• 미생물학회지
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• 제54권4호
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• pp.369-378
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• 2018

본 연구는 순환여과양식시스템(RAS)에 있어서 복합프로바이오틱스의 적용이 넙치의 성장과 병저항성에 미치는 영향과 이 프로바이오틱스를 RAS에 생물증강처리 시 미생물군집 구조 및 수질에 미치는 영향을 평가하고자 실시하였다. RAS 내에서 80미의 넙치치어($25.7{\pm}7.6g$; $15.2{\pm}1.7cm$)에 프로바이오틱스 CES-AQ1를 첨가하여 사료를 제조하여(CES 사료; $1{\times}10^9\;CFU/kg$) 8주일 동안 급이하였다. 이 경우 넙치의 증체율, 비성장속도, 사료효율, 및 단백질 전환효율은 비유수식 양식시스템에 있어서 CON, PI 및 OTC 사료를 처리한 경우에 비해 1.5~2.5배 정도 높게 나타났다. 1주일간 병원균 저항성 시험에 있어서 비유수식에서 항생제함유 사료(OTC)를 급이한 경우와 RAS에서 CES 사료를 처리한 경우간에는 별 차이가 나타나지 않았다. 따라서 이 CES 프로바이오틱스를 RAS에서 넙치를 양식하는데 있어서 항생제 대용으로 활용할 수 있을 것으로 판단되었다. RAS의 생물여과막에서는 가장 높은 미생물다양성이 나타났으며 암모니아의 산화 및 탈질능을 가진 미생물이 관찰되었고, 병원미생물의 성장억제도 관찰되었다. 더구나 RAS 운전 19일 경과 시 암모니아가 0.5 mg/L이하의 농도로 감소하여 양호한 RAS 수질의 유지에 있어서 프로바이오틱스 처리가 효과가 있음이 밝혀졌다. 사료에 프로바이오틱스(CES-AQ1)를 첨가하여 넙치 장내 미생물이 안정화되고 또한 이 프로바이오틱스를 RAS 양식수에도 처리하여 RAS를 운전할 경우 건강한 넙치의 양식과 양호한 수질을 유지할 수 있어서 경제적이고 환경친화적인 넙치양식이 가능할 것으로 판단되었다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제24권5호
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• pp.655-661
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• 2011

Two experiments were conducted to investigate the effect of dietary supplementation of Bacillus, Saccharomyces and lactic acid bacteria (LAB) on performance and nutrient digestibility in grower and finisher pigs. In Exp. 1, 80 pigs (32 females and 48 males), $28.7{\pm}0.9\;kg$ body weight (BW), were randomly divided into 4 treatment groups balanced for sex and weight (5 pigs per pen, 4 pens per treatment). They were fed one of four diets: a basal grower (20-50 kg BW) and finisher (>50 kg BW) diet without any addition of probiotic or antibiotic (diet C), the basal diet supplemented with Bacillus subtilis H4 (diet B), diet B supplemented with Saccharomyces boulardi Sb (diet BS) and diet BS supplemented with a LAB complex (diet BSL). The LAB complex consisted of Enterococcus faecium 6H2, Lactobacillus acidophilus C3, Pediococcus pentosaceus D7, and Lactobacillus fermentum NC1. In Exp. 2, 16 male pigs, $29.2{\pm}0.8\;kg$ BW, were kept in individual pens and divided into 4 groups (4 pigs in each group). All 4 groups were given exactly the same growing-period diets (diet C, B, BS and BSL) as in Exp 1. The total faeces and urine were collected during 5 days (day 20-24) to determine nitrogen retention and total tract digestibility. In the growing period, average daily feed intake (ADFI), average daily gain (ADG) and feed conversion ratio (FCR) were not affected by diet B and BS (p>0.05), but ADG increased (+5.9%) (p<0.05) and FCR improved (+5.9%) (p<0.05) on diet BSL compared with the control, although ADFI was not different (p>0.05). Digestibility of crude protein and organic matter was higher (p<0.05) in diet BSL and digestibility of crude fibre was higher (p<0.05) in diet BS and BSL than in diet C. Nitrogen retention was not affected by diet (p>0.05). The faecal LAB counts were increased in grower pigs fed diet BSL (p<0.05) and faecal E. coli counts were decreased in pigs fed diets BS and BSL (p<0.05). In the finishing period, no effects of diet were found in ADFI, ADG, FCR, nutrient digestibility, and nitrogen retention (p>0.05). Faecal LAB and E. coli counts in the finisher pigs were not affected by diet (p>0.05). In conclusion, the current study demonstrates that a mixture of bacteria and yeast has the potential to be used as a probiotic dietary supplement in grower pigs.

