• Experimental and Molecular Medicine
• /
• 제50권11호
• /
• pp.14.1-14.14
• /
• 2018

The link between antibiotic treatment and IF-associated liver disease (IFALD) is unclear. Here, we study the effect of antibiotic treatment on bile acid (BA) metabolism and investigate the involved mechanisms. The results showed that pediatric IF patients with cholestasis had a significantly lower abundance of BA-biotransforming bacteria than patients without cholestasis. In addition, the BA composition was altered in the serum, feces, and liver of pediatric IF patients with cholestasis, as reflected by the increased proportion of primary BAs. In the ileum, farnesoid X receptor (FXR) expression was reduced in patients with cholestasis. Correspondingly, the serum FGF19 levels decreased significantly in patients with cholestasis. In the liver, the expression of the rate-limiting enzyme in bile salt synthesis, cytochrome P450 7a1 (CYP7A1), increased noticeably in IF patients with cholestasis. In mice, we showed that oral antibiotics (gentamicin, GM or vancomycin, VCM) reduced colonic microbial diversity, with a decrease in both Gram-negative bacteria (GM affected Eubacterium and Bacteroides) and Gram-positive bacteria (VCM affected Clostridium, Bifidobacterium and Lactobacillus). Concomitantly, treatment with GM or VCM decreased secondary BAs in the colonic contents, with a simultaneous increase in primary BAs in plasma. Moreover, the changes in the colonic BA profile especially that of tauro-beta-muricholic acid ($T{\beta}MCA$), were predominantly associated with the inhibition of the FXR and further altered BA synthesis and transport. In conclusion, the administration of antibiotics significantly decreased the intestinal microbiota diversity and subsequently altered the BA composition. The alterations in BA composition contributed to cholestasis in IF patients by regulating FXR signaling.

• 한국축산식품학회지
• /
• 제39권5호
• /
• pp.844-861
• /
• 2019

Over the last few years, marine environment was found to be a source of surplus natural products and microorganisms with new bioactive secondary metabolites of interest which can divulge nutritional and biological impact on the host. This study aims to assess the possible, inherent and functional probiotic properties of a novel probiotic strain Enterococcus durans F3 (E. durans F3) isolated from the gut of fresh water fish Catla catla. Parameters for evaluating and describing the probiotics described in FAD/WHO guidelines were followed. E. durans F3 demonstrated affirmative results including simulated bile, acid and gastric juice tolerance with exhibited significant bactericidal effect against pathogens Staphylococcus aureus, Salmonella Typhi, Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa. This can be due to the enterocin produced by E. durans F3 strain, which was resolute by sodium dodecyl sulphate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) gel with amplification of the anticipated fragment of a structural gene; enterocin A, followed by antibiotic susceptibility assessment. Effective antioxidant potentiality against ${\alpha}$-diphenyl-${\alpha}$-picrylhydrazyl free radicals including lipase, bile salt hydrolase activity with auto-aggregation and cell surface hydrophobicity was similarly observed. Results are proving the potentiality of E. durans F3, which can also be used as probiotic starter culture in dairy industries for manufacturing new products that imparts health benefits to the host. Finding the potent and novel probiotic strains will also satisfy the current developing market demand for probiotics.

• 한국수산과학회지
• /
• 제54권5호
• /
• pp.733-741
• /
• 2021

Jeju island is the largest island of South Korea, and has a relatively warm climate due to its geographical characteristics. These features have fostered development of various fermented foods distinct to Jeju island. Therefore, the functional activity of the lactic acid bacteria (LAB) isolated from the Jeju region's traditional fermented foods, including Kimchi and Jeotgal was characterized in this study. Fifteen strains were isolated from 6 types of fermented food. These strains include Enterococcus spp., Lactoplantibacillus spp., and Weisella spp. Several experiments were carried out to assess functional characteristics including acid resistance, bile resistance, hemolysis, DPPH and ABTS radical scavenging activity, and cholesterol-lowering activity. Three isolated strains (J-4, J-6 and J-10) exhibited high acid resistance, while the other 3 isolates (J-1, J-4 and J-6) showed high bile salt resistance. The strains displayed varied DPPH and ABTS radical scavenging activity: 71.14-86.42% among the first 3 strains, and 50.11-75.11% among the remaining 3 strains. Cholesterol-lowering activities were in the range 15.74-82.90% for all isolated strains. In conclusion, these studies suggest that isolated LAB strains from Jeju island traditional fermented foods possess the potential for broader application in the food industry.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제32권1호
• /
• pp.72-80
• /
• 2022

