• 제목/요약/키워드: In Vitro Fermentation

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Saccharomyces cerevisiae를 이용한 효율적인 호흡저해제 검정법 (Efficient assay for respiration inhibitor using Saccharomyces cerevisiae)

  • 최경자;김진철;김흥태;조광연
    • 농약과학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.52-59
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    • 2000
  • Saccharomyces cerevisiae를 이용하여 효율적인 호흡저해 스크리닝 방법을 개발하고자 실험하였다. S. cerevisiae균을 glucose 발효와 미토콘드리아 호흡이 가능한 yeast extract-peptone-dextrose (YPD) 배지와 단지 미토콘드리아 호흡만이 가능한 non-fermentable carbon source-yeast extract (NFY) 배지로 수확하였다. 96-well plate의 각 well에 균 현탁액을 분주한 다음 다양한 작용기작의 46개 살균제를 여러 가지 농도로 처리하였다. NFY배지에서의 non-fermentable carbon source로는 ethanol (NFY-E배지) 및 glycerol (NFY-G배지), lactate (NFY-L배지)를 이용하였다. 접종 후 $1{\sim}3$일 동안 배양한 다음 최소억제농도 (minimum inhibitory concentration, MIC)를 결정한 결과, 4개의 호흡억제 살균제인 azoxystrobin, kresoxim-methyl, metominostrobin, trifloxystrobin은 YPD 배지에서 균의 생육을 전혀 억제하지 못하였으나, 세가지 NFY배지에서는 높은 항균활성을 보였다. 이와는 반대로 5개의 N-trihalomethylthio계 살균제는 NFY배지보다 YPD 배지에서 높은 활성을 보였다. 그리고 11개 살균제는 두 배지 모두에서 같은 항균활성을 나타내었고, 나머지 26개의 살균제는 모든 배지에서 전혀 항균활성을 보이지 않았다. 그러므로 S. cerevisiae와 96-well plate를 이용한 호흡저해제 검정법은 신속하고 편리하게 호흡저해제를 스크리닝 할 수 있는 방법으로 여겨진다.

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생쥐 비만모델에서 Weissella confusa WIKIM51 식이에 따른 지방합성 및 에너지 대사 조절로 인한 체지방 감소 효과 (Oral Administration of Weissella confusa WIKIM51 Reduces Body Fat Mass by Modulating Lipid Biosynthesis and Energy Expenditure in Diet-Induced Obese Mice)

  • 임슬기;이지은;박성수;김선용;박상민;목지예;장현아;최학종
    • 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.

Chemosensitization of Fusarium graminearum to Chemical Fungicides Using Cyclic Lipopeptides Produced by Bacillus amyloliquefaciens Strain JCK-12

  • Kim, K.;Lee, Y.;Ha, A.;Kim, Ji-In;Park, A.R.;Yu, N.H.;Son, H.;Choi, G.J.;Park, H.W.;Lee, C.W.;Lee, T.;Lee, Y.W.;Kim, J.C.
    • 한국균학회소식:학술대회논문집
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    • 한국균학회 2018년도 춘계학술대회 및 임시총회
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    • pp.44-44
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    • 2018
  • Fusarium head blight (FHB) caused by infection with Fusarium graminearum leads to enormous losses to crop growers, and may contaminate grains with a number of Fusarium mycotoxins that pose serious risks to human and animal health. Antagonistic bacteria that are used to prevent FHB offer attractive alternatives or supplements to synthetic fungicides for controlling FHB without the negative effects of chemical management. Out of 500 bacterial strains isolated from soil, Bacillus amyloliquefaciens JCK-12 showed strong antifungal activity and was considered a potential source for control strategies to reduce FHB. B. amyloliquefaciens JCK-12 produces several cyclic lipopeptides (CLPs) including iturin A, fengycin, and surfactin. Iturin A inhibits spore germination of F. graminearum. Fengycin or surfactin alone did not display any inhibitory activity against spore germination at concentrations less than 30 ug/ml, but a mixture of iturin A, fengycin, and surfactin showed a remarkable synergistic inhibitory effect on F. graminearum spore germination. The fermentation broth and formulation of B. amyloliquefaciens JCK-12 strain reduced the disease incidence of FHB in wheat. Furthermore, co-application of B. amyloliquefaciens JCK-12 and chemical fungicides resulted in synergistic in vitro antifungal effects and significant disease control efficacy against FHB under greenhouse and field conditions, suggesting that B. amyloliquefaciens JCK-12 has a strong chemosensitizing effect. The synergistic antifungal effect of B. amyloliquefaciens JCK-12 and chemical fungicides in combination may result from the cell wall damage and altered cell membrane permeability in the phytopathogenic fungi caused by the CLP mixtures and subsequent increased sensitivity of F. graminearum to fungicides. In addition, B. amyloliquefaciens JCK-12 showed the potential to reduce trichothecenes mycotoxin production. The results of this study indicate that B. amyloliquefaciens JCK-12 could be used as an available biocontrol agent or as a chemosensitizer to chemical fungicides for controlling FHB disease and as a strategy for preventing the contamination of harvested crops with mycotoxins.

