• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권6호
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• pp.1148-1161
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• 2016

Lactobacilli are universally recognized as probiotics that are widely used in the adjuvant treatment of inflammatory diseases, such as vaginitis and enteritis. With the overuse of antibiotics in recent years, the lactobacilli in the human body are killed, which could disrupt the microecological balance in the human body and affect health adversely. In this work, cephalosporin-resistant Lactobacillus casei RL20 was obtained successfully from the feces of healthy volunteers, which possessed a stable genetic set. However, the shortage of lactic acid (72.0 g/l at 48 h) by fermentation did not meet the requirement for its use in medicine. To increase the production of lactic acid, the functional genes pfk and glk were introduced into the wild strain. A yield of 144.2 g/l lactic acid was obtained in the transgenic L. casei RL20-2 after fermentation for 48 h in 1 L of basic fermentation medium with an initial glucose concentration of 100 g/l and increasing antibacterial activity. These data suggested that L. casei RL20-2 that exhibited a high yield of lactic acid may be a potential probiotic to inhibit the spread of bacterial infectious diseases and may be used for vaginitis therapy.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권1호
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• pp.64-68
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• 2013

Previous studies have shown that lactic acid bacteria can inhibit inflammatory responses, but the mechanisms are very little known. In this study, transaction and expression of three proinflammatory factors, iNOS, PTGS-2, and IL8, which are closely related to the inflammatory response, were investigated by luciferase reporter assay and RTPCR in HT-29 cells treated by Lactobacillus acidophilus. The results showed that the live L. acidophilus sharply down-regulated the transcription of these three genes. Because there was a NF-${\kappa}B$ binding site located at -265 bp, -225 bp, and -95 bp upstream of the iNOS, PTGS-2, and IL8 promoters, respectively, we further addressed the effects of NF-${\kappa}B$ on transaction of the three promoters by cotransfection. As was expected, NF-${\kappa}Bs$ remarkably upregulated the activity of the reporter gene and, no effect of NF-${\kappa}B$s on IL-8 promoter transaction was found after NF-${\kappa}B$ binding site mutation of the IL8 promoter in HT-29 cells. In conclusion, the live L. acidophilus decreased the transcriptional activity of NF-${\kappa}B$ and, in turn, inhibited the transaction of NF-${\kappa}B$ on the three proinflammatory factors mentioned above.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제36권5호
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• pp.440-446
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• 2021

GABA는 식물, 동물 및 미생물 등 자연계에 다양하게 존재하고 있으며, 항고혈압, 이뇨, 진정, 수면유도 및 항스트레스 등 다양한 효과가 있는 것으로 알려져 있어서 식품, 의약품 소재로 활용되고 있다. 본 연구에서는 김치로 부터 분리한 GABA 형성 유산균을 옥수수 수염 추출물에 적용하여 발효 특성과 발효물의 항산화 효과에 대해 분석하였다. 신규 L. plantarum LAB459의 분리와 동정은 생화학적 특성, 당자화성 및 16s rRNA 염기 서열 분석을 통해 확인되었다. 그리고 TLC와 HPLC 분석을 통해 분리된 L. plantarum LAB459가 GABA 생성능이 있는 것으로 나타났다. 그리고 탈지유가 포함된 옥수수 수염 열수 추출물에 대해 발효를 수행한 결과, 동결 건조된 발효물에 약 1 ㎍/mg 수준의 GABA가 형성된 것을 확인하였다. 또한 발효물에 대한 플라보노이드와 항산화 분석은 옥수수 수염 열수 추출물에 비해 더 높은 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 분리된 L. plantarum LAB459는 다양한 식품 발효의 스타터 또는 식품 소재와 의약품 소재로 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제5권6호
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• pp.309-314
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• 1995

