• Journal of Dairy Science and Biotechnology
• /
• 제38권2호
• /
• pp.99-111
• /
• 2020

Probiotics are actively being studied for their efficacious anticancer, anticholesterol, and antidiabetic properties. As novel probiotic strains are being developed continuously, new strain-specific safety issues may be reported. Therefore, a procedure for the safety evaluation of probiotic strains is needed. In this study, we investigated the current status of domestic and foreign guidelines for the evaluation of safety of probiotics and suggested a general probiotic safety evaluation process. In other countries, the guidelines for probiotic evaluation are provided and managed separately. However, in Korea, general guidelines are provided regarding the use of functional ingredients, and specific guidelines for the use of probiotics are lacking. A review step based on the characteristics of the probiotics has been introduced in the procedure for safety evaluation of probiotics. Additionally, it has been suggested that the safety evaluation process should consider the results of the functional and genomic analysis for strain identification. Moreover, the factors to be evaluated are presented separately for the notified and non-notified strains. The suggested evaluation procedure may ensure the safety of probiotics, thereby promoting enhanced utilization of probiotics as functional products.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
• /
• 제32권1호
• /
• pp.17-29
• /
• 2014

Probiotics에 대한 많은 연구는 위장내 질환에서 장내 미생물 균총의 중요성을 강조하고 있으며, 최근에는 심장 혈관 위험에 초점을 맞추어서 연구가 시작되고 있다. 비만이 dysbiosis에 관련될 수 있는 의료 장애 및 대사 장애로 특정 되어진다. 이를 위해 위험 요인을 감소시키는 도구로 사용되는 probiotic 균주는 반드시 향후에 검사되어져야 한다. Probiotics는 체외 및 생체내 연구에서 여섯 가지 장애 및 장해에 대해서 긍정적인 효과를 보여주며, 특히 이것은 항 염증 성질 또는 효소활력에 기인한 것이다. 각각의 경우에 박테리아가 숙주에 영향을 미칠 수 있는 메카니즘은 잘 정리되어 보고되었다. 그러나, 특히 비만, 당뇨, 산화 스트레스에 대한 이중 맹검 무작위 임상 시험의 부족으로 불가능한 확정적인 결론을 만든다. 더구나, 지금까지 어떠한 연구결과에서도 직접적으로 심혈 관계 질환의 위험 인자에 대한 probiotics의 영향에 관해서는 언급된 것이 없었다. 심혈관계 질환으로는 동맥류, 협심증, 동맥 경화증, 뇌 혈관 사고, 뇌 혈관 질환, 울혈성 심부전, 관상 동맥 질환, 심근 경색, 말초 혈관 질환 등이 포함된다. 예측과 대표적인 검색 도구의 사용은 probiotic 균주의 새로운 기능을 가진 종류의 선택이 가능하게 해준다. 비만의 경우, 무균 동물 실험 방법의 확립은 probiotic 균주에 의한 미생물균총과 조절의 상호작용을 이해가 추후 진행되어야 할 것이다. 불행하게도, 이 엄격한 방법론은 거의 적용되지 않고 있으며, 현재의 추세는 경험적으로 특정 의료 장애에 대한 일반적인 메커니즘은 설명이 되지만, 반응의 정확한 모드는 완전히 알려지지 않음에도 불구하고 probiotic 균주를 테스트하고 있는 실정이다. 더욱이 많은 연구가 직접 동물 모델에서 진행되었지만, 그 결과를 항상 인간에게 바로 적용할 수는 없다. 이 방법론의 개선은 인간 미생물 균총과 관련된 생쥐를 사용하거나 자연적으로 질병을 유발할 수 있도록 개발된 다른 동물모델을 사용할 수 있을 것이다. 인간 Microbiome 프로젝트와 MetaHIT(인간의 창자의 metagomics)같은 현재 연구는 인간에게 생체외 및 동물 모델 자료의 이용에 있어서 자세한 정보를 제공해야만 하고, 또한 새로운 예측 가능한 모델의 개발이 이루어져야 할 것이다. 현재 의료 장애와 반응 메커니즘과의 연관성에 관해서 많은 관심과 연구가 진행되고 있고, 원하는 특정 활력을 가지고 있는 균주에 대해서 더 개선된 검증을 개발을 할 수 있는 방법이 필요하다. 장래에는 재조합 probiotics와 특정한 의학적 질환으로 고통 받는 환자의 미생물 균총의 조성을 재조합 probiotics으로 해결할 수 있을 것이며, 또한 probiotics의 사용은 장내 미생물균총을 조정할 수 있으며, 과체중과 비만 사람들을 위해 음식 섭취량을 관리할 수 있으며, 제1형 당뇨병과 고콜레스테롤 혈증을 줄일 수 다른 대안으로 이용될 것이다. 결론적으로 Probiotics 미생물은 역사적으로 장내 미생물의 균형을 방해하고, 설사 또는 염증성 장질환 같은 위장 장애를 감소하는 데 사용되어오고 있다. 최근의 연구는 의료 질환에 probiotics의 확장 사용에 대한 가능성을 탐구하고 있다. 왜냐하면 심혈관 질환 및 당뇨병 발병 위험을 증가(비만, 고 콜레스테롤 혈증, 동맥 고혈압 등)와 대상장애(hyperhomocysteinemia, 산화 스트레스 등) 등의 발병 위험이 점점 높아지기 때문이다. 따라서 probiotics와 숙주 간의 상호작용에 관여하는 기전을 재정립하여 probiotics에 의해서 생성된 유익한 효과의 특성을 식별하는 것이 요구된다. 특정 probiotics 균주는 (1) 면역 반응을 조절함으로써, (2) 특정 분자를 생산하여, (3) biopeptides을 발충하여, 그리고 (4) 신경계 활성을 조절함으로써 작용할 수 있다. 현재까지 대부분의 연구는 동물 모델에서 실시되었다. 따라서 인간에 관련된 메카니즘에 새로운 조사 probiotics 균주의 넓은 다양한 질환에 효율적인 사용을 가능하게 하기 위한 연구가 절실히 요구되어진다.

