산업적 유산균 배양의 가격대비 효율성을 높이기 위하여 질소원, 탄소원 및 무기염물을 기본량으로 기본배지를 제조하고, 효율적인 고농도 유산균체를 수득하기 위하여 pH조절제로서 따로 첨가되어지는 합성 화학물질을 대신하여 미역을 실험에 사용하였다. 미역의 최적의 첨가 방법을 찾고자 추출, 착즙, 분말의 형태로 배지를 제조하여 유산균증식능 평가한 결과, 착즙의 형태에서 유산균 증식능이 가장 큰 것으로 확인되었다. 이러한 실험 결과를 통해, 폐기되어 환경오염의 원인이 되는 가식부 외 미역을 유산균 배양배지에 착즙형태로 첨가함으로서 종래 pH 조절을 위해 완충액으로 첨가되는 합성 화학물질을 대체하여 활용될 수 있음을 확인하였다. 또한 미역첨가 기본배지 선정에 따른 배지 단가를 절감하면서 높은 균체 수율을 얻는 등 충분한 경제적 장점을 기대할 수 있다. 이러한 연구결과는 미역을 이용함

This study was to investigate anti-skin wrinkle effect of Agastache rugosa Kentz extracts by extraction processes.In the comparison of the effect of the solvent extraction, the extracts by 70% ethanol (EE) showed better biological activitiesthat those by hot water. Therefore, further fermented Agastache rugosa was applied to 70% ethanol extraction process(FEE). FEE showed higher DPPH scavenging activity of 62.98% than EE’s 62.71% at 1.0㎎/㎖, but there was no significant.Elastase inhibition was measured 23.0% from FEE at 1.0㎎/㎖. Cytotoxicity showed the highest 16.26% from FEE, thisvalue is safe in the cell experiment. Collagen production showed 113.1ng/㎖ from FEE, on the other hand EE was measured77.4ng/㎖ in adding 1.0㎎/㎖. MMP-1 production was observed 1398pg/㎖ from FEE and EE was measured1632pg/㎖. These results were found the highest antioxidant and anti-wrinkle effect. As a result, it was also confirmed thatanti-skin wrinkle activities of the Agastache rugosa Kentz extract was correlated with anti-oxidant activities.

본 연구에서는 비 상품 부추의 산업적 활용의 활성화를 위해 제 2형 당뇨모델인 db/db 마우스에서 부추 추출물과 부추 발효물에 대한 항당뇨 효과를 조사하였다. 부추 발효 물 제조를 위한 균주선발을 위해 L. acidophilus, L. plantarum, L. casei을 접종하여 배양시킨 부추 추출물(부추 발효물)에 대한 전자공여능을 측정한 결과, L. acidophilus, L. plantarum 부추 발효물은 활성이 증가되었으나 L. plantarum 접종한 부추 발효물의 superoxide radical 소거능 은 부추 추출물의 0.6배 수준으로 감소하였다. L. plantarum 와L. casei 균주를 접종한 부추 발효물의 superoxide radical 소거능은 부추 추출물과 유사한 수준을 나타내었다. 따라 서L. plantarum과L. casei를 이용하여 발효한 부추 발효물 과 부추 추출물을 제2형 당뇨질환 동물모델인db/db mice에 두 가지 농도구간으로(저농도 : 200 mg/kg, 고농도 : 400 mg/kg) 경구 투여한 후, 항당뇨 효능을 평가하였다. 체중 및 식이섭취량을 측정한 결과, 저농도 부추 발효물을 투여 하였을 때, 식이섭취량의 변화 없이 체중증가량이 유의적 으로 감소되는 것을 확인할 수 있었다(p<0.05). 혈당증가량 과 혈청 내 insulin 함량은 고농도 부추 추출물을 투여하였을 때, 유의적으로 감소되었고, 부추 발효물을 투여한 군에서 도 감소되는 경향을 나타내었다(p<0.05). 경구 당 부하검사 결과에서도 고농도의 부추 추출물 및 부추 발효물을 투여한 군에서 포도당 내성 효과가 개선되는 것으로 나타났다. 당 뇨병에 의해 감소된 혈청 내 GLP-1 농도는 고농도 부추 추출물 및 고농도의 부추 발효물 투여로 인해 증가되었으며 이상의 결과들은 부추 추출물 및 부추 발효물이 GLP-1 분비 를 증가시켜 insulin 저항성을 개선시킬 수 있음을 나타낸다. 비록 본 연구결과에서 제2형 당뇨질환에 대한 항당뇨 효능 은 부추 추출물이 부추 발효물 보다 더 효과적인 것으로 나타났으나, 두가지 유산균으로 혼합발효한 부추 발효물은 부추 추출물과 유사한 수준의 항당뇨 효능을 보임과 동시에 제2형 당뇨병으로 인한 체중증가도 감소시킬 수 있어 비만 을 동반하는 제2형 당뇨병의 예방과 개선을 위한 기능성 소재로 활용될 수 있을 것이라 사료된다.

