• 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 Dairy Science and Biotechnology
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• 제37권4호
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• pp.223-236
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• 2019

본 연구는 김치로부터 비만 억제능력이 있는 젖산균을 분리 및 동정하고, 이 균주의 생리적 특성을 규명하여 상업적으로의 이용가능성을 검토하고자 실시하였다. 이를 위해 Modified MRS 분별배지를 사용하여 노란색 집락을 형성하는 균주를 대상으로 각각 α-amylase inhibitory activity, α-glucosidase inhibitory activity와 단쇄지방산 생산이 우수한 균주를 선발한 결과, KI69 균주가 최종 선발되었다. KI69 균주는 α-amylase억제활성 91.17±2.23%, α-glucosidase 억제활성 98.71±4.23%, 단쇄지방산인 프로피온산, 에세트산, 브티르산이 MRS broth에서 각각 8.78±1.12 ppm, 1.34±0.07%(w/v), 0.876±0.003 g/kg이 나타났으며, 동정결과 L. plantarum으로 판명되었고, L. plantarum KI69로 명명하였다. L. plantarum KI69는 답즙산과 산성의 pH에서 모두 우수한 생존력을 나타내었고, 효소활성은 β-galactosidase, β-glucosidase와 N-acetyl-β-glucosaminidase에 대해 높은 효소 활성을 나타내었다. 항생제 내성 실험 결과 vancomycin에 내성이 있는 반면 penicillin-G와rifampicin에 감수성을 나타냈으며, Escherichia coli, Salmonella Typhimurium, Listeria monocytogenes와 Staphyloccous aureus에 대해 각각 15.44%, 50.79%, 58.62%와 37.85%의 억제 효과를 지니고 있는 것으로 나타났다. 장 부착성은 대조구인 L. rhamnosus GG보다 우수하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제47권5호
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• pp.633-638
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• 2015

본 연구에서는 분무건조법을 이용하여 젖산세균을 녹말로 캡슐화한 분말을 제조하고, 제조한 젖산세균 코팅 분말을 이용하여 다양한 수분활성도에 따른 평형수분함량을 측정하여 등온흡습곡선을 확립하고, pH 및 상대습도, 온도에 따른 젖산세균의 보호 효과를 알아보고자 하였다. 젖산세균 코팅 분말의 등온흡습곡선은 수분활성도에 따라 평형수분함량이 빠르게 증가하는 sigmoid형을 나타내었으나 시료간의 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 상대습도에 따라 20, 30, $40^{\circ}C$에서 저장하였을 때, 상대습도가 낮을수록, 저장 온도가 낮을수록 젖산세균의 생존율이 높았으며, 시료들 중 생강을 첨가하여 코팅한 젖산세균 분말의 생존율이 가장 높았다. 75%의 상대습도에서 $20^{\circ}C$와 $35^{\circ}C$에서 각 4주간 저장 실험한 결과, 코팅하지 않은 젖산세균은 1주 후 사멸한 반면, 코팅한 젖산세균은 유지되었으며 특히 생강을 첨가하였을 경우 젖산세균 보호 효과가 가장 높았다. 소화 모방 실험을 통해 위액의 낮은 pH에서 녹말 코팅의 보호막 효과를 확인하였다. 이를 통해 녹말로 코팅한 젖산세균 분말은 식품 조성물, 식품 첨가용 조성물로 이용 가능하다. 한편, 프로바이오틱스 제품 제조 시 젖산세균이 8-10 log CFU/g 이상 존재해야 하는데, 본 연구에서는 분무건조 후 약 7-8 log CFU/g로 다소 감소하였지만 이는 사료 조성물 또는 사료 첨가용 조성물로 응용이 가능하다고 생각된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제34권1호
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• pp.28-34
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• 2006

현재 probiotics로 상업화되어 있는 B. coagulans IDCC 1201(상업용 명칭 : Lactobacillus sporogenes)이 acid phytase 및 $Co^{2+}$를 cofactor로 갖는 metalloenzyme 특성을 가진 phytase를 생산하고, cofactor로 사용되는 $Co^{2+}$ ion이 B. coagulans IDCC 1201 유래 phytase의 열 안정성에 기여하였다. 또한 B. coagulans IDCC 1201의 phytase 유전자 서열을 분석한 결과 B. subtilis 168 유래의 enzyme 서열과 높은 상동성을 나타내었다. 본 연구결과를 토대로 B. coagulans IDCC 1201 장내 균총의 정상화를 가져와, 질병 예방과 면역력 향상을 구현함과 동시에 가축이 곡물에 함유된 phytic acid의 섭취로 인한 항영양인자, 환경오염등의 문제점을 해결할 수 있는 사료 첨가제로써의 산업적 효용가치가 풍부할 것으로 전망된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권4호
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• pp.515-525
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• 2020

