• 한국수산과학회지
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• 제49권5호
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• pp.573-581
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• 2016

Bacterial decarboxylation of amino acids in food leads to the production of biogenic amines, which can cause reactions in human that include headaches, nausea, palpitations, chills, and severe respiratory distress. The amine putrescine is an especially effective inhibitor of metabolizing enzymes and amplifies histamine intoxication and tyramine poisoning. Using an L-ornithine decarboxylating medium, we isolated 14 putrescine-producing bacteria from sand lance, Ammodytes personatus, sauces. The isolates were identified, using an API kit and 16S rRNA analysis, as Lysinibacillus fusiformis (1 strain), Lysinibacillus xylanilyticus (6 strains), Lysinibacillus macroides (1 strain), Lysinibacillus sphaericus (3 strains), Bacillus fusiformis (1 strain), Paenibacillus favisporus (1 strain), and Staphylococcus caprae (1 strain). These strains produced between 1.66 to 236.97 μg/mL of putrescine after 48 h incubation. Lysinibacillus spp. were the dominant putrescine-producing bacteria in sand lance sauces, which produced 236.97 μg/mL of putrescine from a culture broth containing 0.5% L-ornithine. This is the first report on the isolation and identification of putrescine-producing bacteria from sand lance sauces.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권4호
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• pp.464-468
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• 2015

The production of gamma-aminobutyric acid (GABA) using GABA-producing lactic acid bacteria (LAB) has been considered to be an attractive strategy. However, some LAB may produce biogenic amines (BA), which may be of concern from the safety viewpoint. The aim of the present study was to characterize the production of GABA and BA in the soybean pastes fermented by Aspergillus oryzae (A. oryzae) FMB S46471 and GABA-producing Lactobacillus brevis (L. brevis) GABA 100. After a ripening period of 90 days, the levels of BA (putrescine, cadaverine, histamine, and tyramine) and GABA in the fermented soybean were assessed by highperformance liquid chromatography. The soybean pastes fermented by A. oryzae and L. brevis showed a range of 7,130-11,592 mg/kg for GABA, 178-305 mg/kg for tyramine, 139-163 mg/kg for putrescine, 7.4-10.8 mg/kg for histamine, and 7.1-7.9 mg/kg for cadaverine, whereas the soybean pastes fermented by A. oryzae only showed a range of 30-1,671 mg/kg for GABA, 0.8-189 mg/kg for tyramine, 1.3-85 mg/kg for putrescine, up to 3.6 mg/kg for histamine, and 0.2-2.4 mg/kg for cadaverine. The results showed that the production of GABA was accompanied by the increase in the production of BA, even though the production levels of histamine and cadaverine were very low. This is the first study to simultaneously characterize the production of BA and GABA in GABA-enriched fermented soybean pastes, and warrants further study to minimize the production of BA while optimizing the production of GABA.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제11권3호
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• pp.491-496
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• 2001

A modification of decarboxylating agar medium as described by niven was performed to improve the detection method of biogenic amine-producing bacteria and to eliminate the false-positive. A total of 120 bacterial strains isolated from kimchi were used to evaluate different dicarboxylating agar media and for screening biogenic amines. Potential false-positives ranged from approximately 66 to 79% of the strains tested in the already well-known media. In our improved medium, none of the 120 strains showed the potential false-positives. There was a good agreement (81.7%-87.5%) between the results obtained by the improved medium and by HPLC analysis. Consequently, this medium was greatly improved in screening biogenic amine-producing bacteria and discarding false-positives. Of the 120 kimchi isolates, 14.2, 18.3, 37.5, and 0.8% were found by HPLC to be the producers of histamine, tyramine, putrescine (as a form of spermine), and cadaverine, respectively. The proportion of biogenic amine producer during kimchi fermentation increased to a maximum at an immature period and decreased thereafter.

