• 생명과학회지
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• 제29권8호
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• pp.846-853
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• 2019

천궁은 동양 전통 의학에서 사용되고 있는 식물로 항진통, 부인과 질환, 항산화활성, 뇌질환에 사용되고 있다. 본 연구는 한국 전통발효식품인 김치에서 분리된 Lactobacillus plantarum BHN-LAB 129를 이용해 발효한 천궁 추출물의 항산화 효과를 조사하였다. 발효하지 않은 천궁 추출물에 비해 L. plantarum BHN-LAB 129 발효 천궁 추출물에서 총 폴리페놀 함량은 약 161.2%, 총 플라보노이드 함량은 약 281.0% 증가된 것을 확인하였다. 또한, SOD 유사활성능, ABTS radical 소거활성능, DPPH radical 소거 활성능, 환원력은 각각 약 139.9%, 199.6%, 301.0% 및 137.1% 증가된 것을 확인하였다. 이 결과를 통해 L. plantarum BHN-LAB 129을 이용한 생물전환을 통한 천궁 발효 추출물의 항산화능 증대에 효과적인 것을 확인하였다. 또한, 생물전환기술은 생리활성을 증대시키기 위한 매우 유용한 기술임을 확인하였으며, 생물전환기법을 통한 기능성 식품소재 및 화장품 소재 개발 및 응용이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제50권1호
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• pp.135-146
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• 2022

비만은 지질대사 불균형으로 인한 이상지질혈증과 밀접한 관련이 있으며, 장내 미생물의 군집 및 기능의 변화를 유도하여 장내 미생물 불균형을 초래할 수 있다. 본 연구에서는 민들레 김치에서 분리한 김치 유래 유산균 W. confuse WIKIM51의 항비만 효능을 in vitro와 in vivo에서 평가하였다. 먼저, WIKIM51은 지방세포 분화를 유도한 3T3-L1 세포에서 지방대사 관련 유전자의 발현 조절을 통해 지방구 생성을 억제하였다. 후천적 비만 동물 모델을 이용한 in vivo 실험에서 10주간 W. confusa WIKIM51의 경구 투여는 고지방식이에 의해 유도된 체중 증가를 현저히 감소시켰다. 특히, 부고환 주위 지방량, 조직학적 분석을 통한 지방구의 크기 및 혈중 지표인 TG, TC, adiponectin, 그리고 leptin의 수준이 HFD군에 비해 W. confusa WIKIM51 섭취군에서 유의적으로 개선되었다. 또한 W. confusa WIKIM51 섭취군은 Ppar𝛾, C/EBP𝛼, Srebp-1c, Fas와 같은 지방 생성 및 지방산 합성 관련 유전자의 발현을 억제하였고, 반면 에너지 소비 관련 유전자 Ppar𝛼와 Cpt1의 발현은 증가시켰다. 더 나아가, W. confusa WIKIM51은 고지방식이로 인해 유도된 Firmicutes/Bacteroidetes 비율을 정상식이군의 수준으로 감소시켜 장내미생물의 불균형을 개선시켰다. 이러한 결과들을 종합해 볼 때, W. confusa WIKIM51의 섭취는 고지방식이로 인한 지방 축적을 억제하여 효과적으로 비만을 개선할 수 있으며, 이는 항비만 기능성 소재 및 식품 개발로의 활용이 가능함을 제시한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권5호
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• pp.630-637
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• 2022

