• 한국미생물·생명공학회지
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• 제51권2호
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• pp.157-166
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• 2023

Three lactic acid bacteria (LAB) producing exopolysaccharides (EPSs) were isolated from Pa (green onion)-kimchi, and identified as Weissella confusa (SKP 173), Weissella cibaria (SKP 182), and Leuconostoc citreum (SKP 281), respectively by 16S rRNA gene sequencing. The yields of EPS were 21.27, 18.53, and 15.4 g/l for EPS from SKP 173, 182, and 281, respectively when grown in MRS broth containing sucrose (5%, w/v). Total sugar contents were 64.39, 62.84, and 65.16% (w/w) for EPS from SKP 173, 182, and 281, respectively while the protein contents were 0.33, 0.31, and 0.25% (w/w), respectively. EPSs from W. confusa SKP 173 and W. cibaria SKP 182 contained glucose only but EPS from L. citreum SKP 281 contained glucose and glucitol. Viscosities of the 2% (w/w) freeze-dried EPS solution were 9.60, 8.00, and 8.20 centipoise (cP) for EPS from SKP 173, 182, and 281, respectively. Viscosities of culture grown in MRS broth with 5% sucrose (no glucose) were 92.98, 57.19, and 18.8 cP, respectively. The average molecular weights of EPSs were larger than 2 × 10⁷ Da. Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) analyses of EPSs showed typical carbohydrate peaks, suggesting that the EPSs consisted of pyranose saccharides with α-(1,6) and α-(1,3) glycosidic linkages. L. citreim SKP 281 was used as the starter for yogurt fermentation, and EPS production was confirmed.

• 대한수의학회지
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• 제58권2호
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• pp.87-94
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• 2018

This study assessed the effects of Weissella cibaria (W. cibaria) CMU on oral health in male and female beagles (n = 18) by measuring oral malodor and periodontal disease-related parameters (calculus, plaque, and gingivitis indices). Oral malodor and indicators of periodontal disease were assessed in five treatment groups: negative control (scaling and 0.24 mg of maltodextrin, n = 3), positive control (0.24 mg of maltodextrin, n = 3), and W. cibaria CMU groups (each n = 4) at low (CMU-L, $2{\times}10^7$ colony forming unit [CFU]), medium (CMU-M, $2{\times}10^8CFU$), and high (CMU-H, $2{\times}10^9CFU$) concentrations. After feeding with W. cibaria CMU for 6 weeks, total volatile sulfur compound concentrations in the CMU-L ($2.0{\pm}1.04ng/10mL$), CMU-M ($2.4{\pm}1.05ng/10mL$), and CMU-H ($2.6{\pm}1.33ng/10mL$) groups were significantly lower than in the positive control group ($3.2{\pm}1.65ng/10mL$). Also, CMU-L ($1.4{\pm}0.83ng/10mL$) and CMU-H ($1.9{\pm}1.14ng/10mL$) groups had methyl mercaptan levels lower than that in the positive control group ($2.4{\pm}1.21ng/10mL$) at week 2. The plaque index was significantly lower in the CMU-H group ($4.5{\pm}0.28$) than in the positive control group ($5.9{\pm}1.08$) at week 6. W. cibaria CMU could be useful as a novel oral hygiene probiotics for reducing volatile sulfur compounds production and inhibiting plaque growth in companion animals.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제41권1호
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• pp.119-127
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• 2013