In this study, the survival capacity (acid and bile salt tolerance, and adhesion to gut epithelial cells) and probiotic properties (enzyme activity-inhibition and anti-inflammatory activities, inhibition of adipogenesis, and stress hormone level reduction) of Lactiplantibacillus plantarum LRCC5314, isolated from kimchi (Korean traditional fermented cabbage), were investigated. LRCC5314 exhibited very stable survival at ph 2.0 and in 0.2% bile acid with 89.9% adhesion to Caco-2 intestinal epithelial cells after treatment for 2 h. LRCC5314 also inhibited the activities of α-amylase and α-glucosidase, which are involved in elevating postprandial blood glucose levels, by approximately 72.9% and 51.2%, respectively. Treatment of lipopolysaccharide (LPS)-stimulated RAW 264.7 cells with the LRCC5314 lysate decreased the levels of the inflammatory factors nitric oxide, tumor necrosis factor (TNF-α), interleukin (IL)-1β, and interferon-γ by 88.5%, 49.3%, 97.2%, and 99.8%, respectively, relative to those of the cells treated with LPS alone. LRCC5314 also inhibited adipogenesis in differentiating preadipocytes (3T3-L1 cells), showing a 14.7% decrease in lipid droplet levels and a 74.0% decrease in triglyceride levels, as well as distinct reductions in the mRNA expression levels of adiponectin, FAS, PPAR/γ, C/EBPα, TNF-α, and IL-6. Moreover, LRCC5314 reduced the level of cortisol, a hormone with important effect on stress, by approximately 35.6% in H295R cells. L. plantarum LRCC5314 is identified as a new probiotic with excellent in vitro multifunctional properties. Subsequent in vivo studies may further demonstrate its potential as a functional food or pharmabiotic.

• 한국식품과학회지
• /
• 제33권5호
• /
• pp.567-573
• /
• 2001

본 연구에서는 한국인 분변으로 부터 분리, 동정된 Lactobacillus 속 균주의 종별 출현빈도, 산 생성능, 인공 위액 및 인공 담즙에 대한 내성, cholesterol 저하능력 등이 검토되었다. 생후3일부터 37세까지의 총 13명의 남·여의 분변으로부터 총 52균주의 Lactobacilli가 분리되었고 이 중 L. acidophilus가 19주로 가장 많았으며 다음으로 L. plantarum 순이었다. 분리주 중 L. acidophilus로 동정된 17주와 L. casei로 동정된 3주에 대해서 생리적 특성을 검토한 바 각각 다음과 같은 결과가 얻어졌다. 인공위액에 대한 내성 실험결과 L. acidophilus a-4는 pH 2.5에서 3시간 경과 후에도 전혀 사멸하지 않고 100% 생존하는 것으로 나타났으며, L. acidophilus a-2와 L. casei b-3도 75%이상의 높은 생존율을 나타내었다. 나머지 13주는 40%이하의 생존율을 나타내어, 균주 별로 인공위액에 대한 내성은 큰 차이를 나타났다. 내 담즙성을 측정한 결과 L. acidophilus a-3를 포함한 4주는 성장에 지장을 받지 않았으나 대부분의 분리 균주는 생균수가 처리전 보다 $54{\sim}99%$ 정도로 감소되는 것으로 나타나 인공위액 내성과 마찬가지로 균주에 따라 편차가 큰 것으로 나타났다. 환원 탈지유를 이용한 산생성능에 있어서는 두 L. acidophilus 균주 (a-2 및 a-16)가 60시간 경과 후 $2.1{\sim}2.3%$의 적정 산도까지 도달하였고 이때 pH는 $3.5{\sim}3.6%$이었다 60시간 배양 후 적정 산도가 0.8%에 도달하지 못한 것은 총 20주중 10주였다. 한편 cholesterol 저하능을 측정한 결과 공시한 20개 분리주 중에서 L. acidophilus a-2 주와 a-6 주가 70% 이상의 우수한 저하능력을 나타냈고, 12균주가 60% 이상의 저하능을 나타냈다. cholesterol 저하능은 동일 균종이라 하더라도 분리원(사람)은 물론 동일 분리원에서 유래된 균주 간에도 큰 차이가 나타났다. 담즙산에 대한 내성과 cholesterol 저하능력과의 관련성은 상호간의 유의적인 관계가 없는 것으로 나타났다. 결론적으로 본 실험에서 얻은 몇 균주는 인체에 섭취될 경우 사멸하지 않고 소화관 하부까지 도달할 수 있는 잠재성이 있었으며, 따라서 이들 분리주는 정장제로 이용될 수 있다고 생각되었다.

