• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제17권10호
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• pp.1411-1416
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• 2004

The objective of this work was to isolate a microorganism, able to produce high lactate dehydrogenase (LDH) activity, for use as a microbial feed additive. The LDH is an important enzyme for lactate conversion in the rumen, thereby possibly overcoming lactic acidosis owing to sudden increases of cereal in the diets of ruminants. In the present study, various bacterial strains were screened from a variety of environments. Among the isolated microorganisms, strain FFy 111-1 isolated from a Korean traditional fermented vegetable food called Kimchi showed the highest enzyme activity, along with retaining strong enzyme activity even in rumen fluid in vitro. Based on morphological and biochemical characteristics as well as compositions of cellular fatty acids plus API analyses, this strain was identified as Lactobacillus sp. The optimum temperature and pH for growth were found to be 30$^{\circ}C$ and pH 6.5, respectively. A maximum cell growth of 2.2 at $A_{650}$ together with LDH activity of 2.08 U per mL was achieved after 24 h of incubation. Initial characterization of FFy 111-1 suggested that it could be a potential candidate for use as a direct-fed microbial in the ruminant animals.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제27권11호
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• pp.1952-1960
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• 2017

Recently, soybean isoflavone aglycones (i.e., daidzein and genistein) and ${\gamma}-aminobutyric$ acid (GABA) have begun to receive considerable consumer attention owing to their potential as nutraceuticals. To produce these ingredients, multiple microorganisms and their enzymes are commonly used for catalysis in the nutraceutical industry. In this work, we introduce a novel fermentation process that uses whole-cell biocatalysis to accelerate GABA and isoflavone aglycone production in doenjang (a traditional Korean soybean paste). Microbial enzymes transform soybean isoflavone glycosides (i.e., daidzin and genistin) and monosodium glutamate into soybean isoflavone aglycones and GABA. Lactobacillus brevis GABA 100 and Aspergillus oryzae KACC 40250 significantly reduced the production time with the aid of a protease. The resulting levels of GABA and daidzein were higher, and genistein production resembled the levels in traditional doenjang fermented for over a year. Concentrations of GABA, daidzein, and genistein were measured as 7,162, 60, and $59{\mu}g/g$, respectively on the seventh day of fermentation. Our results demonstrate that the administration of whole-cell L. brevis GABA 100 and A. oryzae KACC 40250 paired with a protease treatment is an effective method to accelerate GABA, daidzein, and genistein production in doenjang.

• Preventive Nutrition and Food Science
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• 제16권2호
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• pp.165-173
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• 2011

Five types of meju were prepared from 100% defatted soybean (DFSG0), a mixture of 90% DFS and 10% glasswort (DFSG1), a mixture of 80% DFS and 20% glasswort (DFSG2), a mixture of 70% DFS and 30% glasswort (DFSG3), and a mixture of 60% DFS and 40% glasswort (DFSG4). Five types of kanjang were separately prepared from the 5 types of meju by ripening in brine for 6 months. The contents of certain minerals (Mg, Ca, Fe, Mn, and Zn), organic acids (citric acid, malic acid) and the antioxidative effects in the kanjang were increased in proportion to the glasswort content in the meju. However, the free amino acid contents in the kanjang were reduced in proportion to the glasswort content in the meju. DFSG1- and DFSG2-kanjang did not show distinct differences from DFSG0-kanjang based on aroma, flavor, and taste that were compared simply by panel tests. The bacterial and fungal community in the fermented meju and kanjang was not affected by the addition of glasswort to the meju-making process. Bacteria belonging to the Lactobacillus and Bacillus genera and the Lactobacillus family predominated, and yeasts belonging to the Saccharomyces genus and fungi belonging to the Aspergillus genus predominated in the fermented meju and kanjang. In conclusion, the glasswort was a supplement that nutritionally improved the kanjang (except for free amino acid contents) but didn't influence the growth of microorganisms that are responsible for the fermentation of meju and kanjang.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권1호
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• pp.47-53
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• 2010

