• 제목/요약/키워드: microbial enzyme

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막걸리 발효 중 이소말토올리고당의 변화 (Changes in isomaltooligosaccharides during fermentation of Makgeolli)

  • 노동현;정석태;박보람;김용석;임보라
    • 한국식품과학회지
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    • 제54권3호
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    • pp.351-361
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    • 2022
  • 막걸리 발효 양조에 사용되는 누룩의 종류는 발효 온도와 기간에 따라 다르며, 전분분해효소의 활성 차이로 막걸리 발효 중 생성되는 구성당의 조성 및 함량이 다르기 때문에 본 연구에서는 TG에 따라 이소말토올리고당이 어떻게 생성되며, 발효기간에 따라 생성되는 이소말토올리고당의 변화와 최대 함량 시기를 확인하고 막걸리의 이소말토올리고당 생성에 누룩 미생물이 미치는 영향에 대해 연구하였다. 소율누룩 막걸리(SH), 산성누룩 막걸리(SS), 진주누룩 막걸리(JJ) 모두 발효 0일차 이후 유기산의 생성으로 총산은 증가하고, pH는 감소하였다. 알코올은 모든 처리구에서 발효 2-5일차까지 급격하게 증가하였으며, 이후 15일차까지 완만하게 증가하는 경향을 확인할 수 있었다. 알코올 생성에 영향을 미치는 glucose는 1일차 SS에서 14.3%로 SH와 JJ보다 높은 값이 측정되었는데, SH의 1.5%보다 9배 이상 높게 확인되었다. SH, SS, JJ는 발효 중 maltose와 maltotriose가 기질로 사용되어 panose가 증가하는 사실을 확인할 수 있었으며, panose의 생성과 동시에 isomaltose의 생성도 확인되었다. SH의 panose 함량은 6일차에 24.7 mM로 가장 높은 함량을 나타내었으며, SS은 2일차에 18.2 mM, JJ는 3일차에 10.8 mM로 각각 최고 함량을 나타냈다. 누룩별 막걸리의 올리고당 함량을 보면 SH에서만 maltopentose가 검출되었으며, 발효 종료 15일차에는 말토올리고당과 이소말토올리고당이 확인되었지만 JJ에서는 isomaltotriose만 검출되었으며, SS에서는 올리고당이 나타나지 않았다. β-Amylase 활성을 분석한 결과 JJ의 효소활성이 1일차에 1.5 unit/g으로 다른 두 개의 누룩 막걸리보다 높게 나타났으며 다음으로는 0.9 unit/g으로 SH, 0.7 unit/g SS의 순서로 나타났다. 이는 maltose의 1일차 함량과 같은 경향으로 측정되었다. 세 종류의 막걸리 발효 0일차 TG를 분석한 결과 SH에서 TG의 활성은 0.2 unit/mL로 다른 누룩 막걸리보다 훨씬 높은 효소활성 값을 나타내고 있으며, SS는 0.1 unit/mL로 0.03 unit/mL의 JJ와 활성 차이를 보이며, 0일차 이후 SS이 감소하면서 JJ와 비슷한 수치를 유지하며 발효가 진행되었다. 발효 중 미생물의 생육유무에 따른 이소말토올리고당의 생성을 분석한 결과 미생물이 생성하는 TG 전이효소에 의해서 긴 사슬의 이소말토올리고당이 생성된다는 사실을 알 수 있었다. 따라서 이소말토올리고당의 생성은 누룩 자체의 효소보다 막걸리 발효 중 생육하는 미생물의 영향이 더 큰 것으로 판단된다.

The Gut Microbial Lipid Metabolite 14(15)-EpETE Inhibits Substance P Release by Targeting GCG/PKA Signaling to Relieve Cisplatin-Induced Nausea and Vomiting in Rats

