본 연구에서는 기존에 인체에 유익한 효과가 있고 부작 용 없이 장기간 안전하게 사용할 수 있으며 간보호 및 간 기능 개선에 탁월한 효과가 있는 표고를 추출 및 농축하여 원유에 농도별로 첨가하여, 3종의 유산균을 이용하여 발효하였다. 표고의 농도를 달리하여 유산균을 배양하였을 때 면역관련 물질인 ergothioneine 및 β-glucan의 함량 을 측정한 결과 ergothioneine함량은 30% 표고추출농축액에 L. plantarum이 첨가되어 배양된 발효물이 40.48 mg/100 g로 가장 높은 함량을 나타냈다. β-Glucan은 30 % 표고추출농축액에 L. brevis가 첨가된 발효물이 13.94 %로 가장 높은 함량이 나타났다. 두 면역관련 물질 모두 표고추출농축액 첨가량이 증가할수록 증가하는 경향을 나타냈다. SD rat을 간을 적출하여 일차 간세포로 분리해 발효물의 간보호 효과를 측정하였다. 표고추출농축액과 유산균 발효물을 10, 50, 100, 500 μg/mL을 일차 간세포에 처리 하여 MTT assay 방법으로 세포독성을 측정한 결과, 모든 농도에서 독성을 보이지 않았다. 또한 10 mM 아세트아미 노펜을 처리하여 독성을 유발한 일차 간세포에 시료를 처리하여 AST, ALT, LDH를 측정한 결과, 효소의 농도가 감소하여 간보호 기능에 효과가 있음을 확인하였다. 이중 L. brevis를 첨가하여 배양한 발효물 처리구에서 효소의 농도가 가장 감소한 것을 보았고, 가장 간보호 효과가 뛰어난 것을 확인하였다. 이상의 결과를 토대로 표고추출농축액에 유산균을 첨가하여 발효하였을 때, 기존의 표고보다 면역관련 물질의 함량이 증가하고, 간기능 보호에 더욱 효과가 있음을 입증하였다. 따라서 본 연구결과는 표고 유산균 발효물이 건강기능 소재로서 연구를 위한 기초 연구자료로 활용될 수 있 것으로 생각된다.

Lactic acid bacteria produce different types of inhibitory compound that have a bactericidal effect. The inhibitory compounds produced include metabolic end products, bacteriocins that are antimicrobial peptides with antibiotic effect, hydrogen peroxides and numerous organic acids depending on their fermentation pathway. The inhibitory activity by bacteriocins produced by lactic acid bacteria is diverse, comprising of strains capable of inhibiting different types of Gram-positive microorganisms to those that affect only organism of close general. With the growing concern over the spread of antibiotic-resistant microorganisms and the possibility of current therapies becoming inefficient, it is imperative to find antibiotics alternatives. In food preservation, naturally occurring peptides with antimicrobial activity are favoured over chemical preservatives a more reason why there should be a holistic approach to taking advantage of bacteriocinogenic bacteria in medicine and food industry. This review focuses on the application of bacteriocin in food preservation, food industry, livestock and medicine.

본 연구는 증숙밤(95℃, 90분) 페이스트의 발효에 적합한 유산균을 탐색하고 유산균에 의해 발효된 밤 발효 퓨레의 품질적 특성을 조사하였다. 유산균 12종에 대하여 2.0%(v/w)의 농도로 접종하여 3 7℃에서 48시간 발효한 결과 L. plantarum KCTC 21004가 산 생성능이 우수하였다. 증숙밤의 함량, 균 접종량 및 발효온도에 따른 발효 밤 퓨레의 발효 및 품질적 특성을 분석한 결과 물리화학적 특성에는 큰 차이가 나타나지 않았으나 퓨레의 물성 측정시 증숙밤 50% 함량 페이스트가 최적의 조건이었다.