제주 전통된장으로부터 세포외효소(protease, fibrinolytic enzyme, amylase, cellulase, lipase) 분비능이 우수한 세균을 분리한 후 16S rRNA 유전자 분석과 생리적 특성을 분석하여 균주를 확인하고자 하였다. Protease 분비능은 JR14, JR19, JR25, JR32, JR38, JR47과 JR64가 표준균주인 Bacillus subtilis KCCM12027보다 활성이 높았다. Amylase 분비능은 JR6, JR25, JR38, JR56, JR81에서 나타난 반면 표준균주인 KCCM12027에서는 나타나지 않았다. Cellulase 분비능은 JR6, JR14, JR48과 JR65가 다른 분리균주 또는 표준균주보다 높았으며, lipase 분비능은 JR14와 JR48이 높았다. 혈전용해 활성은 positive control인 plasmin의 용해 영역에 비하여 JR19가 192%로 가장 높았고, hemolysis 활성도 높았다. 혈전용해능이 있는 균주인 JR19, JR32, JR47, JR64의 배양액을 zymography한 결과, 25～75 kDa 사이에서 4～5개의 밴드가 확인되었다. 된장으로부터 분리한 균주들의 16s rRNA 유전자 염기서열을 분석한 결과 모두 Bacillus species와 99%의 상동성을 나타내었으며, 혈전용해능이 가장 우수한 JR19는 B. stratosphericus $41KF2a^T$와 거의 일치하였다.

• 생명과학회지
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• 제26권5호
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• pp.571-583
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• 2016

바이오제닉 아민은 주로 발효식품에 존재하는 미생물에 의해 발생하며, 종종 사람의 체내에서 심각한 독성을 나타내기도 한다. 따라서 바이오제닉 아민 비생성 균주의 선별을 위하여 순창군에서 제조된 전통 장류 200여 종으로부터 620종의 다양한 미생물을 분리하였고, 이중에서 다양한 생리활성 분석 및 바이오제닉 아민 생성여부를 조사하여 최종적으로 바이오제닉 아민 비생성 균주로써 Bacillus subtilis SCJ1을 선별하였다. 최종 선별한 SCJ1의 생화학적 특성과 16S rRNA 염기서열 분석을 통하여 Bacillus subtilis SCJ1로 명명하였다. Bacillus subtilis SCJ1의 산업적 적용이 가능한 최적배지 조성을 확립하기 위해 먼저 SCJ1균체 성장을 조사하였으며, 이를 기반으로 통계학적 방법인 반응표면 분석법을 사용하여 최적화를 수행하였다. 실험계획법은 배지 조성 성분의 선별을 위해 Plackett-Burman design을 사용하여 모델을 설정하였다. 실험 모델을 통하여 선별된 배지 성분으로는 molasses, yeast extract, peptone으로 예측되었으며, 배지조성에 대한 최적 농도를 설정하기 위해 중심합성계획법을 사용하여 최적화를 수행하였다. 최종적으로 예측된 배지 성분의 농도는 molasses 27.5 g/l, yeast extract 7.5 g/l, peptone 17.5 g/l로 예측되었고, 이때의 최대 균체량은 2.03704 g/l로 예측되어 모델의 검증실험을 통한 예측 모델과 실제 결과가 동일함을 확인하였다. 또한, 기본 배지와 균체량을 비교하였을 때 1.32 g/l에서 1.9722 g/l로 약 49.4% 증가하였고, 효소활성과 항균활성 또한 증가함을 확인하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권2호
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• pp.276-283
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• 2004

Screening was performed to isolate cellulose-producing microorganisms from the Korean traditional fermented persimmon vinegar. The resulting strain, KJ $145^{T}$, was then taxonomically investigated by phenotypic characterization, particularly chemotaxonomic, and by phylogenetic inference based on a 16S rDNA sequence analysis including other related taxa. Strain KJ $145^{T}$ was found to grow rapidly and form pale white colonies with smooth to rough surfaces on a GYC agar. Strain KJ $145^T$ also produced acetate from ethanol, and was tolerable to 10% ethanol in SM medium. In a static culture, a thick cellulose pellicle was produced, and in GYC broth, the strain grew at temperatures ranging from 28 to $40^\circ{C}$ with an optimum pH of 4.0. The genomic DNA G+C content of strain KJ $145^T$ was 61.9 mol%, and the predominant ubiquinone was Q 10 as the major quinone and Q9 as the minor quinone. The major cellular fatty acids were $C_{16:0}$ and the sum in feature 7 ($C_{18:1}$ w9c, w12t and/or w7c). A 16S rRNA-targeted oligonucleotide probe specific for strain KJ $145^T$was constructed, and the phylogenetic position of the new species was derived from a 16S rDNA-based tree. When comparing the 16S rDNA nucleotide sequences, strain KJ $145^T$ was found to be most closely related to G. hansenii LMG $1527^T$ (99.2%), although KJ $145^T$ was still distinct from G. hansenii LMG $l527^T$ and G. xylinus LMG $1515^T$ in certain phenotypic characteristics. Therefore, on the basis of 16S rDNA sequences and taxonomic characteristics, it is proposed that strain KJ $145^T$ should be placed in the genus Gluconacetobacter as a new species, Gluconacetobacter persimmonis sp. nov., under the type-strain KJ $145^T$ (=KCTC =$10175BP^T$=KCCM=$10354^T$).