  • Man Lu;Liwei Xie;Sijie Yin;Jing Zhou;Lingmei Yi;Ling Ye
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제34권9호
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    • pp.1769-1777
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    • 2024
  • Chemotherapy-induced nausea and vomiting (CINV) is a debilitating side effect related to activation of substance P (SP). SP activation can result from dysregulation of the gut-brain axis, and also from activation of protein kinase A signaling (PKA) signaling. In this study, we connected these factors in an attempt to unveil the mechanisms underlying CINV and develop new therapeutic strategies. Female rats were injected with cisplatin (Cis) to induce pica. Fecal samples were collected before/after injection, and subjected to lipid metabolomics analysis. In another portion of pica rats, the PKA inhibitor KT5720 was applied to investigate the involvement of PKA signaling in CINV, while fecal microbiota transplantation (FMT) was implemented to verify the therapeutic effect of the lipid metabolite 14(15)-EpETE. Pica symptoms were recorded, followed by ileal histological examination. The targeting relationship between 14(15)-EpETE and glucagon was determined by bioinformatics. SP and glucagon/PKA signaling in rat ileum, serum, and/or brain substantia nigra were detected by immunohistochemistry, enzyme-linked immunosorbent assay, and/or western blot. The results showed a significantly lower level of 14(15)-EpETE in rat feces after Cis injection. KT5720 treatment alleviated Cis-induced pica symptoms, ileal injury, SP content increase in the ileum, serum, and brain substantia nigra, and ileal PKA activation in rats. The ileal level of glucagon was elevated by Cis in rats. FMT exerted an effect similar to that of KT5720 treatment, relieving the Cis-induced changes, including ileal glucagon/PKA activation in rats. Our findings demonstrate that FMT restores 14(15)-EpETE production, which inhibits SP release by targeting GCG/PKA signaling, ultimately mitigating CINV.

Multiple-enzyme supplementation on digestive traits, carcass characteristics, blood lipid parameters and growth performance of broilers fed a wheat-based diet

  • Taheri, Hamid Reza;Shirzadegan, Kayvan
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제30권9호
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    • pp.1285-1291
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    • 2017
  • Objective: A trial was conducted from 11 to 42 d post-hatch to investigate the effectiveness of the supplementation of a multiple-enzyme preparation (Natuzyme Plus) in a wheat-based diet on digesta viscosity, pH and microbial population, villus morphology, feed passage time, nutrient retention, carcass characteristics, blood lipid parameters and growth performance of broiler chickens. Methods: Three hundreds 10-d-old male Ross 308 chicks were allocated to three diets with five replicates of 20 birds per replicate. Dietary treatments were i) a wheat-based diet (W), ii) W+Natuzyme Plus (WN; 500 mg/kg of the diet), and iii) a corn-based diet (C). Results: Birds fed on the C diet had higher average daily gain (ADG, p<0.01), villus height (VH, p<0.01), total tract apparent retention (TTAR) of nitrogen (NT, p<0.01) and ether extract (EE, p<0.01), nitrogen-corrected apparent metabolizable energy ($AME_n$, p<0.05), relative weight (RW, % of body weight) of carcass (p<0.05), blood concentration of triglyceride (TG, on d 40 [p<0.01]), total cholesterol (TC, on d 22 [p<0.05]) and low density lipoprotein (LDL, on d 22 [p<0.01] and 40 [p<0.05]), and also lower feed conversion ratio (FCR, p<0.01), digesta viscosity (p<0.01), count of coliforms (p<0.01) and Escherichia coli (p<0.01) and epithelium thickness (ET, p<0.05) than those fed on the W diet. ADG, FCR, VH, ET, TTAR of NT and EE, RW of carcass, blood concentration of TG (on d 40), TC (on d 22) and LDL (on d 22 and 40) values of the WN diet did not show a significant (p>0.05) difference compared to those of the C diet. Compared to those of the W diet, the WN diet showed the higher count of Lactobacilli and lower count of coliforms (p<0.01) and digesta viscosity (p<0.01). Conclusion: In general, the results of this study showed that Natuzyme Plus supplementation in a wheat-based diet can be appropriate to achieve a comparable growth performance in broiler chickens to those given the C diet probably through improving digesta viscosity, VH, ET, TTAR of NT and EE, $AME_n$, count of Lactobacilli and coliforms.