본 연구는 시중에 유통 중인 유산균 첨가 시료 6개를 7개월 동안 저장하여, 유산균 생균 수의 변화와 우수 균종을 분리 및 분석하고자 하였다. 제품별 저장 기간에 따라 유산균 생균 수의 변화는 MRS agar에서 9.04 Log CFU/g에서 7.20 Log CFU/g, BCP agar에 서 8.96 Log CFU/g에서 7.63 Log CFU/g으로 7개월이 경과한 후에 유의적으로 감소하였다. 식품위생검사기관에서 기간별 시료의 평균 유산균 생균 수는 6.58 Log CFU/g 이상 유지하여, 본 연구 결과와 76.0%–100% 일치하는 경향을 나타냈다. 제품의 유 산균 표시 함량은 2.7×106–6.2×106 CFU/g으로 표시되었으며, 본 연구 결과에서 1.5×107–1.4×108 CFU/g 이상 검출되어 실제 외포장지의 표시 함량은 올바른 표시에 부합되었다. 검출된 유산균 중 우점종(85%)을 최종 선발하여 16S rRNA 유전자 염기서열 분석 결과, Lactiplantibacillus(identity 100%), Streptococcus thermophilus 10%(identity 99%) 및 Weissella confusa 5% (identity 99%)로 동정되었다. 이는 본 연구의 시료에서 검출된 우수 균주로, 위 균주 외에 또 다른 우수한 균주를 선발하여 식품에 접목하는 연구가 필요한 것으로 생각된다. 또한 6개 제품 모두 7개 월 후 유산균 수 함량이 107–108 CFU/g으로 확인되었으며, 실험한 제품류(비스킷류, 샌드류 및 초콜릿류)의 외포장지에 표시된 유산균 함량은 본 실험의 결과보다 적게 표시되었으며, 유통기한(6개월) 동안 유산균의 함량은 유지되었다.

한국산업규격(KS)에서 오징어젓은 오징어 배합비율이 75% 이상으로 정하고 있다. 본 연구는 저염 젓갈을 제조하기 위한 기초연구로 유산균 첨가에 따른 영향을 실험한 결과이다. 면역활성이 있는 기능성 유산균을 오징어젓 및 어리굴젓에 각각 첨가한 후, 냉장 또는 실온에서 45일간 보존하면서 미생물학적, 관능적 품질을 평가하였다. 오징어젓은 실온에서 보관한 경우, 보존기간이 경과하면서 유산균 수는 대체로 증가하였다. 어리굴젓의 경우에도 유산균 첨가 시료에서 실온에 2주간 노출한 경우, 생균수가 약 100배 증가하였다. 한편, 일반세균의 경우에는 유산균 첨가 및 비첨가 대조구 모두 현저한 변화가 없이 일정수준으로 유지되는 것으로 나타났다. 미생물 학적 변화를 바탕으로 판단할 경우 본 시험에 공시된 오징어젓 및 어리굴젓은 유산균 첨가에 의한 현저한 미생물의 증식이나 감소는 수반되지 않으며, 소비자가 통상적으로 섭취하는 기간동안 유산균의 빠른 증식은 물론, 일반세균의 증식억제효과는 기대하기 어려울 것으로 판단된다. 그러나 저염화와 더불어 관능적 품질 향상이 뚜렷하게 나타났으며, 기호성이 우수한 제품의 개발이 가능하다고 판단된다.

The purpose of this study was to evaluate the quality characteristics of white pan bread added with wheat sprout powder without treatment (WP) and wheat sprout powder with only enzyme treatment (WPE), only lactic acid bacteria treatment (WPL) and enzyme and lactic acid bacteria treatment (WPE&L). The three different powder concentration levels of 1%, 3%, and 5% were added to flour to produce the white pan bread. The bread volume and specific volume of the WPE&L group were the highest among all the addition groups. The bread weight, a-value, and b-value of the WP group was highest among all the addition groups, but the bread baking loss and the L-value of the WP group was the lowest among all the addition groups. The texture measurements indicated that the hardness, gumminess, and chewiness values of the bread were the highest in the WP group. The sensory evaluation test showed that bread in the WPE&L group with 3% wheat sprout powder was the best among all the samples studied. Based on our findings, we suggest that the enzyme and lactic acid bacteria pretreated wheat sprout powder is an effective ingredient for improving the overall quality of white pan bread.

This study investigated the effects of silage additives on rumen fermentation characteristics of rye silage. Rye was harvested at ripening stage and treated with different additives in quadruplicate following: without additive (control), with either lactic acid bacteria inoculant (LAB), formic acid (FA), or Ca-formate (Ca-FA). Overall, ensiling characteristics of FA and Ca-FA silages contained 4-fold more (P<0.05) butyrate and 2-fold more (P<0.05) NH3-N concentration (% total nitrogen) than those of control and LAB silages. Cows fed LAB silage showed a diurnal trend with the highest values of propionate concentration compared to the control at 1, 2 and 3 hr after feeding. In contrast, FA and Ca-FA silages increased the proportion of butyrate significantly (P<0.05) at all sampling times compared to control and LAB silage. In conclusion, Forage rye treated with FA or Ca-FA showed different fermentation characteristics during ensilage and in the rumen compared to LAB silage. Further studies are needed to evaluate whether different fermentation characteristics in the rumen between LAB and FA silages had effect on partitioning of nutrients between milk production and body tissue.