• 한국식품과학회지
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• 제52권5호
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• pp.538-545
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• 2020

본 연구에서는 배추김치(RK)와 백김치(WK) 시료를 이용하여 72시간의 저장 기간 동안, Blue-LED 조사 효과를 확인하였다. BLED 처리에 의해 RK에서의 유산균 증식이 유의적으로 증가하였으나(p<0.05), 곰팡이 및 효모의 생육도에서는 대조구와 차이를 나타내지 않았다. 색도의 경우, BLED 처리 시 대부분 명도가 조금 높아지는 경향을 보였으며, BLED 조사에 의해 색의 변화가 일정기간 지연되는 효과를 확인할 수 있었다. BLED 처리에 의해 WK는 저장기간 동안 pH 감소가 유의적으로 지연되는 것을 관찰할 수 있었다(p<0.05). ABTS법에 의해 측정된 산화방지 활성에서는 두 종류의 김치시료액 모두 BLED처리구에서 유의적으로 높은 활성을 보였다(p<0.05). 두 김치에서 우점종으로 분리된 W. cibaria RK1와 W. cibaria WK1 유산균은 BLED에 민감하게 작용하여 모두 생육이 저해되었고, 표준 균주인 Leu. mesenteroides는 BLED 조사에 의한 생육도의 변화가 나타나지 않았다. 현재까지 BLED 조사를 이용한 유해 균주 억제 연구가 주로 이루어진 반면, 현 연구에서는 BLED조사에 의한 김치 발효상의 특성 변화와 발효미생물들의 생육도를 확인함으로써 발효 식품의 숙성 시기에 따라 적절한 LED 광원을 이용한 발효 미생물들의 생육 조절과 식품의 기능적 향상 가능성을 제시하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권5호
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• pp.718-731
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• 2018

The beneficial effects of lactic acid bacteria (LAB) have been intensively investigated in recent decades with special focus on modulation of the host intestinal microbiota. Numerous discoveries of effective probiotics are driven by a significantly increasing demand for dietary supplements. Consequently, technological advances in the large-scale production and lyophilization are needed by probiotic-related industries for producing probiotic LAB for commercial use. Our study had a dual objective, to determine the optimum growth medium composition and to investigate appropriate cryoprotective additives (CPAs) for Lactobacillus salivarius, and compare its responses with other Lactobacillus species. The one-factor-at-a-time method and central composite design were applied to determine the optimal medium composition for L. salivarius cultivation. The following composition of the medium was established (per liter): 21.64 g maltose, 85 g yeast extract, 1.21 ml Tween 80, 6 g sodium acetate, $0.2g\;MgSO_4{\cdot}7H_2O$, $0.02g\;MnSO_4{\cdot}H_2O$, $1g\;K_2HPO_4$, $1.5g\;KH_2PO_4$, $0.01g\;FeSO_4{\cdot}7H_2O$, and 1 g sodium citrate. A cryoprotective additive combination comprising 10% (w/v) skim milk and 10% (w/v) sucrose supplemented with 2.5% (w/v) sodium glutamate was selected for L. salivarius, and its effectiveness was confirmed using culture-independent methods in the freeze-dried cells of the Lactobacillus strains. In conclusion, the optimized medium enhanced the species-specific cultivation of L. salivarius. On the other hand, the cryoprotective effects of the selected CPA mixture may also be dependent on the bacterial strain. This study highlights the necessity for precise and advanced processing techniques for large-scale production of probiotics in the food and feed industries.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.110-116
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• 2019

Probiotics와 다양한 병원성 미생물간의 혼합배양에서의 길항적 억제효과를 조사하기 위해 2016년 1월부터 12월까지 국내 김치로부터 다양한 probiotics 균주를 분리하여 16S rRNA sequencing을 통한 계통학적 분석을 통해 140주의 프로바이오틱스를 동정하였다. 이중 항균력이 우수한 probiotics 4종(Enterococcus faecalis, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus rhamnosus, and Lactobacillus reuteri )과 병원성 미생물 6종 (Candida albicans, Salmonella Enteritidis, E. coli O157:H7, Shigella flexneri, Staphylococcus aureus, and Pseudomonas aeruginosa)간의 혼합배양에서의 길항적 억제시험에서 probiotics 균주들은 대부분 배양 후에 균수가 정상적으로 크게 증가했지만 C. albicans를 포함하여 대부분의 병원성미생물들은 S. Enteritidis 를 제외하고 거의 완전하게 성장이 억제되었다. 이러한 in vitro 에서의 길항적 억제효과는 생성된 젖산과 유기산등의 낮은 pH에 의한 효과인 것으로 생각된다. 이상의 결과로 한국 김치에서 분리된 probiotics 균주 4종은 여성질염, 대장 및 피부관리 관련 치료제로써의 개발 가능성이 매우 큰 것으로 생각되며 향후 이러한 치료제는 probiotics 관련 국민건강 및 보건향상에 크게 기여할 것으로 생각된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제24권2호
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• pp.237-245
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• 2017

