Effective Microorganisms (EM), a fermented medium developed by Professor Higa at the University of the Ryukyus, is a mixed culture containing dozens of microorganisms which are beneficial to nature including people, animals, plants and many microbial species in environment. EM is known to contain more than 80 kinds of anaerobic or aerobic microbes including photosynthetic bacteria, lactic acid bacteria, yeast, actinomycetes, fungi and so on, with yeast, lactic acid bacteria and photosynthetic bacteria as the main species of EM. Antioxidant effect generated by the concert of complex coexistence and coprosperity among these microbes is considered to be the main source of EM benefits. Currently, EM is earning an increasing attention with applications in agriculture, forestry, animal husbandry, fisheries, environment and medicine among others. At the same time, however, a quantitative interpretation of EM system based on a mixed culture model needs efforts from biochemical engineers for efficient production and further promotion of EM. In this paper, we describe the functions of major microbes in EM and current researches and applications of EM in agriculture, forestry, animal husbandry, fisheries, environment and medicine.
Linares-Morales, Jose R.;Salmeron-Ochoa, Ivan;Rivera-Chavira, Blanca E.;Gutierrez-Mendez, Nestor;Perez-Vega, Samuel B.;Nevarez-Moorillon, Guadalupe V.
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
v.32
no.1
/
pp.64-71
/
2022
The discarding of wastes into the environment is a significant problem for many communities. Still, food waste can be used for lactic acid bacteria (LAB) growth. Here, we evaluated three growth media equivalent to de Mann Rogosa Sharpe (MRS), using apple bagasse, yeast waste, fish flour, forage oats, and cheese whey. Cell-free supernatants of eight LAB strains were tested for antimicrobial activity against nine indicator microorganisms. The supernatants were also evaluated for protein content, reducing sugars, pH, and lactic acid concentration. Cell-free supernatants from fish flour broth (FFB) LAB growth were the most effective. The strain Leuconostoc mesenteroides PIM5 presented the best activity in all media. L. mesenteroides CAL14 completely inhibited L. monocytogenes and strongly inhibited Bacillus cereus (91.1%). The strain L. mesenteroides PIM5 consumed more proteins (77.42%) and reducing sugars (56.08%) in FFB than in MRS broth (51.78% and 30.58%, respectively). Culture media formulated with agroindustrial wastes positively improved the antimicrobial activity of selected LAB, probably due to the production of antimicrobial peptides or bacteriocins.
This study was undertaken to determine the suitability of tomato juice as a raw material for production of probiotic juice by four lactic acid bacteria (Latobacillus acidophilus LA39, Lactobacillus plantarum C3, Lactobacillus casei A4, and Lactobacillus delbrueckii D7). Tomato juice was inoculated with a 24h-old culture and incubated at $30^{\circ}C$. Changes in pH, acidity, sugar content, and viable cell counts during fermentation under controlled conditions were measured. The lactic acid cultures reduced the pH to 4.1 or below and increased the acidity to $0.65\%$ or higher, and the viable cell counts (CFU) reached nearly 1.0 to $9.0\times10^9/ml$ after 72 h fermentation. The viable cell counts of the four lactic acid bacteria in the fermented tomato juice ranged from $10^6\;to\;10^8\;CFU/ml$ after 4 weeks of cold storage at $4^{\circ}C$. Probiotic tomato juice could serve as a health beverage for vegetarians or consumers who are allergic to dairy products.
The purpose of this work was to examine the antibacterial activity derived from a lactic acid bacterium isolated from korean rice wine, called makgeolli. Various physiological and biochemical properties of this strain were characterized. Both the BIOLOG system and phylogenetic analysis using 16S rRNA sequencing were utilized for identification, and the strain was designated as Lactobacillus casei HK-9, and registered in GenBank as [JQ951606]. Growth rate, production of organic acids (e.g., lactic acid and acetic acid), and pH changes during growth were monitored. The maximum concentrations of lactic acid and acetic acid were approximately 576 mM and 199 mM, respectively, and pH was changed from 7.00 to 3.74 after 72 h of incubation. HPLC was used to confirm the production of lactic acid and acetic acid. Significant antimicrobial activity of the concentrated supernatant was demonstrated against various food-poison causing bacteria (e.g., Bacillus cereus, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus, methicillin-resistant Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Salmonella enteritidis). Ethanol tolerance of L. casei HK-9 showed up to 12% of ethanol within the culture.
