• 한국미생물·생명공학회지
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• 제50권3호
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• pp.347-353
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• 2022

본 연구는 기존의 probiotics로서의 안전성을 입증한 B. cabrialesii sp. K1과 prebiotics 중 inulin 3%와 혼합하여 synbiotics로서의 넙치의 성장과 비특이적 면역 반응 및 세균성 감염에 따른 폐사에 미치는 영향을 검토하였다. 8주 동안 단일 프로바이오틱스 B. cabrialesii sp. K1과 inulin 3% 를 혼합한 신바이오틱스를 급이 한 결과 성장에서는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 혈액학적 검사의 경우 AST, total protein 및 cholesterol에서 유의적인 차이를 보였고 ALT와 glucose는 유의적인 차이가 없었다. 비특이적 면역반응에서는 유산균 첨가 또는 주사제로 인한 라이소자임 활성이 유익 하다고 알려져 있으나 본 연구에서는 8주동안 대조구와 비교시 유의적 차이가 없었다. 또한 B. cabrialesii K1의 경우 단일 프로바이오틱스구보다 신바이오틱스구가 대조구에 비해 NBT 활성이 증가된 것을 확인할 수 있었다. 다음 넙치의 사이토카인 발현을 확인한 결과 B. cabrialesii sp. K1를 단일 (probiotics구)로 사용했을 경우 대조구와 비교 시 비장에서 유의적으로 낮게 발현되었으나 synbiotics구의 경우 비장에서 발현이 유의하게 증가되었다. 그러나 나머지 간과 장, 신장에서는 세 개의 그룹 간의 유의적 차이를 나타내지 않았다. 마지막으로 2주동안의 인위 감염을 검토한 결과 대조구는 E. tarda 95%, S. parauberis 85%, S. iniae 85%로 각 각의 폐사율을 나타냈다. Probiotics구는 E. tarda 85%, S. parauberis 80%, S. iniae 80%의 폐사율을 보였고, synbiotics 구는 E. tarda 80%, S. parauberis 80%, S. iniae 85%로 각 각 나타났다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제46권4호
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• pp.625-634
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• 2004

본 연구는 미생물 유래 lactate dehydrogenase(LDH)를 이용하여 반추위내에 lactate 축적을 예바하기 위한 기능성 검증을 목적으로 수행되었다. 미생물의 효소활성에 영향을 주는 많은 반추위내 요인들 중 대표적인 것들 즉, 온도, pH, 휘발성지방산(VFAs) 그리고 금속이온들이 Lactobacillus sp. FFy111-1의 LDH 효소활성에 미치는 영향과, 반추위액내 축적된 lactate에 대한 LDH 작용을 평가하였다. Lactobacillus sp. FFy111-1의 LDH는 각각 pH 7.5와 40$^{\circ}C$에서 가장 좋은 효소 활력을 보였다. 온도 안정성은 30$^{\circ}C$에서 가장 좋게 나타났으며 30${\sim}$50$^{\circ}C$의 온도 범위에서는 80% 이상의 활성을 유지하였다. 그리고 pH 안정성은 pH 7.0과 8.0에서 모두 가장 좋은 결과를 나타냈으며 pH 6.1과 6.5에서 64% 이상의 효소활성을 유지하였다. VFAs와 금속이온이 LDH에 미치는 영향을 측정하였을 때, VFAs 처리는 LDH 효소활성을 억제하였으나, NaCl과 $CuSO_4$를 제외한 금속 이온 처리에서는 LDH 효소활성이 증가되었다. 특히 2mM $BaCl_2$와 $MgSO_4$로 처리 하였을 때 가각 비처리 효소활성의 127과 124% 수준까지 효소활성이 증진되었다. 반추위액내 축적된 lactate에 대한 LDH 작용을 보기 위하여 Lactobacillus sp. FFy111-1의 효소를 산중독 반추위액에 처리하였을 때 lactate의 농도가 무처리 반추위액내 lactate 농도의 78% 수준으로 감소하였다(P<0.05). 이와 같은 lactate 감소는 LDH의 작용에 의해 나타난 현상으로 정제된 D,L-LDH를 첨가한 실험결과(34% lactate)에서 입증되었다(P<0.05). 이상의 연구 결과들을 고려하여 볼 때 미생물이 생성한 LDH는 반추위내 축적된 lactate를 감소시킬 수 있는 충분한 가능성을 갖고 있다고 사료된다. 또한 더 좋은 미생물의 발굴과 반추위 환경에서 LDH 활성을 높이기 위한 기술개발이 LDH 효소의 실제적 응용을 위하여 필수적이다.

