본 연구에서는 청국장 제조 시 고초균(B. subtilis)과 유산균인L. acidophilus균 복합사용이 청국장 품질 특성에 미치는 영향을 연구하였다. 타 장류와 달리, 청국장은 과당중합체와 폴리감마글루탐산의 복합체인 점질물질을 생성한다. 본 연구에서는 일반적인 청국장 발효과정(1차 발효) 후에 설탕(0, 2.5, 7.5%)을 첨가하고 균체외 다당류 생성능이 있는 유산균을 첨가하여 추가적으로 40℃에서 48시간 동안 2차 발효하였다. 2차 발효된 청국장 시료들의 가용성 고형분, 점질물의 신장성, pH, 환원당, 아미노태 질소함량, 암모니아태 질소함량, α-amylase, 및 protease 활성 측정, 이소플라본 함량을 평가하였다. 2차 발효 공정에서 설탕의 추가적인 첨가는 청국장 시료의 pH, 비배당체 이소플라본 함량, 아미노태 질소함량과 protease 활성을 저하시킨 반면, 청국장 점질물의 신장성과 산(acid) 생성 미생물의 생육을 증가시켰다. 결론적으로, 본 연구에서는 청국장 제조 시 B.subtilis과 L. acidophilus균 복합사용이 청국장 점질물질의 생성을 촉진하고 청국장 품질 특성을 변화시킨다는 것을 보여준다.

장 건강에 유익한 프리바이오틱스 소재를 개발하기 위하여 배변을 촉진하는 효능을 지닌 붉은팥을 식품 발효에 이용되는 Bacillus subtilis KCCM 11965P로 발효하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 붉은팥의 일반성분은 회분 3.35±0.04%, 조단백질 21.1±0.19%, 조지방 0.35±0.02% 함 유되었다. 붉은팥 원물 1%, 3%, 5%와 Bacillus subtilis KCCM 11965P 3% (v/v)를 접종하여 0, 24, 48, 72시간 배양 하였다. 배양액의 총균수를 측정한 결과 붉은팥 원물을 3% 첨가한 후 72시간 배양군에서 Bacillus subtilis KCCM 11965P 발효가 가장 적합하였다. 발효 시간에 증가함에 따라 총 폴리페놀 함량과 DPPH 라디칼 소거활성이 증가하였다. Protease 활성은 붉은팥 원물 5% 첨가한 후 72시간 배양한 군(2.69±0.003 unit/mL)에서 활성이 가장 높았다. 발효시간과 붉은팥 원물 첨가 농도가 증가함에 따라 α -amylase 활성도 증가하였으며, 붉은팥 원물 5% 첨가한 후 72시간 배양한 군에서 0시간 배양군(1.0±0.1 unit/mL) 보다 26.0±0.2 unit/mL로 증가하였다. Bacillus subtilis KCCM 11965P로 72시간 배양한 후 유리아미노산을 측정한 결과 leucine은 붉은팥 원물 5% 첨가한 0시간 배양군 5.22 mg/L 에서 67.59 mg/L로 증가하였으며, 비필수아미노산인 tyrosine은 5% 첨가 0시간 배양군 10.08 mg/L에서 259.35 mg/L로 증가하였다. 이와 같이 Bacillus subtilis KCCM 11965P로 붉은팥을 발효하면 항산화 활성, protease 효소활성, 및 α-amylase 효소 활성이 증가하였으며, 유리아미노 산과 유기산이 증가하였다. 붉은팥을 발효하는데 Bacillus subtilis KCCM 11965P가 적합할 것으로 판단되며, 붉은팥은 프로바이오틱스를 활성화시켜 장 건강을 증진시킬 수 있는 프리바이오틱스 소재로 개발할 수 있는 가능성을 시사 하였다.