Kim, Jo Eun;Kim, Ki Hyun;Kim, Kwang-Sik;Kim, Young Hwa;Kim, Dong Woon;Park, Jun-Cheol;Kim, Sam-Chul;Seol, Kuk-Hwan
Korean Journal of Agricultural Science
/
v.43
no.3
/
pp.387-393
/
2016
This study was conducted to determine the fermentative characteristics of wheat bran inoculated with a starter culture of direct-fed microbes as a microbial wheat bran (DMWB) feed additive. Wheat bran was prepared with 1% (w/w, 0.5% Lactobacillus plantarum and 0.5% of Saccharomyces cerevisiae) starter culture treatment (TW) or without starter culture as a control (CW). Those were fermented under anaerobic conditions at $30^{\circ}C$ incubation for 3 days. Samples were taken at 0, 1, 2, and 3 days to analyze chemical composition, microbial growth, pH, and organic acid content. Chemical composition was not significantly different between CW and TW (p > 0.05). In TW, the number of lactic acid bacteria and yeast increased during the 3 days of fermentation (p < 0.05) and the population of lactic acid bacteria was significantly higher than in CW (p < 0.05). After 3 days, the number of yeast in TW was $7.50{\pm}0.07log\;CFU/g$, however, no yeast was detected in CW (p < 0.05). The pH values of both wheat bran samples decreased during the 3 days of fermentation (p < 0.05), and TW showed significantly lower pH than CW after 3 days of fermentation (p < 0.05). Contents of lactic acid and acetic acid increased significantly at 3rd day of fermentation in TW. However, no organic acids were generated in CW during testing period. These results suggest that 3 days of fermentation at $37^{\circ}C$ incubation after the inoculation wheat bran with starter culture makes it possible to produce a direct-feed with a high population of lactic acid bacteria at more than $10^{11}CFU/g$.
Efficient L-lactic acid production from Jerusalem artichoke tubers, by Lactobacillus casei G-02, using simultaneous saccharification and fermentation (SSF) in a fed-batch culture, is demonstrated. A kinetic analysis of the SSF revealed that the inulinase activity was subjected to product inhibition, whereas the fermentation activity of G-02 was subjected to substrate inhibition. It was also found that the intracellular NADH oxidase (NOX) activity was enhanced by the citrate metabolism, which dramatically increased the carbon flux of the Embden-Meyerhof-Parnas (EMP) pathway, along with the production of ATP. As a result, when the SSF was carried out at $40^{\circ}C$ after an initial hydrolysis of 1 h and included a sodium citrate supplement of 10 g/l, an L-lactic acid concentration of 141.5 g/l was obtained after 30 h, with a volumetric productivity of 4.7 g/l/h. The conversion efficiency and product yield were 93.6% of the theoretical lactic acid yield and 52.4 g lactic acid/l00 g Jerusalem artichoke flour, respectively. Such a high concentration of lactic acid with a high productivity from Jerusalem artichokes has not been reported previously, making G-02 a potential candidate for the economic production of L-lactic acid from Jerusalem artichokes on a commercial scale.
The Journal of the Convergence on Culture Technology
/
v.8
no.6
/
pp.943-951
/
2022
In this study, 8 kinds of fruits and vegetables such as apples, pears and radishes were cut and hot water extracts and Steamed hot water extract from fruits and vegetables were prepared and used as experimental substrates. As a result of fermenting with 1% (W/V) red ginseng extract (W/V) and 8 types of lactic acid bacteria mixed starter added to the lactic acid bacteria fermented extract, the pattern and content of ginsenosides were almost unchanged in the fruit and vegetable extract group and the steam treatment group. However, in the lactic acid bacteria fermented group, the TLC pattern was changed according to the fermentation process and treatment, and the content of ginsenosides converted into Rg3(S) and Rg5 increased. No change in the number of lactic acid bacteria (cfu) was observed in all four types of fruit and vegetable extracts. The number of lactic acid bacteria CFU was slightly decreased in the four fermented groups of fruit and vegetable extracts, but the growth inhibitory effect of beneficial bacteria was not significant. The growth inhibitory effect of the three harmful bacteria was not affected by the growth of E. coli and Pseudomonas in the four fruit and vegetable extracts. However, the proliferation of Salmonella was inhibited, which was confirmed as the growth inhibitory effect of the fruit and vegetable extract regardless of whether the steamed hot water extract or red ginseng extract was added.