• 한국식품과학회지
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• 제46권1호
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• pp.115-120
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• 2014

본 연구는 목적은 단일 박테리오파지를 이용하여 볏짚으로부터 B. cereus가 제거된 스타터 컬쳐를 개발하는 것이다. 다양한 배지 가운데 5% 콩 갈은 물(GB)이 볏짚 미생물의 증식과 박테리오파지 BCP8-2의 활성에 적합한 배지로 선정되었다. GB를 이용하여 다양한 볏짚 샘플과 BCP8-2를 함께 처리한 결과 모든 샘플들에서 총균수는 $10^9$ CFU/mL 수준으로 동일하였고, B. cereus의 경우 BCP8-2를 처리하지 않은 샘플에서 $10^7$ CFU/mL까지 증식하였고, 박테리오파지 처리군에서는 검출되지 않음을 확인하였다. 샘플에 존재하는 미생물 군집을 16S rDNA 염기서열을 바탕으로 한 DGGE와 pyrosequencing을 통해 분석한 결과 BCP8-2 처리군과 미처리군 사이에 매우 유사한 미생물 군집을 확인하였고, 더 나아가 계대 배양에 따른 미생물 군집이 안정적으로 유지됨을 확인했다. 이러한 결과들은 볏짚 등에서 특정 박테리오파지를 이용하여 특정 유해균을 제거한 컬쳐의 개발이 가능함을 보여주는 것이고, 안전한 전통장류의 생산에 기여할 것이다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제41권8호
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• pp.1066-1071
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• 2012

본 연구에서는 3가지 서로 다른 미생물을 이용하여 콩을 발효시킨 후 제품의 알레르기성 변화를 살펴보았다. 증자 후 가열 살균된 콩은 유산균(Lactococcus actis subsp. lactis) 그리고/또는 황국균(Aspergillus oryzae) 그리고/또는 고초균(Bacillus subtilis)을 이용하여 발효되었다. 콩 단백질이 발효과정에서 분해됨을 확인하였다. 발효과정 후 콩 단백질의 알레르기성과 항원성의 변화는 콩 단백 특이 다클론 항체 또는 콩에 대해 알레르기 반응을 일으키는 환자들의 혈청을 이용하여 면역반응검사법으로 확인되었다. 콩 단백질은 니아신 생성균주 L. lactis subsp. lactis IFO12007와 황국균 그리고 고초균을 이용한 3단 발효에 의해 가장 강력한 분해가 이루어졌다. 3단 발효 후 콩의 알레르기성 및 항원성도 크게 감소되었다. 본 연구에서 확인된 3단 발효법은 콩의 알레르기성을 저하시키는 강력한 방법 중의 하나이다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제43권7호
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• pp.1017-1024
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• 2014