• 한국축산식품학회지
• /
• 제27권3호
• /
• pp.363-370
• /
• 2007

김치의 L. plantarum의 생균제적 특성을 조사하기 위하여 김치에서 산생산과 성장능력 등이 우수한 25종의 Lactobacillus sp.를 분리하였고, API kit 분석에 의하여 L. plantarum을 동정하고 재차 16S rDNA 염기서열(99.9% 상동성)을 비교한 후 L. plantarum JK-01로 표기하였다. L. plantarum JK-01은 MRS broth에서 배양시 18시간 후 $2.9{\times}10^{10}CFU/ml$로 최대로 증식하는 빠른 성장특성을 나타냈으며 pH도 4.5로 조속히 하강하였다. 효소활성은 xylanase, amylase, protease, phytase의 순으로 높은 활성을 포함하고 있는 것으로 예측되었다. L. plantarum JK-01은 pH 2에서도 $1.36{\times}10^5CFU/mL$가 생존하였고, 1%의 담즙산에서도 약 $10^6CFU/mL$이상이 생존하여 내산성과 내담즙산성이 강한 것으로 나타났다. 또, $60^{\circ}C$에서도 $3.3{\times}10^3$ CFU/mL 정도로 생존하는 내열성이 있었으며, 대장균과 함께 배양시 18시간 후 대장균을 사멸시키는 것으로 나타났다. 이상의 결과로부터 분리한 L. plantarum JK-01은 생균제로서 충분히 이용가치가 있는 것으로 사료되었다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
• /
• 제29권10호
• /
• pp.1490-1499
• /
• 2016

In this study, 69 lactobacilli isolated from Tibetan Qula, a raw yak milk cheese, were screened for their potential use as probiotics. The isolates were tested in terms of: Their ability to survive at pH 2.0, pH 3.0, and in the presence of 0.3% bile salts; tolerance of simulated gastric and intestinal juices; antimicrobial activity; sensitivity against 11 specific antibiotics; and their cell surface hydrophobicity. The results show that out of the 69 strains, 29 strains (42%) had survival rates above 90% after 2 h of incubation at pH values of 2.0 or 3.0. Of these 29 strains, 21 strains showed a tolerance for 0.3% bile salt. Incubation of these 21 isolates in simulated gastrointestinal fluid for 3 h revealed survival rates above 90%; the survival rate for 20 of these isolates remained above 90% after 4 h of incubation in simulated intestinal fluid. The viable counts of bacteria after incubation in simulated gastric fluid for 3 h and simulated intestinal fluid for 4 h were both significantly different compared with the counts at 0 h (p<0.001). Further screening performed on the above 20 isolates indicated that all 20 lactobacilli strains exhibited inhibitory activity against Micrococcus luteus ATCC 4698, Bacillus subtilis ATCC 6633, Listeria monocytogenes ATCC 19115, and Salmonella enterica ATCC 43971. Moreover, all of the strains were resistant to vancomycin and streptomycin. Of the 20 strains, three were resistant to all 11 elected antibiotics (ciprofloxacin, erythromycin, tetracycline, penicillin G, ampicillin, streptomycin, polymyxin B, vancomycin, chloramphenicol, rifampicin, and gentamicin) in this study, and five were sensitive to more than half of the antibiotics. Additionally, the cell surface hydrophobicity of seven of the 20 lactobacilli strains was above 70%, including strains Lactobacillus casei 1,133 (92%), Lactobacillus plantarum 1086-1 (82%), Lactobacillus casei 1089 (81%), Lactobacillus casei 1138 (79%), Lactobacillus buchneri 1059 (78%), Lactobacillus plantarum 1141 (75%), and Lactobacillus plantarum 1197 (71%). Together, these results suggest that these seven strains are good probiotic candidates, and that tolerance against bile acid, simulated gastric and intestinal juices, antimicrobial activity, antibiotic resistance, and cell surface hydrophobicity could be adopted for preliminary screening of potentially probiotic lactobacilli.