This study was conducted to evaluate the biopreservative potential of a bacteriocin-containing cell-free culture from Lactococcus lactis A164 on tofu. In order to increase the shelf-life of tofu, cell-free culture of A164 was added to tofu coagulant agent for coagulation process. Compared with tofu treated with distilled water, lactic acid, or cell-free culture from Lactobacillus plantarum P23, the tofu treated with a bacteriocin-containing cell-free culture from A164 could significantly suppress the number of total bacteria and extend the shelf-life of tofu. The antibacterial activity of tofu treated with cell-free culture from A164 was further evaluated by using modified agar diffusion method with Weissella paramesenteroides ATCC33313, as an indicator strain. The cell growth of the indicator strain was significantly inhibited by tofu treated with cell-free culture from A164. These results indicate that a bacteriocin-producing strain, L. lactis A164, can be used as a biopresevative for extending the shelf life of fresh-processing foods such as a tofu.

Gamma-aminobutyric acid (GABA) is a non-protein amino acid that is widely distributed in animals, plants, and microorganisms. GABA acts as a primary inhibitory neurotransmitter in the mammalian central nervous system, and is synthesized by the irreversible α-decarboxylation of acidic glutamate in the presence of glutamate decarboxylase. GABA is not only present in the central nervous system, but is also found throughout the body. GABA plays a major role in human health because it has numerous physiological functions and positive effects on many physiological disorders. Many microorganisms which possess glutamate decarboxylase have been reported to produce GABA from many food media containing glutamate. Among them, the major GABA-producers are lactic acid bacteria (LAB), which have been isolated from variety of fermented foods such as kimchi, cheese, and salted seafood. Some GABA-producing LAB strains have been shown a great potential in large-scale fermentation for the mass production of GABA by optimizing the medium composition and culture condition. In recent years, the development of natural GABA and GABA-rich products fermented by LAB is being intensively studied due to the potential health benefits of orally ingested GABA. This article is focused on the GABA-producing LAB species, GABA-rich products fermented by LAB, and health benefits of GABA-rich products.

