배양 온도가 낮을수록, 소금 농도가 높을수록 성장이 억제되었으며, 특히 18$^{\circ}C$, 5% 소금농도에서 죽염에 대해 저해 효과가 두드러졌고 1$0^{\circ}C$배양에서는 소금 종류와 농도에 관계없이 생육이 상당히 저조했다. Pichia membranaefaciens는 배양 온도에 관계없이 죽염에서 상당한 저해효과를 보였으며, 특히 18$^{\circ}C$, 5$^{\circ}C$ 소금농도에서는 전혀 자라지 못해 완전한 억제 효과를 보였다. E. coli도 다른 소금에 비해 1$0^{\circ}C$와 18$^{\circ}C$에서 죽염에 대해 저해 효과가 두드러졌다. 따라서 본 실험 결과 김치발효에도 어느 정도 관여하나 과다한 산 생성으로 김치의 가식기간을 단축시키는 Lactobacillus plantarum과 김치 표면에 산막을 형성하여 부패를 촉진시키는 Pichia membranaefaciens 그리고 식품오염의 지표균인 E. coli의 성장에 죽염이 다른 소금에 비해 상당한 저해 효과를 나타내었다.

• 생명과학회지
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• 제22권2호
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• pp.232-238
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• 2012

금정산성 막걸리$^{(R)}$는 전통적인 수제누룩과 쌀로부터 발효된 한국의 전통적인 술이다. 본 연구에서는 막걸리 발효기간 동안 세균과 진균의 다양성을 특성화하기 위해 16S와 28S rRNA 유전자를 목적으로 하는 PCRDenaturing Gradient Gel Electrophoresis (PCR-DGGE) 분석을 수행하였다. 막걸리 발효기간 동안 PCR-DGGE profile에서 검출된 세균은 16S rRNA 유전자 서열에 기초한 동정결과 Lactobacillus spp. (L. curvatus, L. kisonensis, L. plantarum, L. sakei 및 L. gasseri), Pediococcus spp. (P. acidilactici, P. parvulus, P. agglomerans및 P. pentosaceus), Pantoea spp. (P. agglomerans 및 P. ananatis) 그리고 Citrobacter freundii로 총 12종이었으며, 배양2일 이후 L. curvatus가 주된 우점 종을 형성하였다. 반면 PCR-DGGE profile에서 검출된 진균은 28S rRNA 유전자 서열에 기초한 동정결과 Pichia kudriavzevii, Saccharomyces cerevisiae, Asidia idahoensis, Kluyveromyces marxianus, Saccharomycopsis fibuligera 및 Torulaspora delbrueckii로 6종이었으며 주된 우점 진균은 배양0일에서 2일에 P. kudriavzevii에서 배양 3일에서 6일에 S. cerevisiae로 전환되었다. 결과적으로 PCR-DGGE분석은 막걸리발효기간 동안 미생물의 구조와 다양성을 이해하는 데 유용한 도구임을 보여주었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제31권6호
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• pp.971-976
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• 2002

발효온도과 포장방법이 깍두기의 저장기간, 젖산균수 및 깍두기 포장물의 부피변화에 미치는 영향을 측정하였다. 발효온도가 높을수록 pH가 급격히 감소하였으며, 적숙기인 산도0.6%에 도달하는데 걸리는 시간은 $0^{\circ}C$에서 30일로 15$^{\circ}C$에서의 6일에 비해 5배 정도 저장성이 높았다. 발효온도에 따른 Leuconostoc sp. 젖산균의 수는 큰 차이가 없었으나 Lactobacillus sp. 젖산균의 수는 $0^{\circ}C$에서 발효시킨 깍두기에서 가장 적었다. 또한 $0^{\circ}C$에서 발효시킨 깍두기에서 알루미늄 파우치 의 부피팽창이 가장 적었다. 플라스틱 병과 알루미늄포장지에서 발효한 깍두기는 pH와 산도에서 차이가 없었으며, 가스흡수제(Ca(OH)$_2$)를 넣은 알루미늄포장지에서 발효한 깍두기는 적색도가 낮고 황색도가 높아 깍두기의 색이 탈색되는 것으로 나타났다. 따라서 배추김치에 비해 저장성이 낮은 깍두기의 경우 $0^{\circ}C$에서 발효하는 것이 저장성을 높일 수 있으며 플라스틱 병에서 저장할 경우 포장물의 부피팽창과 깍두기의 탈색을 억제할 수 있어 깍두기의 품질을 향상시킬 수 있을 것으로 보인다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제31권1호
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• pp.138-148
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• 2024