본 연구에서는 토종발효미생물 S. cerevisiae B-8을 이용한 오디 발효주(MBB)와 시판건조효모 Fermivin을 이용한 오디 발효주(MBF)의 발효 품질 특성을 비교하였고, 항산화능을 확인하기 위하여 두 종의 제조된 발효주와 오디생과 착즙액의 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량 및 DPPH radical 소거 활성, ABTS radical 소거 활성, 환원력을 측정하였다. 또한 토종발효미생물 S. cerevisiae B-8로 발효한 발효주의 향기성분을 Fermivin 발효주의 향기성분과 비교하여 풍미나 식향에 대한 영향을 분석하였다. S. cerevisiae B-8은 국내 복분자로부터 분리된 토종발효미생물이며, 이와 Fermivin을 각각 오디에 $1{\times}10^9$ CFU/kg으로 접종하여 $25^{\circ}C$에서 10일 동안 발효를 진행하였다. 그 결과 MBF의 최종 품질은 알코올 15.44%, 당도 $11.2^{\circ}Bx$, 산도 0.75%로 발효 속도는 MBB보다 약 2배 정도 빠르며 최종 알코올 생성량이 약 1% 정도 높아 우수한 알코올 생성능을 보였다. 총 폴리페놀 함량은 MBF가 $1.90{\pm}0.02$ GAE mg/mL, MBB는 $1.97{\pm}0.01$ GAE mg/mL로 Fermivin보다 토종발효미생물인 S. cerevisiae B-8로 발효한 MBB가 가장 높은 함량을 보였고, MBB의 총 플라보노이드 함량($0.57{\pm}0.01$ RU mg/mL)은 MBF와 비슷한 함량을 보였으며, MBJ보다는 감소하는 경향을 보였다. 항산화 활성 검증을 위한 DPPH radical 소거 활성의 $IC_{50}$ 값을 비교한 결과 오디 착즙액보다 두 종의 발효주의 활성이 증가하였고, MBB($73.62{\pm}0.37{\mu}L/mL$)와 MBF($70.86{\pm}0.79{\mu}L/mL$) 간에 유의적인 차이는 없었다. ABTS radical 소거 활성 결과 $IC_{50}$ 값은 MBB($19.16{\pm}0.25{\mu}L/mL$), MBF($19.90{\pm}0.19{\mu}L/mL$), 착즙액 순으로 높은 활성을 보였고, 환원력도 MBB가 MBF보다 농도 의존적으로 높은 활성을 보여 항산화 활성 실험 결과 MBB가 MBF보다 우수한 활성을 보였다. 두 종의 오디 발효주에서 분석된 23개의 휘발성분(Table 4) 중 술의 향기성분에 크게 관여하는 과일향이나 와인향의 풍미를 지닌 ester류 15종과 과일향의 acetate류 1종, aldehyde류 1종과 술의 주성분인 ethyl alcohol을 제외한 alcohol 6종이 분석되었다. Ethyl caprylate와 달콤하면서 견과류 향을 나타내는 decanoic acid, ethyl ester가 MBF보다 2배 이상 높은 함량을 보였으며, 부드럽고 orris, violet과 같은 oil 특성을 나타내는 tetradecanoic acid, ethyl ester는 MBF보다 MBB가 약 10배 많은 함량을 보였다. 그 외 술의 향미에 크게 관여하는 ester류 화합물이 MBB보다 MBF에서 대체적으로 더 높은 함량을 보였다. 결과적으로 토종발효미생물 S. cerevisiae B-8을 이용한 발효주는 시판되는 Fermivin을 이용한 발효주보다 우수한 항산화 활성을 보였으며, 향기성분 분석 결과 상대적으로 풍부한 ester 화합물을 지녀 향미나 식향에도 도움을 줄 것으로 판단되어 토종발효미생물 S. cerevisiae B-8의 산업적 활용가치가 높을 것으로 판단된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제45권4호
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• pp.299-304
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• 2017

Histamine, tyramine, cadaverine 및 putrescine과 같은 바이오제닉 아민은 소비자의 건강에 해로운 영향을 줄 수 있으므로 식품에서 독성 물질로 관리되어야 한다. 최근 몇 년 동안, 바이오제닉 아민을 분해할 수 있는 미생물의 적용은 바이오제닉 아민 함량의 감소를 위한 새로운 방법이 되고 있다. 먼저 Bacillus sp. BCNU 9171 균주를 한국 전통발효 된장으로부터 분리하였다. 4개의 아민 생성 식중독 세균들에 의한 바이오제닉 아민 생산에 대한 Bacillus sp. BCNU 9171의 배양 상등액(CFS)의 저해율을 HPLC를 사용하여 조사하였다. 본 실험 결과는 10% (1 ml + 9 ml HDB), 25%(2.5 ml CFS + 7.5 ml HDB), 50% (5 ml CFS + 5 ml HDB) 및 75% (7.5 ml CFS + 2.5 ml HDB)의 네 가지 CFS 농도가 대조군에 비해 4가지 아민 생성균에 대한 바이오제닉 아민 생산을 87%까지 감소시켰음을 보여주고 있다. 이 결과는 아민 생성균에 의한 발효 식품에 의한 다량의 바이오제닉 아민이 축적되는 것을 막기 위해 발효식품 및 식품 안전용으로 Bacillus sp. BCNU 9171를 starter 균주로 이용 가능하다는 것을 보여주고 있다.