• 한국식품과학회지
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• 제46권4호
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• pp.438-445
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• 2014

본 연구는 시판되고 있는 막걸리의 저장 온도에 따른 BA 생성의 차이를 비교하고, 시판 막걸리의 우점종을 찾아내어, 이 균을 멸균 막걸리에 접종함으로써 BA 생성여부를 확인하고자 하였다. 시판 막걸리 11종을 구입해 $4^{\circ}C$와 $20^{\circ}C$에서 각각 10일 동안 저장한 뒤 BA 함량을 확인한 결과, 생막걸리는 $4^{\circ}C$에 비해 $20^{\circ}C$에서 10일간 저장함에 따라 BA 양이 급격히 증가하였고, 살균막걸리는 온도에 따른 BA 변화가 없었다. 시판 막걸리에서 가장 많이 검출된 BA는 histamine과 putrescine이었다. $4^{\circ}C$에서 저장한 막걸리에 비해 $20^{\circ}C$에서 저장한 막걸리에서 미생물의 변성된 DNA band가 다양하게 나타났다. $4^{\circ}C$에서 저장한 시판 막걸리의 주된 bacteria는 Staphylococcus succinus와 Staphylococcus gallinarum, Lactobacillus (L). brevis, L. plantarum, L. fermentum였고, $20^{\circ}C$ 막걸리에서 공통적으로 증식한 균은 L. perolens, L. harbinensis, LBARR16SI L. brevis, L. plantarum, L. satsumensis이었다. 막걸리에서 분리한 18종의 colony 중 3종의 L. plantarum strains을 $4^{\circ}C$에서 3일간 보관한 신선한 막걸리를 멸균한 후 접종하고 BA 생성능을 비교한 결과, PLP나 아미노산을 첨가하지 않은 경우는 접종 후 15일까지 BA가 검출되지 않았다. 멸균막걸리에 PLP를 추가해준 경우 3종의 colony를 접종해준 모든 막걸리에서 15일까지 미량의 tyramine만 검출되었으며 PLP와 아미노산을 둘다 추가해준 경우 3종의 colony 모두 10일째와 15일째에 tyramine과 histamine이 검출되었다. $20^{\circ}C$에서 21일간 저장한 막걸리는 멸균 후 PLP만 추가해주어도 3종의 colony 모두 5일, 10일, 15일에 과량의 tyramine, histamine, putrescine, cadaverine이 검출되었다. 이런 결과로 볼 때, 막걸리를 저온 저장하지 않을 경우 막걸리 성분의 분해로 인하여 BA 양이 증가하며, 막걸리 저장 온도는 막걸리 미생물 양상에 매우 큰 영향을 미칠 수 있음을 알 수 있었다. 또한 막걸리 유산균의 우점종인 L. plantarum은 막걸리에서 histamine, tyramine, putrescine과 cadaverine을 생성할 수 있음을 밝혀, 이것이 막걸리 BA 생성의 주요 원인균 중 하나임을 알 수 있었다. 이후 막걸리의 BA를 낮추기 위한 조건을 탐색하는 연구가 계속 진행될 필요가 있다.

• 생명과학회지
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• 제19권2호
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• pp.277-283
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• 2009

Biogenic amines은 발효제품과 같이 어류 속의 미생물에서 분비된 decarboxylase의 free amino acid의 decarboxylation에 의해 형성된다. 본 연구는 국내 어분 제조원료로 이용되고 있는 참치 부산물의 항영양인자로 작용하는 biogenic amines (histamine, tyramine, tryptamine, putrescine, cadaverine)의 분해조절을 위해 참치 부산물의 특성 구명을 위한 연구로 실시하였다. 참치 부산물의 pH 및 염도 농도는 6.51과 3.35%이었으며, 참치 어분의 pH 및 염도 농도는 5.58과 5.83% 이었다. 참치 부산물 내 존재하고 있는 균주 및 주요 미생물을 확인한 결과 Total bacteria, aerobic plate count (APC), Total coliform (TC), Lactobacillus spp. 및 Bacillus spp.는 각각 9.20, 9.29, 5.67, 7.82 및 7.58(Log CFU/g)이었다. 참치 부산물 내 히스타민 주요 생성균을 확인하기 위해 TLC 방법을 이용하였으며 히스타민 선택배지에서 추출한 미생물 중 총 7종의 히스타민 생성 균주를 선발하였다. 선발된 균주는 HPLC 분석을 통하여 히스타민 농도를 측정하여 아민 생성 미생물을 재확인하였다. Trypicase soy broth에 1% L-histidine (TSBH)을 첨가한 배지에서 분리한 7종의 히스타민 생성 균주를 16SrRNA 염기서열 분석 방법을 통해 분석한 결과, 참치 부산물내 주요 우점 아민 생성 미생물은 L. lactis subsp. lactis, K.pneummonlae, L. garvieae, V. olivaceus, H. alvei, L. garvieae 및 Morganella morganii가 주요 균주로 분석되었다. 16S rRNA 분석결과로 만들어진 phylogenetic tree는 다른 계통임을 보여주며 이는 biogenic amine을 생성하는 그람 양성 및 음성균으로 분류될 수 있다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제63권4호
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• pp.375-385
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• 2020

