• 한국식품과학회지
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• 제37권5호
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• pp.812-815
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• 2005

청국장 점질물인 PGA의 갈변 및 갈변 반응물질의 분획에 따른 갈변도와 전자 공여능에 따른 항산화력을 알아보았다. PGA의 갈변은 자체적으로는 갈변이 잘 일어나지 않고, 염기적 조건 하에서 glucose을 첨가하고 가열하면 갈변이 급격하게 일어나며 전자 공여능 또한 높게 나타났다. 염기적 조건 하에서 얻은 PGA 갈변 반응 물질(Glu-PGA, pH 8.2)을 Sephadex G-50을 이용하여 분획하고, 분획에 따른 갈변도 및 DPPH를 이용한 전자 공여능을 측정하였다. 분획된 갈변 반응 물질들은 비교적 광범위한 갈변도 및 전자 공여능을 보여 주었다. 이들 중 갈변도 및 전자 공여능이 상대적으로 높은 F-7과 F-20의 UV-VIS 흡수대에 있어서는 F-20은 멜라노이딘의 흡수대인 260-320nm에 걸쳐 완만한 흡수곡선을 나타내었고, F-7은 270nm 부근에서 특징적인 최대 흡수대를 나타내었다. 두 분획 물질의 분자량은 SDS-PAGE로 분석한 결과 F-7은 대략 35kDa 이상으로 나타났고, F-20은 SDS-PAGE상에서 뚜렷한 크기는 알 수 없었으나, F-7 보다는 비교적 저분자량을 갖는 물질이라는 것을 알 수 있었다.

• Preventive Nutrition and Food Science
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• 제13권4호
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• pp.354-361
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• 2008

A novel bacterium isolated from Cheonggukjang was identified as a glutamate-dependent Bacillus subtilis HA with 98.3% similarity to Bacillus subtilis Z99104. Optimization of poly-$\gamma$-glutamic acid ($\gamma$-PGA) production by modulating fermentation factors including carbon sources, nitrogen sources, inorganic salts and fermentation time was investigated. Optimum culture broth for $\gamma$-PGA production consisted of 3% glutamate, 3% glucose and various salts, resulting in the PGA production of 22.5 g/L by shaking culture for 72 hr at $37^{\circ}C$. Average molecular weight of $\gamma$-PGA was determined to be 1,220 kDa through MALLS analysis. The $\gamma$-PGA solution showed a typical pseudoplastic flow behavior, and a great decrease in consistency below pH 6.0 regardless of the same molecular weight of $\gamma$-PGA. The molecular weights of isolated $\gamma$-PGA were drastically decreased by heat treatment in various acidic conditions, resulting in different hydrolysis of $\gamma$-PGA. The consistency of $\gamma$-PGA solution was greatly decreased with increase heating time in acidic conditions.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권6호
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• pp.785-793
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• 2013

We studied the effects of 2 different dosages of high-molecular-weight poly-${\gamma}$-glutamic acid (hm ${\gamma}$-PGA) derived from Bacillus subtilis chungkookjang on lipid metabolism in a high-fructose diet-induced hypertriglyceridemic animal model. For 4 weeks, rats were fed either AIN-93 diet (normal control, NC; n = 10) or modified AIN-93 diet in which cornstarch was substituted with 63% fructose (n = 30) to induce hypertriglyceridemia. After 4 weeks, the hypertriglyceridemic rats were treated with daily oral doses of 0 mg (hypertriglyceridemic control, HC), 2.5 mg (hypertriglyceridemic, low hm ${\gamma}$-PGA, HL), or 5 $mg{\cdot}kg{\cdot}bw^{-1}{\cdot}d^{-1}$ (hypertriglyceridemic, high hm ${\gamma}$-PGA, HH) hm ${\gamma}$-PGA for 4 weeks. The HL and HH groups exhibited significantly lower levels of serum triglyceride, total cholesterol, LDL cholesterol, and free fatty acids than the HC group. The administration of hm ${\gamma}$-PGA reduced serum ALT and AST levels. The activities of lipogenic enzymes such as hepatic malic enzyme and glucose-6-phosphate dehydrogenase as well as glucose-6-phosphate dehydrogenase mRNA expression were significantly decreased by hm ${\gamma}$-PGA administration (p < 0.05). These results indicate that hm ${\gamma}$-PGA has an anti-hypertriglyceridemic effect in high-fructose diet-induced hypertriglyceridemic rats.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제31권1호
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• pp.138-148
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• 2024

