• KSBB Journal
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• 제10권2호
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• pp.170-175
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• 1995

Methylobacterium organophilum을 이용하여 메탄 올로부터 고점성 다당류의 생산에 대한 질소원 이용의 통력학척 분석을 유가식 배양에서 수행하였다. 발효중 세포는 배지 중에 첨가된 질소원이 고갈된 후에도 계속 성장하였고, 에틸란은 질소원 고갈조건 하에서만 생성되였다 세포 성장은 배양초기에 첨가 한 질소원인 암모니아의 농도에 비례적으로 이루어 졌으나, 에릴란 생산은 첨가한 암모니아 농도가 $0.75g/\ell$ 이상에서는 오히려 현저하게 감소하였다. 초기 암모니아 농도가 높아질수록, 비세포중식 속도, 비산물생성 속도, 비기질소비 속도가 감소하였다. 높 은 암모니아 농도의 발효 속도들에 대한 저해작용을 감소시키기 위해, 질소원을 일정농도(암모니아 농도=$0.15g/\ell$) 이하로 유지시키면서 공급하는 유가식 배양법으로 메틸란의 농도를 $12.5g/\ell$ 까지 증가시킬 수있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권8호
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• pp.1240-1247
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• 2006

The present study investigated the influence of the aeration rate and agitation intensity on the production of the mycelial biomass and antioxidative exopolysaccharide (EPS) in Ganoderma resinaceum. In submerged cultures with varying agitation speeds and aeration rates in a stirred-tank reactor, the maximum mycelial biomass and maximum EPS concentration were achieved at 50 rpm and 300 rpm, respectively. Under varying aeration rates, the highest amount of mycelial biomass (18.1 g/l) was accumulated at the lowest aeration rate (0.5 vvm) and the maximum EPS production (3.0 g/l) obtained at 1.0 vvm. A compositional analysis revealed that the five different EPSs were protein-bound heteropolysaccharides, consisting of 87.17-89.22% carbohydrates and 10.78-12.83% proteins. The culture conditions had a striking affect on the carbohydrate composition of the EPS, resulting in different antioxidative activities. All the EPSs showed strong scavenging activities against superoxide and 1, 1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radicals, whereas no clear trend in antioxidative activity was observed against hydroxyl radicals and lipid peroxides. Although the precise reason for this difference is still unclear, the high glucose moiety of EPS is probably linked to its broad spectrum of antioxidative activity.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권11호
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• pp.1777-1789
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• 2019

Drought is more concerned to be a huge problem for agriculture as it affects plant growth and yield. Endophytic bacteria act as plant growth promoting bacteria that have roles for improving plant growth under stress conditions. The properties of four strains of endophytic bacteria were determined under water deficit medium with 20% polyethylene glycol. Bacillus aquimaris strain 3.13 showed high 1-aminocyclopropane-1-carboxylate (ACC) deaminase production; Micrococcus luteus strain 4.43 produced indole acetic acid (IAA). Exopolysaccharide production was high in Bacillus methylotrophicus strain 5.18 while Bacillus sp. strain 5.2 did not show major properties for drought response. Inoculation of endophytic bacteria into plants, strain 3.13 and 4.43 increased height, shoot and root weight, root length, root diameter, root volume, root area and root surface of Jerusalem artichoke grown under water limitation, clearly shown in water supply at 1/3 of available water. These increases were caused by bacteria ACC deaminase and IAA production; moreover, strain 4.43 boosted leaf area and chlorophyll levels, leading to increased photosynthesis under drought at 60 days of planting. The harvest index was high in the treatment with strain 4.43 and 3.13 under 1/3 of available water, promoting tuber numbers and tuber weight. Inulin content was unchanged in the control between well-watered and drought conditions. In comparison, inulin levels were higher in the endophytic bacteria treatment under both conditions, although yields dipped under drought. Thus, the endophytic bacteria promoted in plant growth and yield under drought; they had outstanding function in the enhancement of inulin content under well-watered condition.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권1호
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• pp.161-168
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• 2010

