• Animal Bioscience
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• 제36권2호
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• pp.248-255
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• 2023

Objective: Stress factors such as high temperatures, overcrowding, and diurnal temperature range exert profound negative effects on weight gain and productivity of broiler chickens. The potential of gamma aminobutyric acid (GABA) as an excitatory neurotransmitter was evaluated under various stress conditions in this study. Methods: The experiment was conducted under four different environmental conditions: normal, high temperature, overcrowded, and in an overcrowded-diurnal temperature range. The experimental groups were divided into (-) control group without stress, (+) control group with stress, and G50 group (GABA 50 mg/kg) with stress. Weight gain, feed intake, and feed conversion ratio were measured, and stress reduction was evaluated through hematologic analysis. Results: The effects of GABA on broilers in four experimental treatments were evaluated. GABA treated responded to environmental stress and improved productivity in all the experimental treatments. The magnitude of stress observed was highest at high temperature, followed by the overcrowded environment, and was least for the overcrowded-diurnal temperature range. Conclusion: Various stress factors in livestock rearing environment can reduce productivity and increase disease incidence and mortality rate. To address these challenges, GABA, an inhibitory neurotransmitter, was shown to reduce stress caused due to various environmental conditions and improve productivity.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권4호
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• pp.527-532
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• 2023

Brewer's spent grain (BSG) is a waste product of the beer industry, and γ-aminobutyric acid (GABA) is a physiologically active substance important for brain and neuron physiology. In this study, we used the bacterial strains Bacillus velezensis DMB06 and B. licheniformis 0DA23-1, respectively, to ferment BSG and produce GABA. The GABA biosynthesis pathways were identified through genomic analysis of the genomes of both strains. We then inoculated the strains into BSG to determine changes in pH, acidity, reducing sugar content, amino-type nitrogen content, and GABA production, which was approximately doubled in BSG inoculated with Bacillus compared to that in uninoculated BSG; however, no significant difference was observed in GABA production between the two bacterial strains. These results provide the experimental basis for expanding the use of BSG by demonstrating the potential gain in increasing GABA production from a waste resource.

• 생명과학회지
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• 제28권2호
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• pp.223-228
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• 2018

동해안 지역 수산발효식품과 수산물로부터 다양한 종류의 유산균들을 분리하여 감마아미노낙산(GABA) 활성을 위해 분석을 하였다. 박층크로마토그래피(TLC)를 이용하여 GABA를 생성하는 4개의 균주를 확보하였으며, 16S rRNA sequencing 분석 결과를 통해 FSFL0004, FSFL0005, FSFL0036 균주는 Lactobacillus (Lb.) brevis, 그리고 FGL0007은 Lactococcus (Lc.) lactis에 가장 유사한 것으로 확인하였다. Lb. brevis FSFL0004와 FSFL0005는 발효된 아귀로부터 분리되었고, Lb. brevis FSFL0036는 갈치 젓갈로부터 분리되었으며, Lc. lactis FGL0007 균주는 참가자미의 내장으로부터 분리되었다. 고속액체크로마토그래피(HPLC)를 사용한 정량분석결과를 보면, FSFL0004, FSFL0005, FSFL0036과 FGL0007에서 각각 $10,754.37{\mu}g/ml$, $13,082.79{\mu}g/ml$, $12,290.19{\mu}g/ml$, $45.07{\mu}g/ml$의 GABA가 생성되었다. GABA가 풍부한 낙농제품의 발효 종균으로서 상용화 실험을 위해 1% MSG를 포함한 탈지방우유에 4개의 균주를 각각 접종하였다. TLC 결과를 보면 4개의 균주 모두가 GABA 생성을 보였다. HPLC 분석 결과를 보면, 4균주 중 Lc. lactis FGL0007이 가장 높은 GABA 생성($431.42{\mu}g/ml$)을 보였다. 본 연구의 내용은 GABA가 함유된 유제품 개발의 기반이 될 수 있을 것으로 생각한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권4호
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• pp.541-549
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• 2020