선행연구에서 김치발효 후기의 우점종으로 알려진 Lactobacillus sakei의 생육을 저해하는 Leuconostoc 속 23균주와 Weissella 속 45 균주를 김치로부터 분리, 동정하였다. 발효 후기까지 생존할 수 있는 김치발효용 hetero 발효형 종균 선발을 위하여 이들 균주에 대한 내산성을 평가한 결과, Lc. mesenteroides CK0128, W. cibaria CK0633, W. cibaria KK0797 균주가 acetic acid와 lactic acid 혼합용액을 이용하여 pH를 4.3으로 조정한 MRS broth에서 상대적으로 높은 생존율을 보였고, 다량의 세포 외 다당류를 생산하였다. 세균주가 생산하는 항균물질의 분자량은 3,000 Da 이하로 추정되며 Staphylococcus aureus와 Lb. sakei에 대한 생육저해를 나타내었다. 분획한 3,000 Da 이하의 조항균물질 모두가 $121^{\circ}C$, 15분의 열처리에도 항균활성을 유지함으로써 항균물질의 열에 대한 높은 안정성이 확인되었다. pH의 감소에 따른 항균활성의 증가가 pH 5 이하의 산성조건에서 확인되어, 이들 항균물질은 pH 5 이하의 산성조건에서 활성을 갖는 것으로 추정된다. ${\alpha}$-amylase, lipase, pepsin, proteinase K 처리가 항균활성에 아무런 영향을 미치지 않는 것으로 보아 이들 균주가 생산하는 항균물질은 탄수화물, 지질을 포함하지 않으며, 비단백질성 물질로 추정된다. 또한, 선발균주가 생산하는 비단백질성 항균물질은 식중독균의 생육을 효과적으로 저해하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제50권1호
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• pp.135-146
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• 2022

비만은 지질대사 불균형으로 인한 이상지질혈증과 밀접한 관련이 있으며, 장내 미생물의 군집 및 기능의 변화를 유도하여 장내 미생물 불균형을 초래할 수 있다. 본 연구에서는 민들레 김치에서 분리한 김치 유래 유산균 W. confuse WIKIM51의 항비만 효능을 in vitro와 in vivo에서 평가하였다. 먼저, WIKIM51은 지방세포 분화를 유도한 3T3-L1 세포에서 지방대사 관련 유전자의 발현 조절을 통해 지방구 생성을 억제하였다. 후천적 비만 동물 모델을 이용한 in vivo 실험에서 10주간 W. confusa WIKIM51의 경구 투여는 고지방식이에 의해 유도된 체중 증가를 현저히 감소시켰다. 특히, 부고환 주위 지방량, 조직학적 분석을 통한 지방구의 크기 및 혈중 지표인 TG, TC, adiponectin, 그리고 leptin의 수준이 HFD군에 비해 W. confusa WIKIM51 섭취군에서 유의적으로 개선되었다. 또한 W. confusa WIKIM51 섭취군은 Ppar𝛾, C/EBP𝛼, Srebp-1c, Fas와 같은 지방 생성 및 지방산 합성 관련 유전자의 발현을 억제하였고, 반면 에너지 소비 관련 유전자 Ppar𝛼와 Cpt1의 발현은 증가시켰다. 더 나아가, W. confusa WIKIM51은 고지방식이로 인해 유도된 Firmicutes/Bacteroidetes 비율을 정상식이군의 수준으로 감소시켜 장내미생물의 불균형을 개선시켰다. 이러한 결과들을 종합해 볼 때, W. confusa WIKIM51의 섭취는 고지방식이로 인한 지방 축적을 억제하여 효과적으로 비만을 개선할 수 있으며, 이는 항비만 기능성 소재 및 식품 개발로의 활용이 가능함을 제시한다.

• 생명과학회지
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• 제33권1호
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• pp.25-33
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• 2023