To develop Gamma-aminobutyric acid(GABA)-producing probiotics we isolated GABA-producing lactic acid bacteria from kimchi. 17 strains of GABA-producing lactic acid bacteria were isolated among 703 lactic acid bacteria originated from 21 kind of kimchi. Two strains, K991 and K998, were selected with highest GABA production ability. The results of 16S rRNA gene sequence analysis, K991 and K998 were identified as Lactococcus lactis, which showed 99.93% and 99.87% similarity, respectively. When the two strains were cultivated in MRS containing 5% MSG at 30°C, GABA began to be produced after 12 hours, reaching maximum production at 40 hours(13.20 mM and 13.35 mM, respectively). In contrast, GABA production was about three times lower when MSG was not added.

Fermented foods of Korean temple are vegetable-based foods and their seasonings are limited to five pungent herbs. The aim of this study was to investigate cell-free supernatants (CFS) of lactic acid bacteria isolated from the fermented foods of Korean temples. Three selected CFS significantly inhibited the biofilm formation of Escherichia coli O157:H7 at 24 h, while one of the selected CFS markedly inhibited the biofilm formation at 72 h. However, only one CFS significantly attenuated the biofilm formation of Staphylococcus aureus at 24 h, but these CFS failed to inhibit the biofilm formation. Moreover, selected CFS effectively inhibited the growth of E. coli O157:H7, whereas the growth of S. aureus was not affected in the presence of CFS. These results suggest that CFS of lactic acid bacteria isolated from fermented foods of Korean temples shows antimicrobial activity agasint Gram-negative E. coli O157:H7, but not at Gramd-positive S. aureus .

When kimchi is frozen and thawed, the amount of lactic acid bacteria (LAB) and yeast is usually reduced by more than 2 logs, and its texture including its crispness and hardness are changed significantly. As a possible means to minimize these problems, various freezing (direct freezer with -25, -40, and -60oC and plate freezer with -40oC) and thawing methods (radio frequency (RF) thawing, plate thawing, and room temperature thawing) were investigated in terms of the amount of LAB and texture of kimchi. From the use of plate freezing and plate thawing, the amount of LAB of white cabbage kimchi could be maintained by more than 10% of its initial amount while that for red cabbage kimchi could be maintained by more than the initial amount. Pretreatment with trehalose (19 oBrix soluble solid content) to salted Chinese cabbage could maintain kimchi’s hardness and crispness. In order to maintain the texture and the amount of LAB in kimchi, the use of the plate freezer (-40oC) and the plate thawing (20oC) seemed to be effective with the assistance of trehalose.

식품 매개 병원균에 의한 문제는 식품산업뿐 아니라 세계 공공 보건에서도 문제가 된다. 최근 몇 년 간, 발효기술은 식품 내 병원성 미생물의 불활성화 및 이를 조절하기 위한 값 싸고 안전한 방법이라는 것이 밝혀졌다. 유산 균 발효는 병원성 세균 및 바이러스에 대해 유의적인 항균 효과를 갖는 과학적 증거를 보였다. 유기산, 박테리오신 및 과산화수소와 같은 유산균 대사체는 식품 매개 병원균에 대해 악영향을 미치고 이는 이들의 저해작용으로 이어진다. 이 화합물들은 물리적 결함만을 야기하는 것이 아니라 병 원균의 유전자 발현에 대해서도 유의적인 저해 효과를 나타낸다. 게다가, 식품 내 유산균의 존재는 병원균에 대해 영양적인 경쟁을 제공하며 모든 요인이 그 성장을 억제한다. 본 연구는 유산균의 항균력, 분자생물학적 메커니즘 및 식품 매개 병원균의 불활성화를 위한 응용에 대하여 우리의 현 지식을 검토한다.

The purpose of this study was to evaluate the physicochemical components and antioxidant activities of wheat sprout powder prepared by the enzymatic hydrolysis and lactic acid bacteria treatment. The four kinds of pre-treatment were: no treatment (WP), treated with enzyme (WPE), treated with lactic acid bacteria (WPL), and treated with enzyme and lactic acid bacteria (WPEL) were applied to the wheat sprout powder. The WPEL had higher total free amino acid and essential amino acid content than the other samples. As for the volatile aroma of the wheat sprout powder, 29 types of compounds were identified in the WP and WPL, 28 types in the WPE, and 27 types in the WPEL, respectively. The total polyphenols and flavonoids contents, in the wheat sprout powder was enhanced with the enzyme and the lactic acid bacteria pre-treatment. The WPEL had highest DPPH radical scavenging activities. The overall acceptability was the highest at 6.24 points in the WPEL. Based on these observations, it was confirmed that the enzyme and lactic acid bacteria pre-treatment could improve the antioxidant activities and active component of the wheat sprout powder.

