• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권4호
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• pp.571-582
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• 2020

Quorum sensing (QS)-mediated infections cause severe diseases in human beings. The control of infectious diseases by inhibiting QS using antipathogenic drugs is a promising approach as antibiotics are proving inefficient in treating these diseases. Marine fungal (Pestalotiopsis sydowiana PPR) extract was found to possess effective antipathogenic characteristics. The minimum inhibitory concentration (MIC) of the fungal extract against test pathogen Pseudomonas aeruginosa PAO1 was 1,000 ㎍/ml. Sub-MIC concentrations (250 and 500 ㎍/ml) of fungal extract reduced QS-regulated virulence phenotypes such as the production of pyocyanin, chitinase, protease, elastase, and staphylolytic activity in P. aeruginosa PAO1 by 84.15%, 73.15%, 67.37%, 62.37%, and 33.65%, respectively. Moreover, it also reduced the production of exopolysaccharides (74.99%), rhamnolipids (68.01%), and alginate (54.98%), and inhibited the biofilm formation of the bacteria by 90.54%. In silico analysis revealed that the metabolite of P. sydowiana PPR binds to the bacterial QS receptor proteins (LasR and RhlR) similar to their respective natural signaling molecules. Cyclo(-Leu-Pro) (CLP) and 4-Hydroxyphenylacetamide (4-HPA) were identified as potent bioactive compounds among the metabolites of P. sydowiana PPR using in silico approaches. The MIC values of CLP and 4-HPA against P. aeruginosa PAO1 were determined as 250 and 125 ㎍/ml, respectively. All the antivirulence assays were conducted at sub-MIC concentrations of CLP (125 ㎍/ml) and 4-HPA (62.5 ㎍/ml), which resulted in marked reduction in all the investigated virulence factors. This was further supported by gene expression studies. The findings suggest that the metabolites of P. sydowiana PPR can be employed as promising QS inhibitors that target pathogenic bacteria.

• 한국식품영양과학회지
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• 제43권5호
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• pp.749-755
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• 2014

전통 장류에서 유산균 성상을 보이는 균주를 분리하여, TLC와 PCR을 통하여 HoPS를 우수하게 생성하는 균주 HSB15, JSA22, JSA57, JSB22, JSB66 및 JSB89를 선발하였다. 선발된 6균주의 16S rDNA의 염기서열을 분석한 결과 HSB15는 L. alimentarius, JSA22는 L. plantarum, JSA57은 L. pentosus, JSB22는 L. brevis, JSB66는 L. alimentarius, JSB89는 L. parabrevis로 동정되었다. 항균 활성은 6균주 중에서 JSA22가 4개의 병원성균에 대한 항균을 나타내어 항균 활성이 가장 우수하게 나타났고, 인공위액 저항성은 HSB15, JSA22와 JSA57 균주가 70% 이상의 높은 인공위액 저항성으로 가장 우수했으며, 인공담즙 저항성은 HSB15를 제외한 5균주에서 80% 이상의 생존율을 나타내며 담즙액 저항성이 우수하게 나타났다. 또한 probiotic 특성을 지닌 분리 균주의 prebiotics로써 AOS를 이용한 성장율을 관찰한 결과, 모든 분리 균주가 AOS를 선택적으로 이용하며 성장하는 것을 관찰하였고 특히 JSB22가 AOS 이용 성장율이 가장 우수한 것으로 확인되었다. 본 연구를 통해 장류유래 probiotics를 선발하였고 AOS의 새로운 prebiotics로 활용을 검토한 바, synbiotics로 이용할 수 있는 가치가 있다고 판단되었다.

• 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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• 제34권3호
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• pp.196-203
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• 2006

