• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제27권12호
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• pp.2094-2103
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• 2017

Aging is associated with distinct changes in immune cells and a decline in immune function, leading to increased susceptibility to infection and reduced responses to vaccination. Certain strains of lactic acid bacteria exert beneficial effects on the immune system. Previously, we reported that Weissella cibaria JW15 isolated from kimchi possesses immune stimulatory activity in vitro. In the present study, we further investigated whether oral administration of JW15 improves immune function in aged mice. Eighteen-month-old female mice were administered JW15 daily at low (JW15-L; $1{\times}10^8CFU/mouse$) or high dosage (JW15-H; $1{\times}10^9CFU/mouse$), or with Lactobacillus rhamnosus GG (LGG) using oral gavage. Two-month-old female mice were included as healthy young mice. After 4 weeks, the mice were euthanized and immune profiles were analyzed using whole blood and spleen. In complete blood count analysis, the numbers of white and red blood cells were significantly increased in the JW15-L group compared with those in the old mouse (OM) control group. In addition, administration of either JW15 of LGG resulted in higher numbers of splenocytes in comparison with the OM group. Furthermore, proliferative potentials were higher in all probiotic groups than OM. Cytokines such as IFN-${\gamma}$ and IL-6 were secreted at higher levels in splenocytes isolated from JW15-fed mice than in OM control mice. Similarly, mRNA expression of various cytokines was altered in the JW15 groups. Collectively, these results suggest that JW15 supplementation induces immunomodulatory effects in aged mice and indicate JW15 as a potential probiotic strain to improve immune function in aged animals.

• 한국축산식품학회지
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• 제31권5호
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• pp.719-726
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• 2011

Pediococcus pentosaceus JWS 939 (JWS 939) is a nonpathogenic bacteriocin-producing probiotic isolated from the duck intestine. This study assessed the immunomodulatory effects of JWS 939 and compared them with those of Lactobacillus rhamnosus GG (LGG), a well-known immune enhancer. The immune-enhancing effects of JWS 939 were measured by measuring the production of nitric oxide (NO) and cytokines in C57BL/6 mouse peritoneal macrophages. In addition, to assess the immune enhancement abilities of JWS 939, in vivo, a Listeria monocytogenes challenge mice model was used. The results showed that heat-killed JWS 939 induced more NO and interleukin (IL)-$1{\beta}$ production in mouse peritoneal macrophages than in LGG, and that oral administration of viable JWS 939 in mice increased more NO, IL-$1{\beta}$, and tumor necrosis factor (TNF)-${\alpha}$ level than in LGG in serum upon L. monocytogenes challenge. In addition, mice fed with JWS 939 had a longer survival time after lethal challenge with L. monocytogenes, and these effects were stronger than those induced by LGG. Collectively, P. pentosaceus JWS 939 is a remarkable strain that, by releasing bacteriocin and enhancing host immune responses, may have potential as a duck feed additive to suppress pathogens.

• 동아시아식생활학회지
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• 제27권1호
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• pp.1-8
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• 2017

This study was conducted to investigate alterations of seaweed composition upon Lactobacillus rhamnosus GG (LGG) fermentation as well as potential anti-inflammatory effects and mechanism (s) of water extracts and fermented water extracts of Laminaria japonica (LJ) and Hizikia fusiforme (HF) in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated RAW264.7 macrophages. Total polyphenol, total sugar, and reducing sugar contents were measured in LJ and HF water extracts before and after fermentation by LGG. Alterations of inflammatory cytokine levels in cell culture media were measured by ELISA, and levels of phosphorylation of c-jun NH2-terminalkinase (JNK) and extra cellular signal regulated kinase (ERK) were examined by Western blot analysis. LGG fermentation of LJ and HF altered total polyphenol and sugar contents in water extracts of LJ and HF. LPS-induced production of pro-inflammatory cytokines such as IL-6 and $TNF-{\alpha}$ was significantly reduced by HF-f compared to control in RAW264.7 cells. Consistent with reduction of anti-inflammatory cytokine, interleukin (IL)-6, and tumor necrosis factor $(TNF)-{\alpha}$ levels by HF-f, HF-f also significantly reduced phosphorylation of ERK and JNK in LPS-stimulated RAW264.7 cells. In addition, LJ-f and HF also significantly reduced phosphorylation of JNK and ERK induced by LPS in RAW264.7 cells. Overall, our result suggests that HF-f among the four tested seaweed extracts is the most potent anti-inflammatory agent, and its mechanism of action is partially mediated by reduction of JNK and ERK phosphorylation as well as IL-6 and $TNF-{\alpha}$ production in LPS-stimulated RAW264.7 cells.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제63권5호
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• pp.1182-1193
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• 2021

