• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제30권4호
• /
• pp.477-481
• /
• 2020

Viability plays an important role in the beneficial microbes (probiotics) to produce health benefits. However, this idea has been changed after the invention of the term "paraprobiotics," indicating that non-viable microbes could produce health benefits similar to those produced by live probiotics. Occasionally, it might be dangerous to administer live probiotics to people with weak immunity. In such cases, ingestion of paraprobiotics could be a potential alternative. The definition of paraprobiotics refers to the use of inactivated (non-viable) microbial cells or cell fractions to provide health benefits to the consumer. Paraprobiotics have attracted much attention because of their long shelf life, safety, and beneficial effects, such as modulation of immunity, modification of biological responses, reduction of cholesterol, anti-inflammatory, and antiproliferative properties. These features indicate that paraprobiotics may play a vital role in improving the health of the consumer by enhancing particular physiological functions, even though the exact underlying mechanisms have not yet been completely elucidated. In this mini-review, we briefly discuss the historical backgrounds of paraprobiotics and evidence of their health-promoting effects, prophylactic, and therapeutic properties.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제34권2호
• /
• pp.358-366
• /
• 2024

The lactic acid bacteria, including Latilactobacillus sakei and Latilactobacillus curvatus, have been widely studied for their preventive and therapeutic effects. In this study, the underlying mechanism of action for the antioxidant and immunostimulatory effects of two strains of heat-treated paraprobiotics was examined. Heat-treated L. sakei KU15041 and L. curvatus KU15003 showed higher radical scavenging activity in both the 2-azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid (ABTS) and 2,2-diphenyl-1-picryl-hydrazyl (DPPH) assays than the commercial probiotic strain LGG. In addition, treatment with these two strains exhibited immunostimulatory effects in RAW 264.7 macrophages, with L. curvatus KU15003 showing a slightly higher effect. Additionally, they promoted phagocytosis and NO production in RAW 264.7 cells without any cytotoxicity. Moreover, the expression of tumor necrosis factor-α, interleukin (IL)-1β, and IL-6 was upregulated. These strains resulted in an increased expression of inducible nitric oxide synthase and cyclooxygenase-2. Moreover, the nuclear factor-κB and mitogen-activated protein kinase signaling pathways were stimulated by these strains. These findings suggest the potential of using L. sakei KU15041 and L. curvatus KU15003 in food or by themselves as probiotics with antioxidant and immune-enhancing properties.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제34권4호
• /
• pp.902-910
• /
• 2024

The anti-cancer effects of heat-killed Enterococcus faecium KU22001 (KU22001), KU22002, and KU22005 isolated from human infant feces were investigated. The anti-proliferative activity of these strains against various cancer cell lines was evaluated using the MTT assay. To determine the production of exopolysaccharides (EPS) with potential anti-cancer effect, ethanol precipitation and phenol-sulfuric acid method was used with the cell free supernatant of strains grown at 25℃ or 37℃. The EPS yield of E. faecium strains was higher at 25℃ than at 37℃. Among these E. faecium strains, KU22001 grown at 25℃ was associated with the highest bax/bcl-2 ratio, effective apoptosis rate, cell cycle arrest in the G₀/G₁ phase, and condensation of the nucleus in the cervical cancer HeLa cell line. In conclusion, these results suggest that KU22001 can be beneficial owing to the anti-cancer effects and production of functional materials, such as EPS.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
• /
• 제33권3호
• /
• pp.167-170
• /
• 2015

The dairy industry, as part of the broader agricultural sector, is classified as a basic industry to the Korea economy. Basic industries provide income to a region by producing an output, purchasing production inputs, services and labor. An integrated, multidisciplinary approach for the next generation of dairy products with added health benefits represent the direct economic contribution. The commercialization of "nutritional" functional foods can only be successful if the consumer is confident in the scientific validity of the claims. Modern biotechnologies such as genomics, genetic expression and biomarkers of health performance suggested to whole dairy products, such as fluid milk, butter, cheese, ice cream and frozen dessert products (German, 1999). The following definition makes the point that dairy products can provide a nutritional value beyond the basic nutritional requirements: 1) The dairy industry has the opportunity to improve the health and well-being of its customers and/or to reduce their risk of disease through dairy products with added activities. 2) Functional dairy products are those that can be demonstrated to benefit target functions in the body in a way that improves the state of health and /or reduces the risk of disease. They are food products that are consumed as part of a normal diet rather than pills or supplements. 3) Dairy products based on functionality will need to link the scientific basis of such functionality to the communication of its benefit to the general public. 4) Both the efficacy and the safety of the food components with health benefits will require evidence based on the measurement of scientific biomarkers relevant to their biological responses and health end points. 5) Sound evidence from human studies based on intermediate health end points using accepted biomarkers will provide the basis for promotional messages divided into two categories-enhanced function and reduced risk of disease. 6) Success in solving key scientific and technological challenges will only be achieved by interdisciplinary research programs to exploit the scientific concepts in functional dairy science.