The objective of this study was to optimize industrial-grade media for improving the biomass production of Weissella cibaria JW15 (JW15) using a statistical approach. Eleven variables comprising three carbon sources (glucose, fructose, and sucrose), three nitrogen sources (protease peptone, yeast extract, and soy peptone), and five mineral sources (K₂HPO₄, potassium citrate, ⳑ-cysteine phosphate, MgSO₄, and MnSO₄) were screened by using the Plackett-Burman design. Consequently, glucose, sucrose, and soy peptone were used as significant variables in response surface methodology (RSM). The composition of the optimal medium (OM) was 22.35 g/l glucose, 15.57 g/l sucrose, and 10.05 g/l soy peptone, 2.0 g/l K₂HPO₄, 5.0 g/l sodium acetate, 0.1 g/l MgSO₄·7H₂O, 0.05 g/l MnSO₄·H₂O, and 1.0 g/l Tween 80. The OM significantly improved the biomass production of JW15 over an established commercial medium (MRS). After fermenting OM, the dry cell weight of JW15 was 4.89 g/l, which was comparable to the predicted value (4.77 g/l), and 1.67 times higher than that of the MRS medium (3.02 g/l). Correspondingly, JW15 showed a rapid and increased production of lactic and acetic acid in the OM. To perform a scale-up validation, batch fermentation was executed in a 5-l bioreactor at 37℃ with or without a pH control at 6.0 ± 0.1. The biomass production of JW15 significantly improved (1.98 times higher) under the pH control, and the cost of OM was reduced by two-thirds compared to that in the MRS medium. In conclusion, OM may be utilized for mass producing JW15 for industrial use.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제61권1호
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• pp.17-23
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• 2018

본 실험에서는 오디와 실크 단백질을 첨가하고 식물성 젖산균인 Lactobacillus plantarum와 Bacillus acidiproducens로 발효시킨 기능성 발효유를 제조하고 이들의 발효유의 물리화학적 품질을 조사하고자 한다. 제조한 발효유의 물리화학적 특성과 품질은 발효유의 총 페놀 함량 및 안토시아닌 함량, 점도, 색도 값을 측정하고 기호도를 조사하여 결정하였다. LP와 BA로 제조한 발효유는 대조균주인 YF과 유사한 pH와 산도를 나타내었으나, 오디와 실크 단백질을 첨가한 발효유는 유의적으로 낮은 pH값와 높은 산도를 나타내었다. 발효유의 색도는 오디와 실크 단백질을 첨가한 발효유에서 높은 적색도와 낮은 명도, 황색도 값을 나타내었고, 생균수와 점도에서도 오디와 실크 단백질을 첨가한 발효유에서 높은 값을 나타내었다(p <0.05). 생균수의 경우 BA + MS, LP + MS, YF, BA, LP순으로 높은 값을 나타내었는데, YF를 기준으로 오디와 실크 단백질을 첨가한 발효유와 첨가하지 않은 발효유간의 유의적인 차이를 보였다. 관능평가에서도 오디와 실크 단백질을 첨가한 발효유에서 높은 선호도를 보였으며, 전체적인 기호도에서는 BA + MS, LP + MS, BA, YF, LP 순으로 높은 점수를 받았고 식초에서 얻은 균으로 제조한 발효유가 높은 선호도를 보였다. 결론적으로 김치 및 식초 유래 유산균으로 발효유는 기존에 상업적으로 사용하는 유산균으로 제조한 것과 물리화학적 특징에 차이가 없었다. 더 나아가 오디추출물과 실크 단백질을 첨가한 발효유는 오디추출물과 실크 단백질이 첨가되지 않은 발효유보다 물리화학적 품질도 향상되고, 기호도도 높여서 향후 제품화 가능성도 기대할 수 있겠다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제19권4호
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• pp.347-354
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• 1999

본 시험은 1998년 축산기술연구소 초지사료과 시험포장에서 수확시 숙기 및 젖산균 제제가 호밀 라운드 베일 사일리지의 품징에 미치는 영향을 구명하기 위하여 수행되었다. 시험설계는 분할구 배치법으로 주구로는 수잉기, 출수기 및 개화기에 수확하는 수확시 숙기를 두고 세구로는 무처리(control), Inoculant A 및 Inoculant B를 두고 3 반복으로 수행하였으며 라운드베일 사일리지 제조시 호밀은 수잉기에는 1일 그리고 출수기 및 개화기에는 0.5일간 예건 하였다. 저장 2개월 후 호밀 라운드베일 사일리지의 섬유소 함량(ADF 및 NDF)은 수확시 숙기가 지연됨에 따라 증가하였고(p<0.01), 첨가제 처리에 따른 차이는 없었다. 한편 IVDMD에 있어서도 수확이 지연됨에 따라 감소되었다. pH의 변화는 개화기에서 평균 4.35로 가장 낮았고 출수기에서 평균 4.91로 가장 높았다. 또한 젖산균 처리구는 대조구에 비해 유의적으로 낮게 나타났다. 무처리구의 건물 함량이 젖산균 처리구보다 높게 나타났다. 암모니아태 질소의 함량은 전체적으로 10% 미만으로 고품질 사일리지의 적정 수준에 도달하였으며, 젖산균 제제 이용은 암모니아태 질소 함량을 줄였다. 젖산 함량은 첨가제 처리로 증가한 반면 초산 및 낙산 함량은 감소하였다. 젖산 생성균의 수는 젖산균 처리구에서 대조구에 비해 2~3배 높게 나타났으며 개화기의 Inoculant B구에서 가장 높았다. 이상의 결과를 종합할 때 고품질의 호밀 라운드베일 사일리지 제조시에는 출수기 이후에 수확하여 젖산균 제제를 처리하는 것이 바람직한 것으로 나타났다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제23권3호
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• pp.361-368
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• 2016

