• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제27권7호
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• pp.1216-1222
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• 2017

To develop starters for the production of functional foods or materials, lactic acid bacteria producing ${\gamma}-aminobutyric$ acid (GABA) were screened from jeotgals, Korean fermented seafoods. One isolate producing a high amount of GABA from monosodium $\text\tiny{L}$-glutamate (MSG) was identified as Enterococcus avium by 16S rRNA gene sequencing. E. avium M5 produced $18.47{\pm}1.26mg/ml$ GABA when incubated for 48 h at $37^{\circ}C$ in MRS broth with MSG (3% (w/v)). A gadB gene encoding glutamate decarboxylase (GAD) was cloned and overexpressed in E. coli BL21 (DE3) using the pET26b (+) expression vector. Recombinant GAD was purified through a Ni-NTA column and the size was estimated to be 53 kDa by SDS-PAGE. Maximum GAD activity was observed at pH 4.5 and $55^{\circ}C$and the activity was dependent on pyridoxal 5'-phosphate. The $K_m$ and $V_{max}$ values of GAD were $3.26{\pm}0.21mM$ and $0.0120{\pm}0.0001mM/min$, respectively, when MSG was used as a substrate. Enterococcus avium M5 secretes a lot of GABA when grown on MRS with MSG, and the strain is useful for the production of fermented foods containing a high amount of GABA.

• 한국식품과학회지
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• 제48권3호
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• pp.214-222
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• 2016

본 연구는 기능성 물질인 GABA를 생성하는 젖산세균을 분리하고 다래 수액을 이용하여 GABA 생산을 위한 배지의 최적화를 목표로 하였다. 다래 수액 발효에 이용할 고효율의 GABA 생성 균주 분리를 위해 젖산세균이 많다고 알려진 시료들에서 균주들을 채취하여 MRS broth에 접종 후 $37^{\circ}C$에서 24시간동안 배양 후, 효소적 방법을 이용해 균주가 생산하는 GABA양($605.67{\mu}g/mL$)을 측정하여 분리 선별하였다. 그리고 선별한 균주를 생리, 생화학적인 시험과 API 50 CHL을 이용한 당 발효 시험, 그리고 16s rDNA 분석을 통한 결과, L. brevis CFM11로 명명하였다. 선발된 젖산세균주의 생육특성을 알아보기 위해 다양한 온도(25, 32, 37, $45^{\circ}C$)와 시간(0, 24, 48, 72 h)에 따른 특성을 측정한 결과 $32^{\circ}C$, 48시간 배양했을 때 가장 높은 GABA 생성량과 생육조건을 가지는 것을 확인하였다. L. brevis CFM11를 이용한 발효 시 다래 수액에 부족할 수 있는 발효 영양원을 보충하고 기능성을 높이기 위해 미강추출물을 첨가하여 발효에 이용하였고, 또한 높은 농도의 GABA 생성을 위해 다양한 영양원과 젖산세균의 GABA 생성을 증가시킨다고 알려진 MSG를 첨가하여 최적 발효 조건을 찾은 결과, 미강추출물 40%, sucrose 1.0%, soytone 3.0%, magnesium sulfate 0.2%, MSG 0.2% 첨가하는 것이 다래 수액 발효를 위한 최적 조건이라는 것을 확인할 수 있었다. 최적화된 다래 수액에 L. brevis CFM11를 이용하여 발효를 한 결과, 균주의 최적 생육 조건인 $32^{\circ}C$ 48시간 배양 시 가장 높은 GABA 생성량인 $1366.13{\mu}g/mL$을 보였다. 결론적으로 본 연구를 통해 분리 균주인 L. brevis CFM11를 이용하여 발효 시 다래 수액 내에서 높은 효율의 GABA를 생성 가능하다고 판단되며, 이로 인해 GABA의 기능성이 더해진 젖산세균 발효음료의 상업적 생산에 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제22권2호
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• pp.296-304
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• 2009

The nutritional significance of essential amino acids, as well as non-essential amino acids, is well documented in poultry production with regards to growth performance and protein accretion. However, the function of amino acids in the stress response is still unclear. L-Pipecolic acid, a L-lysine metabolite in the brain, induced a hypnotic and sedative effect acting via the ${\gamma}$- aminobutyric acid receptors. L-Arginine also induced a sedative effect via its metabolism to L-ornithine. In addition, three-carbon nonessential amino acids like L-alanine, L-serine and L-cysteine also induced sedative effects. These facts suggest that the requirement for amino acids in both essential and non-essential types may require reconsideration to add the concept of stress amelioration in the future.