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Nano-Scale Pulverizer (NSP)와 Ultra-Fine Pulverizer (UFP)로 물리적 변성된 옥수수전분 섭취가 흰쥐의 성장능력 및 장기능에 미치는 영향 (Effect of Dietary Intake of Ultra-fine or Nano-Scale Pulverized Cornstarch on the Growing Performance and Gut Function in Rats)

  • 이혜성;주다님;김보람;김선희;한명륜;김명환;장문정
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제42권8호
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    • pp.740-749
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    • 2009
  • 본 연구는 ultra-fine pulverizer 또는 nano-scale pulverizer로 초미세분쇄시켜 입자크기가 감소된 옥수수전분의 섭취로 인한 생리적 기능성을 탐색한 결과는 다음과 같다. 1) 각 실험식이군의 식이 섭취량은 UFC군, NAC군은 차이가 없었으며, NSC군에서 유의하게 낮았다. NSC군의 식이 섭취량이 낮았음에도 불구하고 체중증가량이 많아 식이효율은 NSC군에서 가장 높았다. 2) 간, 신장의 무게는 UFC군 > NSC군 > NAC군순으로 높았다. 3) 소장의 무게는 UFC군이 NAC군에 비해 유의하게 높았으며, 소장의 길이는 각 실험군에서 유의적인 차이가 없었으며 맹장의 무게 및 장통과 시간도 유의적인 차이가 없었다. 4) 맹장내 단쇄지방산의 함량은 NSC군이 UFC군이나 NAC군에 비해 유의하게 높아 장내 미생물에 의한 발효가 활성화되고 있었으며 장내 Bifidobacterium 증식도 NSC군이 다른 군에 비해 활발하였다. 5) 소장세포의 증식은 NSC군에서 낮았다. 이상의 결과로 볼때 nano-scale로 입자의 크기가 감소된 옥수수 전분은 소화흡수율을 증가시켜 성장능력을 증진하는 것으로 나타났으며, Bifidobacterium 증식 촉진, 단쇄 지방산 생성을 촉진하는 효과를 갖고 있어 상대적인 영양밀도를 높이는 기능성을 갖고 있는 것으로 나타났다. 따라서 장기능이 미숙한 유아기, 장기능이 불완전하거나 미약한 환자, 노인등의 특수목적 영양식의 기본재료로 활용될 수 있음을 제안한다.

흰쥐 대뇌세포배양의 저산소증모델에서 루이보스차 침제에 의한 신경세포 보호작용 (Neuronal Protection by Rooibos (Aspalathus linearis) Tea Infusions in a Hypoxic Model of Cultured Rat Cortical Neurons)

  • Moon, Il-Soo;Ko, Bok-Hyun
    • 생명과학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.291-295
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    • 2004
  • 루이보스(Aspalathus linearis; RB)는 콩과식물로서 남아프리카 Cape Province의 북서부 산악지역에 자생한다. 루이보스차 침제는 가는 가지와 잎의 발효산물로서 플리보노이드류와 페놀산이 있어 강한 항산화활성을 갖는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 저산소증모델에서 루이보스차 침제가 배양한 흰쥐 대뇌세포의 스트레스를 완화하는지에 대한 연구하였다. 배지로 누출된 LDH의 정량실험에 의하면 루이보스는 정상산소환경 및 저산소증에서 함량 의존적으로(10-100 $\mu\textrm{g}$/ml) 각각 6-18% 및 2-24%의 세포생존율을 증가시켰다(16 DIV 세포, 처리 후 3일째). CFP-Hsc70 단백질을 표현시킨 신경세포의 모양을 관찰하였을때 루이보스(50 $\mu\textrm{g}$/ml)는 저산소처리 후 5일에 세포체에 수포가 있는 세포의 수를 대조군(55.4$\pm$4.59%)에 비하여 유의하게 감소시켰다(40.9$\pm$6.3%). 이러한 결과들은 루이보스차가 저산소증에서 신경세포를 보호함을 의미하며, 신경세포 손상을 예방 또는 치료하는데 응용될 수 있을 것으로 보인다.