한국 전통 음식으로 알려진 김치의 발효는 다양한 미생물에 의해 일어나며, 주로 Leuconostoc 속, Weissella 속, Lactobacillus 속 유산균들이 관여한다. 또한 김치의 미생물 군집은 김치의 종류, 발효 조건, 재료 및 성분 등에 따라 분포와 차이가 다르게 나타난다. 본 연구는 중부지방(강원도, 경기도)과 남부지방 (전라도, 경상도) 김치에 대한 미생물 군집을 분석하기 위해 16S rRNA 유전자를 증폭하여 차세대 염기서열 분석법을 실시하였다. 모든 시료가 99% 이상의 Good's coverage of library를 보여 비교분석을 하는데 충분한 신뢰성을 얻었으며, α-diversity 분석에서 종 풍부도와 다양성은 시료 간 유의미한 차이가 나타나지 않았다. 중부지방과 남부지방 김치에 공통적으로 분포하고 있는 주요 세균 문은 Frimicutes 이었으며, 속 수준에서 Weissella kandleri 가 각 46.5%(중부지방), 30.8%(남부지방)로 가장 우점하였다. 마지막으로 중부지방과 남부지방의 미생물 군집을 대표하는 바이오마커를 확인하기 위해 LEfSe 분석을 실시한 결과, 중부지방에서 Leuconostocaceae (71.4%) 과, 남부지방에서 Lactobacillaceae (61.0%) 과가 통계적으로 유의미한 빈도 차이를 보였다. 따라서, 본 연구는 중부지방과 남부지방에서 나타나는 김치 미생물 군집의 분포와 차이를 규명하였으며, 이를 바탕으로 지역별 유사점과 차이점에 대한 미생물 군집의 분포를 연구하기 위한 과학적 기초자료를 제공할 것으로 예상된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권1호
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• pp.32-39
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• 2018

Samples of Laru (a fermentation starter) obtained from the upper part of Borneo Island were analyzed for their lactic acid bacteria (LAB) and fungal diversity using both a culture-independent method (PCR-DGGE) and culture-dependent methods (SDS-PAGE and MALDI-TOF MS). Pediococcus pentosaceus, Lactobacillus brevis, Saccharomycopsis fibuligera, Hyphopichia burtonii, and Kodamaea ohmeri were detected by all three methods. In addition, Weissella cibaria, Weissella paramesenteroides, Leuconostoc citreum, Leuconostoc mesenteroides, Lactococcus lactis, Rhizopus oryzae/Amylomyces rouxii, Mucor indicus, and Candida intermedia were detected by PCR-DGGE. In contrast, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus plantarum, Pichia anomala, Candida parapsilosis, and Candida orthopsilosis were detected only by the culture-dependent methods. Our results indicate that the culture-independent method can be used to determine whether multiple laru samples originated from the same manufacturing region; however, using the culture-independent and the two culture-dependent approaches in combination provides a more comprehensive overview of the laru microbiota.

• 미생물학회지
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• 제39권1호
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• pp.45-50
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• 2003

분자 생물학적 방법 인 DGGE를 이용하여 저온에서 김치가 발효되는 동안 관여하는 미생물의 다양성과 변화양상을 분석하였다. 김치를 저온 ($4^{\circ}C$)에서 발효시키는 60 일 동안 5 일 마다 시료를 채취하였으며, 채취한 김치 시료에서 genomic DNA를 추출하여 실험을 수행하였다. 김치 시료 genomic DNA로부터 16S rDNA의 V3영역을 증폭하여 DGGE를 수행한 결과에서 관찰된 amplicon들의 염기서열을 분석한 결과 저온에서 김치가 발효되는 동안 젖산균들이 주요 미생물 군집으로 나타났으며, 그 중에서도 Weissella koreensis가 발효 전 과정 동안, Lactobacillus sakei의 경우는 발효 10 일째부터, 그리고 Leuconostoc gelidurn은 발효30 일째부터 amplicon들의 농도가 진하게 나타나 이들이 저온에서 김치 발효 과정 동안의 우점종 균주들 임을 알 수 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권5호
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• pp.919-923
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• 2004