• 생명과학회지
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• 제34권7호
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• pp.465-475
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• 2024

Lactiplantibacillus plantarum K9은 굼벵이에서 분리된 다양한 생리활성물질에 기인하여 프로바이오틱스 균주로 활용 가능한 유산균이다. L. plantarum K9 유전체 분석결과로써 박테리아 염색체와 3 plasmid가 존재하는 것으로 나타났다. L. plantarum K9의 핵심 대사경로 분석 결과 해당과정, 오탄당대사(pentose phosphate pathway)는 정상적으로 수행되는 것으로 나타났다. 그러나 포도당신생합성과 ED pathway의 핵심 효소인 fructose-1,6-bisphosphatase (EC: 3.1.3.11)와 6-phosphogluconate dehydratase (EC: 4.2.1.12) / 2-keto-de- oxy-6-phosphogluconate (KDPG) aldolase (EC: 4.2.1.55)가 각각 결여되어 있기 때문에 포도당신생합성과 ED pathway는 수행하지 못하는 것으로 제의된다. 또한, TCA 회로에서 fumarate 및 malate를 형성하는 일부 효소만 존재하는 반면에 나머지 TCA 회로에 연관되는 효소들이 모두 결여되어 있었기 때문에 TCA 회로는 진행되지 못하는 것으로 추정되었다. 산화적 전자전달계는 NADH dehydrogenase complex I과 cytochrome reductase complex IV에 해당하는 요소들을 보유하고 있기 때문에 class IIB 타입(bd-type)의 전자전달시스템을 수행할 것으로 예측되었다. 종합적으로, L. plantarum K9은 lactic acid 동형발효를 수행하며, 포도당신생합성 및 오탄당대사가 가능하며, class IIB 타입(bd-type) 산화적 전자전달시스템에 의해 에너지 대사를 수행하는 것으로 제의된다. 따라서, L. plantarum K9은 다른 유산균주에 비교하여 lactic acid 생성량이 비교적 높아 생리활성도가 우수할 것으로 제의된다. 다른 한편으로, L. plantarum K9은 산화적 전자전달이 가능한 것으로 추정되어 산소에 대한 내성이 높아서 배양 특성이 양호하여 프로바이틱스로써 활용가능성이 높은 것으로 제의된다.

• 한국양식학회지
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• 제21권2호
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• pp.82-88
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• 2008