본 연구는 꽃송이버섯 원물과 꽃송이버섯 8% 첨가하여 유산균으로 발효한 꽃송이버섯 혼합물의 이화학적 특성 및 항산화 활성을 비교 조사하였다. 유산균 발효 꽃송이버섯 혼합물의 수분, 조지방 및 조회분 함량은 버섯 원물에 비해 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 꽃송이버섯원물과 유산균 발효 꽃송이버섯 혼합물의 총 식이섬유소 중 불용성 식이섬유소가 각각 89.21%와 95.74%를 차지하였다. 꽃송이버섯 원물의 ${\beta}$-glucan 함량은 38.03%으로 유산균 발효 꽃송이버섯 혼합물의 ${\beta}$-glucan 함량 5.44%에 비해 유의적으로 높게 나타났다. 꽃송이버섯 원물에는 유리당 중 glucose와 fructose만 함유하고 있으며, 유산균 발효 꽃송이버섯 혼합물은 sucrose만을 함유하였다. 총 polyphenol 함량은 꽃송이버섯 원물과 유산균 발효 꽃송이버섯 혼합물에서 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 총 flavonoid 함량은 유산균 발효 꽃송이버섯 혼합물이 꽃송이버섯 원물에 비하여 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). DDPH radical 소거능은 꽃송이버섯 원물과 발효 꽃송이버섯 혼합물에서 유의적인 차이는 나타나지 않았으나, 대조군인 비타민 C에 비해서는 유의적으로 낮은 DDPH radical 소거능을 나타냈다(p<0.05). ABTS radical 소거능은 유산균 발효 꽃송이 버섯 혼합물이 꽃송이 버섯 원물에 비해 유의적으로 높은 것으로 나타났으며, 대조군인 비타민 C와는 유의적인 차이를 보이지 않았다(p<0.05). 꽃송이버섯 원물과 유산균 발효 꽃송이버섯 혼합물의 항산화지수도 비슷한 경향을 보였고, 대조군인 비타민 C에 비해서는 낮았으나, 시료를 첨가하지 않는 음성대조군 보다는 높게 나타났다. 따라서 유산균 발효 꽃송이버섯 혼합물은 항산화 작용에 긍정적인 영향을 미칠 수 있는 천연소재로서 산업적 활용이 가능할 수 있을 것이다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제16권3호
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• pp.405-411
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• 2009

기호성과 품질성이 우수한 전통부각을 개발하기 위하여 천연색소 함유 농산물과 유산균을 이용한 발효약초부각의 공정개발과 그 품질특성을 조사하였다. 약초부각의 탈유율은 정치 3.5%나 타봉 8.9%에 비하여 원심력이 약 37.6%로서 효과적이었다(p<0.05). 환원력은 부재료 추출물의 농도에 비례적으로 증가하였으며, 녹차는 다른 추출물에 비하여 유의적 차이가 크게 나타났으며, $500{\mu}g/mL$에서 0.97로 가장 높게 나타났다(p<0.05). DPPH 자유라디칼 소거능은 $50{\mu}g/mL$에서 녹차가 83.84%로 가장 높았으며, 다음으로 울금 39.48%, 흑미 28.45%와 복분자 22.25% 순이었다(p<0.05). 산가는 $60^{\circ}C$로 7일간 고온저장한 녹차와 복분자 발효약초부각이 각각 1.82, 2.03%였으며, 14일까지는 울금과 복분자 발효약초부각이 7.24, 7.67%로 효과적이었다(p<0.05). Hardness값은 흑미와 울금을 제외한 발효약초부각은 250.62 이하로 아주 낮았으며, 유산균발효 공정은 $2{\sim}3$배의 조직감 개선에 효과적이었다. 발효약초부각의 탄수화물과 단백질은 $56.8{\sim}64.6%$, $6.8{\sim}$8.7%이었고, 지방은 울금과 녹차 발효약초부각이 각각 22.1, 24.8%로 비교적 낮은 함량이었으며, 열량은 울금이 487 Kcal로 가장 낮았다.