The purpose of this study was to investigate changes in the amino acid content and physicochemical properties of Cheonggukjang prepared by using various soybean cultivars (Daewon, Deapung, Seadanbeak, and Taekwang) and a functional microorganism (Bacillus subtilis HJ18-9). These soybeans were conventional Cheonggukjang (control) and Cheonggukjang fermented with Bacillus subtilis HJ18-9 (treated). The moisture contents of steamed, control, and treated soybean were 62.45~67.12%, 63.28~67.14%, and 64.50~66.87%; amino-type nitrogen contents were 6.53~24.25 mg%, 27.63~122.09 mg%, and 37.29~133.48 mg%; and ammonia-type nitrogen contents were 26.92~47.95 mg%, 45.45~156.36 mg%, and 28.02~121.13 mg%, respectively. The umami taste associated with several amino acids (aspartic acid　and glutamic acid) in Cheonggukjang was lower than that for steamed soybeans, while the bitter taste from amino acids (methionine, valine, isoleucine, leucine, and phenylalanine) was higher than that for steamed soybeans. The result of sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis analysis showed that the molecular weight of steamed soybeans was less than 100 kDa, while control and treated groups showed low molecular weights below 34 kDa, confirming their protein hydrolysis to small molecular weight. These results are information for developing functional fermented soybean paste and diversification using soybean cultivars.

Pink Rot on melon and White Stain Symptom on grape are caused by Trichothecium roseum, one of the most important diseases of grape and melon. These diseases have been occurred in national-wide in Korea and causes irreversible damage on the grape and the melon at harvest season. This research presents the evaluation of the capacity of Bacillus subtillis HK2 to protect both melon and grape against T. reseum and establishes its role as a biocontrol agent. In this study, we isolated a Bacillus strain HK2 from rhizosphere soil, identified it as Bacillus subtillis by 16S rRNA analysis and demonstrated its antifungal activity against T. roseum. Under I-plate assay it was observed that the effect of hyphal growth inhibition was not due to production of volatile compounds. The optimum culture condition of HK2 was found at 30℃ and initial pH of 7.0. Application of HK2 culture suspension reduced 90.2% of white stain symptom on grape as compared to control, resulting in greater protection to grape against T. roseum infestation. Butanol extract of HK2 culture purified using flash column chromatography. The antifungal material was a polar substance as it showed antifungal activity in polar elute. Therefore, our results indicated a clear potential of B. subtilis HK2 to be used for biocontrol of Pink rot in melon and white stain symptom on grape caused by T. roseum.

본 연구는 된장 제조 시 자연발효 시킨 control과, B. subtilis KACC15935, B. subtilis HJ18-9균주를 starter로 접종하여 발효시킨 팽화미된장의 효소활성과 품질특성을 측정하였다. 환원당을 유리하는데 관여하는 α-amylase 효소활성의 경우 control과 HJ18-9를 접종한 시료에서 높게 나타났다. 또한 된장의 단백질을 분해하여 특유의 구수한 맛 성분을 유리하는 protease 활성의 경우도 control과 HJ18-9를 접종한 시료에서 높게 나타났으며, 이는 아미노태질소 함량에서도 같은 경향을 나타냈다. 또한 cellulose를 분해할 수 있는 능력을 가지고 있어 유용성분의 장내 이용성 증진을 위해 널리 사용되는 효소인 cellulase활성이 있는 HJ18-9균주를 처리한 접종구에서 115.45±30.05 unit/g로 control과 B. subtilis KACC15935 처리구에서 53.75±15.91, 43.75±13.51 unit/g 인 것에 비해 높게 나왔다. 이러한 결과로 본 연구를 통해 선별한 균주를 스타터로 접종하여 된장 제조에 알맞은 균주를 개발, 평가하여 가공품으로 개발의 기초연구가 되고자 하였다.