약물 전달 시스템(Drug Delivery System, DDS)은 인체에 발생한 질환을 치료를 할 때 약물을 효과적으로 투약하므로써 약물성분에 의한 부작용을 최소화하고, 약물의 효능을 최대한으로 크게하기 위해 기존의 알려진 성분의 약물이나 새로운 성분의 제형을 설계하여 환자의 약물치료 과정을 최적화하는 목적을 지향하는 기술로 정의된다. 본 연구에서는 Tripolyphosphate (TPP)의 농도가 키토산과의 가교결합을 통하여 제조되는 Chitosan nanoparticles (CNPs)의 크기에 미치는 영향을 측정하여 TPP의 농도가 낮을수록 작은 크기의 입자가 형성되는 것을 확인하였다. 그리고 산화철(Fe₃O₄)의 양에 따른 CNPs-Fe₃O₄의 특성을 측정하여 Fe₃O₄의 양이 많을수록 자성 약물 전달체로써의 특성이 잘 나타남을 확인하였다. 닌히드린 반응(Ninhydrin test)를 통하여 저농도 구간(0.004~0.02 wt%)에서는 Y = 0.00373 exp(179.729X) - 0.0114 (R² = 0.989), 고농도구간(0.02~0.1wt%)에서는 Y = 21.680X - 0.290 (R² = 0.999)의 γ-aminobutyric acid (GABA)의 농도에 따른 검량선을 얻었다. 이 검량선을 사용하여 흡수를 위하여 넣어주는 GABA의 양에 따른 최대 흡수율의 관계식 Y = -136.527 exp [(-90.0862)X] + 64.724 (R² = 0.997) 을 얻었으며, 초기에 넣어주는 GABA의 양이 약 0.04 g인 지점부터는 약 62.5%로 흡수율이 일정해 지고, 시간에 따른 GABA-Fe₃O₄-CNPs로부터 방출되는 GABA의 양을 측정하여 약 24 hr 이후부터 약물 방출이 종료되는 것을 확인하였다. 또한 최적의 조건에서 만들어진 GABA-Fe₃O₄-CNPs는 약 150 nm의 구형 입자이며, 그에 따른 입자의 특성이 잘 나타나는 것을 확인하여 약물 전달체로써 적합함을 알 수 있었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권4호
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• pp.573-578
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• 2015

쌀겨층이 많아 우수한 막걸리의 제조가 용이하지 않은 가바쌀의 가공적성을 개선하기 위해 막걸리 starter를 이용하는 전통 제주방법인 급청주법을 이용하여 막걸리를 제조하고 품질 특성과 기호도 등을 조사하였다. 발효 중 전체 중량의 변화와 산도, pH, 알코올, 환원당 함량 변화 등을 조사한 결과, 엿기름을 첨가한 급청주법이 초기 당질 이용성을 높여 발효를 안정적으로 진행시키는 것을 확인하였다. 관능평가 결과 급청주법의 엿기름 최적 첨가량은 2%로 나타났으며 이를 초과하여 첨가하게 되면 최종제품의 기호도나 관능평가에 좋지 않은 결과를 가져오는 것으로 나타났다. 조미를 위한 첨가물로는 아스파탐이 가바쌀막걸리에 청량감을 부여하여 조미에 적합하였으며 가바쌀로 만들어진 막걸리의 GABA 함량이 시판 일반 막걸리에 비해 두 배 이상 높은 것으로 나타났다. 이를 통해 엿기름을 첨가하여 급청주법으로 제조 시 가바쌀의 GABA 기능성이 안정적으로 확보된 막걸리의 개발이 가능할 것으로 사료되며, 이는 쌀겨층이 많은 일반 현미를 이용한 막걸리 개발에도 중요한 정보를 제공할 것으로 기대된다.