This study was conducted to evaluate the effect of lactic acid bacteria (LAB) inoculation to domestically-cultivated Italian ryegrass (IRG) on silage fermentation and in vitro ruminal fermentation. There were six treatments based on the LAB inoculants: 1) no addition of LAB (negative control: NC), additions of 2) commercially-available LAB (positive control: PC), 3) Lactobacillus plantarum (LPL), 4) L. paracasei (LPA), 5) L. acidophilus (LA), and 6) L. pentosus (LPT). All treatments were inoculated at a concentration of 106 CFU/g and ensiled for 3, 7, 21, and 42 days in triplicate and analyzed for nutritive values when ensiling was terminated. Day 42 silage from all treatments were also examined for in vitro ruminal fermentation. After 42 days, LAB-inoculated silages had higher (P<0.05) lactic acid concentration compared to the NC. In terms of nutritive values, the silages treated with LPA, LA, and LPT showed higher (P<0.05) crude protein and lower (P<0.05) neutral detergent fiber and acid detergent fiber content compared to the rest of the treatment. In vitro ruminal dry matter degradability was not affected by LAB addition. However, LAB-treated IRG had shown higher (P<0.05) ammonia-N compared with that of the NC. LPA had shown the highest (P<0.05) volatile fatty acid concentration among the LAB examined. In conclusion, the addition of a single strain of LAB appeared to produce a quality IRG silage compared with the NC and the PC. Among the strains examined, LPA seemed to be superior to the others.

본 연구는 EcoCal® (산화 칼슘) 및 GF Bactostop® (유 기산염 믹스)을 소시지에 사용하였을 때 항균 효과를 확인하였다. 소시지 제조 시, 대조군과 0.1% EcoCal® (0.1ECO), 0.1% EcoCal®+0.5% GF Bactostop® (0.1ECO + 0.5GF), 0.2% EcoCal® (0.2ECO) 및 0.2% EcoCal®+0.5% GF GF Bactostop® (0.2ECO+0.5GF) 등 총 5개 군을 첨가하여 소시지를 제조하였다. 제조가 완료된 소시지를 진공 포장하고 10주 동안 10oC에서 저장하며 7-10일 마다 시료를 균질화 하고 tryptic soy agar 및 Lactobacilli MRS agar 에 도포하여 호기성 일반세균 및 젖산균을 각각 확인하였다. 그 결과, 0.1ECO+0.5GF 첨가한 소시지가 가장 효과 적인 항균 효과를 나타냈으며, 0.1ECO 첨가 소시지가 두 번째로 효과적인 항균 효과를 나타냈다(P<0.05). 일반세균수는 대조군, 0.2ECO 및 0.2ECO+0.5GF 첨가 소시지에서는 저장 후 42일까지 점차 증가했지만(P<0.05), 0.1ECO 및 0.1ECO+0.5GF 첨가 소시지에서는 저장 후 49일까지 일반세균의 생장이 억제되었다(P<0.05). 젖산균 수는 대조군, 0.2ECO 및 0.2ECO+0.5GF 첨가 소시지에서 약 49일 까지 증가하였으나(P<0.05), 0.1ECO 및 0.1ECO+0.5GF 첨가 소시지에서 젖산균 생장이 억제되었다. 본 결과는 소시지 제형에 0.1% EcoCal®+0.5% GF Bactostop®을 첨가 하면 젖산균의 생장을 억제하여 소시지의 보존 기한을 연장시키는데 유용할 것으로 판단된다.

In this study, thirty-eight lactic acid bacteria (LAB) strains were isolated from Kimchi (Korean traditional fermented food) and screened for probiotic characterization in a series of in vitro tests, including resistance to low pH, tolerance to bile salts, hydrophobicity, antibiotic resistance and antioxidant activity. Firstly, twenty-two strains displayed survival in acid and bile passage conditions. Secondly, the strains KCCP 11349 and KCCP 11356 were observed to have high cell surface hydrophobicity with 63.9 and 98.8 %, respectively. Functionality of these potential probiotic isolates was supported by their antioxidant activity. Altogether, the strain KCCP 11349 showed characteristics similar to or even better than reference strain Lactobacillus rhamnosus GG. Finally, 16S rRNA gene sequencing was conducted to identify potential probiotic strains and KCCP 11349 was identified as Lactobacillus plantarum subsp. plantarum.