본 연구에서는 β-glucosidase활성이 있는 B. subtilis HJ18-9균을 접종하여 품종별로 청국장을 제조하여, 품종별 청국장의 품질특성과 isoflavone 함량 변화를 측정한 결과이다. 청국장의 단백질 분해 특유의 구수한 맛 성분을 유리하는 효소인 protease활성은 발효 전에는 새단백 청국장이 가장 높은 활성을 나타냈으며, 발효 후에는 우람 청국장이 가장 높은 protease활성을 나타냈다. 이는 구수한 맛 성분의 지표성분인 아미노태 질소함량과 같은 경향을 나타냈다. 환원당을 유리하는데 관여하는 a-amylase 활성은 새단백으로 제조한 청국장이 다른 품종에 비해 유의적으로 높은 함량을 나타냈으며 다섯가지 품종 모두 발효 후에 증가하는 경향을 나타냈다. 발효 후에 총 균수가 높아지는 경향을 나타냈으며 발효 초에는 우람 청국장이 유의적으로 높은 균수를 나타냈으나, 발효 후에는 품종 간에 유의적인 차이는 나타내지 않았다. 품종별 청국장의 isoflavone 함량은 발효초기에는 대풍, 우람 품종으로 제조한 청국장의 aglycone함량이 가장 높았으며, 48시간 발효 후에도 두 가지 품종이 각각 1249.04±9.14 ug/g, 589.32±14.08 ug/g로 가장 높은 aglycone 전환율 나타냈다. 이는 발효 초 aglycone함량에 비해 5.31, 1.94배 증가시켰다.

본 연구에서는 백미 발효물을 곡류 효소함유 식품으로 개발하고자Bacillus subtilis CBD2를 접종하여 96시간 발효한 다음 알긴산 및 키토산을 피복물질로 사용하여 분무건조 미세캡슐 분말을 제조하였고, 분말의 물리화학적 특성 및 amylase 활성을 조사하였다. 백미 발효물의 생균수, pH 및 amylase 활성은 각각 7.61 log CFU/mL, pH 5.08 및 159.43unit/mL이었다. 백미 발효물의 미세캡슐 분말 제조는 알긴산 1.0% 및 키토산을 각각 0.3%, 0.5%, 1.0%를 첨가하여 분무건조 하였다. 분무건조 미세캡슐 분말의 수분함량은 2.90~3.68%였으며, 색도는 키토산 첨가량이 증가함에 따라 L값 및 a값은 감소하고, b값 및 △E값은 상대적으로 증가하였다. 입자크기는 분무건조 미세캡슐 분말에서 48.13~68.48 μm로 동결건조 분말 357.87 μm 보다 작으며, 표면구조는 전반적으로 구형을 나타내었으나, 키토산 함량이 증가함에 따라 표면 굴곡이 증가하였다. 수분흡수지수는 분무건조 미세캡슐 분말에서 2.40~2.65로 동결건조 분말 2.66에 비해 낮은 흡수지수를 나타내었으며, 수분용해지수는 분무건조 미세캡슐 분말에서 9.17~10.89%로 동결건조분말(7.12%)보다 높게 나타났다. 생균수 및 amylase 활성은동결건조 분말에서 각각 7.01 log CFU/g 및 506.02 unit/g으로 나타났으며, 분무건조 미세캡슐에서는 각각 4.46~4.62log CFU/g 및 196.63~268.57 unit/g으로 나타나 동결건조 분말 보다 낮게 나타났다. 분말의 인체 내 소화 모델에서,모든 분말은 pH 1.2의 인공위액에서 활성을 나타내지 않았으며, 최종적으로 pH 7.4의 대장조건에서 알긴산에 0.3%의 키토산을 첨가한 분무건조 미세캡슐 분말이 85.93%의amylase 활성을 나타내어 인체에서의 높은 이용률이 기대되었다.