• BMB Reports
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• 제47권6호
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• pp.324-329
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• 2014

Regulators of G-protein signaling (RGS) proteins regulate certain G-protein-coupled receptor (GPCR)-mediated signaling pathways. The GABAB receptor ($GABA_BR$) is a GPCR that plays a role in the stress response. Previous studies indicate that acute immobilization stress (AIS) decreases RGS4 in the prefrontal cortex (PFC) and hypothalamus (HY) and suggest the possibility of a signal complex composed of RGS4 and $GABA_BR$. Therefore, in the present study, we tested whether RGS4 associates with $GABA_BR$ in these brain regions. We found the co-localization of RGS4 and $GABA_BR$ subtypes in the PFC and HY using double immunohistochemistry and confirmed a direct association between $GABA_{B2}R$ and RGS4 proteins using co-immunoprecipitation. Furthermore, we found that AIS decreased the amount of RGS4 bound to $GABA_{B2}R$ and the number of double-positive cells. These results indicate that $GABA_BR$ forms a signal complex with RGS4 and suggests that RGS4 is a regulator of $GABA_BR$.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제23권3호
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• pp.326-334
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• 2016

오미자 열매를 이용하여 기능성물질인 GABA를 강화시킨 오미자 젖산발효음료를 개발하기 위해서 L. plantarum EJ2014에 의한 젖산발효 최적화를 수행하였다. 오미자 열매 추출액을 젖산 발효시킨 경우 발효 2일 동안 생균수 $4.0{\times}10^7CFU/mL$수준을 유지하면서 젖산균 증식이 미비하였지만 영양성분 YE와 MSG를 함께 첨가한 경우 50배 정도 증가된 $2.2{\times}10^9CFU/mL$생균수를 나타내었다. 특히 젖산발효 3일 동안에 대조군, MSG, YE를 각각 첨가군에서 초기 pH 3-4 수준에서 유지되었다. 반면에 YE와 MSG를 함께 첨가한 발효물은 pH가 증가되면서 pH 5.0 이상을 나타내었으며, 초기 산도 1.74%에서 발효 3일에 0.56% 수준으로 감소하였다. 오미자 열매 추출물인 대조군과 2% MSG 또는 0.5% YE만을 첨가한 조건에서는 GABA로 소량 전환되는 것으로 나타났다. 반면에 MSG와 YE를 함께 첨가한 경우 젖산발효 1일째부터 GABA가 생성되면서 3일째에는 MSG 2%를 거의 소진하는 것으로 나타났으며, HPLC 정량분석으로 0.92% GABA 생성이 확인되었다. MSG와 YE함께 첨가한 발효조건에서는 젖산발효 1일째부터 발효물은 붉은 색이 퇴색되면서 황색으로 변화하였으며, 발효 초기에 적색을 나타내는 a값이 15.74에서 발효 후에 5.39로 크게 감소하는 것으로 나타났다. 색, 맛, 향 등을 포함한 전반적인 기호도를 나타낸 관능평가에서 오미자 착즙 원액과 발효물 100%인 실험군에서 점수가 각각 4.50, 4.33을 기록하여 상대적으로 낮은 기호도를 나타낸 반면에 발효물 50% 첨가한 실험군이 6.33으로 가장 높은 기호도 점수를 나타내었다. 오미자 열매 추출액에 오미자 발효물을 50% 첨가함으로서 기호성이 우수하며 고농도 GABA와 probiotic을 함유한 오미자 발효음료의 제조가 가능하였다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제36권1호
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• pp.55-60
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• 2012

In a previous report, we demonstrated that ginsenoside Rc, one of major ginsenosides from Panax ginseng, enhances ${\gamma}$-aminobutyric acid (GABA) $receptor_A$ ($GABA_A$)-mediated ion channel currents. However, little is known about the effects of ginsenoside metabolites on $GABA_A$ receptor channel activity. The present study investigated the effects of ginsenoside metabolites on human recombinant $GABA_A$ receptor (${\alpha}_1{\beta}_1{\gamma}_{2s}$) channel activity expressed in Xenopus oocytes using a two-electrode voltage clamp technique. M4, a metabolite of protopanaxatriol ginsenosides, more potently inhibited the GABA-induced inward peak current ($I_{GABA}$) than protopanaxadiol (PPD), a metabolite of PPD ginsenosides. The effect of M4 and PPD on $I_{GABA}$ was both concentration-dependent and reversible. The half-inhibitory concentration ($IC_{50}$) values of M4 and PPD were 17.1${\pm}$2.2 and 23.1${\pm}$8.6 ${\mu}M$, respectively. The inhibition of $I_{GABA}$ by M4 and PPD was voltage-independent and non-competitive. This study implies that the regulation of $GABA_A$ receptor channel activity by ginsenoside metabolites differs from that of ginsenosides.

