• Journal of Ginseng Research
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• 제43권1호
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• pp.20-26
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• 2019

Background: Ginsenosides, which are bioactive components in ginseng, can be converted to smaller compounds for improvement of their pharmacological activities. The conversion methods include heating; acid, alkali, and enzymatic treatment; and microbial conversion. The aim of this study was to determine the bioconversion of ginsenosides in fermented red ginseng extract (FRGE). Methods: Red ginseng extract (RGE) was fermented using Lactobacillus plantarum KCCM 11613P. This study investigated the ginsenosides and their antioxidant capacity in FRGE using diverse methods. Results: Properties of RGE were changed upon fermentation. Fermentation reduced the pH value, but increased the titratable acidity and viable cell counts of lactic acid bacteria. L. plantarum KCCM 11613P converted ginsenosides $Rb_2$ and $Rb_3$ to ginsenoside Rd in RGE. Fermentation also enhanced the antioxidant effects of RGE. FRGE reduced 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl radical scavenging activity and reducing power; however, it improved the inhibition of ${\beta}$-carotene and linoleic acid oxidation and the lipid peroxidation. This suggested that the fermentation of RGE is effective for producing ginsenoside Rd as precursor of ginsenoside compound K and inhibition of lipid oxidation. Conclusion: This study showed that RGE fermented by L. plantarum KCCM 11613P may contribute to the development of functional food materials.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제31권1호
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• pp.92-103
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• 2021

Lactobacillus casei, one of the most widely used probiotics, has been reported to alleviate multiple diseases. However, the effects of this species on intestinal diseases are strain-specific. Here, we aimed to screen L. casei strains with inflammatory bowel disease (IBD)-alleviating effects based on in vitro physiological characteristics. Therefore, the physiological characteristics of 29 L. casei strains were determined, including gastrointestinal transit tolerance, oligosaccharide fermentation, HT-29 cell adhesion, generation time, exopolysaccharide production, acetic acid production, and conjugated linoleic acid synthesis. The effects of five candidate strains on mice with induced colitis were also evaluated. The results showed that among all tested L. casei strains, only Lactobacillus casei M2S01 effectively relieved colitis. This strain recovered body weight, restored disease activity index score, and promoted anti-inflammatory cytokine expression. Gut microbiota sequencing showed that L. casei M2S01 restored a healthy gut microbiome composition. The western blotting showed that the alleviating effects of L. casei M2S01 on IBD were related to the inhibition of the NF-κB pathway. A good gastrointestinal tolerance ability may be one of the prerequisites for the IBD-alleviating effects of L. casei. Our results verified the efficacy of L. casei in alleviating IBD and lay the foundation for the rapid screening of L. casei strain with IBD-alleviating effects.

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

• 한국식품영양학회지
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• 제26권1호
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• pp.137-145
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• 2013

동아(冬瓜, wax gourd, Benincase hispida) 추출물과 프로바이오틱 유산균(Lactobacillus casei와 Bifidobacterium bifidum)(이하 유산균이라 한다)의 생리활성을 분석하였다. 동아 추출물은 안기오텐신전환효소의 활성을 47.9%, 티로시나제의 활성을 13.2% 저해하였고, 항산화 활성을 23.4% 나타냈다. 설사 증세자 120명에게 동아 추출물 제제를 72시간 복용시킨 결과 117명이 개선되었고, 6~12시간째에 개선율이 가장 높았다. 개선율은 80%가 치료되는 상태를 기준하였다. 유산균 제제는 안기오텐신전환효소의 활성을 21.4% 저해하였다. 설사 증세자 120명에게 유산균 제제를 72시간 복용시킨 결과 108명이 개선되었고, 24시간째에 개선율이 가장 높았다. 이들 결과를 바탕으로, 과민성대장증후군 개선을 위한 동아 추출물과 유산균을 함유한 제제(tablet)를 개발하였다. 이 제품은 안기오텐신전환효소의 활성을 27.1% 저해하였고, 항산화 활성을 20.3% 나타냈다. 인체폐암 A549 세포에 100 ${\mu}g/m{\ell}$ 및 250 ${\mu}g/m{\ell}$ 농도로 이 제제를 가하여 24시간 반응시킨 결과, 세포 증식을 67% 억제하였고, 동아 추출물 제제나 프로바이오틱 유산균 제제 단독으로 작용시킨 것보다 억제율이 높았다. 또 이 제제를 인체대장암 HCT116 세포에 100 ${\mu}g/m{\ell}$ 농도로 가한 결과, 24시간 후 세포 증식이 70% 억제되었고, 동아 추출물 제제나 유산균 제제 단독으로 작용시킨 것보다 개선율과 개선 속도가 높았다. 이 제제를 설사형, 변비형, 일반형의 과민성대장증후군 증세자 164명에게 72시간 복용시킨 결과 100% 개선시켰으며, 개선율은 3~6시간째에 가장 높았고, 동아 추출물 제제나 유산균 제제 단독으로 사용한 것보다 개선율과 개선속도가 높았다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제49권4호
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• pp.552-558
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• 2021