Interferon (IFN)-λ plays an essential role in mucosal cells which exhibit strong antiviral activity. Lactobacillus plantarum (L. plantarum) has substantial application potential in the food and medical industries because of its probiotic properties. Alphacoronaviruses, especially porcine epidemic diarrhea virus (PEDV) and transmissible gastroenteritis virus (TGEV), cause high morbidity and mortality in piglets resulting in economic loss. Co-infection by these two viruses is becoming increasingly frequent. Therefore, it is particularly important to develop a new drug to prevent diarrhea infected with mixed viruses in piglets. In this study, we first constructed an anchored expression vector with CWA (C-terminal cell wall anchor) on L. plantarum. Second, we constructed two recombinant L. plantarum strains that anchored IFN-λ3 via pgsA (N-terminal transmembrane anchor) and CWA. Third, we demonstrated that both recombinant strains possess strong antiviral effects against coronavirus infection in the intestinal porcine epithelial cell line J2 (IPEC-J2). However, recombinant L. plantarum with the CWA anchor exhibited a more powerful antiviral effect than recombinant L. plantarum with pgsA. Consistent with this finding, Lb.plantarum-pSIP-409-IFN-λ3-CWA enhanced the expression levels of IFN-stimulated genes (ISGs) (ISG15, OASL, and Mx1) in IPEC-J2 cells more than did recombinant Lb.plantarum-pSIP-409-pgsA'-IFN-λ3. Our study verifies that recombinant L. plantarum inhibits PEDV and TGEV infection in IPEC-J2 cells, which may offer great potential for use as a novel oral antiviral agent in therapeutic applications for combating porcine epidemic diarrhea and transmissible gastroenteritis. This study is the first to show that recombinant L. plantarum suppresses PEDV and TGEV infection of IPEC-J2 cells.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.2652-2659
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• 2011

생리활성, 물성 및 관능적인 특성 등이 개선된 발효빵의 개발을 위하여 복합 생균제와 제빵효모의 적정 사용량 규명을 위한 연구를 수행하였다. 복합 생균제와 제빵효모(Saccharomyces cerevisiae)의 초기 사용량은 각각 1.5 : 0.1(Test 1군), 0.3 : 0.02(Test 2군), 0.15 : 0.01(g/g)(Test 3군)였다. 복합 생균제의 사용으로 반죽내의 생균제 균수는 44~642배 증가하였으며, 반죽의 pH는 산성화 되었다. 복합 생균제를 사용한 반죽의 pH와 비교시, 제빵효모를 사용하여 15시간 발효한 반죽의 pH는 상대적으로 높게 나타났다. 스타터균의 사용량을 달리한 세 가지 그룹들 중에서, 빵의 부피와 경도, 식빵껍질의 두께, 기공의 형태, 압박력 지수, 빵의 비용적 등에서 유의적인 차이가 없었다. 그러나, 관능평가에서는 발효빵의 향, 맛 및 전체적인 기호도는 Test 2군에서 유의적으로 높게 나타났다(p<05). 결과적으로, Test 1군과 Test 3군들보다 Test 2군에서 우수한 제빵특성을 보였다.

• 한국해양바이오학회지
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• 제2권1호
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• pp.48-54
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• 2007

바실러스 폴리퍼멘티쿠스 에스씨디는 활성아포를 형성하여 장까지 도달하는 특성 때문에 장기적인 장 질환 치료에 사용되어져 왔다. 뿐만 아니라 강력한 항생물질을 생산하는 장점을 가지고 있다. 현 연구는 바실러스 폴리퍼멘티쿠스 에스씨디와 콩을 함께 발효시킨 것 (BPFS)과 그것의 생균제 특성에 관하여 조사하였다. 바실러스 폴리퍼멘티쿠스 에스씨디는 와 BPFS는 병원성 그람양성 (스트렙토코커스 파라우베리스, 스트렙토코커스 이니에, 락도코커스 가르비에), 그람 음성 (플렉시박터 트렉튜오서스, 비브리오 하베이, 비브리오 불니피쿠스, 비브리오 오다리), 곰팡이 (아스파라질러스 니거, 아스파라질러스 오리자에)에 이르기까지 넓은 범위의 항균성을 가졌다. BPFS에 의한 생존율 증가와 부영양화로 인한 수질오염의 정화작용을 관찰하기 위해서 통영 앞바다 양식장에서 조피볼락을 사용해서 현장 실험을 하였다. 그 결과, 해양 병원성 유해 박테리아에 노출시키고 일반 사료만 복용시킨 군에서는 99%의 폐사율을 보였으나, BPFS를 사료와 함께 복용시킨 군에서는 먹이 유인효과에 의한 성장률의 증가와 부영양화에 의한 수질오염을 정화하는 작용이 관찰되었다. 따라서 BPFS는 양식업에서 항생물질 대체제, 사료첨가제, 부영양화에 의한 정화제로서 개발하여 산업화하기 용이한 후보물질이라고 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제25권11호
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• pp.1319-1323
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• 2015