홍국발효홍삼의 이화학적 특성 및 생리활성 (Biological Activities and Chemical Characteristics of Monascus-Fermented Korean Red Ginseng)

  • 박진철;차재영;이치형;도은수;강인호;조영수
    • 생명과학회지
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    • 제19권11호
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    • pp.1553-1561
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    • 2009
  • 홍국발효홍삼의 알코올성 간 질환 개선용 건강기능식품 개발을 위한 기초 자료를 얻기 위하여 일반 이화학적 특성과 항산화 활성 정도를 측정 하였다. 홍삼 및 홍국발효홍삼의 추출물 수율은 각각 수용성 5.83% 및 6.58%, 70% 에탄올 0.98% 및 0.62%, 70% 메탄올 3.04% 및 1.27%로 수용성 추출에서 가장 높았다. 홍삼 및 홍국발효홍삼 1% 추출물 중의 총 당도는 각각 0.23% 및 0.17%로 홍삼에서 약간 높았으며, 가용성 고형분도 각각 0.6 및 0.5 Brix로 홍삼에서 약간 높았다. 총 폴리페놀 화합물 함량은 홍삼보다 홍국발효홍삼 추출물에서 높았으며, 70% 에탄올 추출물에서 가장 높았다. 미네랄 함량은 K가 22,386 및 16,936 ppm으로 가장 많이 함유되어 있었고, 다음으로 Ca이 각각 3,693 및 2,310 ppm으로 함유되어 있었고, Mg는 각각 2,647 및 2,703 ppm, Na는 각각 103 및 109 ppm, Fe는 각각 115 및 42 ppm, Zn은 각각 57 및 62.3 ppm이 함유되어 있었다. 항산화 실험에서 총 폴리페놀 함량, DPPH radical 소거능 및 불포화 지방산 linoleic acid를 이용한 TBA법에 의한 항산화 활성은 홍삼 추출물 보다는 홍국발효홍삼에서 높은 것으로 나타났다.

감귤 농축액에서 배양한 운지버섯 배양추출물의 항산화 및 항암활성 (Anticancer and Antioxidant Activities of Coriolus versicolor Culture Extracts Cultivated in the Citrus Extracts.)

  • 이세진;문성훈;김택;김진용;서정식;김대선;김율리아;김영준;박용일
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.362-367
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    • 2003
  • 운지버섯을 희석 감귤농축액과 일반 합성배지에서 각각 배양한 배양물을 열탕추출하고 여과하여 얻어진 버섯 배양추출물과 버섯을 접종하지 않은 희석 감귤농축액 자체에 대한 항산화 활성, 아질산 제거능, 그리고 항암활성을 조사 비교하였다. DPPH 전자공여를 이용한 항산화 활성에서 희석 감귤농축액에서 얻어진 배양추출물(Extract-I)은 89%, 일반 합성배지에서 얻어진 배양추출물(Extract-II)은 66%, 접종하지 않은 희석 감귤농축액 자체(Extract-III)는 22%의 항산화 활성을 나타내었다. 아질산 제거능은 배양추출물 모두 산성 조건일수록 증가하였으며, Extrac-I은 67%, Extract-II는 54%, 그리고 Extract-III는 34%의 아질산 제거능을 보였다. HeLa, PC-3, HepG2 및 A-549 세포에 대한 항암활성을 조사한 결과, Exract-I는 각각의 암세포들에 대해서 순차적으로 75%, 82%, 55%, 그리고 82%의 높은 생육 저해 활성을 보였다. 반면에 Extract-II는 HeLa cell에 대해서만 66%의 생육저해를 보였고, Exoact-III는 모든 암세포의 생육을 저해하지 않는 것으로 조사되었다. 따라서 운지버섯을 희석 감귤농축액에 배양함으로서 일반 합성배지에서 배양하거나 감귤농축액 자체 보다 항산화 활성과 항암활성을 현저히 증가시킬 수 있었다.

슈퍼자미(SuperC3GHi) 미강 발효물의 생리활성 (Evaluation of Biological Activities of Fermented Rice Bran from Novel Black Colored Rice Cultivar SuperC3GHi)

  • 김동주;최수민;김화영;김중학;류수노;한상준;홍성길
    • 한국작물학회지
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    • 제56권4호
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    • pp.420-426
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    • 2011
  • 슈퍼자미(SuperC3GHi) 쌀 품종은 색소 성분인 cyanidine-3-glucoside(C3G)의 함량을 크게 증대시킨 품종이다. 슈퍼자미 벼품종을 활용한 새로운 기능성 소재 및 제품으로의 개발 가능성을 타진하기 위하여 본 연구에서는 슈퍼자미 벼품종의 버섯 균사체 발효물을 이용하여 항염증, 항알러지, 항암 기능의 검증을 수행하였다. 1. 슈퍼자미 미강 발효물의 항염 활성을 분석하기 위하여 ear-edema test를 수행한결과 약 35.6%의 염증 억제율을 나타내었다. 2. 슈퍼자미 미강 발효물의 항알러지 활성을 확인하기 위하여 비만세포인 RBL-2H3 세포의 hexoamidase 및 histamine 유리 활성을 조사한 결과 슈퍼자미 미강 발효물을 처리하였을 때 각각 약 40% 및 57%의 억제 활성을 나타내어 항알러지 활성을 확인하였다. 3. 슈퍼자미 미강 발효물의 항암 활성을 조사한 결과 복수암 모델 및 고형암 모델에서 모두 암세포의 증식을 억제하는 활성을 나타내었고, 혈액중 백혈구의 수치를 유의적으로 증가하는 것으로 나타나 슈퍼자미 미강 발효물이 항암 활성을 있음을 확인 할 수 있었다. 4. 이상의 결과에서 슈퍼자미 품종의 미강을 버섯 균사체 발효를 통해 얻어진 기능성 소재는 항염, 항알러지, 항암 활성을 통해서 우수한 기능성 소재로서의 개발 가능성이 매우 높다고 판단된다.