세계 각국의 민족은 자신의 국토의 삶과 기후 풍토, 지역 특산 산물과 식습관 및 식생활 등에 따라 색다른 전통식품이 만들어 진다. 한국은 오랫동안 농경을 중심으로 먹거리를 해오며 쌀과 함께 곁들일 채소류를 중심으로 조미료가 발달되었고, 염절임 기법을 통해 발효식품을 만들었다. 이러한 발효식품에서 주로 찾아볼 수 있는 종은 Lactobacillus sp.과 Pediococcus sp. 및 Bacillus sp. 등과 같은 유산균을 분리할 수 있었고 다양한 방법으로 동정 되어왔다. 본 연구에서는 시장에서 시판되고 있는 한국전통발효식품을 통해 유산균을 분리 및 동정하였고, 유해세균에 대한 항균능력이 우수한 균주를 선별하였다. 그리고 우수 후보 균주의 인공위액 및 담즙액에 대한 내성과 용혈능 등을 검토하여 최종 균주를 선별하였다. 최종 선별된 유산균은 3종의 prebiotics와 혼합한 synbiotics로서의 항균활성 능력을 평가하였다. 1차 항균 활성에서 C13은 인체 및 어류질병세균에서 가장 넓은 항균 스펙트럼을 보였고, β-haemolysis를 생산하지 않고 인공위액과 담즙액의 내성을 지닌 M1, K1 및 C13을 synbiotics의 2차 항균 활성을 수행하였다. Prebiotics 3종(FOS, GOS, Inulin)과 선별된 균주가 혼합된 synbiotics에서는 이전 보다 항균 활성이 증진 또는 저해됨을 알 수 있었다. 16 rDNA 염기서열 결과, K1과 M1은 Bacillus tequiensis 99.72%, Bacillus subtilis 99.65%, Bacillus inaquosorum 99.72%, Bacillus cabrialesii 99.72%, Bacillus stercoris 99.58%, Bacillus spizizenii 99.58%, Bacillus halotolerans 99.58%, Bacillus mojavensis 99.51%로 분석되었다. 그리고 C13은 Bacillus velezensis 99.71%, Bacillus nematocida 99.36%, Bacillus amyloliquefaciens 99.44%, Bacillus atrophaeus 99.22%, Bacillus nakamurai 99.44%로 분석되었다.

• 미생물학회지
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• 제51권3호
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• pp.288-299
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• 2015