팽이버섯 분말을 이용하여 기능성물질인 GABA 및 probiotics를 강화시킨 천연 발효조미료를 개발하기 위해서 L. plantarum EJ2014에 의한 젖산발효 최적화 연구를 수행하였다. 팽이버섯 분말에 영양성분 0.5% YE, 1% glucose, GABA 전구물질인 5% MSG를 첨가한 후 $30^{\circ}C$에서 5일간 젖산발효를 진행한 결과 발효 2일 동안 pH는 6.1에서 4.4로 감소하다가 발효 5일에 6.2로 다시 증가하는 경향을 보였으며 산도는 발효 2일 동안 0.5%에서 1.3%로 증가한 후 발효 5일에 다시 0.4%로 감소하는 경향을 보였다. 생균수는 초기 젖산균 스타터 $2.4{\times}10^7CFU/mL$에서 발효 1일째 $2.2{\times}10^9CFU/mL$로 증가한 후 5일 동안 계속 유지되었다. 전구물질인 MSG는 발효 4일에 대부분이 이용되면서 약 2.31% 농도의 GABA로 전환되었으며 DPPH radical 소거 활성은 $IC_{50}$ 값이 1.24 mg/mL로, ABTS radical 소거 활성에서 $IC_{50}$ 값은 1.53 mg/mL로 나타나면서, 발효물의 항산화 효과가 증진되는 것으로 나타났다. 또한 팽이버섯 발효물 30 g에 볶은 밀기울 1 g을 첨가하여 열풍 건조한 천연 발효조미료의 GABA 함량은 17%로 고농도의 GABA를 함유하여 probiotic 기능성이 강화되며 기호성을 갖는 발효조미료 및 건강소재의 제조가 가능하였다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제23권3호
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• pp.326-334
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• 2016

오미자 열매를 이용하여 기능성물질인 GABA를 강화시킨 오미자 젖산발효음료를 개발하기 위해서 L. plantarum EJ2014에 의한 젖산발효 최적화를 수행하였다. 오미자 열매 추출액을 젖산 발효시킨 경우 발효 2일 동안 생균수 $4.0{\times}10^7CFU/mL$수준을 유지하면서 젖산균 증식이 미비하였지만 영양성분 YE와 MSG를 함께 첨가한 경우 50배 정도 증가된 $2.2{\times}10^9CFU/mL$생균수를 나타내었다. 특히 젖산발효 3일 동안에 대조군, MSG, YE를 각각 첨가군에서 초기 pH 3-4 수준에서 유지되었다. 반면에 YE와 MSG를 함께 첨가한 발효물은 pH가 증가되면서 pH 5.0 이상을 나타내었으며, 초기 산도 1.74%에서 발효 3일에 0.56% 수준으로 감소하였다. 오미자 열매 추출물인 대조군과 2% MSG 또는 0.5% YE만을 첨가한 조건에서는 GABA로 소량 전환되는 것으로 나타났다. 반면에 MSG와 YE를 함께 첨가한 경우 젖산발효 1일째부터 GABA가 생성되면서 3일째에는 MSG 2%를 거의 소진하는 것으로 나타났으며, HPLC 정량분석으로 0.92% GABA 생성이 확인되었다. MSG와 YE함께 첨가한 발효조건에서는 젖산발효 1일째부터 발효물은 붉은 색이 퇴색되면서 황색으로 변화하였으며, 발효 초기에 적색을 나타내는 a값이 15.74에서 발효 후에 5.39로 크게 감소하는 것으로 나타났다. 색, 맛, 향 등을 포함한 전반적인 기호도를 나타낸 관능평가에서 오미자 착즙 원액과 발효물 100%인 실험군에서 점수가 각각 4.50, 4.33을 기록하여 상대적으로 낮은 기호도를 나타낸 반면에 발효물 50% 첨가한 실험군이 6.33으로 가장 높은 기호도 점수를 나타내었다. 오미자 열매 추출액에 오미자 발효물을 50% 첨가함으로서 기호성이 우수하며 고농도 GABA와 probiotic을 함유한 오미자 발효음료의 제조가 가능하였다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제62권2호
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• pp.227-238
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• 2020