매년 어류 양식의 생산량은 증대되고 있으며, 생산량 증가를 위한 고밀도 사육은 수질 악화 및 어류들의 스트레스를 증가시켜 질병들이 잦아지게 된다. 이로 인한 경제적 피해는 어류 양식 어민들에게 있어 막대한 피해를 입게 되며, 이를 예방하기 위해 화학 요법인 항생제를 투여하게 된다. 본 연구에서는 항생제 대체 물질 및 안전 요법으로 알려진 프로바이오틱스를 분리하기 위해, 한국전통식품인 고추 장아찌와 갈치 젓갈에서 다양한 세균을 분리하였다. 분리 된 균주들은 16S rDNA 염기서열을 분석 및 동정하고, 상층액 및 균체로 나뉘어 항균 활성을 측정하였다. 고추 장아찌에서 분리된 4종과 갈치 젓갈에서 분리된 7종은 상층액 보다 균체에서 항균 활성이 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 그 중 JKM-2는 43 mm(S. iniae), 40 mm(S. parauberis), 35 mm(S. mutans), 26.5 mm(V. vuinificus)로 가장 높은 항균 활성을 나타냈다. 본 균주의 염기서열 분석 결과, Bacillus subtilis 97.71%, Bacillus tequilensis 97.71%, Brevibacterium halotolerans 97.71%, Bacilus subtils 97.63%, Bacillus subtlis 97.63%, Bacillus mojavensis 97.54%, Bacillus vallismortis 97.46%, Bacillus nanillea 97.45%, Bacillu smethylotrophicus 97.37%, Bacillu ssiamensis 97.37%로 분석되었다. 추후 JKM-3의 신종 균주 확인과 균체 물질 규명 및 분석을 통하여 충분한 안정성을 확보하고 양식 산업에 적용시켜 항생제 대체 물질로서의 이용가치를 확인하고자 한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제19권11호
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• pp.1401-1407
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• 2009

Many Lactobacillus strains have been promoted as good probiotics for the prevention and treatment of diseases. We engineered recombinant Lactobacillus casei, producing biologically active canine granulocyte macrophage colony stimulating factor (cGM-CSF), and investigated its possibility as a good probiotic agent for dogs. Expression of the cGM-CSF protein in the recombinant Lactobacillus was confirmed by SDS-PAGE and Western blotting methods. For the in vivo study, 18 Beagle puppies of 7 weeks of age were divided into three groups; the control group was fed only on a regular diet and the two treatment groups were fed on a diet supplemented with either $1\times10^9$ colony forming units (CFU)/day of L. casei or L. casei expressing cGM-CSF protein for 7 weeks. Body weight was measured, and fecal and blood samples were collected from the dogs during the experiment for the measurement of hematology, fecal immunoglobulin (Ig)A and IgG, circulating IgA and IgG, and canine corona virus (CCV)-specific IgG. There were no differences in body weights among the groups, but monocyte counts in hematology and serum IgA were higher in the group receiving L. casei expressing cGM-CSF than in the other two groups. After the administration of CCV vaccine, CCV-specific IgG in serum increased more in the group supplemented with L. casei expressing cGM-CSF than the other two groups. This study shows that a dietary L. casei expressing cGM-CSF enhances specific immune functions at both the mucosal and systemic levels in puppies.

• 한국환경농학회지
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• 제35권1호
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• pp.62-71
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• 2016

BACKGROUND: Soybeans are the rich sources of isoflavones. To date, the changes of isoflavone contents in various black soybeans cheonggukjang during fermentation by Bacillus subtilis CSY191 has not been investigated.METHODS AND RESULTS: This study investigated the changes of total phenolic and isoflavone contents and antioxidant effects during cheonggukjang fermentation made with four black soybean (BS) cultivars including Cheongja, Cheongja#3, Geomjeong#5, and Ilpumgeomjeong with a potential probiotic Bacillus subtilis CSY191. The total phenolic contents, isoflavone-malonylglycoside and -aglycone contents, and antioxidant activity were increased in cheonggukjang at 48 h fermentation, while the content of isoflavone-glycosides was decreased during cheonggukjang fermentation. In particular, the Cheongja#3 soybean fermented at 37℃ for 48 h displayed the highest antioxidant activities, compared to those of the other BS cultivars tested. Also, the highest levels of total phenolic, daidzein, glycitein, and genistein were present at concentrations of 17.28 mg/g, 283.7 g/g, 39.9 g/g, and 13.2 g/g at the end of Cheongja#3 soybean fermentation.CONCLUSION: The results from this study suggested that the enhanced antioxidant activity of cheonggukjang of BS might be related to increased levels of total phenolic, isoflavon-aglycone, and malonyl-glycoside contents achieved during fermentation. Furthermore, fermented Cheongja#3 soybean showed the highest levels of enhanced antioxidant activities than the other BS cultivars.