Lactobacillus pentosus K1-23 was selected from among 25 lactic acid bacterial strains owing to its high inhibitory activity against several pathogenic bacteria, including Escherichia coli, Salmonella typhimurium, S. gallinarum, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Clostridium perfringens, and Listeria monocytogenes. Additionally, among 13 strains of Aureobasidium spp., A. pullulans NRRL 58012 was shown to produce the highest amount of ${\beta}$-glucan ($15.45{\pm}0.07%$) and was selected. Next, the optimal conditions for a solid-phase mixed culture with these two different microorganisms (one bacterium and one yeast) were determined. The optimal inoculum sizes for L. pentosus and A. pullulans were 1% and 5%, respectively. The appropriate inoculation time for L. pentosus K1-23 was 3 days after the inoculation of A. pullulans to initiate fermentation. The addition of 0.5% corn steep powder and 0.1% $FeSO_4$ to the basal medium resulted in the increased production of lactic acid bacterial cells and ${\beta}$-glucan. The following optimal conditions for solid-phase mixed culture were also statistically determined by using the response surface method: $37.84^{\circ}C$, pH 5.25, moisture content of 60.82%, and culture time of 6.08 days for L. pentosus; and $24.11^{\circ}C$, pH 5.65, moisture content of 60.08%, and culture time of 5.71 days for A. pullulans. Using the predicted optimal conditions, the experimental production values of L. pentosus cells and ${\beta}$-glucan were $3.15{\pm}0.10{\times}10^8CFU/g$ and $13.41{\pm}0.04%$, respectively. This mixed culture may function as a highly efficient antibiotic substitute based on the combined action of its anti-pathogenic bacterial and immune-enhancing activities.
Objective: The aims of this study were to select one strain of Lactobacillus plantarum (L. plantarum) for a potential indigenous safe starter culture with low level antibiotic resistant and low biogenic amine production and evaluate its effect on biogenic amines reduction in Moo som. Methods: Three strains of indigenous L. plantarum starter culture (KL101, KL102, and KL103) were selected based on their safety including antibiotic resistance and decarboxylase activity, and fermentation property as compared with a commercial starter culture (L. plantarum TISIR543). Subsequently, the effect of the selected indigenous safe starter culture on biogenic amines formation during Moo som fermentation was studied. Results: KL102 and TISIR 543 were susceptible to penicillin G, tetracycline, chloramphenicol, erythromycin, gentamycin, streptomycin, vancomycin, ciprofloxacin and trimethoprim (MIC90 ranging from 0.25 to $4{\mu}g/mL$). All strains were negative amino acid-decarboxylase for lysis of biogenic amines in screening medium. For fermentation in Moo som broth, a relatively high maximum growth rate of KL102 and TISIR543 resulted in a generation time than in the other strains (p<0.05). These strain counts were constant during the end of fermentation. Similarly, KL102 or TISIR543 addition supported increases of lactic acid bacterial count and total acidity in Moo som fermentation. For biogenic amine reduction, tyramine, putrescine, histamine and spermine contents in Moo som decreased significantly by the addition KL102 during 1 d of fermentation (p<0.05). In final product, histamine, spermine and tryptamine contents in Moo som inoculated with KL102 were lower amount those with TISIR543 (p<0.05). Conclusion: KL102 was a suitable starter culture to reduce the biogenic amine formation in Moo som.
Dental caries is initiated by the acid accumulated in dental plaque. Streptococcus mutans, one of a major causal agents of dental caries, is component of the dental plaque and produces various organic acids such as lactic acid as the end-product of glycolysis. As a consequence, we investigated the acid stress response of S. mutans KCTC 3065 in this study. The addition of lactic acid to the growth media had a concentration-dependent effect on the growth of S. mutans. S. mutans exhibited higher maximum culture OD compared with the more acidic growth pH values. At treatment of centration of 20 mmol/L lactic acid in the mid-log phage, cell growth was reduced to 40% relative to the control. The following results were obtained with the treatment of cells with a concentration of 20 mmol/L lactic acid in the mid-log phage for 2hrs: Analysis of fatty acids extracted from cells showed that growth at a concentration of 20 mmol/L lactic acid resulted in changes in $C_{14:0}$, $C_{16:0}$, $C_{18:0}$ and $C_{18:1}$ fatty acids. Protein profiles investigated by SDS-PAGE showed that approximately 70, 60, 45, 40 and 23 kDa proteins were highly expressed in S. mutans KCTC 3065.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.