In this study, the metabolic activities of five strains of Pediococcus spp., in terms of the quantities they produced of lactic acid, hydrogen peroxide, exopolysaccharides, and proteolytic activity, were determined. Lactic acid levels produced by these strains were found to be in the range of 2.5-5.6 mg/ml. All strains produced hydrogen peroxide. The P. pentosaceus Z13P strain produced the maximum amount (0.25 mg/ml) of proteolytic activity. Exopolysaccharide (EPS) production by the Pediococcus strains during growth in MRS (de Man, Rogosa, and Sharpe) medium was in the range 25-64 mg/l. The susceptibility of 10 different antibiotics against these strains was also tested. All strains were found to be resistant to amoxicillin, gentamicin, and vancomycin. Antimicrobial effects of the Pediococcus spp. on pathogens were also determined by an agar diffusion method. All of the strains were able to inhibit L. monocytogenes. The tolerance of the strains to low pH, their resistance to bile salts of strains, and their abilities to autoaggregate and coaggregate with L. monocytogenes were also evaluated.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제5권1호
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• pp.35-40
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• 1990

유산균이 생성하는 다당류에 관한 연구의 일환으로서 Str. themophilus 와 Lb. bulgaricus를 10% 환원탈지유와 12% 환원전지유에 배양하면서 다당류 생성에 따른 우유 배양액 점도의 경시적 변화 및 그의 유체역학적인 특성에 대하여 조사하였다. 1. Str. themophilus 510의 10% 탈지유 배양액의 의가소성 유체의 유동양식을 가장 강하게 나타냈다. 한편 14% 농도에서 가장 높은 점도의 경시적 변화 및 그의 유체역학적인 특성에 대하여 조사하였다. 1. 12% 전지유배양액의 경우 의가소성유체의 유동양식을 나타내지만 탈지유 배양액에 비해서 현저한 점도의 저하를 나타냈다. 1. Str. themophilus 510 배양액의 최대 점조도 계수와 최소 유동지수는 각각 43, 0.09 이며 Lb. bulgaricus는 35, 0.09이다.

• 한국버섯학회지
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• 제6권1호
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• pp.27-31
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• 2008

현재까지 연구로는 흰목이 균사체에서 EPS 생산과 균사생장에 대한 적정 정치배양 조건이 연구되었다. 본 연구로부터 탄소원과 질소원의 처음 농도, 균사 형태와 발효조의 타입의 선택은 흰목이 균사체 EPS 생산에 가장 영향을 미친다는 것을 알게 되었다. 이들 결과는 공기주입식 반응기에서 EPS 생산성은 진탕탱크 반응기 보다 더 높았다는 점을 증명하였다. 또한 흰목이 균사의 정치배양의 생리적 생장에 대한 지식은 아직도 제한적이다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권8호
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• pp.1177-1183
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• 2019

Grapefruit seed extract (GSE) is a safe and effective preservative that is used widely in the food industry. However, there are few studies addressing the anti-biofilm effect of GSE. In this study, the anti-biofilm effect of GSE was investigated against biofilm-forming strains of Staphylococcus aureus and Escherichia coli. The GSE minimum inhibitory concentration (MIC) for S. aureus and E. coli were $25{\mu}g/ml$ and $250{\mu}g/ml$, respectively. To investigate biofilm inhibition and degradation effect, crystal violet assay and stainless steel were used. Biofilm formation rates of four strains (S. aureus 7, S. aureus 8, E. coli ATCC 25922, and E. coli O157:H4 FRIK 125) were 55.8%, 70.2%, 55.4%, and 20.6% at $1/2{\times}MIC$ of GSE, respectively. The degradation effect of GSE on biofilms attached to stainless steel coupons was observed (${\geq}1$ log CFU/coupon) after exposure to concentrations above the MIC for all strains and $1/2{\times}MIC$ for S. aureus 7. In addition, the specific mechanisms of this anti-biofilm effect were investigated by evaluating hydrophobicity, auto-aggregation, exopolysaccharide (EPS) production rate, and motility. Significant changes in EPS production rate and motility were observed in both S. aureus and E. coli in the presence of GSE, while changes in hydrophobicity were observed only in E. coli. No relationship was seen between auto-aggregation and biofilm formation. Therefore, our results suggest that GSE might be used as an anti-biofilm agent that is effective against S. aureus and E. coli.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제31권1호
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• pp.92-103
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• 2021