Samples were collected from a commercial ethanol production plant to enumerate the bacterial contamination in each step of a starch based ethanol production process. Though the slurry of raw material used in the process carried bacteria with various colony morphology in the order of $10^4$ per ml, only the colonies of white and circular form survived and propagated through the processes to the order of $10^8$ per ml at the end of fermentation. Almost all of the bacterial isolates from the fermentation broth were lactic acid bacteria. Heterofermentative Lactobacillus fermentum and L. salivarius, and a facultatively heterofermentative L. casei were major bacteria of an ethanol fermentation. In a batch fermentation L. fermentum was more detrimental than L. casei to ethanol fermentation. In a cell-recycled fermentation, ethanol productivity of 5.72 g $I^{-1} h^{-1}$ was obtained when the culture was contaminated by L. fermentum, whilst that of the pure culture was 9.00 g $1^{-1} h^{-1}$. Similar effects were observed in a cell-recycled ethanol fermentation inoculated by fermentation broth collected from an industrial plant, which showed a bacterial contamination at the level of 10$^8$ cells per ml.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제27권11호
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• pp.1562-1570
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• 2014

The effects of Lactobacillus mucosae (L. mucosae), a potential direct fed microbial previously isolated from the rumen of Korean native goat, on the rumen fermentation profile of brewers grain were evaluated. Fermentation was conducted in serum bottles each containing 1% dry matter (DM) of the test substrate and either no L. mucosae (control), 1% 24 h broth culture of L. mucosae (T1), or 1% inoculation with the cell-free culture supernatant (T2). Each serum bottle was filled anaerobically with 100 mL of buffered rumen fluid and sealed prior to incubation for 0, 6, 12, 24, and 48 h from which fermentation parameters were monitored and the microbial diversity was evaluated. The results revealed that T1 had higher total gas production (65.00 mL) than the control (61.33 mL) and T2 (62.00 mL) (p<0.05) at 48 h. Consequently, T1 had significantly lower pH values (p<0.05) than the other groups at 48 h. Ammonia nitrogen ($NH_3$-N), individual and total volatile fatty acids (VFA) concentration and acetate:propionate ratio were higher in T1 and T2 than the control, but T1 and T2 were comparable for these parameters. Total methane ($CH_4$) production and carbon dioxide ($CO_2$) were highest in T1. The percent DM and organic matter digestibilities were comparable between all groups at all times of incubation. The total bacterial population was significantly higher in T1 (p<0.05) at 24 h, but then decreased to levels comparable to the control and T2 at 48 h. The denaturing gradient gel electrophoresis profile of the total bacterial 16s rRNA showed higher similarity between T1 and T2 at 24 h and between the control and T1 at 48 h. Overall, these results suggest that addition of L. mucosae and cell-free supernatant during the in vitro fermentation of dried brewers grain increases the VFA production, but has no effect on digestibility. The addition of L. mucosae can also increase the total bacterial population, but has no significant effect on the total microbial diversity. However, inoculation of the bacterium may increase $CH_4$ and $CO_2$ in vitro.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제33권8호
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• pp.1292-1300
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• 2020

Objective: To explore feed resources capable of replacing regular poor-quality fodder, this study was conducted to evaluate the effects of additives on the fermentation quality, in vitro digestibility and aerobic stability of mulberry leaves silage. Methods: The mulberry leaves were ensiled either untreated (control) or treated with 1×10⁶ cfu/g fresh matter Lactobacillus plantarum (L), 1% glucose (G), 3% molasses (M), a combination of 1% glucose and Lactobacillus plantarum (L+G), and a combination of 3% molasses and Lactobacillus plantarum (L+M). The fermentation quality and chemical composition were analyzed after 7, 14, 30, and 60 d, respectively. The 60-d silages were subjected to an aerobic stability test and fermented with buffered rumen fluid to measure the digestibility. Results: Inoculating lactic acid bacteria (LAB) resulted in more rapid increase in lactic acid concentrations and decline in pH of mulberry leaves silage as compared control. Higher acetic acid and lower ethanol and ammonia nitrogen concentrations (p<0.05) were observed in the LAB-inoculated silages as opposed to control during ensiling. The LAB-inoculated silages contained lower water-soluble carbohydrates compared with control during the first 14 d of ensiling, and lower neutral detergent fibre (p<0.05) concentrations as compared with non-LAB inoculated silages. Adding molasses alone increased (p<0.05) the digestibility of dry matter (DM). The aerobic stability of mulberry leaves silage was increased by LAB inoculation, whereas decreased by adding glucose or molasses. Conclusion: The LAB inoculation improved fermentation quality and aerobic stability of mulberry leaves silage, while adding glucose or molasses failed to affect the fermentation and impaired the aerobic stability. Inoculating LAB alone is recommended for mulberry leaves especially when ensiled at a relatively high DM.

