• 한국식품과학회지
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• 제50권6호
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• pp.572-580
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• 2018

본 연구는 모짜렐라 치즈 제조과정에서 분리된 유청을 B. subtilis HA와 L. plantarum EJ2014의 혼합 발효를 통해 ${\gamma}$-PGA, GABA 등의 기능성 물질이 강화된 발효물을 생산하고자 하였다. 유청 B. subtilis 발효 1일차의 시료 분석결과, pH는 6.51, 산도는 0.32%, 생균수는 8.39 log CFU/mL을 나타냈으며, 점질물과 점조도는 각각 6.06%와 $4.09Pas^n$로 발효 전보다 유의적으로 증가하였다. 2차 L. plantarum 발효를 통해 유청 혼합발효물의 최종 pH는 4.57까지 감소하였고 산도는 L. plantarum 발효 1일째 1.39%로 증가하여 최종 산도는 1.73%를 나타내었다. B. subtilis 생균수는 2차 L. plantarum 발효가 진행됨에 따라 5.83 log CFU/mL까지 감소하였으나 L. plantarum 생균수는 5.73 log CFU/mL에서 L. plantarum 발효 1일째 9.08 log CFU/mL로 급격히 증가한 후 L. plantarum 발효 7일까지 유지하였다. TLC 정성분석한 결과 L. plantarum 발효 5일 이후 MSG가 모두 소진되어 GABA로 전환되는 것을 확인할 수 있었다. HPLC 정량분석으로 MSG는 L. plantarum 발효 초기 3.40%에서 L. plantarum 발효 7일째 거의 소진 되면서 혼합발효물의 GABA 함량은 2.21%를 보였다. 환원당과 젖당 함량은 각각 발효 전 11.07과 6.73%에서 L. plantarum 발효 7일째 각각 4.97과 3.68%로 크게 감소하는 것을 보였다. 타이로신 함량은 발효가 진행되는 동안 증가되어 L. plantarum 발효 7일째 38.24 mg%를 나타내었다. 단백질 가수분해 정도를 확인하기 위해 SDS-PAGE를 통해 발효 후 유청 단백질들이 대부분 가수분해되어 저분자화되는 것을 확인하였다. 유청의 발효 전후에 따른 항산화 활성을 측정한 결과 ABTS $RC_{50}$값은 26.81 mg/g에서 발효 후 8.78 mg/g, DPPH $RC_{50}$값 또한 발효 전 17.58 mg/g에서 발효 후 10.38 mg/g으로 감소하면서 혼합발효를 통해 전자 공여능이 향상되는 것으로 확인되었다.

• 설비공학논문집
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• 제28권5호
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• pp.208-215
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• 2016

This study was conducted to improve the performance of low-temperature vacuum dryer by applying desiccant to cold trap. Performance evaluation was carried out using several desiccants. The amounts of absorption and diffusivity were measured based on analytic model. Results of desiccant performance evaluation revealed that silica-gel had the most excellent performance for conditions of low-temperature vacuum drying process. Silica-gel was applied to cold trap for evaluating the drying performance. The experiment results showed that the drying time was extended as the thickness of sample was increased due to increased heat and mass transfer resistance of drying sample. In addition, as heating plate temperature was increased, drying time was decreased due to increased evaporation pressure of drying sample. Furthermore, drying time with desiccant was decreased approximately 20% than that without desiccant.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제57권2호
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• pp.183-188
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• 2014

In order to increase the nutritional quality of soybean meal (SBM) as an animal feed, Bacillus subtilis TP6, a previously isolated strain from an Indonesian traditional fermented soybean food, Tempeh, was used as a starter organism for solid-state fermentation. In the pre-treated SBM with water content of 60% (v/w), B. subtilis TP6 was grown to a maximum viable cell number of $3.5{\times}10^9CFU/g$. Compared to control, crude protein in Bacillus fermented SBM was increased by 16%, while raffinose, stachyose, and trypsin inhibitors were reduced by 31, 37, and 90%, respectively. The Sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis analysis showed that proteins in the fermented SBM were remarkably hydrolyzed into smaller molecular masses, resulting in a decrease in large sized proteins. Our data suggested that B. subtilis fermentation could increase the nutritive value of SBM through reduction of anti-nutritive factors and improvement of protein quality by hydrolysis of soy protein. In addition, B. subtilis TP6 produced a functional ingredient, poly-${\gamma}$-glutamic acid which has various health benefits.