새로운 주름개선제 성분을 찾기 위해서 본 연구에서는 사람 피부 섬유아세포의 세포독성, 콜라겐 생합성, matrix metalloproteinase-I (MMP-1) 및 elastase 저해활성에 대한 Lactobacillus plantarum으로 발효된 오미자 발효액의 주름개선 효과를 평가하였다. 먼저, 오미자 추출물은 L. rhamnosus으로 37℃에서 1일 동안 발효하였다. 발효물의 세포독성은 cytopathic effect reduction 방법에 의해 평가하였다. 콜라겐 생합성에 대한 발효물의 영향은 procollagen type-IC peptide EIA kit에 의해 평가하였으며, matrix metalloproteinase-I(MMP-1)에 대한 발효물의 영향은 Matrix Metalloproteinase-1 Biotrack activity Assay Kit에 의해 평가하였다. Elastase inhibition assay는 기질로써 N-Suc-(Ala)3-nitroanilide을 사용하여 기질 반응에 의해 평가하였다. 결과로써 오미자 발효물은 사람 피부 섬유아 세포에 대해 100μg/mL의 농도에서 세포독성을 나타내지 않았다. 또한 오미자 발효물은 콜라겐 생합성을 촉진시켰으며, MMP-1의 저해 효과를 나타내었다(p < 0.05). Elastase inhibition assay에서 오미자 발효물의 IC50은 36.4μg/mL이었다. 그러므로 본 연구에서 오미자 발효물은 주름개선 효과를 보유하고 있으며, 이것은 피부의 주름개선을 위해 사용가능하리라 사료된다.

막걸리의 synbiotics 기능성을 향상시키기 위하여 유산균을 선발하고 이를 이용한 막걸리 최적 발효공정을 개발하였다. 막걸리에서 분리한 유산균은 Lactobacillus casei,Lactobacillus paracasei, Lactobacillus plantarum, Lactoba-cillus brevis와 Pediococcus acidilactici의 5종의 균주로 확인되었으며, 이들 중 발효특성, pH 내성 및 담즙산염 내성평가를 통해 막걸리의 probiotics로서 Lactobacillus planta-rum JS1 (KFCC11566P)를 최종 선발하였다. 또한 최적 발효조건 설정을 위해 누룩과 입국의 발효제 사용여부, 원료의 증자여부, 발효조건 등을 토대로 발효과정 중 효모의 생육을 저해하지 않으면서 이상발효 현상을 보이지 않고 최종 L. plantarum JS1의 균체량이 높은 공정을 설정하였다.최종 개발된 공정은 L. plantarum JS1을 쌀의 0.012% 첨가량으로 효모와 동시에 접종하고, 발효제로 입국을 사용하며, 무증자쌀을 이용, 25oC에서 발효시키는 방법으로, 이를 막걸리의 synbiotics 기능향상을 위한 최적 공정으로 설정하였다.

김치 과숙에 관여하는 균주와 대장균의 성장을 억제하는항균활성을 지닌 균주를 김치로부터 선발하고자 하였다. 전국 6개도의 배추김치 10종으로부터 분리한 500여개의 균주를 대상으로 김치의 과도한 산생성에 관여할 것으로 예상되는 P. pentosaceus, Lb. sakei, Lb. plantarum과 원·부재로로부터 초기에 유입되는 대장균군의 저감화를 위하여 E.coli에 대한 항균활성을 살펴본 결과, 2-7 30 균주가 모든지시균주에 대해 뚜렷한 생육저지환을 나타내었다. 지시균주들에 대해 일부 항균활성을 나타낸 15균주를 최종적으로선발하여 동정한 결과, Lb. sakei, Lb. plantarum, Lb. brevis,Lb. paraplantarum, Leu. citreum으로 각각 동정되었다.

김치는 한국을 대표하는 젖산발효식품으로 현재까지 김치에서 분리한 다양한 유산균종들이 생산하는 박테리오신에 대한 연구가 진행되어왔다. Lactococcus, Lactobacillus,Leuconostoc 및 Pediococcus 속 균주들이 여기에 속하며, 특이한 점은 이들 김치 유래 박테리오신은 김치 산패균으로알려진 Lactobacillus plantarum을 지시균으로 사용하여 대부분 탐색되었다. 이들 박테리오신은 유산균과 Listeria mo-nocytogenes을 포함한 그람양성균에 대하여 항균활성을 나타냈으며, 이들 중 몇몇은 E. coli 및 Salmonella Typhimu-rium과 같은 그람음성균에 대하여도 항균활성을 나타냈다.또한 이들이 생산하는 박테리오신은 대부분 class II에 속하는 저분자량의 박테리오신으로 pH 및 열에 매우 안정한특성을 나타내었다. 하지만 이들 중 Lactobacillus paraplan-tarum C7가 생산하는 paraplantaricin C7만이 신규 박테리오신으로 이들 박테리오신의 아미노산 서열 분석 및 박테리오신 생산 유전자의 유전학적 해명은 비교적 잘 알려지지 않았다. 앞으로 다양한 종류의 김치 시료로부터 신규 박테리오신 생산 균주의 탐색 및 김치의 metagenome 정보를기초로 한 신규 박테리오신 유전자 확보 등의 연구가 진행되어야 할 것으로 생각된다.