• 동아시아식생활학회지
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• 제22권1호
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• pp.95-102
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• 2012

최근에 합성 항산화제를 대체할 천연물에서 새로운 항산화 물질을 찾는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 천연물 중에 Lonicera japonica Thumb은 항균, 항염증, 항바이러스, 해독작용, 혈중 지질 감소, 해열작용 등 약리적인 효능뿐 아니라 다양한 항산화 물질을 포함하고 있는 것으로 보고되어 있다. 본 연구는 금은화 열수, 알코올 추출물을 기질로 전통발효식품에서 분리한 Lactobacillus plantarum NHP1 균주로 발효과정을 진행한 후 항산화 물질 및 래디컬 소거능이 변화하는지를 관찰하기 위해 진행되었다. 전통 발효식품으로부터 발효를 위한 균주를 분리한 후 16S rDNA 염기서열을 비교하여 동정한 결과 Lactobacillus plantarum NHP1로 명명하였다. 발효를 위한 기질인 Lonicera japonica Thumb는 열수 및 70% ethanol을 이용하여 추출하였다. 열수 및 ethanol 추출물의 발효는 2 L 발효기에 1.2 L 추출물을 함유한 배지를 공급하고, $30^{\circ}C$ 및 100 rpm의 조건으로 48 시간 수행하였다. 발효 전 후의 총 페놀, 총 플라보노이드, DPPH 소거능 및 ABTS 변화를 측정한 결과, 발효 전 총 페놀양은 열수 추출물과 ethanol 추출물에서 $56.5{\pm}4.9$ GAE mg/g, $72.7{\pm}5.3$ GAE mg/g이었고, 발효 후 각각 30.2%, 12.9% 증가되었다. 총 플라보노이드 함량은 모든 용매에서 발효 후에 유의적으로 약 75% 이상 증가되었다. 발효 후 총 페놀 함량과 플라보노이드 함량이 증가한 것에 비해 DPPH 소거능은 비례적으로 증가되지 않았으나, ABTS 항산화능은 발효에 의해 50% 증가되었다. 그동안 선행 연구에서 금은화의용매 추출물에 대한 기능성연구를 진행한 것이 대부분인 것에 비해, 본 연구 결과를 바탕으로 금은화 추출물에 발효기술을 접목한다면 항산화 기능 및 다른 기능성이 대폭 증가되어 기능성 건강식품 및 미용식품의 소재로의 사용이 활성화 될 수 있을 것이라 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권9호
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• pp.1467-1474
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• 2013

묵은지 발효에 적합한 종균 발효 시스템을 개발하기 위하여 묵은지에서 분리한 유산균과 효모를 단일 또는 혼합 상태로 김치에 첨가하여 발효시킨 후 관능평가를 시행하여 묵은지 풍미에서 높은 기호도를 나타낸 유산균 ML17과 효모 MY7을 혼합 스타터로 선정하였다. 묵은지 스타터 균주는 rRNA 염기서열 분석을 통한 균주동정 결과에 따라 Lactobacillus curvatus ML17과 Saccharomyces servazzii MY7로 명명되었다. 혼합 스타터를 첨가하여 김치를 제조한 후 $10^{\circ}C$에서 7일 동안 1차 발효한 후, $-1^{\circ}C$에서 90일까지 숙성시키면서 발효 특성을 조사하였다. 대조구 김치에 비하여 스타터 김치의 pH 저하 및 산도의 증가가 빠르게 진행되어 발효 90일 후에는 1년 숙성 묵은지와 유사한 수준을 나타내었다. 물성 변화에서 김치의 경도는 전체 발효기간 동안 스타터 김치가 더 높은 경도 값을 유지하면서 아삭한 특성을 나타내었다. 미생물 균총 변화에서 총균수와 유산균수는 발효 30일에 최대 균수를 나타내었으며, 이후 감소하기 시작하여 발효 90일에는 스타터 김치의 총균수와 유산균수가 대조구 김치에 비해 낮게 나타났다. 효모수는 첨가된 스타터에 의하여 스타터 김치가 대조구 김치보다 전체 발효기간 동안 높은 균수를 유지하였다. 유산균과 효모 스타터는 발효 90일 동안 높은 점유율을 유지하여 발효 종균으로서의 우수한 특성을 나타내었다. 유기산 함량은 스타터 김치에서 lactic acid와 citric acid의 함량이 대조구 김치에 비하여 높게 나타났다. 관능평가 결과 스타터 김치는 1년 숙성 묵은지와 유사한 묵은지 맛과 높은 기호도를 나타내었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제38권6호
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• pp.787-794
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• 2009