숙성된 백김치로부터 얻은 Lactobacillus brevis BK11의 증식과 항균물질 생산에 대한 배양용 배지 종류, 공기 조성, 초기 pH, 배양온도 및 시간과 프리바이오틱스의 영향을 조사하였다. L. brevis BK11의 증식과 항균물질 활성은 BHI와 M17 배지 보다는 MRS 배지 상에서 더 높게 나타났으며, 배지의 초기 pH 6.0에서 생산량이 최대에 이르렀다. 혐기적 조건보다는 호기적 및 미호기적 조건에서 배양했을 때와 $25^{\circ}C$ 보다는 $30^{\circ}C$와 $37^{\circ}C$ 온도에서 배양했을 때 균 성장과 항균물질 생산에 유리하였다. BK11 균주는 배양 24시간 만에 정지기에 도달하였고, 36시간 후부터는 생균수가 감소되었고, 배양상등액과 박테리오신 용액의 항균 활성은 $37^{\circ}C$, 24-30시간 배양했을 때 가장 높았다. 세포수와 유산 및 박테리오신 생산은 프락토올리고당 1-2% 첨가한 경우에 가장 높았으나, 이뉼린과 라피노오스는 균 증식에 별다른 도움을 주지 못했다. 결과적으로 L. brevis BK11의 항균물질 생산은 세포수와 관계 있었으며, 이러한 최적 조건 하에서 배양한 경우 Helicobacter pylori ATCC 43504의 성장을 효과적으로 저해할 수 있다.

• 한국식품과학회지
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• 제47권5호
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• pp.633-638
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• 2015

본 연구에서는 분무건조법을 이용하여 젖산세균을 녹말로 캡슐화한 분말을 제조하고, 제조한 젖산세균 코팅 분말을 이용하여 다양한 수분활성도에 따른 평형수분함량을 측정하여 등온흡습곡선을 확립하고, pH 및 상대습도, 온도에 따른 젖산세균의 보호 효과를 알아보고자 하였다. 젖산세균 코팅 분말의 등온흡습곡선은 수분활성도에 따라 평형수분함량이 빠르게 증가하는 sigmoid형을 나타내었으나 시료간의 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 상대습도에 따라 20, 30, $40^{\circ}C$에서 저장하였을 때, 상대습도가 낮을수록, 저장 온도가 낮을수록 젖산세균의 생존율이 높았으며, 시료들 중 생강을 첨가하여 코팅한 젖산세균 분말의 생존율이 가장 높았다. 75%의 상대습도에서 $20^{\circ}C$와 $35^{\circ}C$에서 각 4주간 저장 실험한 결과, 코팅하지 않은 젖산세균은 1주 후 사멸한 반면, 코팅한 젖산세균은 유지되었으며 특히 생강을 첨가하였을 경우 젖산세균 보호 효과가 가장 높았다. 소화 모방 실험을 통해 위액의 낮은 pH에서 녹말 코팅의 보호막 효과를 확인하였다. 이를 통해 녹말로 코팅한 젖산세균 분말은 식품 조성물, 식품 첨가용 조성물로 이용 가능하다. 한편, 프로바이오틱스 제품 제조 시 젖산세균이 8-10 log CFU/g 이상 존재해야 하는데, 본 연구에서는 분무건조 후 약 7-8 log CFU/g로 다소 감소하였지만 이는 사료 조성물 또는 사료 첨가용 조성물로 응용이 가능하다고 생각된다.

• 미생물학회지
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• 제50권1호
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• pp.8-14
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• 2014

본 연구는 home-made 요구르트에서 분리한 Lactobacillus casei SK-7과 시중에서 판매되고 있는 요구르트에서 분리한 Lactobacillus bulgaricus YK-11의 기능성을 비교 분석하기 위해 실시하였다. 먼저 분리세균인 SK-7과 YK-11의 생리화학적 특성조사를 진행하였다. 이들 균주는 16S rRNA 염기서열을 이용한 계통유전학적 분석방법으로 동정하여, 각각 L. casei SK-7와 L. bulgaricus YK-11로 명명하였다. 16S rRNA 염기서열을 바탕으로 SK-7과 YK-11의 유전적 계통수를 작성하였다. 72시간 동안 SK-7과 YK-11 배양에서 lactic acid와 acetic acid의 생산, 그리고 pH 변화를 조사하였다. 배양기간 동안 L. casei SK-7과 L. bulgaricus YK-11의 몇가지 기능성을 조사하였다. L. casei SK-7과 L. bulgaricus YK-11 배양상등액은 주어진 nitrite를 각각 93.9%와 88.2% 소거하였다. SK-7 and YK-11 배양상등액의 항산화능은 각각 62.6%와 54.9%였으며, ${\beta}$-galactosidase 활성은 14.9 units/mg과 13.1 units/mg로 측정되었다. 항미생물능력은 SK-7과 YK-11 배양의 20배 배양농축액으로 조사되었으며, SK-7은 이 조사에 사용된 모든 미생물에서 명백한 것으로 관찰되었으나, YK-11에서는 관찰되지 않았다. 부가적인 기능성 연구가 이루어져야 되겠지만, 본 연구에서는 home-made 요구르트에서 분리된 젖산균의 기능성은 시판요구르트에서의 기능성과 비교하여 우수한 것으로 조사되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제35권1호
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• pp.62-71
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• 2016