본 연구에서는 소염, 항염 작용이 뛰어난 작물로 알려진 황금을 유산균인 Lactobacillus rhamnosus를이용해 발효를 통한 황금의 추출물에 대한 추출공정별 항염증 효과 증진을 측정하였다. 추출 공정으로는 일반열수추출(WE), 일반 70% 에탄올 추출(EE), L. rhamnosus 발효 열수 추출(FWE), L. rhamnosus 발효 70%에탄올 추출(FEE)로 나누어 진행하였다. 각각의 추출 공정별 수율 측정결과 발효 70% 에탄올 추출이 25.9%로최대 수율을 얻었으며, 발효 열수 추출, 일반 70% 에탄올 추출, 일반 열수 추출 순으로 높은 수율을 얻었다.추출 공정별 세포독성 측정에서 발효 황금 에탄올 추출물의 농도가 1.0 mg/mL일때 9.8%로 가장 낮은 세포독성을 나타냈으며, 일반 에탄올 추출의 경우 22.6%로 가장 높은 세포 독성을 가졌다. Hyaluronidase 저해 효과는 발효 황금 에탄올 추출물의 농도가 1.0 mg/mL에서 최대 46.8%의 hyaluronidase 저해 활성을 보였으며,NO 생성량 및 PGE2 생성량 측정도 1.0 mg/mL 농도의 발효 황금 에탄올 추출물이 각각 36%의 최대 NO 생성량 감소 및 810 pg/mL의 낮은 PGE2 값을 나타냈다. 따라서 황금의 항염증 관련 효과를 위한 최적 추출 공정으로는 발효를 통한 황금의 70% 에탄올 추출 수율이 가장 높았으며, 이에 따라 항염증 관련 생리활성 물질이보다 더 많이 용출됨을 확인할 수 있다.

The antifungal activity against cheese fungi by lactic acid bacteria isolated from kimchi was investigated. Eight fungi were isolated from cheese in the cheese ripening room. Two of them were identified as Penicillium and Cladosporium via ITS-5.8S rDNA analysis. Twenty-two species of lactic acid bacteria with antifungal activity were isolated from kimchi. Two of them were identified as Lactobacillus and Pediococcus via 16S rRNA sequence analysis. Of the 22 lactic acid bacteria species, six were selected (L. sakei subsp. ALJ011, L. sakei subsp. ALI033, L. sakei subsp. ALGy039, P. pentosaceus ALJ015, P. pentosaceus ALJ024 and P. pentosaceus ALJ026) due to their higher activity against the eight fungi isolated from cheese in the cheese ripening room; and among the six species, the P. pentosaceus ALJ015 and P. pentosaceus ALJ024 isolates from the Jeonju area kimchi and the L. sakei subsp. ALI033 isolate from the Iimsil area kimchi had higher antifungal activity than the other lactic acid bacteria. The minimum inhibitory concentration (MIC) of L. sakei subsp. ALI033 against the eight fungi isolated from cheese in the cheese ripening room was 62.5 ㎍/mL.