• 한국식품과학회지
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• 제38권4호
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• pp.475-482
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• 2006

유산균으로 발효시킨 대두의 품질특성과 생리활성을 원료대두 및 시판 청국장분말과 비교분석하였다. 조단백, 조지방 및 조섬유 함량은 청국장분말과 유사한 수준으로 증가하였고, 청국장분말의 비타민 $B_2$ 함량이 0.2mg%인데 비해 유산발효대두는 발효후에도 1.4mg%로 원료대두의 1.3mg%과 거의 동일하게 유지되는 특징을 보였다. 색도 측정결과 발효생대두 분말은 붉은 갈색에 가까운 청국장분말과 달리 원료대두분말과 유사한 미황색으로 나타나 발효에 따른 색의 변화가 거의 없었으며, pH는 가장 낮았다. 대두 발효식품의 품질평가 지표가 될 수 있는 아미노태 질소량도 원료대두의 194.3m% 보다 높은 517.2mg%로 468.1mg%의 청국장분말보다도 높았다 아미노산은 모두 glutamic acid, aspartic acid, leucine의 순으로 많이 존재하였고, 특히 유산발효대두의 glutamic acid 증가량이 두드러졌으며, 발효에 의한 지방산 조성은 큰 차이가 없어 발효에 따른 지질의 변화는 영향이 없는 것으로 판단되었다. 유리당은 발효에 따라 sucrose와 fructose가 현저히 감소하고 glucose가 증가하였으며, isoflavone 함량 분석결과 daidzein과 genistein이 원료대두보다 크게 증가하였을 뿐만 아니라 각각 38.04 및 27.37mg%인 청국장분말에 비해 48.33 및 52.82mg%로서 더 많이 생성된 것으로 나타났다. DPPH free radical 소거능으로 측정한 항산화활성은 청국장과 유사하게 원료대두의 1.8배에 달했고, fibrin plate법으로 측정한 항혈전 활성은 혈전용해환의 직경이 시간경과에 따라 차이가 커져 6시간 후에는 유산발효대두가 0.80mm로 원료대두의 0.37mm 및 청국장분말의 0.70mm과 차이가 있었다. 이상에서 유산발효대두는 영양성분이나 생리활성에 있어 청국장과 유사한 또는 그 이상의 품질을 지닌 것으로 나타나 향후 생선식을 비롯한 다양한 기능성 식품의 소재로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국식품영양학회지
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• 제16권2호
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• pp.123-129
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• 2003