양고추냉이 분말을 첨가한 저염 고추장의 숙성 중 미생물과 효소 활성의 변화 (Changes in Microorganisms and Enzyme Activities of Low-salted Kochujang added with Horseradish Powder during Fermentation)

  • 오지영;김용석;신동화
    • 한국식품과학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.463-467
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    • 2005
  • 전통고추장의 유통 중 문제가 되는 가스팽창을 억제하면서 식염 첨가량을 낮추기 위하여 양고추냉이 분말 1.2%(w/w)를 첨가한 저염 고추장(식염 $4{\sim}10%$)을 $25^{\circ}C$에서 120일 동안 발효 숙성시키면서 미생물과 효소 활성의 변화 및 가스발생량에 대하여 시험하였다. 일반 세균수는 발효 기간 중 $7.32{\sim}8.76 CFU/g$의 수준을 유지하였으며. 처리구간에 차이는 없었고, 효모수는 발효 90일까지 차이가 없었다. 양고추냉이 분말을 첨가한 고추장의 ${\alpha$- 및 ${\beta$-amylase, 중성 및 산성 protease 활성은 발효 숙성기간 중 전반적으로 대조구보다 높게 나타났으며, ${\beta$-amylase 활성은 식염의 농도가 높을수록 높게 나타났다. 양고추냉이 분말을 첨가하지 않은 대조구는 발효 초기부터 급격히 가스를 발생(5,892mL/pack)시켰으며, 식염 4% 및 6% 첨가한 양고추냉이 처리구는 각각 발효 8일 및 10일까지 가스가 발생되지 않다가 그 이후 약간의 가스($121{\sim}347mL/pack$)를 발생시켰다. 이때 가스의 주성분으로서 이산화탄소가 $74{\sim}80%$를 차지하였으며, 산소의 조성비는 0.5% 미만이었다.

농생폐자원의 미생물학적 이용에 관한 연구 (제13보) Ethanol 생산을 위한 동시당화-발효조건의 검사 (Studies on the Microbial Utilization of Agricultural Wastes (Part 13) Optimization of Simultaneous Hydrolysis-Fermentation for Ethanol Production from Rice Straw)

  • 이정윤;김병홍;배무;김성기
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.71-75
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    • 1981
  • Trichoderma sp. KI 7-2와 내열성 효모를 이용하여 볏짚에서 ethanol을 생산하기 위한 동시당화-발효의 최적조건을 검토하였다. 발효생산시 고체배양에서의 배지는 밀기울과 볏짚을 3 : 2 로 혼합하고 pH를 4.5로 조절한 수분함량 50%의 고체배지에서 7일간 배양한 koji를 사용했을 때 가장 높은 ethanol이 생산되었다. 기질의 전처리는 ethanol 생산성에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 볏짚의 동시당화-발효를 위해서는 효소량은 볏짚 1g당 2.47units가 요구되며, 발효액중 초기 효모 농도가 2.5$\times$$10^{7}$ cell/$m\ell$이면 충분하였다. 동시당화-발효 과정을 위한 최적 pH와 온도는 각각 4.5와 4$0^{\circ}C$였다. 또한 동시당화-발효액에 다시 기질 또는 효소와 기질을 첨가하여 최종 ethanol 농도를 높일 수 있었다.

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전해수와 이산화염소수 세척에 따른 뽕나무 오디(Morus alba L.)의 살균효과 (Sterilization Effects on Mulberries (Morus alba L.) Washed with Electrolyzed Water and Chlorine Dioxide)

  • 텅후이;이선호;이원영
    • 동아시아식생활학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.654-661
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    • 2013
  • 본 연구에서는 수도수, 전해수, 이산화염소수 처리에 의한 오디의 저장온도 및 기간에 따른 품질 양상을 분석하였다. 오디를 수도수, 전해수와 이산화염소수 농도별 10, 50, 100, 200 ppm으로 각각 30초 동안 담금질을 한 후, 실온과 냉장에 저장하여 시간에 따른 저장성 효과를 비교하였다. 또한, 외관 품질 유지와 갈변 저해 효과를 탐색하였다. 또한, 오디 과실 표면으로부터 Enterobacter aerogenes와 Serratia marcescens의 위해미생물을 분리 동정하였다. 살균세척수를 처리한 후, 저장 온도별 시간에 따른 미생물 총 균수를 측정한 결과, 각 처리구의 미생물 살균력은 전해수와 이산화염소수가 수도수 처리보다 증가하였으며, 이산화염소수는 고농도일수록 현저하게 증가하였다. 상온에서 저장하는 처리구보다 냉장 저장한 처리구에서의 미생물 억제효과가 뛰어났다. 오디의 표면에 주사전자현미경 촬영 결과, 살균 세척수 처리구에서는 미생물이 생존하지 않았다. 효소활성을 측정한 결과, 수도수 처리구보다 살균 세척수 처리구에서 함량이 낮아졌으며, 시간이 지남에 따라 서서히 증가하였다. 총 폴리페놀 함량은 세척 방법 간 유사한 결과를 나타내었다. 저장일수가 증가할수록 감소하였고, 전해수와 이산화염소수 처리구의 함량이 수도수 처리보다는 낮았다. 따라서 오디의 전해수와 이산화염소수 처리는 초기의 미생물 총 균수를 감소시켜 신선도를 유지하고, 상온보다 냉장 저장에서 효과가 더 우수하였으며, 품질 유지 및 저장성 향상에 기여할 것으로 사료된다.