Foodborne disease caused by pathogenic bacteria is one of main concerns in food industry. To supply safe food products, chemical and thermal intervention technologies have been widely applied in food industry, however these treatments have their own limitations. The concept of biopreservation has recently received increased attention in response to industrial and consumer demands. The biopreservation technologies mainly include bacteriocin, bacteriophage, bacteriophage-encoded enzymes, and endolysins. Among them, bacteriocins have been widely recognized as a main biopreservative and have also been most studied. Bacteriocins, mainly consisting of antibacterial peptides, may have bactericidal or bacteriostatic effect which could prolong the shelf-life as well as maintain safety of foods. This review article offers a brief research trend about bacteriocins, focusing on microbial food safety. The antimicrobial mechanism of bacteriocins has been discussed and some efforts to inactivate foodborne pathogens have been analyzed in this review article. The challenges facing the application of bacteriocins have also been evaluated. Thus, this review will provide insights for researchers working in bacteriocin as well as industry personnel looking for a new method for fighting foodborne pathogens.

Whey is a major by-product of cheese manufacture and contains many valuable constituents, such as β-lactoglobulin, lactoferrin and immunoglobulin. The current study determined the anti-biofilm activity of bioconversion of whey by Lactobacillus plantarum (LP-W), L. rhamnosus GG (LR-W), L. brevis (LB-W) and Enterococcus faecium (EF-W) against foodborne pathogenic bacteria, Escherichia coli O157:H7 and Listeria monocytogenes. When the foodborne pathogenic bacteria were co-incubated with LP-W, LR-W, LB-W or EF-W, biofilms by E. coli O157:H7 and L. monocytogenes were significantly reduced by all bioconversion of whey. Moreover, LP-W, LR-W, LB-W and EF-W also dramatically reduced pre-formed biofilm by E. coli O157:H7 and L. monocytogenes, suggesting that the bioconversion of whey effectively suppress the development and disruption of biofilm by foodborne pathogenic bacteria. Furthermore, in order to determine the growth kinetics of E. coli O157 and L. monocytogenes planktonic cells in the presence the bioconversion of whey, LP-W, LR-W, LB-W and EF-W did not significantly inhibited the growth of foodborne pathogenic bacteria, implying that the bioconversion of whey reduces the biofilm without the decrease of bacterial growth. Taken together, these results suggest that bioconversion of whey by lactic acid bacteria could be a promising agent for the reduction of microbial biofilm.

본 연구는 이형발효 유산균을 첨가한 이탈리안 라이그라스 및 총체보리 사일리지의 저장 기간 동안의 변화에 따른 반추위 발효 효과를 규명하고자 수행하였다. 사일리지의 접종 균주는 이형발효 유산균으로 Lactobacillus casei KACC 12413 및 Lactobacillus reuteri KCTC 3594 및 Lactobacillus casei + Lactobacillus reuteri로 하였다. In vitro 실험의 pH 변화는 LCR 처리구가 높은 경향이었으며, 작물 간의 차이는 WCB사일리지 보다 IRG 사일리지의 pH가 높았다. 총 가스 생산량은 대조구에 비해 유산균 첨가구가 낮았고, WCB 보다 IRG 사일리지가 높은 수준이었다. 암모니아태 질소 농도는 유산균 첨가구 보다 대조구가 높은 경향이었고, 30일 보다 60일 사일리지가 낮았다. 총 휘발성지방산 생성량은 30일 및 60일 WCB 사일리지의 LC 처리구가 높았다. In situ 실험에서 건물 소화율은 48시간 발효 했을 때 LCR 처리구가 높았고 대조구가 가장 낮았다. 작물 간에 차이는 WCB에 비해 IRG가 8∼10% 더 높았다. NDF 소화율은 LC 처리구 및 LCR 처리구가 높은 경향이었고(p<0.05), ADF 소화율은 LC 처리구 및 LCR처리구가 높았다. 본 연구의 결과로 미루어 보아 propionate를 생성하는 이형 발효 유산균이 접종된 사일리지는 반추위 내 발효조건을 개선하고 가축의 사일리지 소화율을 증진 시킬 것으로 보이며, 가축의 생산성 및 사료가치가 향상 될 것으로 여겨진다.