• 한국약용작물학회:학술대회논문집
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• 한국약용작물학회 2009년도 심포지엄 및 춘계학술발표회
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• pp.251-252
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• 2009

• Journal of Ginseng Research
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• 제44권1호
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• pp.86-95
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• 2020

Background: Ginsenoside Rb1 (Rb1), one of the most abundant protopanaxadiol-type ginsenosides, exerts excellent neuroprotective effects even though it has low intracephalic exposure. Purpose: The present study aimed to elucidate the apparent contradiction between the pharmacokinetics and pharmacodynamics of Rb1 by studying the mechanisms underlying neuroprotective effects of Rb1 based on regulation of microflora. Methods: A pseudo germ-free (PGF) rat model was established, and neuroprotective effects of Rb1 were compared between conventional and PGF rats. The relative abundances of common probiotics were quantified to reveal the authentic probiotics that dominate in the neuroprotection of Rb1. The expressions of the gamma-aminobutyric acid (GABA) receptors, including GABAA receptors (α2, β2, and γ2) and GABAB receptors (1b and 2), in the normal, ischemia/reperfusion (I/R), and I/R+Rb1 rat hippocampus and striatum were assessed to reveal the neuroprotective mechanism of Rb1. Results: The results showed that microbiota plays a key role in neuroprotection of Rb1. The relative abundance of Lactobacillus helveticus (Lac.H) increased 15.26 fold after pretreatment with Rb1. I/R surgery induced effects on infarct size, neurological deficit score, and proinflammatory cytokines (IL-1β, IL-6, and TNF-α) were prevented by colonizing the rat gastrointestinal tract with Lac.H (1 × 10⁹ CFU) by gavage 15 d before I/R surgery. Both Rb1 and Lac.H upregulated expression of GABA receptors in I/R rats. Coadministration of a GABA_A receptor antagonist significantly attenuated neuroprotective effects of Rb1 and Lac.H. Conclusion: In sum, Rb1 exerts neuroprotective effects by regulating Lac.H and GABA receptors rather than through direct distribution to the target sites.

• 대한화장품학회지
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• 제44권3호
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• pp.277-284
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• 2018

콜라겐 펩타이드(collagen peptide)는 단백질의 가수 분해물로서 주름 완화, 보습력 증대, 탄력 개선 등의 특정 피부 효능을 나타낼 수 있어 화장품 혹은 피부 개선 기능식품으로서 활용되고 있다. ${\gamma}-aminobutyric$ acid (GABA)는 척추 동물의 뇌, 척수에 존재하는 신경전달 물질로서 수면의 질과 양을 개선해 준다고 알려져 있다. 본 연구에서는 콜라겐 펩타이드와 GABA의 복합물이 수면 장애가 있는 여성에게 8주 경구 섭취를 통해서 수면 및 피부 상태를 개선할 수 있는가에 관하여 확인하였다. 복합물(J85091900)은 8주간 연속적으로 섭취 시, 수면장애지수(PSQI)가 유의적으로 감소하였으며, 수면 시간을 7% 증가시켰다. 또한, 피부 거칠기, 눈가 주름 및 피부 수분량(capacitance)을 유의적으로 개선하였다. 이상의 결과에서 콜라겐과 GABA의 복합물은 복합 수면 장애에 따른 피부의 노화 현상으로부터 피부를 보호할 수 있음을 확인하여 먹는 화장품의 핵심 소재로 활용 가능함을 확인하였다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제61권3호
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• pp.245-255
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• 2018

본 연구는 Lactobacillus brevis 균주들을 이용하여 제조된 발효콩-분말 두유(fermented soy-power milk, FSPM)의 기능성물질 함량(GABA 및 isoflavone)과 항산화 활성 및 소화효소 저해활성을 비교 측정하였다. 김치로부터 가바 생성 유산균 10종을 분리하였고 16S rRNA 유전 분석 결과 L. brevis와 96-99% 상동성을 나타내었다. GABA 전환율은 MSG, 활성 글루텐과 콩 단백질에서 각각 66.96-93.51%, 63.76-84.58%과 57.05-69.75% 있었다. FSPM은 콩-분말 두유(SPM)보다 pH와 GA 함량은 낮았으나, 산도와 GABA 함량은 높았다. BMK484 균주 FSPM의 GABA 전환율은 69.97%로 가장 우수하였다. 한편, SPM은 배당체 이소플라본의 함량($1290.93{\mu}g/g$)이 높았으나, FSPM는 비당체 이소플라본의 함량($287.27-501.9{\mu}g/g$)이 높았다. BMK484 균주 FSPM의 경우 비당체 이소플라본인 daidzein, glycitein과 genistein 함량이 각각 240.2, 61.24과 $200.45{\mu}g/g$으로 가장 높았다. BMK484 균주 FSPM의 DPPH, ABTS와 hydroxyl 라디칼 소거활성 및 ${\alpha}-glucosidase$와 pancreatic lipase 저해활성은 각 60.31, 88.10와 61.25 및 52.71와 39.37%로 비교적 우수하였다. 따라서 본 연구의 L. brevis들은 발효 콩-분말 두유에서 GABA 및 비당체 이소플라본을 동시에 강화할 수 있는 소재로서 사용될 수 있다.