수집한 장류 시료에서 분리한 균주들을 CMC를 함유하는 배지에 접종하여 섬유소 분해 활성이 우수한 4-1 균주를 선발하였다. 4-1 균주의 16S rRNA 염기서열을 분석한 결과, B. subtilis로 동정되었다. B. subtilis 4-1의 효소생산을 위한 최적 배양조건은 탄소원으로 1.0% soluble starch와 질소원으로 0.1% yeast extract를 첨가하여 45℃에서 24시간 배양하였을 때로 나타났다. 최적 배양 pH를 조사한 결과, pH 5.0～9.0에서 cellulase 효소활성이 높았다. B. subtilis 4-1의 조효소 특성은 효소반응의 최적 pH가 pH 9.0, 반응온도는 60℃에서 효소활성이 가장 높았으며, 20～90℃ 온도에서 60분간 열처리시 효소 활성이 80%이상 유지되었다. 따라서 B. subtilis 4-1에 의해 생산되는 cellulase는 내알칼리성 효소로 추정되며, 높은 열에도 안정한 것으로 나타났다. B. subtilis 4-1이 생산하는 cellulase는 CMC에 가장 높은 효소활성을 나타내었으며 avicel과 pNPG에서도 활성을 보여 복합효소로 생각된다.

본 연구에서는 식품산업에 적용 가능한 amylase의 발굴을 위하여 된장으로부터 amylase를 생산하는 균주를 분리하였고, 분리된 미생물들의 동정을 통하여 GRAS 미생물로 부터 생산되는 amylase에 대한 효소 특성을 규명하였다. 그 결과 균주 유래 16S ribosomal RNA 유전자 염기서열에서B. subtilis로 동정되어 본 균주를B. subtilis CBD2로 명명하였다. B. subtilis CBD2 균주의 생육에 미치는 배지 성분에 대한 특성을 검토한 결과 본 균주는 pH 7.0, NaCl 3%, glucose 10%에서 가장 높은 균 생육 특성을 나타내었다. 그리고 본 균주의 amylase 생산에 미치는 탄소원의 영향을 검토한 결과, 본 균주는 soluble starch, corn starch, maize amylopectin 및 wheat starch 중에서 soluble starch를 탄소원으로 사용하였을 때 가장 높은 amylase 생산성을 나타내었다. B. subtilis CBD2유래 amylase의 활성에 미치는 반응 조건을 검토한 결과 본 균주 유래 amylase는 pH 8.0 그리고 50°C에서 가장 높은 효소 활성을 나타내었으며 기질특이성에 대한 검토에서는 corn starch>wheat starch>soluble starch>maize amylopectin 순으로 효소 활성을 나타내었다. B. subtilis CBD2가 생성하는 amylase 효소와 corn starch 기질 반응에 대한 전분 분해능 및 당 생성율 변화에서는 24시간에서 가장 높은 전분 분해능 및 당 생성율을 나타내어 corn starch를 이용한 효소 반응은 24시간이 가장 적절함을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구에서 분리된 균주는 GRAS 미생물인B. subtilis이었으며 본 균주 유래의 amylase 특성을 활용한다면 향 후 식품산업에 있어서 전분 분해 관련 분야에 유용하게 이용될 것으로 기대되어진다.