• 한국식품과학회지
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• 제44권4호
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• pp.447-451
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• 2012

본 실험에서는 식용 가능한 10종 식물의 인지기능 개선 관련 효능을 검토하기 위하여 추출물의 AChE 억제활성과 DPPH, ABTS 라디컬 소거활성을 비교하였으며, GABA 및 글루탐산의 함량을 측정하였다. 그 결과, GABA 함량은 오미자 추출물에서 14.8mg/g으로 가장 높게 나타났으며, 천궁과 하수오 추출물에서도 각각 3.1 mg/g과 5.4 mg/g으로 비교적 높게 나타났다. AChE 저해활성은 오미자, 헛개나무, 측백엽, 가시오가피 추출물이 1 mg/mL에서 각각 33, 26.6, 20.7%, 그리고 17.8%의 저해율을 나타내어 10종 추출물 중 높게 나타났다. 또한, DPPH 및 ABTS에 대한 라디컬 소거능은 헛개나무, 측백엽, 가시오가피, 오미자 추출물에서 매우 강하게 나타났다. 글루타민산은 석창포 외의 9가지 추출물에서 고르게 존재하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 검토한 10종 추출물 중 특히 오미자는 뇌의 대사를 향상시켜 뇌기능을 촉진시키는 GABA의 함량이 높은 것과 함께 AChE 억제 활성도 가장 높았으며, 라디컬 소거효과도 비교적 높게 나타나 뇌기능 개선을 위한 뛰어난 소재로 나타났다. 또한, AChE 억제 활성과 라디컬 소거능이 높게 나타난 헛개나무, 가시오가피 및 측백엽의 인지기능 개선을 위한 기능성식품 소재로서의 활용 가능성을 확인하였다. 본 연구 결과를 통하여 인지기능 개선 효능과 관련하여 사용되는 지표 중 AChE 억제 활성과 식물 추출물의 라디컬 소거활성과의 상관관계를 나타내는 경향을 확인하였으며, GABA 및 체내에서 GABA로 전환되는 글루탐산 함량이 직접적인 AChE 억제 효과를 나타내지는 않았다.

• 한국가금학회지
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• 제49권4호
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• pp.239-246
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• 2022

본 연구는 여름철 γ-aminobutyric(GABA)와 생균제 급여가 산란 종계의 생산성, 계란품질, 혈액 생화학 조성, corticosteron에 미치는 효과를 조사하였다. 24주령의 산란 종계 총 105수를 3개 처리(대조구, GABA, probiotics), 처리당 7반복, 반복당 5수로 설정하여 사양실험을 실시하였다. GABA와 생균제는 배합사료 내 각각 50ppm과 0.1%로 첨가하여, 총 6주간 실험을 실시하였다. 전기간 산란종계의 평균 계란 생산량, 산란량은 대조구보다 생균제 급여 처리구에서 유의적으로 높았으며(P<0.05), FCR은 생균제 급여 처리구에서 낮은 값을 나타내었다(P<0.05). 산란 종계 계란의 난중, 난백고 높이, Haugh units, 난황색, 난각두께, 난각강도에서 처리구간의 유의적인 차이를 보이지 않았다. 또한 모든 혈청 생화학 조성에서 유의적인 차이를 보이지 않았다. 혈청 내 corticosterone 농도는 GABA와 생균제 급여로 인하여 대조구보다 유의적으로 감소하였다(P<0.05). 따라서 GABA와 생균제 급여 시 고온기 산란 종계의 스트레스를 완화시킬 수 있는 것으로 사료되며, 특히 생균제 급여는 계란 생산성 및 산란량 성적을 개선할 수 있는 것으로 나타났다.