The aims of this study were to develop a milk protein-based probiotic delivery system using a modified rennet-induced gelation method and to determine how the skim milk powder concentration level and pH, which can affect the rennet-induced intra- and inter-molecular association of milk proteins, affect the physicochemical properties of the probiotic delivery systems, such as the particle size, size distribution, encapsulation efficiency, and viability of probiotics in simulated gastrointestinal tract. To prepare a milk protein-based delivery system, skim milk powder was used as a source of milk proteins with various concentration levels from 3 to 10% (w/w) and rennet was added to skim milk solutions followed by adjustment of pH from 5.4 or 6.2. Lactobacillus rhamnosus GG was used as a probiotic culture. In confocal laser scanning microscopic images, globular particles with a size ranging from 10 ㎛ to 20 ㎛ were observed, indicating that milk protein-based probiotic delivery systems were successfully created. When the skim milk powder concentration was increased from 3 to 10% (w/w), the size of the delivery system was significantly (p < 0.05) increased from 27.5 to 44.4 ㎛, while a significant (p < 0.05) increase in size from 26.3 to 34.5 ㎛ was observed as the pH was increased from 5.4 to 6.4. An increase in skim milk powder concentration level and a decrease in pH led to a significant (p < 0.05) increase in the encapsulation efficiency of probiotics. The viability of probiotics in a simulated stomach condition was increased when probiotics were encapsulated in milk protein-based delivery systems. An increase in the skim milk powder concentration and a decrease in pH resulted in an increase in the viability of probiotics in simulated stomach conditions. It was concluded that the protein content by modulating skim milk powder concentration level and pH were the key manufacturing variables affecting the physicochemical properties of milk protein-based probiotic delivery systems.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권6호
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• pp.671-680
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• 2017

본 연구 결과 검은콩 물 에탄올 추출물과 Lactobacillus rhamnosus GG(LGG)와 Bifidobacterium animals subsp. lactis BB-12(BB-12)를 이용하여 발효시킨 발효검은콩 물 에탄올 추출물의 발효 전과 후의 성분변화를 분석하고, 검은콩과 검은콩 발효 추출물이 모유두 세포 성장에 미치는 효과를 알아보기 위해 primary 인간 모유두 세포(HFDPC)에 검은콩 추출물(BWE, BEE)과 발효검은콩 추출물(BWE-F, BEE-F)을 다양한 농도로 처리하여 세포독성을 확인하였으며, 이를 바탕으로 적정 처치 농도를 결정하여 모발 성장촉진(VEGF와 KGF/FGF7)과 억제($TGF-{\beta}1$과 AR)에 관여하는 유전자 발현을 mRNA 수준에서 확인하였다. 나아가 검은콩 추출물이 HFDPC의 생존 촉진에 미치는 영향을 Akt와 Erk의 인산화 활성을 통해 비교 분석하였다. LGG와 BB-12를 이용하여 발효시킨 검은콩은 발효가 진행됨에 따라 pH, 총폴리페놀, 총당 환원당의 함량이 감소하였으며, 검은콩 4종 추출물(BWE, BEE, BWE-F, BEE-F) 중 BWE, BEE, BWE-F가 VEGF의 mRNA 발현을 증가시키고, 모든 처리군에서 KGF/FGF7의 mRNA 발현을 유의적으로 증가시킴을 확인할 수 있었다. 나아가 BWE, BEE, BWE-F가 Erk의 활성을 증가시켰음을 확인할 수 있었다. 따라서 검은콩 물 추출물과 검은콩 에탄올 추출물, 그리고 발효검은콩 물 추출물이 인간 모유두 세포의 세포성장에 모발 성장 촉진인자의 활성과 Erk의 활성화 등을 통한 기전으로 긍정적인 영향을 미침으로써 모발 성장 및 모발 건강을 위한 기능성원료로서의 가능성을 확인할 수 있었으며, 유산균 2종(LGG, BB-12)을 이용한 발효검은콩이 검은콩과 비교하여 모발 성장 촉진 관련 단백질 발현에서는 유의적인 우월성을 가지지는 않음을 확인하였다. 추후 다른 유산균 균 총을 이용한 발효검은콩의 연구와 더불어 보다 정밀한 발효를 통한 검은콩 추출물의 성분과 조성의 변화를 바탕으로 한 모발 성장 및 모주기 관련 연구가 이루어져야 할 것이라 생각된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제36권2호
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• pp.106-114
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• 2008

김치로부터 강력한 H. pylori 생육 저해활성을 보이는 균주를 분리, 동정하여 Lb. plantarum NO1으로 명명하였다. Lb. plantarum NO1은 H. pylori 뿐만 아니라 그람 양성균 및 그람 음성균들에 넓은 범위의 저해활성을 나타내었다. Lb. plantarum NO1의 배양 상징액을 H. pylori배양액에 첨가한 후 H. pylori의 urease 활성을 측정한 결과 Lb. plantarum NO1의 강한 urease 억제활성($40{\sim}60%$ 저하)을 확인할 수 있었다. AGS위암 세포주에 H. pylori를 부착시킨 후 Lb. plantarum NO1의 배양액을 첨가하여 AGS세포에서 H. pylori 탈착능을 측정한 결과 Lb. plantarum NO1은 유산균 배양액 무첨가보다 33% 이상 높은 H. pylori 탈착능을 나타내었으며, 비교구로 사용된 Lb. rhamnosus GG, Lb. sakei SI3에 비해 더 우수한 H. pylori 탈착능을 나타내었다. 분리균주의 장내 생존성 여부 확인을 위하여 내산성, 인공위액에서 2시간동안 처리한 결과 Lb. plantarum NO1이 초기균수$(10^9CFU/ml)$를 유지하면서 높은 저항성을 나타내었다. Oxgall 농도 0.3%와 0.5%의 인공담즙에서 24시간 처리한 후에도 초기균수$(10^9CFU/ml)$를 유지하였다. 뿐만 아니라 인공위액에서 생존한 균주를 연속적으로 인공담즙으로 처리하였을 때에도 높은 생존율$(10^8{\sim}10^9CFU/ml)$를 유지하였다. Lb. plantarum NO1의 용혈성 반응 유무 결과 용혈반응이 일어나지 않았으므로 인체에 안전하다는 것을 간접적으로 확인할 수 있었다. 본 연구에서 김치로부터 분리한 H. pylori억제 유산균 Lb. plantarum NO1은 장내에 생존 가능성도 높으며, 동시에 위에서 효과적으로 H. pylori를 억제 할 수 있을 것으로 기대되어진다.