본 연구는 치어기 조피볼락 Sebastes schlegeli 사료내 생균제 첨가가 넙치의 성장 및 면역반응에 미치는 영향을 평가하였다. 실험사료는 주 단백질원으로 북양어분(white fish meal), 콘글루텐밀(corn gluten meal), 탈피대두박(dehulled soybean meal)을 사용하였으며, 탄수화물원으로는 밀가루(wheat flour)를, 지질원으로는 고도불포화지방산(n-3 HUFA)이 다량 함유된 오징어간유(squid liver oil)를 사용하였다. 생균제의 첨가효과를 확인하기 위하여 B. polyfermenticus(BP), Bacillus licheniformis(BL) 및 복합종균(B. polyfermenticus+Saccharomyces cerevisiae; BP+SC)을 실험사료 내에 각각 $1.0{\times}10^7$ CFU/kg diet 수준으로 첨가하였다. 2주간의 예비사육 후, 평균무게 $12.0{\pm}0.1g(mean{\pm}SD)$인 조피볼락을 500 L 원형수조에 각 실험구 당 각각 20마리씩 3반복으로 무작위로 배치하였고, 실험사료는 1일 2회 어체중의 $1.7{\pm}0.6%$(오전 10시, 오후 4시)씩 12주간 공급 하였다. 증체율, 사료효율, 일간성장율 및 단백질 전환효율에 있어서 BP+SC를 공급한 실험구가 대조구(control)에 비하여 유의하게 높게 나타났지만(P<0.05), BP, BL 및 BP+SC를 공급한 실험구간에는 유의한 차이가 나타나지 않았다. 생존율에 있어서는 모든 실험구간에 있어 유의한 차이가 나타나지 않았다. 전어체 지방함량에 있어서 대조구가 다른 모든 실험구에 비해 높게 나타났으며, 전어체 단백질, 회분 및 수분함량에 있어서는 모든실험구간에 유의한 차이가 없었다. 혈액분석에 있어서 혈장내 glucose의 함량은 BP+SC를 공급한 실험구가 대조구에 비해 유의적으로 낮게 나타났으나, BP, BL 및 BP+SC를 공급한 실험구간에는 유의적인 차이가 나타나지 않았다. Respiratory burst activity(NBT assay)에 있어서 BP+SC와 BL을 공급한 실험구가 대조구에 비해 유의적으로 낮게 나타났으며, BP, BL 및 BP+SC를 공급한 실험구간에는 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 혈청의 lysozyme 활성에 있어서는 BP와 BL을 공급한 실험구가 대조구에 비해 높게 나타났으며, BP, BL 및 BP+SC를 공급한 실험구간에는 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 공격실험 결과, 폐사는 Edwardsiella tarda를 접종한지 1일 후부터 시작하여 11일째 종료 하였다. 생균제를 투여한 모든 실험구가 대조구에 비해 초기폐사율이 낮게 나타났다. 공격실험 후 8일째부터 종료시 까지는 BP+SC를 공급한 실험구가 대조구에 비해 유의적으로 낮게 나타났으며, BP, BL및 BP+SC를 공급한 실험구간에는 유의한 차이가 나타나지 않았다. 상기 결과를 토대로, 조피볼락 사료내 B. polyfermenticus, B. licheniformis 및 B. polyfermenticus 와 S. cerevisiae의 혼합첨가는 조피볼락의 성장 및 사료효율 증진과 항산화능 및 특정질병저항성에 좋은 효과를 나타낼 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제22권5호
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• pp.727-734
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• 2015

본 연구에서는 새로운 프로바이오틱스를 선발하고자 protease를 생산하는 GRAS균주를 된장 및 청국장으로부터 분리하고 그 특성을 조사하였다. 분리한 균주를 분리 동정한 결과 각각 B. amyloliquefaciens CDD5, B. amyloliquefaciens CPD4 및 B. amyloliquefaciens CGD3로 명명하였다. 분리균주의 생육은 12시간 배양 시, 7.13~7.32 log CFU/mL로 최대 생육도를 보였으며 24시간까지 유지되다가 감소하는 경향을 나타내었고, 그 중 B. amyloliquefaciens CGD3의 protease 활성이 9.21 U/mL로서 가장 높게 나타났다. B. amyloliquefaciens이 생산하는 protease 활성은 pH 7.0~10.0, 온도는 $50^{\circ}C$에서 최적활성을 나타내었으며, casein에서 protease활성이 가장 우수하게 나타났다. pH, NaCl, glucose 농도를 달리한 배양조건에 따른 B. amyloliquefaciens의 생육특성으로는 pH 5.0~10.0의 넓은 범위에서 생육하였고, NaCl은 12% 농도까지 증식하였으며 glucose 5%까지는 생육하나 10% 농도부터는 현저하게 생육이 낮아짐을 확인하였다. 또한 혈당저하를 유도하는 ${\alpha}$-glucosidase의 저해활성을 측정한 결과, B. amyloliquefaciens CPD4 및 B. amyloliquefaciens CGD3에서는 각각 96.65% 및 97.85%의 저해율을 나타내었다. 이러한 결과는 특히 protease활성이 가장 우수하고 ${\alpha}$-glucosidase 또한 높은 저해활성을 가진 B. amyloliquefaciens CGD3 균주의 생육특성을 고려하여 단백질 분해 분야의 프로바이오틱 적용 및 당뇨예방용 기능성식품 소재로의 가능성이 기대된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제33권4호
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• pp.267-273
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• 2005