청국장 제조 시 사용되는 균주인 Bacillus sp. HJ18-3과 B. subtilis KACC 15935균주를 청국장 제조 시 starter로 접종하여 발효시켜 품질특성과 isoflavone 비배당체 함량을 측정하였다. a-amylase와 cellulase활성은 control과 B. subtilis HJ18-3 균주를 접종한 청국장이 B. subtilis KACC 15935 균주를 접종한 청국장보다 각각 2.56, 2.59배 그리고 1.13, 1.23배 높은 결과를 보였다. 그러나 protease활성은 B. subtilis KACC 15935과B. subtilis HJ18-3의 활성이 높은 효소활성을 보였다. 아미노태질소 함량은 Control, B. subtilis KACC 15935, B. subtilis HJ18-3의 함량이 각각 88.20±13.86, 129.62±1.15, 118.40±48.65 mg%로 나타났으며 이는 protease 효소활성의 결과와 유사한 경향을 보였다. 환원당 함량은 control, KACC 15935, HJ18-3의 함량이 각각 1.95±0.72, 2.62±1.17, 2.59±0.76%로 전반적으로 control에 비해 처리구가 더 높은 경향을 나타냈다. 호기적 총균수와 미비한 차이로 B. subtilis HJ18-3의 균수가 적은 경향을 나타낸 것은B. cereus와Candida albicans에 대해 항균력이 우수하다고 보고된 영향으로 해석된다. control과B. subtilis KACC15935, B. subtilis HJ18-3의 isoflavone 비배당체 형태인 daidzein과 genistein, glycitein을 합한 함량은 각각 158.20±6.55, 131.60±4.00, 200.79±7.54 ug/g으로 나타났다. 이는 초기 raw soybean의 aglycone함량이 3.96 ug/g인 것에 비하여 39∼50배 전 환율을 보인다. 또한 β-glucosidase활성 이 있는 B. subtilis HJ18-3균을 접종하여 제조한 청국장이 control과 Kacc15935균을 접종하여 제조한 청국장보다 1.27, 1.53배 더 높은 aglycone 전 환율을 보였다. 따라서 본 연구에서 사용한 메밀 속성 장으로부터 분리된B. subtilis HJ18-3 균주는 amylase, protease, cellulase와 같은 세포의 효소분비능이 우수하며, 아미노태질소와 환원당 함량이 높고, isoflavone 비배당체 함량을 증가시키는 기능을 함유한 균주로 확인되었으며, 앞으로도 우리나라 전통 청국장의 세계화를 위해 유용 starter로 찾는 노력이 더 필요할 것이다.

Buckwheat Soksungjang (BS) is a bealmijang manufactured with buckwheat and soybeans. We manufactured BS using Bacillus subtilis HJ18-4 (HJ18-4), which has high enzyme activities and antibacterial effects. HJ18-4 was inoculated in a different process during the BS manufacturing, which was the meju-making time (Treat 1), and the salt water time was added (Treat 2). The physiochemical and microbial characteristics of the BS were analyzed. As a result, the total aerobic counts (7~8 log CFU/mL) in the BS increased after 15 days of fermentation. Especially, Treat 1 showed higher total aerobic counts and amino-type nitrogen (65.38~202.52 mg%) than Treat 2. During the BS fermentation, the reduction of the sugar contents and the enzyme (protease and amylase) activities decreased. In the relative quantitative expression level of PlcR, Treat 1 did not show toxin gene expressions at the end of the fermentation on Day 23. Treat 1 showed suitable B. cereus physiochemical quality characteristics and inhibition effects. When the modified-form type of fermented soybean paste was manufactured with a single starter, it could not reproduce the natural fermentation quality. These results suggest that the addition of a starter (HJ18-4) in the Meju manufacturing process could enhance the quality characteristics of the manufactured BS via natural fermentation and by suppressing B. cereus.

메주의 산업화를 위해, 종균으로서는 A. oryze와 A. sojae 그리고 B. subtilis를 병용하고, 습도조절과 함께 에서 12일간 발효하면서 메주의 품질특성 변화를 조사하였다. 그리고 이들 종균 접종 메주와 순창 고추장 민속마을에서 입수한 된장용 전통메주의 효소 활성도를 비교하였다. 즉, A. oryzae를 접종한 메주(=AO메주), A. oryze와 B. subtilis를 접종한 메주(AOBS메주), A. sojae를 접종한 메주(=

이 연구에서는 천연 항산화소재와 미백소재 개발을 위하여 미강을 Bacillus subtilis에 접종하여 40 ℃에서 36 h 동안 발효한 미강추출(RFB)과 80 % ethanol을 이용한 미강추출물(RB)을 사용하여 연구하였다. 추출물의 free radical 소거활성, superoxide radical 소거활성, hydroxyl radical 소거활성은 농도 100 μL/mL에서 가장 큰 활성을 나타내었고 리놀산을 이용한 지질과산화 억제 활성 또한 농도 100 μL/mL에서 가장 큰 활성을 나타내었고, RB에 비하여 RFB의 더 높은 항산화 능을 확인하였다. Mushroom tyrosinase의 활성 저해효과는 100 μL/mL 농도에서 mushroom tyrosinase의 활성을 80 % 저해하였으며 이는 vitamin C에 비해 더 높은 활성을 나타내었다. 그러므로 우리는 미강 발효추출물이 우수한 항산화와 미백 효능을 갖는 화장품 소재로서 개발 가능성이 클 것으로 기대된다.