Lactobacillus casei, one of the most widely used probiotics, has been reported to alleviate multiple diseases. However, the effects of this species on intestinal diseases are strain-specific. Here, we aimed to screen L. casei strains with inflammatory bowel disease (IBD)-alleviating effects based on in vitro physiological characteristics. Therefore, the physiological characteristics of 29 L. casei strains were determined, including gastrointestinal transit tolerance, oligosaccharide fermentation, HT-29 cell adhesion, generation time, exopolysaccharide production, acetic acid production, and conjugated linoleic acid synthesis. The effects of five candidate strains on mice with induced colitis were also evaluated. The results showed that among all tested L. casei strains, only Lactobacillus casei M2S01 effectively relieved colitis. This strain recovered body weight, restored disease activity index score, and promoted anti-inflammatory cytokine expression. Gut microbiota sequencing showed that L. casei M2S01 restored a healthy gut microbiome composition. The western blotting showed that the alleviating effects of L. casei M2S01 on IBD were related to the inhibition of the NF-κB pathway. A good gastrointestinal tolerance ability may be one of the prerequisites for the IBD-alleviating effects of L. casei. Our results verified the efficacy of L. casei in alleviating IBD and lay the foundation for the rapid screening of L. casei strain with IBD-alleviating effects.

• 산업식품공학
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• 제15권4호
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• pp.346-354
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• 2011