바나나 껍질과 파인애플 껍질 Ester Synthetase를 이용한 Ethyl Butyrate의 효소적 합성 (Enzymatic Synthesis of Ethyl Butyrate Using Ester Synthetase Derived from Banana Peel and Pineapple Peel)

  • 윤기홍;김기혁;이규희
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제46권9호
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    • pp.1122-1127
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    • 2017
  • 바나나 껍질과 파인애플 껍질에서 식품의 향에 가장 많이 사용되는 ethyl butyrate를 합성할 수 있는 ester synthetase의 최적 조건을 확립하고자 반응표면분석(response surface methodology, RSM)을 사용하였다. RSM 분석 결과 바나나 껍질에서 회수한 ester synthetase의 ethyl butyrate 합성 최적 조건은 ethanol의 농도가 38.7050 mM, butyric acid의 농도가 50.9019 mM, 반응시간이 4.3662시간일 때 최대 예측값은 45.8199 mM이었다. 파인애플 껍질에서 회수한 ester synthetase의 ethyl butyrate 합성 최적 조건은 ethanol의 농도가 54.6502 mM, butyric acid의 농도가 58.7638 mM, 반응시간이 4.7436시간일 때 최대 예측 값은 65.1087 mM임을 알 수 있었다. 결론적으로 ethyl butyrate 합성을 위해서는 바나나 껍질에서 회수한 ester synthetase보다는 파인애플 껍질에서 회수한 ester synthetase가 더 효율이 높음을 알 수 있었다. 앞으로 이들의 연속 대량 생산을 위해서 효소의 고정화 방법과 연속적인 기질 투입을 위한 기술 등의 개발이 더 이루어진다면 천연향 원료의 개발이 가능할 것으로 판단된다.

구기자를 첨가한 고추장의 숙성 중 이화학적 특성 (Effect of Lycium chinense Fruit on the Physicochemical Properties of Kochujang)

  • 김동한;안병용;박복희
    • 한국식품과학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.461-469
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    • 2003
  • 고추장의 품질향상을 위하여 구기자의 농도를 달리하여 첨가하고 $20^{\circ}C$에서 12주간 숙성시키면서 효소활성도와 미생물상, 이화학적 특성을 비교하였다. 고추장의 효소활성도는 숙성 중기 이후에 높은 활성을 보였으며, 구기자의 첨가로 protease의 활성은 증가하였다. 고추장 숙성중의 통성 혐기성 세균은 구기자의 첨가로 감소하였나, 효모수는 구기자 1%첨가 고추장에서 많았다. 고추장의 점조성은 구기자의 첨가로 감소하였고, 색도는 구기자의 첨가량이 증가할수록 숙성 중 L값과 a값의 저하가 적어 ${\Delta}E$값의 변화가 적었다. 고추장의 수분은 숙성 중에 서서히 증가하였으나 수분활성도는 감소하였고, 구기자 첨가량이 많은 구에서 높았다. 고추장의 산도와 산화환원전위는 구기자 첨가로 증가하였고, 총당의 감소는 구기자 첨가량이 증가할수록 심하였다. 환원당은 숙성 $2{\sim}4$주에 급격히 증가하였으나, 구기자 첨가량이 증가할수록 적었다. 알코올은 숙성이 진행되면서 증가하여 3% 구기자 첨가 고추장에서 높았다. 고추장의 아미노태 질소와 암모니아태 질소는 구기자 첨가시 증가하였다. 12주 숙성시킨 고추장의 맛과 종합적인 기호도는 3% 구기자 첨가구가 우수하였고 색은 구기자 첨가량이 증가할수록 양호하여, 고추장 제조시 구기자를 $1{\sim}3%$ 첨가하면 고추장의 품질이 향상되었다.