• KSBB Journal
• /
• 제25권4호
• /
• pp.303-310
• /
• 2010

프로바이오틱스는 위장관에서 고유의 생리활성을 발휘하기 때문에 섭취 후 최대한 장까지 사멸하지 않고 도달하도록 하는 코팅이나 encapsulation 기술이 개발되어 왔다. 이와 함께 제품의 형태도 여러 종류의 유산균이 포함된 multispecies probiotics가 선호되는 추세이며 높은 생균수를 가지는 제품들이 개발되고 있다. 프로바이오토틱 시장은 현재까지 생균 중심의 제품들이 대부분을 차지하고 있으나 사균체 제품 또는 박테리오신과 같은 항균물질을 포함하는 제품 또한 다양한 분야에 적용될 수 있고 생균제와 비교하여 여러가지 장점을 가지고 있어 관련 제품개발이 이루어져야 할 것으로 보인다. 프로바이오틱 제품들은 살아 있는 생균제로서 질환특이적 효능을 바탕으로 개발되고 있으나 질환개선 효능 표시에 대한 규제가 강화되고 있어 이에 대한 대비가 필요하다. 이를 위해 제품에 사용된 strain의 동정, 안전성 및 기능성에 대한 과학적 증거가 제시되어야 할 것이며 임상을 통한 안전성과 효능에 대한 검증 자료가 필요할 것으로 보인다. 이와 같은 프로바이오틱스 제품의 헬스클레임에 대한 엄격해진 검증은 앞으로 프로바이오틱 시장에 큰 영향을 미칠 것으로 판단된다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제50권1호
• /
• pp.51-62
• /
• 2022