The sk10 isolated from kimchi was identified as W. kimchii on the basis of l6s-rDNA sequencing. Studies were made to analyze the metabolic flux shift of the sk10 on glucose under aerobic growth conditions. The sk10 produced 38.2 mM acetate, 16.3 mM ethanol, and 33.2 mM lactate under aerobic conditions, but 2.4 mM acetate, 48.0 mM ethanol, and 44.1 mM lactate under anaerobic conditions. The NADH peroxidase (NADH-dependent hydrogen peroxidase) activity of sk10 grown under aerobic conditions was 11 times higher than that under anaerobic conditions. Under the low ratio of $NADH/NAD^+$, the metabolic flux toward lactate and ethanol was shifted to the flux through acetate kinase without NADH oxidation. The kinds of enzymes and metabolites of sk10 were close to those in the pathway of Leuconostoc sp., but the metabolites produced under aerobic growth conditions were different from those of Leuconostoc sp. The stoichiometric balance calculated using the concentrations of metabolites and substrate was about 97%, coincident with the theoretical values under both aerobic and anaerobic conditions. From these results, it was concluded that the metabolic flux of W. kimchii sk10 was partially shifted from lactate and ethanol to acetate under aerobic conditions only.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권5호
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• pp.914-918
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• 2004

This study was carried out to analyze the metabolic flux of W. kimchii sk10 on pyruvate and ethanol as a carbon source. The sk10 grown on ethanol produced acetate under aerobic conditions rather than under anaerobic conditions. The lactate and acetate were produced on ethanol plus pyruvate by the sk10 grown under aerobic and anaerobic conditions, respectively. The resting cell of sk10 produced 99.1 mM acetate and 17.3 mM lactate under aerobic conditions and 51.1 mM acetate and 62.4 mM lactate under anaerobic conditions from ethanol plus pyruvate, respectively. This result is thought to be due to the difference in the $NADH/NAD^+$ ratio depending on the growth conditions. The 11-fold overproduction of NADH peroxidase results in a low $NADH/NAD^+$ratio under aerobic growth conditions. At the low $NADH/NAD^+$ ratio, the metabolic flux of pyruvate toward lactate has to be shifted to a flux toward acetate without NADH oxidation to $NAD^+$, and ethanol oxidation to acetate coupled to $NAD^+$ reduction to NADH has to be activated.

• 한국식품과학회지
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• 제52권3호
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• pp.304-309
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• 2020

김치는 한국의 전통발효식품으로서 건강식품으로 여겨지고 있다. 일반적으로 한국에서는 김치를 가정에서 제조하여 김치냉장고에 저장한다. 저장기간 동안 물리화학적, 미생물학적 변화가 일어나며 이는 김치의 품질에 영향을 미친다. 본 연구에서는 김치의 품질에 영향을 미칠 수 있는 저장용기(폴리프로필렌-PP, 스테인리스 스틸-STS, 세라믹)를 달리 하여 김치를 담은 후 0℃로 설정된 냉장고에 보관하면서 화학적, 미생물학적 특성을 비교 분석하였다. pH의 경우 PP와 STS 용기에 저장된 김치 시료는 16일째 각각 4.59과 4.53에 도달한 반면 세라믹 용기에 저장된 김치시료는 4.92에 도달하였으며 그 차이의 경향은 32일까지 유지되었다. 산도의 경우 PP와 STS 용기에 저장된 김치 시료는 8일째 각각 0.24와 0.25%인 반면 세라믹 용기의 시료는 0.22%로 다소 낮게 나타났으며 그 추세는 20일까지 유지되었다. 유산균 수는 큰 변화없이 유동적이었으며 32일째 PP, STS 및 세라믹 용기에 저장된 김치 시료 각각 4.87, 5.44 및 5.35 Log CFU/g으로 나타났다. 미생물 균총 분석에서는 용기 종류에 상관없이 Leuconostoc gelidum과 Lactobacillus algidus 종이 김치 저장기간에 따라 우점종으로 확인되었으며 세라믹 용기에 저장된 김치 시료에서만 20일째 호냉성 김치유산균인 Weissella koreensis 종이 다른 용기의 시료에 비해 상대적으로 높은 비율로 나타났다. 결론적으로 김치냉장고와 같이 저온에서 김치를 저장할 경우 저장용기로서 세라믹 재질의 용기를 사용할 경우 김치의 품질 유지 측면에서 장점을 가질 수 있다.