• 약학회지
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• 제56권2호
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• pp.86-91
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• 2012

The objective of this study is to examine how different concentration of neurotransmitters in plasma between patients with dementia and normal people regarding the inhalation of lavender oil. This study subjects were 9 elderly patients with dementia who live in nursing home and 9 normal women. Before and after inhalation, they were collected blood sample. Norepinephrine (NE), serotonin (5-HT), dopamine (DA), and r-aminobutyric acid (GABA) concentration analysis were performed. Before inhalation, dementia patients were significantly different with the normal group in GABA and DA, NE. Following inhalation in experimental group, dementia patients and normal group were only significantly increased in 5-HT. But it did not significantly change in the other neurotransmitters. After inhalation, dementia patients were significantly different with the normal group in GABA and 5-HT. This result suggests that the increase of 5-HT release by the inhalation of lavender oil related to reduce the behavioral and psychological symptoms of dementia.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제15권3호
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• pp.196-203
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• 1992

Intramolecular excimer formation of 1, 3-di(1-pyrenyl)propane (Py-3-Py) and fluorescence polarization of 1, 6-diphenyl-1, 3, 5-hexatriene (DPH) were used to investigate the effects of barbiturates on the fluidity of model membranes of phosphatidycholine (SPMVPC), phosphatidylserine (SPMVPS), and phosphatidylinositol (SPMVPI) fractions of synaptosomal plasma membrane vesicles (SPMV) isolated from bovine cerebral cortex. In a dose-dependent manner, barbiturates decreased the excimer to monomer fluorescence intensity ratio (I'/I) of Py-3-Py and increased the anisotropy(r), rotational relaxation time (P), limiting anisotropy $(r_infty)$, and order parameter (S) of DPH in SPMVPC, SPMVPS and SPMVPI. This indicates that barbiturates decreased both the lateral and rotational diffusion of the probes in SPMVPC, SPMVPS and SPMVPI. The relative potencies of barbiturates in ordering the membranes were in the order: pentobarbital > hexobarbital > amobarbital > phenobarbital. This order correlates well with the anesthetic potencies of barbiturates and the potencies for enhancement of $\gamma$-aminobutyric acid-stimulated chloride uptake. Thus, it is strongly suggested that a close relationship might exist between the membrane ordering effects of barbiturates and the chloride fluxes across SPMV.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제36권5호
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• pp.440-446
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• 2021

GABA는 식물, 동물 및 미생물 등 자연계에 다양하게 존재하고 있으며, 항고혈압, 이뇨, 진정, 수면유도 및 항스트레스 등 다양한 효과가 있는 것으로 알려져 있어서 식품, 의약품 소재로 활용되고 있다. 본 연구에서는 김치로 부터 분리한 GABA 형성 유산균을 옥수수 수염 추출물에 적용하여 발효 특성과 발효물의 항산화 효과에 대해 분석하였다. 신규 L. plantarum LAB459의 분리와 동정은 생화학적 특성, 당자화성 및 16s rRNA 염기 서열 분석을 통해 확인되었다. 그리고 TLC와 HPLC 분석을 통해 분리된 L. plantarum LAB459가 GABA 생성능이 있는 것으로 나타났다. 그리고 탈지유가 포함된 옥수수 수염 열수 추출물에 대해 발효를 수행한 결과, 동결 건조된 발효물에 약 1 ㎍/mg 수준의 GABA가 형성된 것을 확인하였다. 또한 발효물에 대한 플라보노이드와 항산화 분석은 옥수수 수염 열수 추출물에 비해 더 높은 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 분리된 L. plantarum LAB459는 다양한 식품 발효의 스타터 또는 식품 소재와 의약품 소재로 적용이 가능할 것으로 판단된다.