• 한국식품과학회지
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• 제53권6호
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• pp.785-791
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• 2021

다양한 유산균들이 생체에 유익한 영향을 주는 프로바이오틱스로 제시되고 있는 가운데, 본 연구에서는 L. kimchicus, L. lactis, L. casei, L. plantarum, LGG 및 Leu. mesenteroides 등 유산균 6종을 선별하여 균주별 nitrate의 환원과 nitrite의 소거, 그리고 철 이온에 대한 환원활성을 분석하였다. 사용된 6종의 유산균 중, 5종의 균주에서 72시간 배양시간 동안 nitrate에 대한 환원현상이 나타나지 않았으나, L. kimchicus는 nitrate의 환원을 통해 과량의 nitrite를 생성했다. 한편, nitrite 소거활성은 균주별로 상당한 차이를 보였으며, 특히 L. kimchicus는 nitrate와의 반응과 마찬가지로 가장 높은 소거능을 나타내어 반응시간과 균수에 따른 급격한 배지 중 nitrite 수준 감소를 유도하였다. Ferric ion의 ferrous ion으로의 환원에 있어서도 L. kimchicus가 다른 5종의 균주에 비해 420-1500배의 높은 활성을 보였다. L. kimchicus의 환원활성은 멸균처리 균주나 균체 용해물에서는 거의 발현되지 않아 생균의 대사능력에 의한 것으로 나타났다. 이러한 L. kimchicus의 활성은 프로바이오틱스로서의 효과뿐만 아니라, 관련 환원활성에 의한 NO 등 유용 포스트바이오틱스 대사물에 의한 효과도 기대할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권1호
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• pp.89-95
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• 2013

갓김치, 배추김치, 열무김치, 깍두기로부터 348종의 유산균을 분리하여 각 김치 종류에 따른 유산균의 특징을 확인하였다. 열무김치의 유산균은 다른 3종의 김치에 비해 간균+단간균:구균의 비가 5.6:1로 구균의 함량이 적었다. Leuconostoc 속으로 추정되는 구균의 함량은 4종의 김치가 모두 유사하였으나 Lactobacillus 속으로 추정되는 간균과 단간균의 함량은 깍두기에서 60.7%로 높게 나타났다. 다른 김치에 비해 배추김치 유래 유산균 중 18.7%가 plasmid가 없었으나 plasmid를 지닌 유산균 중에는 열무김치 유래 유산균에 평균 $4.1{\pm}0.5$개의 plasmid bands가 나타났다. 세포 외 다당(EPS)을 5 mg/mL 이상 생산하는 유산균은 무를 주재료로 한 깍두기와 열무김치에 각각 11.1%, 10.9%로 갓김치와 배추김치보다 많았지만 배추김치 유래 유산균이 $8.4{\pm}2.0mg/mL$의 EPS를 생산해 다른 김치 유래 유산균들보다 1 mg이상 높았다. 갓김치에는 V. parahaemolyticus에 대한 항균력을 지닌 유산균이 많은 반면 열무김치, 배추김치, 깍두기에서 Bacillus 속, L. monocytogenes, Salmonella Typhimurium에 대해 항균력을 지닌 유산균이 갓김치보다 2배 이상으로 나타났다. 열무김치와 깍두기 유래 유산균 중 43.3%, 45.5%가 내산성을 지녔으며, 특히 깍두기의 유산균 중 36.3%가 내담즙성을 나타내 다른 김치보다 많았다. Caco-2 세포에 대한 장내부착능을 지닌 유산균은 18.6%의 비율로 갓김치에 가장 많았다. 이러한 결과에서 볼 때, 김치에 함유된 유산균은 종이 한정적임에도 불구하고 김치 종류에 따라 각 김치에 함유된 유산균의 생물학적 특징에 차이가 있었으며, 특히 내산성, 내담즙성, 장내부착능을 지닌 유산균이 김치에 따라 차이가 나타남으로써 본 연구의 결과가 프로바이오틱 기능성을 지닌 유산균을 선별하는데 유용한 자료가 될 것으로 기대된다.