• 생명과학회지
• /
• 제31권6호
• /
• pp.595-602
• /
• 2021

사람의 장내 미생물은 숙주의 대사 조절에서 중요한 역할을 한다. 장내 미생물 균총의 불균형은 비만, 대사 증후군과 밀접하게 병리학적, 생리학적 상호작용을 한다. A. muciniphila는 최근 인간의 대변에서 분리되었으며, 장내 미생물의 약 1-4%를 차지하는 우점균이다. A. muciniphila 유래 외막(external membran) 단백질 Amuc_1100과 세포외 소포(EVs)의 이용은 비만치료를 위한 새로운 전략이 될 수 있다. A. muciniphila는 비만과 같은 대사 장애치료를 위한 차세대 probiotics로 고려되고 있다. F. prausnitzii는 next-generation probiotic로서 건강한 성인의 경우 장내미생물 균총의 약 5%를 차지하며 성인 장 건강의 지표이다. F. prausnitzii는 butyrate-producing bacterium로서 항염증 효과를 나타내며, 면역 질환과 당뇨병 치료를 위한 next-generation probiotics로 기대된다. Postbiotics는 probiotics에 의해 분비되는 세포 상층액에 포함된 대사산물의 복잡한 혼합물이다. 반면, parabiotics는 probiotics를 불활성화 시킨 미생물 세포이다. Paraprobiotics와 postbiotics는 probiotics에 비해 명확한 화학구조(clear chemical structures)와 안전한 투여 용량(safety dose parameters), 장기간의 유통 기간(longer shelf life) 등 많은 장점을 가지고 있어서 probiotics를 대체할 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 장 생태계의 불균형을 정상적으로 복원하기 위해서 장내 공생 박테리아(commensal bacteria) 중 next-generation probiotics (NGPs)를 사용하는 것이 가장 자연스런 방법이다. 따라서 next-generation probiotics 를 대상으로 parabiotics와 postbiotics와 같은 새로운 식품이나 약품으로 개발하는 것이 필요하다.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
• /
• 제33권2호
• /
• pp.111-118
• /
• 2015

프로바이오틱스, 프리바이오틱스 및 신바이오틱스 등의 물질과 미생물을 조제분유에 강화하여 건강증진 기능성 유산균, 특히 비피더스균과 유산간균의 성장을 선택적으로 자극함으로써 장내균총에 유익한 효과를 나타내고자 하는 노력이 경주되고 있다. 지난 10년 동안, 모유 수유가 장내균총에 미치는 유용 효과를 도모하기 위해서 프로바이오틱스와 프리바이오틱스를 함유하는 새로운 신바이오틱 조제분유가 제안되었다. 새로운 신바이오틱스는 상승 효과로 인해서 프로바이오틱스 및 프리바이오틱스를 개별적으로 사용하는 경우 보다 더 도움이 되는 것으로 기대된다. 한편, 조제분유 및 건조 제품의 제조에 사용되는 가공 기술 및 저장 조건 등이 프로바이오틱스의 생존에 악영향을 미치게 된다. 충분한 유산균수($10^8cfu/g$)로 장내 예정된 부위에 도달하여 숙주에 긍정적인 효과를 나타내기 위해서는 식품 제조공정 및 위장관 통과 시 프로바이오틱스의 생존성을 유지하는 것이 가장 중요한 요소이다. 일반적으로 안전하다고 인정되며, 높은 생물학적 가치를 가지고 있는 물질을 이용하여 적절하고 비용 효율적인 마이크로캡슐화 기술이 개발되면 조제분유의 품질 향상이 가능하게 된다. 프로바이오틱스는 복합적인 효과를 나타낸다. 하나는 살아 있는 생균체가 장내균총에 유익하게 영향을 미쳐 면역조절 효과를 보여주는 것이며, 다른 하나는 사균체가 항-염증 반응을 나타내는 것이다. 최근에, 사균체 또는 정제되지 않은 미생물 분획물이 건강에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 명확하게 정의할 새로운 용어에 대한 필요성이 대두되었다. 그 결과, 충분한 양을 경구 또는 국소적으로 투여했을 때 인간과 동물에게 이로운 작용을 하는 사균체(손상되지 않거나 또는 파손된)나 정제되지 않은 세포 추출물(즉, 복잡한 화학적 조성)을 정의하기 위해 paraprobiotics라는 용어가 제안되었다. 프로바이오틱 균주 또는 프리바이오틱스를 조제분유에 강화했을 때 조제분유 수유아의 분변 미생물균총이 조정된다. 즉, 비피더스균 및 유산간균과 같은 건강 유익한 세균을 증가 시킴으로써, 프리바이오틱스는 분변 미생물균총의 조성을 변경하고, 이에 따라서 면역계의 활성을 조절한다. 따라서, 품질 향상을 위한 조제분유의 개발은 토착 장내균총의 대사 활성과 증식을 선택적으로 자극하는 비피더스균 등의 특정 프로바이오틱스 및 이눌린과 올리고당 등의 프리바이오틱스를 사용하여, 모유의 건강 유용 효과와 유사하게 접근하는 것에 초점을 맞추고 있다.