We investigated the antioxidative effects of solvent extracts of doenjang fermented using Bacillus subtilis DJI (DJI doenjang) in vitro. The solvents used for extraction were ethanol, n-hexane, and water. The antioxidative activities of DJI doenjang solvent extracts were measured by estimation of peroxide value, the presence of linoleic acid level, and nitrite scavenging activity, the Rancimat test, and 1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl (DPPH) free-radical generation, in comparison with the commercial antioxidant butylated hydroxytoluene (BHT). The peroxide value of an ethanol extract was lower than those obtained using n-hexane and water extracts. Furthermore, the peroxide value of the ethanol extract was similar to that obtained after BHT treatment. The nitrite scavenging activity was 23.36% after addition of 600 ppm DJI doenjang ethanol extract, and the DPPH free-radical scavenging activity was 19.06% under same condition, which shows that DJI doenjang ethanol extract exhibited lower antioxidative capacities than did BHT. In the Rancimat test, the ethanol extract (11.20 min induction time), n-hexane extract (7.58 min induction time), and water extract (8.26 min induction time) after treatment with 600 ppm DJI doenjang extracts demonstrated longer induction periods than did BHT (6.94 min). These results indicate that DJI doenjang has potential anti-oxidative activity.

된장의 영양성과 기능성을 향상시키기 위해 해양심층수와 protease 고 생산성 미생물을 이용하여 개량식 된장을 제조하여 다양한 기능적 특성을 조사하였다. Protease 활성은 재래식 된장에서 분리한 DH3을 접종시킨 된장이 (unit/mL/min)로 가장 우수하였다. Protease 활성과 ACE저해 활성은 발효기간이 길어질수록 증가되었으며 발효 30일 후 된장M과 된장 PD의 동결건조 분말(10mg/mL)의 ACE 저해활성은 각각 , 로 조

Bacillus subtilis를 메주 제조 시 starter로 접종하여 발효시킨 메주를 이용하여 된장을 담근 후 일정기간 숙성시킨 다음 된장의 이화학적 성질 등의 변화를 측정하였다. Amylase와 protease의 활성은 숙성 60일 후 4.11 unit/mL와 7.75 unit/mL로 가장 높게 나타났으며 숙성이 더욱 진행됨에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. Tyrosinase의 저해활성과 ACE 저해 활성은 숙성기간이 경과함에 따라 증가

대두 발효식품으로부터 분리 동정한 B. subtilis HS 25가 생산한 항균물질의 특성을 검토하였다. 열안정성을 검토한 결과, 에서 10분 처리에서는 항균활성이 전혀 떨어지지 않았지만 15분 이상의 처리에서는 항균활성이 약간 떨어지는 경향을 보였다. pH 안정성은 pH 의 산성측보다 pH 까지의 알칼리 범위에서 안정된 항균활성을 유지하였다. 특히, E. coli 및 P. mirabilis에 대한 항균활성은 pH 12.0에서도 대조구와 거의 대

태국산과 베트남산의 용안육 원료 및 그 발효물의 전자공여능, 일산화질소(NO) 생성효과, 인체암 세포주인 자궁경부암세포(HeLa) 및 간암세포(HepG2)의 항암활성 효과를 조사하였다. 원료 용안육의 총 유기산은 태국산 용안육(473.49 mg/g)이 베트남산(148.48 mg/g) 용안육에 비하여 3.2배 높은 함량을 나타내었고, 전체 유기산의 각각 89.2%와 86.8%를 나타내었으며, 주요 유기산은 formic acid와 malic acid