딸기를 첨가한 막걸리의 제조와 발효 과정 중 이화학적 및 미생물학적 특성 (Manufacturing of Korean Traditional Rice Wine, Makgeolli, Supplemented with Strawberry and Its Physicochemical and Microbial Properties during Fermentation)

  • 배상민;한상민;최종명;이종수;김하근
    • 한국균학회지
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    • 제44권4호
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    • pp.307-313
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    • 2016
  • 딸기를 이용한 건강막걸리를 개발하고자, 딸기를 첨가하여 막걸리를 제조한 후 이들의 품질 특성을 조사하였다. 먼저 딸기막걸리 제조에 적합한 효모를 선발하기 위해 시판 알코올 발효효모와 배재대학교에서 분리 보관중인 알코올 발효효모를 이용하여 딸기막걸리를 제조한 결과 분리 효모인 Saccharomyces cerevisiae JSK104가 발효 7일째에 17.4%의 에탄올 생성하여 우수효모로 선발되었고, 최적 첨가량은 5%이었다. 멥쌀과 생딸기, 입국, S. cerevisiae JSK104을 사용하여 딸기막걸리 발효 중 이화학적 성질, 효모와 유산균 생균수 및 항고혈압성 안지오텐신 전환효소(ACE) 저해활성 변화를 조사하였다. pH는 발효기간이 경과함에 따라서 발효 1일 째, pH 4.01에서 pH 3.61까지 낮아지는 경향이었고 총산 함량은 증가하였다. 에탄올 함량은 발효 7일째 약 17%를 생성하여 최고에 달하였고, 효모와 유산균수는 발효 1일에 최고에 도달한 후 일정한 수를 유지하였다. 항고혈압성 안지오텐신 전환효소 활성은 발효 5일에 최고치에 도달한 후 큰 변화가 없었다.

Bacillus subtilis HJ18-4를 이용하여 제조한 메밀 속성장의 품질특성 (Quality characteristics of buckwheat Soksungjang manufactured by Bacillus subtilis HJ18-4)

  • 박나영;이선영;김지연;최혜선
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.699-704
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    • 2013
  • 메밀 속성장은 메밀과 콩으로 제조된 별미장이다. 항균 및 효소활성이 우수한 B. subtilis HJ18-4 균주를 starter로 사용하여 메밀 속성장을 제조하였다. 메밀 속성장 제조과정 중, starter 첨가 시기는 메주 제조단계(Treat-1) 및 염수 첨가단계(Treat-2)로 접종시기를 달리하였다. 발효 중 아미노태질소 함량, 환원당, 효소활성(protease, amylase)의 이화학적 품질특성과 총균 수, 유산균 수 및B. cereus 양 변화 등의 미생물학적 특성을 분석하였다. 그 결과, 총균 수는 발효 15일부터 7~8 log CFU/mL로 증가되었고 아미노태 질소함량은 발효기간 동안 65.38~202.52 mg%로 증가되었다. 반면, 환원당과 효소활성(amylase, protease)은 모든 처리구 에서 감소하였다. 발효기간 중 PlcR 발현에 미치는 영향을 측정한 결과, Treat-1 처리구에서 발효 23일 이후 검출되지 않았다. 메주 제조단계에서 B. subtilis HJ18-4를 접종한 Treat-1이 발효관련 이화학적 특성과B. cereus 저해효과가 우수하였다. 단일 균을 접종하여 제조되는 개량식장 제조 시, 자연발효에 제조된 장의 품질을 재현하기가 매우 어려운 실정이다. 본 연구는 자연발효방법으로 제조되는 메밀 속성장에 항균 및 효소활성이 우수한B. subtilis HJ18-4 균주를 스타터 적용하여 장류 품질개선 방법을 제시하였다.