Use of raw feedstuffs for livestock is limited by low digestibility. Recently, fermentation of feedstuffs has been highlighted as a new way to improve nutrient absorption through the production of organic acids using inoculated microorganisms, which can also play a probiotic role. However, standard procedures for feedstuff fermentation have not been clearly defined because the process is influenced by climatic variation, and an analytical standard for fermented feedstuffs is lacking. This study aimed to evaluate the microbiological and biochemical changes of feedstuffs during fermentation at temperatures corresponding to different seasons (10℃, 20℃, 30℃, and 40℃). We also investigated the effects of yeast, lactic acid bacteria (LAB), and Bacillus spp. on fermentation and determined the results of their interactions during fermentation. The viable cells were observed within 8 days in single-strain fermentation. However, when feedstuffs were inoculated with a culture of mixed strains, LAB were predominant at low temperatures (10℃ and 20℃), while Bacillus spp. was predominant at high temperatures (30℃ and 40℃). A significant drop in pH from 6.5 to 4.3 was observed when LAB was the dominant strain in the culture, which correlated with the concentrations of lactic acid. Slight ethanol production was detected above 20℃ regardless of the incubation temperature, suggesting active metabolism of yeast, despite this organism making up a marginal portion of the microbes in the mixed culture. These results suggested that fermentation temperature significantly affects microbiological profiles and biochemical parameters, such as pH and the lactic acid concentration, of fermented feedstuffs. Our data provide valuable information for the determination of industrial standards for fermented feedstuffs.

• Journal of Microbiology
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• 제44권4호
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• pp.439-446
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• 2006

In this study, the growth kinetics of Lactobacillus rhamnosus and lactic acid production in continuous culture were assessed at a range of dilution rates $(0.05 h^{-1}\;to\;0.40h^{-1})$ using a 2L stirred tank fermenter with a working volume of 600ml. Unstructured models, predicated on the Monod and Luedeking-Piret equations, were employed to simulate the growth of the bacterium, glucose consumption, and lactic acid production at different dilution rates in continuous cultures. The maximum specific growth rate of L. rhamnosus, ${\mu}_{max}$, was estimated at $0.40h^{-1}$I, and the Monod cell growth saturation constant, Ks, at approximately 0.25g/L. Maximum cell viability $(1.3{\times}10^{10}CFU/ml)$ was achieved in the dilution rate range of $D=0.28h^{-1}\;to\;0.35h^{-1}$. Both maximum viable cell yield and productivity were achieved at $D=0.35h^{-1}$. The continuous cultivation of L. rhamnosus at $D=0.35h^{-1}$ resulted in substantial improvements in cell productivity, of 267% (viable cell count) that achieved via batch cultivation.

• Animal Bioscience
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• 제34권3_spc호
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• pp.405-416
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• 2021

Objective: This study evaluated the effects of feeding diets naturally contaminated with deoxynivalenol (supplemental 2 mg/kg) on health, growth, and the effects of a mycotoxin-detoxifying additive in newly-weaned pigs. Methods: Thirty-six pigs (27 day-old) were housed individually and assigned to 3 treatments for 5 weeks: CON (diet containing minimal deoxynivalenol), MT (diet with supplemental 1.9 mg/kg of deoxynivalenol), and MT+D (MT + mycotoxin-detoxifying additive, 0.2%, MegaFix, ICC, São Paulo, Brazil). The mycotoxin-detoxifying additive included bentonite, algae, enzymes, and yeast. Blood was taken at week 2 and 5. Jejunal tissue were taken at week 5. Data were analyzed using the MIXED procedure of SAS. Results: Pigs fed MT+D tended to have decreased (p = 0.056) averaged daily feed intake during week 1 than MT. At week 2, serum aspartate aminotransferase/alanine aminotransferase in MT tended to be lower (p = 0.059) than CON, whereas it was increased (p<0.05) for MT+D than MT, indicating hepatic damages in MT and recovery in MT+D. Pigs fed MT had lower (p<0.05) blood urea nitrogen/creatinine than CON, supporting hepatic damage. At week 5, pigs fed MT tended to have reduced (p = 0.079) glucose than CON, whereas it was increased (p<0.05) for MT+D than MT, indicating impaired intestinal glucose absorption in MT, which was improved in MT+D. Pigs fed CON tended to have increased (p = 0.057) total glutathione in jejunum than MT, indicating oxidative stress in MT. Pigs fed MT+D had a reduced (p<0.05) proportion of Ki-67-positive cells in jejunum than MT, indicating lower enterocyte proliferation in MT+D. Conclusion: Feeding supplemental 1.9 mg/kg of deoxynivalenol reduced growth and debilitated hepatic health of pigs, as seen in leakage of hepatic enzymes, impaired nitrogen metabolism, and increase in oxidative stress. The mycotoxin-detoxifying enhanced hepatic health and glucose levels, and attenuated gut damage in pigs fed deoxynivalenol contaminated diets.