황칠나무 추출물의 순차적 복합발효를 통한 복합 기능성 물질들을 강화시킨 발효소재를 개발하였다. 황칠 추출물에 MSG와 glucose를 첨가한 후 1차 B. subtillis HA 발효를 통해 γ-PGA와 단백질 분해효소를 생성시켰다. 이후 skim milk와 glucose, yeast extract를 추가적으로 첨가하여 30℃에서 L. plantarum KS2020에 의한 2차 복합 발효를 통해서 기능성 물질인 GABA를 생산하였다. 황칠 추출물의 고초균 발효에서 생성된 점질물 및 점조도은 발효 2일 4.21±0.04 Pa·s, 4.1%±0.48%로 높은 점조도 값과 점질물을 함량을 보였다. pH 및 산도는 각각 8.9±0.01, 0.00±0.00이었으며 생균수는 7.27 log CFU/mL에서 발효 2일에 9.50 log CFU/mL로 높은 생균수를 보였다. 순차적 복합 발효가 진행되면서 고초균의 생균수는 4.30 log CFU/mL로 크게 감소하였으며 젖산균은 9.12 log CFU/mL로 증가하였다. Protease 활성 및 tyrosine 함량은 각각 0.8 unit/g, 57 mg%로 측정되었다. 이후 연속적 복합 발효 과정에서 발효 5일 차 106 mg% 정도로 증가되었으며, SDS-PAGE를 이용하여 casein 단백질이 분해된 것을 확인하였다. GABA 정성분석 결과 skim milk 5%만을 첨가한 조건을 제외하고 glucose, yeast extract가 추가로 첨가된 모든 조건에서 전구물질 MSG가 소진되면서 GABA로 전환되었다. 이중 최적 조건을 골라 정량분석을 진행하였으며 18.29 mg/mL의 GABA 함량을 나타내었다. 최종 황칠 복합 발효물은 γ-PGA, peptides, 고농도 GABA를 함유한 발효소재로써 다양한 식품의 원료 활용이 기대된다.

• 한국식품과학회지
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• 제50권6호
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• pp.572-580
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• 2018

본 연구는 모짜렐라 치즈 제조과정에서 분리된 유청을 B. subtilis HA와 L. plantarum EJ2014의 혼합 발효를 통해 ${\gamma}$-PGA, GABA 등의 기능성 물질이 강화된 발효물을 생산하고자 하였다. 유청 B. subtilis 발효 1일차의 시료 분석결과, pH는 6.51, 산도는 0.32%, 생균수는 8.39 log CFU/mL을 나타냈으며, 점질물과 점조도는 각각 6.06%와 $4.09Pas^n$로 발효 전보다 유의적으로 증가하였다. 2차 L. plantarum 발효를 통해 유청 혼합발효물의 최종 pH는 4.57까지 감소하였고 산도는 L. plantarum 발효 1일째 1.39%로 증가하여 최종 산도는 1.73%를 나타내었다. B. subtilis 생균수는 2차 L. plantarum 발효가 진행됨에 따라 5.83 log CFU/mL까지 감소하였으나 L. plantarum 생균수는 5.73 log CFU/mL에서 L. plantarum 발효 1일째 9.08 log CFU/mL로 급격히 증가한 후 L. plantarum 발효 7일까지 유지하였다. TLC 정성분석한 결과 L. plantarum 발효 5일 이후 MSG가 모두 소진되어 GABA로 전환되는 것을 확인할 수 있었다. HPLC 정량분석으로 MSG는 L. plantarum 발효 초기 3.40%에서 L. plantarum 발효 7일째 거의 소진 되면서 혼합발효물의 GABA 함량은 2.21%를 보였다. 환원당과 젖당 함량은 각각 발효 전 11.07과 6.73%에서 L. plantarum 발효 7일째 각각 4.97과 3.68%로 크게 감소하는 것을 보였다. 타이로신 함량은 발효가 진행되는 동안 증가되어 L. plantarum 발효 7일째 38.24 mg%를 나타내었다. 단백질 가수분해 정도를 확인하기 위해 SDS-PAGE를 통해 발효 후 유청 단백질들이 대부분 가수분해되어 저분자화되는 것을 확인하였다. 유청의 발효 전후에 따른 항산화 활성을 측정한 결과 ABTS $RC_{50}$값은 26.81 mg/g에서 발효 후 8.78 mg/g, DPPH $RC_{50}$값 또한 발효 전 17.58 mg/g에서 발효 후 10.38 mg/g으로 감소하면서 혼합발효를 통해 전자 공여능이 향상되는 것으로 확인되었다.