• 생명과학회지
• /
• 제24권11호
• /
• pp.1231-1237
• /
• 2014

본 연구의 목적은 한국의 전통 발효 식품인 김치로부터 분리된 4개의 잠재적인 프로바이오틱스 균주의 안전성과 기능적 특성을 측정하기 위한 것이다. 담즙산염에 대한 높은 내성과 내산성 그리고 소수성 특성에 기초하여 한 균주의 Lactobacillus arizonensis (BCNU 9032)와 3 균주의 L. brevis (BCNU 9037, BCNU 9098 and BCNU 9101)는 선택되었다. 모든 균주는 pH 2.5에서 3시간 후에도 99% 이상 생존가능했고, 1%의 담즙산염에 내성을 보였다. 이들 균주는 특히 Echerichia coli와 Shigella sonnei 같은 다수의 식중독 원인균에 대해 우수한 항균활성을 보였다. L. arizonensis BCNU 9032와 L. brevis 9037의 콜레스테롤 수준을 감소시키는 능력은 시험관내 담즙염 가수분해 활성과 콜레스테롤 동화작용 시험을 통해 검증되었다. 게다가, L. brevis BCNU 9098과 BCNU 9101은 Caco-2 cells에 대해(각각 12.76, 11.86%) 상업균주인 Lactobacillus rhamnosus GG 보다 높은 부착능을 가진 것으로 확인되었다. 이러한 결과들을 이들 균주를 프로바이오틱스로서 사용할 수 있음을 제시하고 있다.

• 생명과학회지
• /
• 제30권10호
• /
• pp.896-904
• /
• 2020

본 연구에서는 가축의 면역증강용 생균제 개발을 위하여 Pediococcus acidilactici SRCM102607의 프로바이오틱스 특성 및 면역활성을 조사하였다. 전통발효식품으로부터 유산균을 분리 하였고, 분리 유산균을 대상으로 가축유해 미생물 5종에 대한 항균활성을 측정하였다. 우수한 결과를 나타내는 5종의 유산균을 1차 선별하였고, 이를 대상으로 생균제 소재 활용 가능성을 확인하기 위해 용혈성, 담즙산염 분해효소, 항산화 활성 분석을 실시하여 최종적으로 SRCM102607을 선별하였으며, 16S rRNA 유전자 염기서열 분석을 통해 Pediococcus acidilactici SRCM102607로 명명하였다. SRCM102607의 pH 2 조건에서 내산성은 1.54×10⁵ CFU/ml의 생균수를 보였으며, 0.5% 이상의 oxgall이 포함된 조건에서도 10⁵ CFU/ml 이상의 높은 생균수를 나타내었다. 또한, 선발균주의 산업적으로 활용할 수 있는 가능성을 검토하기 위해 항생제 내성 및 분해 효소능을 측정하였고 다양한 항생제에 대한 내성과 유해 효소를 생성하지 않음을 확인하였고, 최종적으로 면역 증강제로서의 활용 여부를 확인하기 위해 TNF-α 생성능(171.86±4.00 ng/ml)을 확인하였다. 본 연구를 기반으로 SRCM102607은 가축 생균제 소재로 활용 가능성과 면역활성이 뛰어난 유산균으로 생균제 산업에서의 잠재적 적용 가능성을 확인하였다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제48권4호
• /
• pp.306-316
• /
• 2016

멸치 젓갈로부터 분리한 젖산세균을 대상으로 프로바이오틱 균주로서의 기능적 특성과 안전성을 평가하였다. 분리된 균주는 생화학적 특성과 당 발효능 및 염기순서 분석을 통해 Enterococcus faecium AJ06, Leuconostoc mesenteroides AJ13, Pediococcus halophilus AJ22, Lactobacillus sakei AJ29 및 Pediococcus pentosaceus AJ35로 동정되었다. AJ06, AJ22 및 AJ29 균주들은 펩신이 첨가된 인공 위액 및 쓸개즙액에서 강한 저항성을 나타내었고, taurocholic acid 혹은 taurodeoxycholic acid가 첨가된 MRS 한천 평판 배지 상에서 쓸개즙분해효소를 생산하였다. 특히, Caco-2 세포에 대한 높은 부착능과 다양한 항생제에 대한 저항성을 나타낸 AJ22와 AJ29 균주는 항균물질 생산으로 인해 식중독균의 증식을 효과적으로 저해하였다. 이들 균주는 혈액 한천 평판배지 상에서 알파 및 베타용혈독을 나타내지 않았고, 아미노산 전구체가 함유된 MRS 액상배지 내에서 생체 아민을 생산하지 않았으며, Salmonella Typhimurium TA98 and TA100 균주에 대한 돌연변이도 유발하지 않았다.