열수로 한시간 추출한 녹각, 생녹각, 유산으로 추출한 녹각을 2% 가해서 배추김치를 담그고 $11^{\circ}C$에서 15일간 발효시키면서 발효 기간중의 여러 변화를 분석하였다. 15일 발효 후, 열수추출 녹각김치의 pH는 3.82, 생녹각 김치는 4.07, 유산처리 녹각김치는 3.98, 대조김치는 3.86을 나타냈고, 산도는 열수추출 녹각김치 7.2, 생녹각김치 10.1, 유산처리 녹각김치 8.6, 대조김치 6.9를 나타냈다. 총당은 열수추출 녹각김치 1.20%, 생녹각김치 0.46%, 유산처리 녹각김치 1.15%, 대조김치 1.46%를 나타냈고, 환원당은 열수추출 녹각김치 0.47%, 생녹각김치 0.09%, 유산처리 녹각김치 0.58%, 대조김치 0.39%를 나타냈다. 아미노산은 열수추출 녹각김치 16.35$\mu$mol/m1, 생녹각김치 20.83$\mu$mol/m1, 유산처리 녹각김치 15.06$\mu$mol/m1, 대조김치 17.60$\mu$mol/m1를 나타냈고, 단백질은 열수추출 녹각김치 1.830%, 생녹각김치 2.011%, 유산처리 녹각김치 2.101%, 대조김치 2.011%를 나타냈다. 유기산 중 유산은 생녹각김치 2.036%, 열수추출 녹각김치 0.954%, 유산처리 녹각김치 1.485%, 대조김치 1.200%를 나타냈다. 숙신산은 유산처리 녹각김치가 가장 많아서 0.153%, 아세트산도 유산처리 녹각김치가 가장 많아서 0.188%이었다. 아세트산 함량이 가장 적은 것은 열수추출 녹각김치로 0.059%이었다. (Table 1) 균체수는 0.96$\times$$10^{8}$ g ~ 3.05$\times$$10^{8}$ g 분포를 나타냈으며, 생녹각김치, 유산처리 녹각김치, 대조김치, 열수추출 녹각김치의 순으로 많았다. 녹각 김치를 사람들에게 맛보게 하여 짠맛, 신맛, 향기, 색, 조직감을 평가시킨 결과 열수추출 녹각김치와 생녹각김치가 가장 높은 값을 나타냈고 이어서 대조김치와 유산처리 녹각김치의 순을 나타냈다.

• 한국식품조리과학회지
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• 제14권5호
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• pp.589-596
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• 1998

본 연구는 대두단백질의 풍미와 기능성의 향상을 목적으로 효소처리한 분리대두단백에 fructooligosaccaride, galactooligosaccaride , isomaltooligosaccaride를 첨가하여 3종류의 비피더스균으로 각기 배양시킨 soy yogurts의 pH, 산도, 생균수, $\alpha$-galactosidase의 활성 , 유기산과 n-hexanal 및 acetaldehyde의 함량을 연구하였다. pH에 있어서 올리고당의 종류에 따라서는 유의차가 없었으나 균주의 종류에 따라서는 유의차가 있었다. 따라서 B. bifidum 배양군의 pH가 5.26~5.30로 가장 높았고 B. breve 배양군은 4.76~4.86이었으며, B. infantis 배양군은 4.38~4.40로서 가장 낮았다. 적정산도는 pH와 유사한 경향을 나타내어 올리고당의 종류에 따라서는 유의차가 없었으나 균주의 종류에 따라서는 유의차가 있었다. 따라서 B. bifidum 배양군의 산도가 0.81~0.84%로 가장 낮았고 B. breve 배양군은 0.97-1.04% 였으며, B. infantis 배양군은 1.39~1.41%로 가장 높았다. 생균수는 올리고당의 종류에 따라서는 대체로 근사한 수치를 나타내었으나 균주의 종류에 따라서는 경시적인 차이가 있었으며 모든 시료들이 $10^{9}$ CFU/ml 이상의 생균수를 포함하는 것으로 나타났다. 한편 B. infantis로 배양한 soy yogurts를 4$^{\circ}C$에서 7일간 저장한 후 생균수를 측정한 결과 $10^{9}$ CFU/ml를 나타내어 초기생균수를 거의 유지하였다. $\alpha$-Galactosidase 활성은 B. infantis, B. bifidum, B. breve 순으로 높았으며 활성이 가장 높았던 B. infantis의 활성을 100%로 하였을 경우 B. bifidum B. breve의 활성은 각각 32.7, 26.0% 이었다. 유기산 중에서 lactic acid와 acetic acid은 적정산도의 결과와 유사한 경향을 나타내어 B. infantis 배양군, B. breve 배양군, B. bifidum 배양군 순으로 높았으며 propionic acid는 반대경향을 나타내었고 올리고당 종류에 따라서는 모든 시료에서 유의차가 없었다. 휘발성 향기성분 중에서 콩비린내를 발생시키는 성분인 n-hexanal은 B. breve배양군이 B. bifidum과 B. infantis 배양군 보다 농도가 높았으며 acetaldehyde는 0.02~0.52 ppm으로 극미량이 검출되었고 올리고당 종류에 따라서는 모든 시료에서 유의차가 없었다.