황칠나무 추출물의 순차적 복합발효를 통한 복합 기능성 물질들을 강화시킨 발효소재를 개발하였다. 황칠 추출물에 MSG와 glucose를 첨가한 후 1차 B. subtillis HA 발효를 통해 γ-PGA와 단백질 분해효소를 생성시켰다. 이후 skim milk와 glucose, yeast extract를 추가적으로 첨가하여 30℃에서 L. plantarum KS2020에 의한 2차 복합 발효를 통해서 기능성 물질인 GABA를 생산하였다. 황칠 추출물의 고초균 발효에서 생성된 점질물 및 점조도은 발효 2일 4.21±0.04 Pa·s, 4.1%±0.48%로 높은 점조도 값과 점질물을 함량을 보였다. pH 및 산도는 각각 8.9±0.01, 0.00±0.00이었으며 생균수는 7.27 log CFU/mL에서 발효 2일에 9.50 log CFU/mL로 높은 생균수를 보였다. 순차적 복합 발효가 진행되면서 고초균의 생균수는 4.30 log CFU/mL로 크게 감소하였으며 젖산균은 9.12 log CFU/mL로 증가하였다. Protease 활성 및 tyrosine 함량은 각각 0.8 unit/g, 57 mg%로 측정되었다. 이후 연속적 복합 발효 과정에서 발효 5일 차 106 mg% 정도로 증가되었으며, SDS-PAGE를 이용하여 casein 단백질이 분해된 것을 확인하였다. GABA 정성분석 결과 skim milk 5%만을 첨가한 조건을 제외하고 glucose, yeast extract가 추가로 첨가된 모든 조건에서 전구물질 MSG가 소진되면서 GABA로 전환되었다. 이중 최적 조건을 골라 정량분석을 진행하였으며 18.29 mg/mL의 GABA 함량을 나타내었다. 최종 황칠 복합 발효물은 γ-PGA, peptides, 고농도 GABA를 함유한 발효소재로써 다양한 식품의 원료 활용이 기대된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권12호
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• pp.1807-1813
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• 2010

안전성이 확보된 후발효차를 제조하기 위해 Bacillus subtilis, Saccharomyces cerevisiae 및 Lactobacillus bulgaricus를 이용하여 후발효차를 제조한 후 발효 시간에 따른 화학성분의 변화와 관능적 기호도의 변화를 측정하였다. 발효 진행 정도에 따른 색상변화에서는 lightness는 감소하고 redness와 yellowness는 모두 증가하였으며 특히 B. subtilis에 의한 후발효차 제조 시 가장 많은 수색의 변화를 보였다. Chlorophyll의 함량변화에서는 발효가 진행됨에 따라 균종에 관계없이 모두 비슷한 수준으로 감소하였다. 총 카테킨의 함량변화에서는 B. subtilis균의 발효에 의하여 카테킨의 함량이 가장 많이 감소하는 것으로 나타났으며 발효기간이 증가할수록 유의적으로 낮은 함량을 나타내었다. 그러나 L. bulgaricus균에 의한 발효에서는 카테킨의 함량은 감소하지 않았다. Caffeine 함량변화에서는 모든 발효차에서 발효전의 함량보다는 다소 감소하였지만 많은 함량의 변화는 없는 것으로 나타났다. 발효기간별 관능검사 결과에서는 색, 향, 맛 및 종합적 기호도 모두 B. subtilis를 이용한 후발효차가 가장 우수한 것으로 나타났다.