Lactobacillus rhamnosus SKG34 (LrSKG34), a potential probiotic strain, was successfully isolated from Sumbawa Mare's milk. Our previous studies showed that the strain is resistant to gastrointestinal conditions, possesses antioxidant activity, and lowers blood cholesterol levels. Further clarification of the potential probiotic characteristics and safety assessment are necessary. This study aimed to evaluate the adhesion of LrSKG34 to Caco-2 cell monolayers and its effect on mucosal integrity in vitro. We also examined the LrSKG34 safety profile based on antimicrobial susceptibility testing, haemolytic activity determination, Caco-2 cell monolayer translocation evaluation, and in vivo investigation of the effect of LrSKG34 on the physiology, biochemical markers, and histopathological appearance of major organs in an animal model. LrSKG34 attached to Caco-2 cell monolayers and maintained mucosal integrity in vitro. The typical resistance of lactobacilli to ciprofloxacin, gentamicin, vancomycin, trimethoprim-sulfamethoxazole, and metronidazole was confirmed for LrSKG34. No haemolytic activity was observed on blood agar plates, and no LrSKG34 translocation was observed in Caco-2 cell monolayers. Administration of LrSKG34 to Sprague-Dawley rats did not adversely affect body weight. No abnormalities in hematological parameters, serum biochemistry levels, or histopathological structures of major organs were observed in LrSKG34-treated rats. Collectively, the results implicate LrSKG34 as a promising and potentially safe probiotic candidate for further development.

• Journal of Applied Biological Chemistry
• /
• 제61권1호
• /
• pp.93-100
• /
• 2018

The aim of this study was to enhance the antioxidant activity of salted squid by inoculation of two Weissella spp. strains (W. cibaria FB-069 and W. viridescens FB-077) isolated from traditional Korea salted squid. The safety and probiotic potential characteristics of these two strains were evaluated. The safety of these strains was analyzed based on hemolytic activity, mucin degradation, biogenic amino production, and resistance to antibiotics. These lactic acid bacteria showed probiotic potential, including resistance to gastrointestinal tract conditions, adhesion to Caco-2 cells, and aggregation. The low-salted squid fermented with Weissella strains had consistently higher antioxidant activity through changing their amino acid profiles. Therefore, W. cibaria FB-069 and W. viridescens FB-077 might be good candidates for fermentation of salted squid to develop functional food with enhanced health benefits.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
• /
• 제41권1호
• /
• pp.9-25
• /
• 2023

Yogurt fermentation is known to be beneficial because it provides a low pH and harsh environment for foodborne pathogens and improves organoleptic properties. Additionally, organic acids produced through fermentation have a good effect on the viscosity and gelling properties of yogurt. Several potential health benefits of probiotic and generally recognized as safe strains have been suggested. Yogurt is the preferred vehicle for delivering probiotics to health-conscious consumers. Therefore, manufacturers of probiotic beverages must comply with the relevant regulations. The development of probiotic yogurt begins with the selection of strains with safety and functional properties of probiotics. The selected probiotic strain should be technically suitable for viability and improve organoleptic quality while maintaining the number of bacteria above the standard value during processing and storage conditions. In addition, the efficacy of probiotic strains contained in yogurt should be investigated, confirmed, and approved according to well-designed clinical trials. Although various methods are used to detect probiotic strains, the recently widely used next generation sequencing method can be actively utilized. In the future, more research should be conducted with the latest methods to identify probiotic functions and accurately detect probiotic strains.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제22권11호
• /
• pp.1510-1517
• /
• 2012

To evaluate the probiotic potential of Bacillus polyfermenticus CJ6 isolated from meju, a Korean traditional soybean fermentation starter, its functionality and safety were investigated. B. polyfermenticus CJ6 was sensitive to all antibiotics listed by the European Food Safety Authority. The strain was also non-hemolytic, carried no emetic toxin or enterotoxin genes, and produced no enterotoxins. The resistance of B. polyfermenticus CJ6 vegetative cells and spores to simulated gastrointestinal conditions was high (60-100% survival rate). B. polyfermenticus CJ6 produced high amounts (0.36 g as a purified lyophilized form) of ${\gamma}$-polyglutamic acid (PGA). We speculate that the improved cell viability and the production of ${\gamma}$-PGA have a significant correlation. Adhesion of the strain to Caco-2 and HT-29 cells was weaker than that of the reference strain (Lb. rhamnosus GG), but it was comparable to or stronger than those of reported Bacillus spp. When B. polyfermenticus CJ6 spores were given orally to mice, the number of cells excreted in the feces was 4-fold higher than the original inocula. This suggests the inoculated spores propagated within the intestinal tract of the mice. This idea was confirmed by field emission scanning electron microscopy, which revealed directly that B. polyfermenticus CJ6 cells germinated and adhered within the gastrointestinal tract of mice. Taken together, these findings suggest that B. polyfermenticus CJ6 has probiotic potential for both human consumption and use in animal feeds.