김치로부터 3종의 EPS 생성 유산균을 분리하였다. 분리균주는 Leuconostoc kimchii, Leuconostoc citreum, Leuconostoc mesenteroides로 동정되었으며, 각각 Leuconostoc kimchii GJ2, Leuconostoc citreum C3, Leuconostoc mesenteroides C11로 명명하였다. EPS생성 김치유산균의 장내 정착성 여부 확인 결과 pH 3.0의 0.05 M sodium phosphate buffer와 인공위액에서 2시간 처리한 후에도 3균주 모두 초기균수($10^8\;CFU/ml$)를 유지하였으며 인공담즙에서 24시간 처리한 후에도 3균주 모두 초기균수($10^8\;CFU/ml$)를 유지하며 3종의 EPS생성 김치유산균 Leu. kimchii GJ2, Leu. citreum C3, Leu. mesenteroides C11이 장내 정착하면서 probiotics로서 작용할 수 있을 것임을 확인하였다. 반면, 대조군으로서 분리균주가 EPS를 생성하지 않았을 때의 경우에는 내산성, 인공위액, 인공담즙에서 처리 후 생균수가 $10^{1-2}\;CFU/ml$ 감소현상을 보여 균체의 EPS생성 여부가 probiotics로서 기능할 수 있는데 결정적 요인임을 보여주었다. 특히 Leu. kimchii GJ2의 경우 E. coli, Pseudomonas, Listeria, Micrococcus, Salmonella, Staphylococcus, Streptococcus속 등의 유해 균주에서 항균활성을 나타내었으며, 생산 항균물질은 단백질성 물질로 확인되었다. 김치유산균 Leu. kimchii GJ2, Leu. citreum C3, Leu. mesenteroides C11로부터의 EPS 생성량은 sucrose(5%) 배지에서 각각 21.49 g/l, 16.46 g/l, 22.98 g/l 였으며, 정제 시에도 각각 14.61 g/l, 7.73 g/l, 4.77 g/l로 기존의 EPS 생성 유산균에서의 생산량에 비해 10배 이상의 높은 생산량을 나타내었다. TLC 및 HPLC를 이용한 EPS 구성 당 확인 결과 3균주 모두 glucose로만 구성된 homopolysaccharides로 확인되었다. EPS 생성량이 가장 좋은 Leu. kimchii GJ2의 평균 분자량은 360,606 Da이었으며, 나머지 두 균주에 대해서는 생성 EPS 형태와 점도의 차이로 미루어 보아 생성 EPS의 분자구조와 분자량이 서로 다른 것으로 판단하였다.

• 생명과학회지
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• 제14권1호
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• pp.51-56
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• 2004

장수상황버섯(Phellinus baumii)의 균사체 성장 및 세포외 다당체(exopolysaccharides) 생산을 위한 액체배양의 최적 배지 및 배양조건에 관한 실험을 수행한 결과, 최적배양 온도와 초기 pH는 각각 3$0^{\circ}C$와 5.0으로 결정되었다. 탄소원의 경우, cellobiose와 maltose가 균사체 성장에는 양호하였으나 저조한 세포외 다당체 생산을 보였으며, 반면에 fructose 와 mannitol 은 상대적으로 높은 수율의 세포외 다당체 생산과 균사체 성장 또한 양호하였다. 최적 질소원으로는 yeast extract가 균사체 성장뿐만 아니라 세포외 다당체 생산에 효과적인 것으로 결정되었다. 최적 배지의 조성은 fructose 20 g/L, yeast extract 20 g/L 및 $CaCl_2$ 0.55 g/L이었으며, 최적 배양조건 하에서 5-L 교반 발효조를 운전한 결과, 최대 균사체 성장(17.43 g/L)과 최대 세포외 다당체 생산(3.6 g/L)을 얻을 수 있었다. 회수된 세포외 다당체는 glycoprotein이었으며 그 조성은 amino acid분석 결과 주로 arginine (14.1%)과 glycin (12.0%)이었으며, cabohydrate의 경우는 mannose (48.7%)와 arabinose (38.4%)이 주성분이었다.

• 한국식품과학회지
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• 제47권4호
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• pp.438-445
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• 2015

L. plantarum K154 고정화와 C. lacerata 균사체 배양물을 이용한 혼합발효를 통해서 다당류, ${\beta}$-glucan과 같은 생리활성물질과 기능성 GABA 생산을 최적화 하고자 하였다. C. lacerata 균사체의 최적 배양 조건으로 glucose 3%, soybean flour 3%, $MgSO_4$ 0.15%를 혼합하여 배지로 사용하였고, 5 L jar fermentor를 이용하여 $25^{\circ}C$에서 7일간 진탕 배양하였다. 배양물은 균사체 함량 29.7 g/L, 다당류 함량 3.1 g/L, ${\beta}$-glucan 2% (w/w), protease 활성 68.96 unit/mL, ${\alpha}$-amylase 활성 10.37 unit/mL로 매우 높게 나타났다. C. lacerata 균사체 배양물을 이용하여 젖산세균 고정화에 의한 혼합발효물의 생균수를 측정한 결과, 배양 1일 째 비드 내에서 젖산세균의 수는 $3.13{\time}10^9CFU/mL$로 높게 나타났고, 배지에 유리된 젖산세균의 수는 배양기간 동안 $1.48{\time}10^8CFU/mL$로 유지하였다. 알지네이트 1.5%를 사용하여 비드를 제조하였을 때, GABA 함량을 측정한 결과 배양 7일 째 비드 내에서 6.30 mg/mL, 배지에서 9.96 mg/mL로 높게 나타났다. 젖산세균 고정화의 재사용 가능성을 확인하기 위해 고정화 비드를 5회간 재사용하여 $30^{\circ}C$에서 15일간 혼합발효한 결과, GABA 생산이 급격히 증가하여 배양 기간 동안 유지하였다. 결론적으로 C. lacerata 균사체 배양물로부터 고정화된 젖산세균을 이용한 혼합발효는 고농도 GABA를 포함된 기능성 소재를 생산할 수 있었으며, 이는 식품 및 생물 산업의 원료로 활용이 기대된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권1호
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• pp.89-95
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• 2013