본 연구의 목적은 발효 기간 동안 멸치 액젓과 새우젓으로 담근 배추 김치로부터 분리 동정된 바이오제닉 아민(biogenic amines, BA) 생성 유산균 단독 스타터 혹은 BA 분해 유산균과의 혼합 스타터로 제조한 김치의 품질 특성을 조사하고자 하였다. 발효가 진행될수록 새우젓 보다 멸치 액젓을 첨가하여 제조한 김치에서 유산균수, 산도 및 BA 함량이 높게 나타났다. 유산균이 생산하는 BA의 종류 및 생성량은 균종 보다는 균주에 의존적이었다. 분리 균주 중에서 가장 많은 양의 카다베린, 히스타민, 푸트레신 및 티라민은 각각 Leuconostoc mesenteroides MBK32, Lactobacillus brevis MBK34, Lactobacillus curvatus MBK31 및 Enterococcus faecalis SBK31로부터 생산되었다. BA 생성능과 분해능이 있는 스타터는 김치 내 유산균의 증식 속도와 산 생성능에 중요한 역할을 하였다. BA 생성균 단독 스타터에 의해 증가된 김치의 BA 함량은 BA 분해균과의 혼합 스타터에 의해 효과적으로 감소되었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제37권6호
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• pp.1535-1544
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• 2020

본 연구의 목적은 3년 이상 숙성된 재래식 된장으로부터 아민 산화 효소를 생산하는 프로바이오틱 바실러스균을 분리 동정하는 것이다. 시료로부터 분리된 바이오제닉 아민(biogenic amines, BA) 생성균은 Bacillus sp. TS09, Bacillus licheniformis TS17, Bacillus subtilis TS19, Bacillus cereus TS23, Bacillus sp. TS30, Bacillus megaterium TS31, B. subtilis TS44, Bacillus coagulans TS46 및 Bacillus amyloliquefaciens TS59 등으로 동정되었다. 한편 동일한 시료로부터 분리된 B. subtilis TS04와 TS50은 인공 위액 및 담즙액에 대한 저항성, 장내 상피세포에 대한 부착능 및 BA 생성균(Bacillus sp. TS30 및 B. subtilis TS44)에 대한 박테리오신 생산 등의 프로바이오틱 활성을 나타내었다. 게다가 B. subtilis TS04와 TS50 균주가 생산한 아민 산화 효소에 의하여 카다베린, 푸트레신 및 티라민의 생성량을 감소시킬 수 있었으므로 이들은 BA 중독 위험을 낮출 수 있는 프로바이오틱스 소재로서의 활용 가치가 높을 것으로 판단된다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2011년도 임시총회 및 추계학술발표회
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• pp.14-14
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• 2011

Polyamines (putrescine, spermidine and spermine) play pivotal roles in plant defense to different abiotic and biotic stresses. In order to understand the function of ginseng spermidine synthase gene, a key gene involved in biosynthesis of polyamines, transgenic plant was generated in Arabidopsis. The transgenic plants exhibited high levels of polyamines compared to the untransformed control plants. We investigated the tolerance capacity of transgenic plants to abiotic stresses such as salinity and copper stress. In addition, transgenic plants also showed increased resistance against one of the important fungal pathogens of ginseng, the wilt causing Fusarium oxysporum and one of important bacteria, bacterial blight causing Pseudomonas syringae. However, an activity of the polyamine catabolic enzyme, diamine oxidase (DAO) was increased significantly in F. oxysporum and P. syringae infected transgenic plant. Polyamine catabolic enzymes which may trigger the hypersensitive response (HR) by producing hydrogen peroxide ($H_2O_2$) seem act as an inducer of PR proteins, peroxidase and phenyl ammonium lyase activity. The transgenic plants also contained higher antioxidant enzyme activities, less MDA and $H_2O_2$ under salt and copper stress than the wild type, implying it suffered from less injury. These results strongly suggest an important role of spermidine as a signaling regulator in stress signaling pathways, leading to build-up of stress tolerance mechanisms.