• Safe Food
• /
• 제1권3호
• /
• pp.44-52
• /
• 2006

• 한국어병학회지
• /
• 제27권2호
• /
• pp.107-114
• /
• 2014

세균성 어류질병의 치료 및 예방을 위하여 어류와 인체에 안전한 수산용 probiotic의 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 남해안 일대에서 양식되고 있는 참굴 (Crassostrea gigas), 바지락 (Ruditapes philippinarum), 피조개 (Scapharca broughtonii), 새조개 (Fulvia mutica)의 가식 부위로부터 17균주의 candidate probiotic bacteria (CPB)를 분리하였다. 나아가 다양한 연쇄상구균 (Lactococcus garvieae, L. piscium, Streptococcus sp., S. iniae, and S. parauberis)에 대하여 강한 생장 억제력을 보이는 균주(CPB-St)를 선별하여 어류의 연쇄구균증 관리를 위한 probiotic 균주로서의 개발 가능성을 알아보았다. CPB-St 균주를 double layer test를 통하여 다양한 연쇄상구균들에 대한 생장 억제 정도를 알아보았으며, 혼합 배양에서의 Streptococcus sp.에 대한 생장 억제 능력을 확인하였고, CPB-St의 어류에 대한 안전성 및 장내 생존 유무를 평가하였다. CPB-St는 대부분의 연쇄상구균에 대하여 18~26 mm의 생장 억제대를 형성함으로써 높은 생장 억제 능력을 보였다. CPB-St와의 혼합 배양에서 Streptococcus sp.는 6시간째부터 생장 억제 현상이 관찰되기 시작하여 12시간 전후로 8~55배 정도의 감소를 나타내었다. CPB-St의 어류에 대한 병원성 유 무를 알아본 결과, 2주일 동안 CPB-St로 인한 어류 폐사는 관찰되지 않았다. CPB-St의 1회 강제 경구 투여 후, 위와 장에서 CPB-St의 생존을 확인한 결과 투여 24시간 후에는 CPB-St가 모두 배출되는 것으로 나타났다. CPB-St를 probiotic bacteria로 개발하기 위해서는 어류의 장내 정착 가능성과 먹이를 통한 효과의 정확한 검증이 추후 이루어져야 할 것이다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제31권7호
• /
• pp.949-955
• /
• 2021

Previously, our research group isolated Bifidobacterium breve IDCC4401 from infant feces as a potential probiotic. For this study, we evaluated the safety of B. breve IDCC4401 using genomic and phenotypic analyses. Whole genome sequencing was performed to identify genomic characteristics and investigate the potential presence of genes encoding virulence, antibiotic resistance, and mobile genetic elements. Phenotypic analyses including antibiotic susceptibility, enzyme activity, production of biogenic amines (BAs), and proportion of D-/L-lactate were evaluated using E-test, API ZYM test, high-performance liquid chromatography (HPLC), and D-/L-lactic acid assay respectively. The genome of B. breve IDCC4401 consists of 2,426,499 bp with a GC content of 58.70% and 2,016 coding regions. Confirmation of the genome as B. breve was provided by its 98.93% similarity with B. breve DSM20213. Furthermore, B. breve IDCC4401 genes encoding virulence and antibiotic resistance were not identified. Although B. breve IDCC4401 showed antibiotic resistance against vancomycin, we confirmed that this was an intrinsic feature since the antibiotic resistance gene was not present. B. breve IDCC4401 showed leucine arylamidase, cystine arylamidase, α-galactosidase, β-galactosidase, and α-glucosidase activities, whereas it did not show production of harmful enzymes such as β-glucosidase and β-glucuronidase. In addition, B. breve IDCC4401 did not produce any tyramine, histamine, putrescine, cadaverine, or 2-phenethylamine, which are frequently detected BAs during fermentation. B. breve IDCC4401 produced 95.08% of L-lactate and 4.92% of D-lactate. Therefore, our findings demonstrate the safety of B. breve IDCC 4401 as a potential probiotic for use in the food industry.