자작나무 수액을 이용한 유산균 발효에 적합한 균주의 선발 실험을 통하여 선발된 Lactobacillus균을 이용하여 발효시킨 수액을 실온에서 2주일 이상의 장시간 동안 저장한 결과 $10^{7}cfu/mL$ 이상의 유산균수를 유지하며, 유기산의 생성으로 pH 4.0 이하를 유지하였고 일반세균은 검출되지 않았다. 또, 여과하여 제균을 실시할 시의 미네랄성분의 변화와 유산균에 의한 미네랄의 변화를 분석한 결과 손실량이 극히적은 것으로 나왔다. 이것으로 보아 유산균 발효에 의한 저장성 증진의 효능이 입증되었다.

• 한국식품과학회지
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• 제50권6호
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• pp.572-580
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• 2018

본 연구는 모짜렐라 치즈 제조과정에서 분리된 유청을 B. subtilis HA와 L. plantarum EJ2014의 혼합 발효를 통해 ${\gamma}$-PGA, GABA 등의 기능성 물질이 강화된 발효물을 생산하고자 하였다. 유청 B. subtilis 발효 1일차의 시료 분석결과, pH는 6.51, 산도는 0.32%, 생균수는 8.39 log CFU/mL을 나타냈으며, 점질물과 점조도는 각각 6.06%와 $4.09Pas^n$로 발효 전보다 유의적으로 증가하였다. 2차 L. plantarum 발효를 통해 유청 혼합발효물의 최종 pH는 4.57까지 감소하였고 산도는 L. plantarum 발효 1일째 1.39%로 증가하여 최종 산도는 1.73%를 나타내었다. B. subtilis 생균수는 2차 L. plantarum 발효가 진행됨에 따라 5.83 log CFU/mL까지 감소하였으나 L. plantarum 생균수는 5.73 log CFU/mL에서 L. plantarum 발효 1일째 9.08 log CFU/mL로 급격히 증가한 후 L. plantarum 발효 7일까지 유지하였다. TLC 정성분석한 결과 L. plantarum 발효 5일 이후 MSG가 모두 소진되어 GABA로 전환되는 것을 확인할 수 있었다. HPLC 정량분석으로 MSG는 L. plantarum 발효 초기 3.40%에서 L. plantarum 발효 7일째 거의 소진 되면서 혼합발효물의 GABA 함량은 2.21%를 보였다. 환원당과 젖당 함량은 각각 발효 전 11.07과 6.73%에서 L. plantarum 발효 7일째 각각 4.97과 3.68%로 크게 감소하는 것을 보였다. 타이로신 함량은 발효가 진행되는 동안 증가되어 L. plantarum 발효 7일째 38.24 mg%를 나타내었다. 단백질 가수분해 정도를 확인하기 위해 SDS-PAGE를 통해 발효 후 유청 단백질들이 대부분 가수분해되어 저분자화되는 것을 확인하였다. 유청의 발효 전후에 따른 항산화 활성을 측정한 결과 ABTS $RC_{50}$값은 26.81 mg/g에서 발효 후 8.78 mg/g, DPPH $RC_{50}$값 또한 발효 전 17.58 mg/g에서 발효 후 10.38 mg/g으로 감소하면서 혼합발효를 통해 전자 공여능이 향상되는 것으로 확인되었다.