효과적이고 강력한 효모 생균제를 개발하기 위해, Saccharomyces cerevisiae 균주들 에서 섬유소 분해효소를 유전공학적 방법으로 생산하였다. Thermomonospora fusca 유래의 exoglucanase유전자(E3)를 구성적 ADHl promoter 하류에 subcloning하여 구성적 발현계인 plasmid pVT-TE태(8.8 kb)를 제작하였고, 이를 S. cerevisiae 숙주세포 SEY2102에 형질전환 시켜, YPD에서 배양한 결과, 총 생산된 exoglucanase의 avicelase 활성은 190 unit/l에 도달하였고, 분비효율은 $50\%$, plasmid 안정성은 $91\%$로 나타났다. 재조합 exoglucanase의 양은 Clostridium endoglucanase(CelA)와 Trichoderma endoglucanase(C4) 보다 더 높은 avicel 결합능을 나타냈다. 각 혼합비에 대한 avicel분해에 대한 상승효과와 당 생성은, E3와 CelA의 흔합비가 4:1일 때 가장 좋은 포도당 생성이 관찰되었으며 , endoglucanase(CelA)와 exoglucanase(E3)의 혼합물은, 단독으로 처리했을 때보다, 포도당의 생산은 2.5배 향상되었고, avicelase활성은 결과적으로 3.2배 증가하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권4호
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• pp.515-525
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• 2020

Interferon (IFN)-λ plays an essential role in mucosal cells which exhibit strong antiviral activity. Lactobacillus plantarum (L. plantarum) has substantial application potential in the food and medical industries because of its probiotic properties. Alphacoronaviruses, especially porcine epidemic diarrhea virus (PEDV) and transmissible gastroenteritis virus (TGEV), cause high morbidity and mortality in piglets resulting in economic loss. Co-infection by these two viruses is becoming increasingly frequent. Therefore, it is particularly important to develop a new drug to prevent diarrhea infected with mixed viruses in piglets. In this study, we first constructed an anchored expression vector with CWA (C-terminal cell wall anchor) on L. plantarum. Second, we constructed two recombinant L. plantarum strains that anchored IFN-λ3 via pgsA (N-terminal transmembrane anchor) and CWA. Third, we demonstrated that both recombinant strains possess strong antiviral effects against coronavirus infection in the intestinal porcine epithelial cell line J2 (IPEC-J2). However, recombinant L. plantarum with the CWA anchor exhibited a more powerful antiviral effect than recombinant L. plantarum with pgsA. Consistent with this finding, Lb.plantarum-pSIP-409-IFN-λ3-CWA enhanced the expression levels of IFN-stimulated genes (ISGs) (ISG15, OASL, and Mx1) in IPEC-J2 cells more than did recombinant Lb.plantarum-pSIP-409-pgsA'-IFN-λ3. Our study verifies that recombinant L. plantarum inhibits PEDV and TGEV infection in IPEC-J2 cells, which may offer great potential for use as a novel oral antiviral agent in therapeutic applications for combating porcine epidemic diarrhea and transmissible gastroenteritis. This study is the first to show that recombinant L. plantarum suppresses PEDV and TGEV infection of IPEC-J2 cells.