Effects of Maturity at Harvest and Wilting Days on Quality of Round Baled Rye Silage

  • Kim, J.G.;Chung, E.S.;Seo, S.;Ham, J.S.;Kang, W.S.;Kim, D.A.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제14권9호
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    • pp.1233-1237
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    • 2001
  • A study was conducted to determine the effects of maturity at harvest and wilting days on the quality of round baled rye (Secale cereale L.) silage. This study was a $3{\times}3$ factorial arrangement in a split plot design with 3 replicates. The main plot was 3 harvesting dates at the stage of boot (20 Apr.), heading (29 Apr.) and flowering (14 May). The subplot was wilting day : 0 (unwilted), 0.5 and 1 day (0, 1, and 2 days at boot stage). Acid detergent fiber (ADF) and neutral detergent fiber (NDF) contents of rye silage were significantly greater than those of rye before ensiling, but crude protein (CP) content and in vitro dry matter digestibility (IVDMD) were vice versa. Buffering capacity (BC) of rye harvested at flowering stage was decreased from 264 to 202 meq/kg at 1 day wilting, however, it was increased when harvested at boot or heading stage. The pH in wilted silage was the highest while that of flowering stage was the lowest. Water soluble carbohydrate (WSC) content of wilting rye was lower than that of unwilted, and the lowest at late harvesting stage. All plots had minimal WSC content for silage fermentation. Wilting treatment and delayed harvesting date caused an increase in dry matter (DM) content of round bale silage. The content of ammonia-N expressed as a portion of total N showed negative correlation with DM content. High quality silage according to ammonia-N content could be obtained from mid-harvest with wilting. There were highly significant differences in each organic acid between harvesting dates and wilting periods. Acetic and butyric acid contents were increased with delayed harvesting and prolonged wilting period, the lactic acid content, however, was decreased. This study demonstrated that harvest of rye from heading to flowering stage with wilting would be a recommendable method for making high quality rye silage using round bale system.

Enzymatic Synthesis of Dithiolopyrrolone Antibiotics Using Cell-Free Extract of Saccharothrix algeriensis NRRL B-24137 and Biochemical Characterization of Two Pyrrothine N-Acyltransferases in This Extract

  • Saker, S.;Almaksour, Z. Almousa;Chorin, A.C.;Lebrihi, A.;Mathieu, F.
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제24권1호
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    • pp.26-35
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    • 2014
  • Saccharothrix algeriensis NRRL B-24137 produces naturally different dithiolopyrrolone derivatives. The enzymatic activity of pyrrothine N-acyltransferase was determined to be responsible for the transfer of an acyl group from acyl-CoA to pyrrothine core. This activity was also reported to be responsible for the diversity of the dithiolopyrrolone derivatives. Based on this fact, nine dithiolopyrrolone derivatives were produced in vitro via the crude extract of Sa. algeriensis. Three of them have never been obtained before by natural fermentation: acetoacetyl-pyrrothine, hydroxybutyryl-pyrrothine, and dimethyl thiolutin (holomycin). Two acyltransferase activities, acetyltransferase and benzoyltransferase catalyzing the incorporation of linear and cyclic acyl groups to the pyrrothine core, respectively, were biochemically characterized in this crude extract. The first one is responsible for formation of acetyl-pyrrothine and the second for benzoyl-pyrrothine. Both enzymes were sensitive to temperature changes: For example, the loss of acetyltransferase and benzoyltransferase activity was 53% and 80% respectively after pre-incubation of crude extract for 60 min at $20^{\circ}C$. The two enzymes were more active in neutral and basal media (pH 7-10) than in the acidic one (pH 3-6). The optimum temperature and pH of acetyltransferase were $40^{\circ}C$ and 7, with a $K_m$ value of $7.9{\mu}M$ and a $V_{max}$ of $0.63{\mu}M/min$ when acetyl-CoA was used as limited substrate. Benzoyltransferase had a temperature and a pH optimum at $55^{\circ}C$and 9, a $K_m$ value of $14.7{\mu}M$, and a $V_{max}$ of $0.67{\mu}M/min$ when benzoyl-CoA was used as limited substrate.