• 한국식품영양과학회지
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• 제37권12호
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• pp.1576-1582
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• 2008

기존 칼슘보충용식품의 성장촉진효능을 증진시키기 위하여 칼슘흡수 관여 물질인 $\gamma$-PGA를 다량 생산하는 Bacillus subtilis SE4 균주를 선발하였다. 선발된 B. subtilis SE4의 발효대사물을 기존 칼슘보충용식품에 첨가하여 성장기 수컷 흰쥐에 28일간 경구투여 한 결과 발효대사물이 첨가된 신규칼슘보충용식품군에서 혈청 내 IGF-I 함량이 대조군이나 기존칼슘보충용식품군에 비해 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 일일증체량, 일일사료섭취량, 장골길이, 장골 무게, 장골폭 등의 성장관련 지표에서도 장골의 길이와 일부 부위별 두께에서의 유의적 결과를 포함하여 전반적으로 신규칼슘보충용식품군이 대조군과 기존칼슘보충용식품군에 비해 양호한 성적을 나타내었다. 이러한 결과는 기존칼슘 보충용 식품에 발효대사물을 첨가함으로써 나타난 칼슘의 생체흡수율 증대 및 성장호르몬의 분비활성화 등 여러 성장 관련요인들이 흰쥐 성장에 긍정적으로 작용한 때문으로 생각되어진다.

• Preventive Nutrition and Food Science
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• 제14권4호
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• pp.335-342
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• 2009

Bioactive compounds were produced from carrot pomace by solid-state fermentation using Bacillus subtilis HA and Leuconostoc mesenteroides. The carrot pomace (CP) fermented by B. subtilis HA with 3% monosodium glutamate (MSG) showed higher production of various bioactive compounds, with 1.64 Pa·sn of consistency, 2.31% of mucilage content, 16.95 unit/g of fibrinolytic enzyme activity, 35.3 unit/g of proteolytic activity and 37.5 mg% of tyrosine content. The mucilage production was greatly dependent upon the concentration of MSG added. Most MSG added in CP was converted into mucilage (2.3%) including 0.83% poly-$gamma$-glutamic acid (PGA) with 1,505 kDa of molecular weight. The CP fermented secondly by Leuc. mesenteroides showed acidic pH and lower consistency. However, the fibrinolytic and proteolytic activities were increased. The secondly fermented CP showed the viable cell counts with $2.5{\time}108$ CFU/g of B. subtilis HA and $3.7{\time}109$ CFU/g of Leuc. mesenteroides, respectively. The freeze-dried fermented CP showed 2.88 Pa·sn of consistency, 24% of mucilage content and 104.9 unit/g of fibrinolytic enzyme activity, respectively. Also, the powder of fermented CP indicated viable cell counts of $8.0{\time}107$ CFU/g of B. subtilis and $4.0{\time}108$ CFU/g of Leuc. mesenteroides. Therefore, the fermented CP that was fortified with dietary fibers, fibrinolytic enzyme and probiotics could be utilized as valuable ingredients of functional foods in food or cosmetic industries.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제31권1호
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• pp.138-148
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• 2024

황칠나무 추출물의 순차적 복합발효를 통한 복합 기능성 물질들을 강화시킨 발효소재를 개발하였다. 황칠 추출물에 MSG와 glucose를 첨가한 후 1차 B. subtillis HA 발효를 통해 γ-PGA와 단백질 분해효소를 생성시켰다. 이후 skim milk와 glucose, yeast extract를 추가적으로 첨가하여 30℃에서 L. plantarum KS2020에 의한 2차 복합 발효를 통해서 기능성 물질인 GABA를 생산하였다. 황칠 추출물의 고초균 발효에서 생성된 점질물 및 점조도은 발효 2일 4.21±0.04 Pa·s, 4.1%±0.48%로 높은 점조도 값과 점질물을 함량을 보였다. pH 및 산도는 각각 8.9±0.01, 0.00±0.00이었으며 생균수는 7.27 log CFU/mL에서 발효 2일에 9.50 log CFU/mL로 높은 생균수를 보였다. 순차적 복합 발효가 진행되면서 고초균의 생균수는 4.30 log CFU/mL로 크게 감소하였으며 젖산균은 9.12 log CFU/mL로 증가하였다. Protease 활성 및 tyrosine 함량은 각각 0.8 unit/g, 57 mg%로 측정되었다. 이후 연속적 복합 발효 과정에서 발효 5일 차 106 mg% 정도로 증가되었으며, SDS-PAGE를 이용하여 casein 단백질이 분해된 것을 확인하였다. GABA 정성분석 결과 skim milk 5%만을 첨가한 조건을 제외하고 glucose, yeast extract가 추가로 첨가된 모든 조건에서 전구물질 MSG가 소진되면서 GABA로 전환되었다. 이중 최적 조건을 골라 정량분석을 진행하였으며 18.29 mg/mL의 GABA 함량을 나타내었다. 최종 황칠 복합 발효물은 γ-PGA, peptides, 고농도 GABA를 함유한 발효소재로써 다양한 식품의 원료 활용이 기대된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제37권2호
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• pp.160-169
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• 2009