• 한국식품영양과학회지
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• 제41권5호
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• pp.721-726
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• 2012

본 연구는 김치 내에서 균들의 생육을 조절하고 김치의 저장성과 안전성을 향상시키고자 김치로부터 항균활성이 우수한 박테리오신 생산 유산균을 동정 및 박테리오신의 특성을 확인하고자 하였다. 그 결과 항균활성이 뛰어난 $Lb.$ $sakei$ B16을 선발하였고 이 균주에서 생산되는 박테리오신은 pH와 열에 안정하고 일반적으로 박테리오신이 그람 양성균을 저해하는 것에 비해 본 연구에서 분리한 박테리오신은 그람 음성 유해균을 저해하여 넓은 저해 범위를 갖는 장점이 있다. 반면, trypsin, proteinase K, ${\alpha}$-chymotrypsin을 처리하였을 때 항균 활성이 저하되는 것을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 분리한 박테리오신은 다양한 환경 변화에서 안정하고 체내에 섭취되었을 때 단백질 가수분해 효소에 의해 분해됨으로써 인체에 영향을 주지 않을 것으로 생각된다. 또한 sakacin P cluster 염기서열 정보를 이용하여 $Lb.$ $sakei$ B16에서 박테리오신 유전자의 존재를 확인하였다. 본 연구를 통해 유산균이 생산하는 박테리오신을 이용하여 김치 제조 산업에서 스타터로 개발하여 김치 내에서 미생물의 생육을 조절하고 김치의 저장성과 품질을 향상시킬 수 있을 것이라 기대된다.

• 한국해양바이오학회지
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• 제2권1호
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• pp.48-54
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• 2007

바실러스 폴리퍼멘티쿠스 에스씨디는 활성아포를 형성하여 장까지 도달하는 특성 때문에 장기적인 장 질환 치료에 사용되어져 왔다. 뿐만 아니라 강력한 항생물질을 생산하는 장점을 가지고 있다. 현 연구는 바실러스 폴리퍼멘티쿠스 에스씨디와 콩을 함께 발효시킨 것 (BPFS)과 그것의 생균제 특성에 관하여 조사하였다. 바실러스 폴리퍼멘티쿠스 에스씨디는 와 BPFS는 병원성 그람양성 (스트렙토코커스 파라우베리스, 스트렙토코커스 이니에, 락도코커스 가르비에), 그람 음성 (플렉시박터 트렉튜오서스, 비브리오 하베이, 비브리오 불니피쿠스, 비브리오 오다리), 곰팡이 (아스파라질러스 니거, 아스파라질러스 오리자에)에 이르기까지 넓은 범위의 항균성을 가졌다. BPFS에 의한 생존율 증가와 부영양화로 인한 수질오염의 정화작용을 관찰하기 위해서 통영 앞바다 양식장에서 조피볼락을 사용해서 현장 실험을 하였다. 그 결과, 해양 병원성 유해 박테리아에 노출시키고 일반 사료만 복용시킨 군에서는 99%의 폐사율을 보였으나, BPFS를 사료와 함께 복용시킨 군에서는 먹이 유인효과에 의한 성장률의 증가와 부영양화에 의한 수질오염을 정화하는 작용이 관찰되었다. 따라서 BPFS는 양식업에서 항생물질 대체제, 사료첨가제, 부영양화에 의한 정화제로서 개발하여 산업화하기 용이한 후보물질이라고 사료된다.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제31권2호
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• pp.153-159
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• 2013

유아 분변, 우분, 염소 분변, 개 분변, 돼지 분변, vaginal tract 채취물, 채소류, 부패한 과일류, 김치, 젓갈, 발효 소세지, 원유, 치즈, 발효유, 청국장, 메주, 막걸리 등 다양한 시료로부터 3,000주의 미생물을 분리하였다. 분리미생물은 L. monocytogenes, E. coli O157:H7, S. enterica serovar Enteritidis에 대해 항균활성을 측정하여 박테리오신 생산 미생물 26주를 최종 선발하였다. 16S rDNA gene sequencing 분석을 통하여 동정한 결과, Enterococcus faecalis(7주), E. faecium(8주), E. hirae(5주), Lactobacillus acidophilus(1주), L. amylovorus(1주), L. curvatus(2주), L. plantarum(1주), Pediococcus acidilactici(1주)와 같이 8종의 미생물이 박테리오신을 생산하는 것으로 확인되었다. 미생물이 생산한 박테리오신은 대부분이 단백질 또는 펩타이드성 물질이어서 인간 또는 동물의 소화효소에 의해 분해되므로 식품에서 안전한 천연보존제로 사용할 수 있을 것으로 기대된다.