Yoghurt는 쉽게 접할 수 있는 기호성 식품으로 생체 조절 기능을 갖는 기능성과 다양한 맛을 부여할 수 있는 퓨전성을 동시에 강화시킬 수 있기 때문에 여러 가지 기능성 소재들을 첨가하여 새로운 yoghurt를 개발하기 위한 연구가 활발하게 수행되고 있다. 본 연구는 probiotics 유산균이 생성하는 천연의 세포 외 다당류(EPS; exopolysaccharide) 를 이용하여 품질이 개선된 Helicobacter pylori을 억제하는 기능성 yoghurt를 제조하고자 우리나라의 식품공전에 식물성 재료로 허가되어 있어 사용 시 안전성에 문제가 없으며 전래된 여러 효능에 착안하여 감초를 이용한 기능성 yoghurt를 개발을 검토하였다. 감초 용매 추출물(1 mg/mL)의 H. pylori KCCM 40449에 대한 항균 활성을 측정한 결과, 40% methanol 추출물은 13.2${\pm}$0.6 mm, 40% ethanol 추출물은 14.0${\pm}$0.2 mm, 80% ethanol 추출물은 14.3${\pm}$0.3 mm, 40% isopropanol 추출물은 15.1${\pm}$0.3 mm의 생육저지환을 나타내었으며(p < 0.05), 최소 저해 농도(Minimum Inhibitory concentration: MIC)는 각 용매 추출물의 경우 25-100 ${\mu}g$/mL로 나타났다. 40% 에탄올 감초 추출물을 우유 배지에 0.05, 0.1, 0.2%(v/v)의 농도로 첨가하고 Lactobacillus amylovorus DU-21을 접종하여 37${^{\circ}C}$에서 72시간 동안 발효시키면서, yoghurt의 이화학적 특성 및 관능적 특성을 관찰하였다. pH는 균 접종 직후, 6.44-6.47에서 72시간 발효 후, 3.41-3.51를 나타내었으며, 적정산도는 0.109-0.111%에서 1.021-1.091%로 변화하였다. 점도와 syneresis를 측정한 결과, yoghurt의 점도는 발효 12시간까지 모든 실험구가 급격히 증가하였으며, 그 이후 24시간까지 증가 폭이 다소 둔화된 후, 72시간까지 완만한 증가 양상을 나타내었다. Syneresis는 발효 시간이 증가할수록 감소하였다. 72시간 발효 하였을 때, 감초추출물 0.2% 첨가구에서 12.0${\pm}$0.4%로 가장 적은 값을 나타내었다. 산생성이 진행됨에 따라 점도가 증가하였으며 syneresis가 감소하는 것을 알 수 있었다. Yoghurt의 Helicobacter pylori KCCM 40449에 대한 항균활성은 첨가군에서 항균활성이 뚜렷이 나타났다(p < 0.05). 이러한 결과는 yoghurt 상등액의 낮은 pH에 의한 영향이라기 보다는 발효 중, 생성된 항균성 물질과 첨가된 감초 추출물의 영향이라고 판단된다. 발효유의 관능 검사를 실시한 결과 모든 배양시간에서 첨가구들이 대조구에 비하여 낮은 점수를 받았다(p < 0.05). 이는 감초 특유의 향과 맛에 대해 익숙하지 않는 점과 과도한 산 생성으로 인해 오히려 기호도를 낮춘 것으로 사료된다. 관능검사 결과, 40% 에탄올 감초 추출물을 0.05% 함유한 yoghurt의 향, 맛, 조직감, 색택 및 전반적인 기호도가 다른 처리군에 비하여 월등히 높았다. 이에 감초 추출물을 함유한 yoghurt의 제조 시, 적절한 감초 추출물의 배합비율은 총 중량대비 0.05%인 것으로 판단된다. 식물자원에는 다양한 생리활성물질들이 서로 상호작용하면서 혼합되어 있는 형태로 다양한 질환에 대한 조합치료 (combination therapy)에 이용될 수 있으며, 생체 내에서 다중 타겟에 영향을 미치므로 식물작원에 함유되어 있는 다양한 성분이 함유되어 있는 조추출물(crude extract), 용매분획물(solvent fraction)을 의약품으로 이용하거나, 이로부터 분리된 단일성분 화합물 또는 이에 대한 유도체를 합성하여 새로운 의약품에 대한 개발이 시도되고 있다. 감초의 지표성분이며, H. pylori에 대한 항균활성이 있는 glycyrrhizin은 비당질의 고감미에 속하는 천연 감미료로서 설탕의 약200배의 감미를 가지고 있으며, 항산화성을 가지고 있어서 식품 성분의 산화를 방지하여 품질을 안정화시키는 작용을 하는 것으로 알려져 있기 때문에 H. pylori 억제능 이외의 부수적인 효능을 볼 수 있을 것이다. 기호성이 유지되면서 항균활성이 강화된 기능성 yoghurt 의 개발을 위해서는 감초 추출물 0.2% 이상 첨가할 수 있도록 적절한 향을 조합하거나, 항균효과와 기호성을 개선 할 수 있는 생약제를 이용하여 감초 추출물의 항균 활성을 강화하는 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국균학회지
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• 제34권1호
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• pp.1-6
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• 2006

잔나비불로초 배양에 적합한 생물반응기를 선발하기 위하여 4종류의 생물반응기 형태별 균사체 생장특성과 다당체 생산량을 비교하였다. 균사체 생산량은 기포통기형 생물반응기($7\;g/{\ell}$) > 풍선형 생물반응기($6.2\;g/{\ell}$) > 교반형 생물반응기($6\;g/{\ell}$) > 컬럼형 생물반응기($5\;g/{\ell}$) 순으로 나타났으며, 기포통기형 생물반응기에서 가장 높은 세포외 다당체($1\;g/{\ell}$)와 세포 내다당체(2.7%)를 생산하여 기포통기형 생물반응기가 잔나비불로초 균사체 배양에 가장 적합한 것으로 나타났다. 세포외 다당체의 분자량도 생물반응기의 형태별에 따라 다르게 나타났으며, 기포통기형 생물반응기에서 가장 높은 분자량을 나타냈다. 기포통기형 생물반응기에서의 적정한 공기공급율은 0.05부터 0.1 vvm 사이로 나타났다. 특히 잔나비불로초 균사체는 배양하면서 배지의 점도가 높아져 점차 공기 공급량을 높여 주는 것이 좋은 것으로 판단된다.