갓김치, 배추김치, 열무김치, 깍두기로부터 348종의 유산균을 분리하여 각 김치 종류에 따른 유산균의 특징을 확인하였다. 열무김치의 유산균은 다른 3종의 김치에 비해 간균+단간균:구균의 비가 5.6:1로 구균의 함량이 적었다. Leuconostoc 속으로 추정되는 구균의 함량은 4종의 김치가 모두 유사하였으나 Lactobacillus 속으로 추정되는 간균과 단간균의 함량은 깍두기에서 60.7%로 높게 나타났다. 다른 김치에 비해 배추김치 유래 유산균 중 18.7%가 plasmid가 없었으나 plasmid를 지닌 유산균 중에는 열무김치 유래 유산균에 평균 $4.1{\pm}0.5$개의 plasmid bands가 나타났다. 세포 외 다당(EPS)을 5 mg/mL 이상 생산하는 유산균은 무를 주재료로 한 깍두기와 열무김치에 각각 11.1%, 10.9%로 갓김치와 배추김치보다 많았지만 배추김치 유래 유산균이 $8.4{\pm}2.0mg/mL$의 EPS를 생산해 다른 김치 유래 유산균들보다 1 mg이상 높았다. 갓김치에는 V. parahaemolyticus에 대한 항균력을 지닌 유산균이 많은 반면 열무김치, 배추김치, 깍두기에서 Bacillus 속, L. monocytogenes, Salmonella Typhimurium에 대해 항균력을 지닌 유산균이 갓김치보다 2배 이상으로 나타났다. 열무김치와 깍두기 유래 유산균 중 43.3%, 45.5%가 내산성을 지녔으며, 특히 깍두기의 유산균 중 36.3%가 내담즙성을 나타내 다른 김치보다 많았다. Caco-2 세포에 대한 장내부착능을 지닌 유산균은 18.6%의 비율로 갓김치에 가장 많았다. 이러한 결과에서 볼 때, 김치에 함유된 유산균은 종이 한정적임에도 불구하고 김치 종류에 따라 각 김치에 함유된 유산균의 생물학적 특징에 차이가 있었으며, 특히 내산성, 내담즙성, 장내부착능을 지닌 유산균이 김치에 따라 차이가 나타남으로써 본 연구의 결과가 프로바이오틱 기능성을 지닌 유산균을 선별하는데 유용한 자료가 될 것으로 기대된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제41권2호
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• pp.190-197
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• 2013

전통 장류에서 점성물질을 분비하는 유산균을 분리하고 높은 활성을 보이는 N45-10, K6-7 및 N58-5의 3균주를 선발하였다. 선발한 3균주의 16S rDNA의 염기서열을 분석한 결과 N45-10은 Leuc. citreum, K6-7, N58-5는 Leuc. mesenteroides로 동정되었다. 산 저항성과 인공위액 저항성은 3균주 중에서 Leuc. citreum N45-10이 높은 생균수($10^5-10^6$ CFU/ml)를 나타내어 산 저항성과 인공위액 저항성이 가장 우수하게 나타났으며, 인공 담즙 저항성은 Leuc. citreum N45-10은 높은 생균수($10^3-10^4$ CFU/ml)를 유지하여 담즙액 저항성이 우수하게 나타났다. 3균주들 중에서 Leuc. citreum N45-10은 EPS 생성량이 가장 많았고, MRS 배지에서 배양하여 EPS가 생성되지 않았을 때보다 슈크로오스 배지에서 배양하여 EPS를 생성하였을 때 생균수가 더 높게 나타났다. 이것은 EPS 생성이 유산균의 세포벽 주위에 보호막으로 작용한 결과로 생각된다. 선발 유산균 3주의 EPS 생산량은 슈크로오스 액체배지에서 각각 16.173, 8.167, 3.652 g/L였으며, Leuc. citreum N45-10은 글루코오스로만 이루어진 homo-polysaccharide, Leuc. mesenteroides K6-7과 N58-5는 프락토오스, 글루코오스로 구성된 hetero-polysaccharides로 동정되었다. 선발 유산균 3주 모두는 용혈 음성반응을 나타내고, 젤라틴 액화능을 나타내지 않아 안전성이 확인되었다.