$\gamma$-PGA는 우리 전통 콩 발효식품인 청국장의 끈적끈적한 점액성의 성분으로, 매우 다양한 기능을 가지고 있는 천연 소재이다. 이러한 $\gamma$-PGA가 아토피발진 억제 가능성을 알아보기 위해 NC/Nga 생쥐를 사용하여 in vitro 실험을 실시하였다. $\gamma$-PGA(PGA-HM, 분자량 300 kDa)를 초음파처리로 저분자화시킨 30 kDa 이하의 저분자 PGA-LM를 만들고, 고분자 PGA-HM과 PGA-LM을 사용하여 실험하였는데 동일한 결과를 얻어 PGA-LM 실험결과 중심으로 보고한 것이다. 아토피 피부발진 NC/Nga 생쥐의 비장에서 B 세포와 T세포를 순수 분리하여 항알레르기 작용에 대한 in vitro 실험을 실시하였다. PGA-LM은 hFCs에 대한 세포독성 실험에서 모든 농도에서 세포독성을 나타내지 않았다. PGA-LM이 B 세포 분화 및 활성화에 미치는 영향을 관찰하기 위하여, NC/Nga 생쥐의 비장에서 순수 분리한 B 세포에 anti-CD40/rmIL-4로 자극한 결과, 대조군은 전사인자인 NF-${\kappa}B$의 활성화로 IL-$1\beta$, IL-6, 그리고 TNF-$\alpha$ mRNA의 발현이 증가되었다. 그러나 PGA-LM과 양성대조군인 rmIL-10 투여군은 염증사이토카인 IL-$1\beta$, IL-6 그리고 TNF-$\alpha$ mRNA 유전자 발현이 감소하였고, IL-10 mRNA 유전자 발현은 증가하였으나 TGF-$\beta$ mRNA의 유전자 발현은 대조군과 큰 차이가 나타나질 않았다. 또한 CD4+ T 세포에 PGA-LM $100\;{\mu}g/ml$를 처리한 후 4일간 동시 배양하여 CD4+IFN-$\gamma$+와 CD4+CD25+foxp3+ Treg 세포를 세포내 염색으로 분석한 결과에서는 CD4+IFN-$\gamma$+인 Th1 세포의 증가와 CD4+CD25+foxp3+ Treg 세포를 증가시켜 알레르기반응에서 우위한 Th2 세포에서 Th1 세포로 전환시키는 면역조절 역할을 나타내었다. 이상의 결과로 NC/Nga 생쥐에서 PGA-LM은 염증유전자 발현을 억제시키고 IFN-$\gamma$+의 증가 및 조절 T 세포의 유도로 아토피피부염의 피부발진을 치료하는 면역조절제로 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국식품과학회지
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• 제48권2호
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• pp.153-158
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• 2016

혈행개선을 위한 나노전달시스템을 제조하기 위하여, 천연 양전하성 다당류인 키토산과 혈행개선 소재로 알려져 있는 푸코이단과 PGA을 이용하여 CS/Fu 및 CS/Fu/PGA 두 종류의 나노캡슐을 제조하였다. 기본 피복물질인 키토산의 농도가 증가됨에 따라 나노캡슐의 APTT의 증가로 내인성 혈액응고 활성은 증진되었으나 혈소판 응집능 또한 증가되는 경향을 나타냈다. 따라서 키토산 농도는 대조군과 혈소판 응집능이 유의적으로 차이가 나지 않으며 나노입자 제조가 가능한 최소 농도인 2 mg/mL로 고정하였다. 그 결과 CS/Fu 나노입자의 경우 푸코이단의 농도가 $5-20{\mu}g/mL$일 때 약 200 nm 크기의 입자가 균일하게 생성되었고, CS/Fu/PGA 나노입자의 경우 PGA의 농도 $1-10{\mu}g/mL$에서 약 100nm 크기의 입자가 균일하게 생성되었다. 푸코이단과 PGA 농도 증가에 따라서 나노캡슐의 내인성 혈액응고 활성은 증가되었으나, 혈소판 응집능에는 유의적 차이를 나타내지 않았다. 즉, CS/Fu과 CS/Fu/PGA 나노입자는 각각 약 200 nm와 100 nm의 작고 균일한 입자분포를 가지고 있으며, 내인성 혈액응고 활성을 나타내고 혈소판 응집능에 영향을 미치지 않기 때문에 향후 다양한 특성의 혈행개선 활성성분을 포집할 수 있는 나노전달체로써 활용될 수 있을 것으로 판단된다.