BACKGROUND: Soybeans are the rich sources of isoflavones. To date, the changes of isoflavone contents in various black soybeans cheonggukjang during fermentation by Bacillus subtilis CSY191 has not been investigated.METHODS AND RESULTS: This study investigated the changes of total phenolic and isoflavone contents and antioxidant effects during cheonggukjang fermentation made with four black soybean (BS) cultivars including Cheongja, Cheongja#3, Geomjeong#5, and Ilpumgeomjeong with a potential probiotic Bacillus subtilis CSY191. The total phenolic contents, isoflavone-malonylglycoside and -aglycone contents, and antioxidant activity were increased in cheonggukjang at 48 h fermentation, while the content of isoflavone-glycosides was decreased during cheonggukjang fermentation. In particular, the Cheongja#3 soybean fermented at 37℃ for 48 h displayed the highest antioxidant activities, compared to those of the other BS cultivars tested. Also, the highest levels of total phenolic, daidzein, glycitein, and genistein were present at concentrations of 17.28 mg/g, 283.7 g/g, 39.9 g/g, and 13.2 g/g at the end of Cheongja#3 soybean fermentation.CONCLUSION: The results from this study suggested that the enhanced antioxidant activity of cheonggukjang of BS might be related to increased levels of total phenolic, isoflavon-aglycone, and malonyl-glycoside contents achieved during fermentation. Furthermore, fermented Cheongja#3 soybean showed the highest levels of enhanced antioxidant activities than the other BS cultivars.

• 한국식품과학회지
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• 제44권1호
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• pp.135-139
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• 2012

본 연구에서는 증숙 및 발효에 의한 더덕(Codonopsis lanceolata)의 이화학적 특성과 생리활성의 변화에 미치는 영향에 대해 조사하였다. 건조된 더덕 시료를 증숙처리한 후 Lactobacillus rhamnosus를 접종하여 $37^{\circ}C$에서 7일간 혐기적 조건에서 발효시켰다. 비증숙과 비발효 더덕추출물(NS-NF)을 대조군으로 하여 처리군에는 비증숙과 발효 더덕추출물(NS-LF), 증숙과 비발효 더덕 추출물(S-NF), 증숙과 발효 더덕추출물(S-LF)을 포함한다. 총 폴 리페놀성 화합물 함량은 NS-NF(8.9 mg GAE/g)와 비교하여 S-NF와 S-LF에서 유의적으로 증가되었다(26 mg GAE/g). 총 플라보노이드 함량은 S-NF(8.1 mg RE/mL)와 S-LF(7.8 mg RE/mL)에서 가장 높았다. S-NF와 S-LF의 $EC_{50}$ 값이 각각 0.8과 0.6 mg/mL으로 높은 항산화능을 보였다. Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Salmonella Typhimurium, Shigella boydii의 생육은 S-LF에 의해 효과적으로 저해되었다(MIC<9 mg/mL). NS-NF($EC_{50}$ <17 mg/mL)에 비교하여 NS-LF와 S-LF($EC_{50}$ <6 mg/mL)가 가장 높은 ${\alpha}$-glucosidase와 tyrosinase 저해효과를 나타냈다. Aacetylcholinesterase(AChE)는 S-LF($EC_{50}$ <32 mg/mL)에 의해 효과적으로 저해되었다. 따라서 본 연구의 결과는 증숙에 의해 더덕의 총 페놀 함량, 플라보노이드 함량, 항산화능이 향상되었으며 발효에 의해 특이적으로 항미생물 효과, 효소활성저해 및 인지기능 개선 등과 같은 생리활성을 효과적으로 증진시켰다.