This study was conducted to investigate the antibacterial activity of lactic acid bacteria isolated from traditional fermented foods and to develop a new starter for fermented milk. The isolates were identified using 16S rDNA sequencing and named Lactobacillus plantarum A, Leuconostoc lactis B and L. acidophilus C. The activity of these strains to inhibit the growth of food-borne human pathogens (Escherichia coli NCTC 12923, Salmonella Typhimurium NCTC 12023, Listeria monocytogenes NCTC 11994) was measured using the paper disc method. All these strains showed strong antibacterial activity against Li. monocytogenes NCTC 11994. The experiment groups were the fermented milks with these strains, and the control group was the fermented milk with the commercial starter (ABT 5). The change of pH, acidity and viable cell counts were measured during their aging time. All the experiment groups showed a significant difference in their aging times compared to the control group. However, the sensory test showed that the experiment groups can be used as useful starters for fermented milk. This result suggests that L. plantarum A, Leu. lactis B and L. acidophilus C have the potential to be developed as new starters for fermented milk.

Atopic dermatitis (AD) is a common chronic inflammatory disease associated with a cutaneous hypersensitivity reaction to an allergen. Although the incidence of AD is increasing these days, therapeutics has yet to be developed for its treatment. The aim of this study was conducted in order to compare and investigate the characteristic between the Castanea crenata inner shell extract (CS) and the Castanea crenata inner shell extract fermented by Lactobacillus bifermentans (FCS) for an anti-atopic medication. The total polyphenol and flavonoid contents were similar to CS and FCS. In the DPPH and superoxide anion radical scavenging, the CS and FCS had the potential for antioxidant activities. Both of them did not exhibit cytotoxicity to HS68 cells. The evaluation of the anti-inflammatory activity in Raw264.7 cells demonstrated that the FCS has inhibited the LPS-induced production of nitric oxide as compared to the CS. The anti-atopic dermatitis test was done through the induction of DNCB in AD hairless mice. The FCS has inhibited the development of the atopic dermatitis-like skin lesion by transdermal water loss, melanin and erythema of the skin as compared to the CS. Moreover, the pro-inflammatory cytokine IL-1β and TNF-α production in hairless mice were inhibited by the FCS treatment. It indicates that the fermentation of the Castanea crenata inner shell has the potential for the treatment of atopic dermatitis.

This study was done in order to investigate the bioconversion of ginsenoside, as well as the quality characteristics of fermented ginseng, by using lactic acid bacteria. Quality characteristics such as the thin layer chromatography(TLC) pattern, ginsenosides, total phenolic content, electron donating ability, and total sugar of fermenting ginseng and red ginseng were analyzed. The ginsenoside Rg2r, Rh2s and Rh2r of the fermented ginseng and red ginseng for 65 hours at a temperature of 37℃ were not detected. The ginsenoside Rg1 and Re contents have decreased, while the Rh1, Rg2s, Rd, Rg3r, and Rg3s have increased due to fermentation. The ginsenoside Rg3 of the fermented red ginseng has increased and the contents were 114.83∼131.68 μg/mL (control 104.56 μg/mL). The total phenolic content and electron donating ability of the red ginseng have totally decreased after 7 days of fermentation. The total phenolic contents of the fermented ginseng and red ginseng with different lactic acid bacteria did not show any tendency as different strains. The electron donating ability of the fermented ginseng has increased; however, the electron donating ability of the red ginseng has decreased. The total sugars of the fermented ginseng and red ginseng with different lactic acid bacteria have also decreased.

L. brevis HY7401, L. helveticus HY7801 및 B. longum HY8004의 복합유산균 R&B Balance^®의 대장염 개선 효과를 DSS 처리 마우스에서 평가하였다. R&B Balance^® 섭취에 의해 대장길이 축소, MPO 활성과 같은 대장염 증상이 감소하였으며, 분변내 chondrointinase 활성과 분변 유전독성을 현저하게 감소시키는 것으로 나타났다. T-RFLP pattern의 군집 분석 결과, DSS-유도 대장염 마우스의 미생물총은 정상적인 마우스와 다르며, R&B Balance^®의 투여는 장내 미생물총의 다양성에 영향을 미칠 수 있음을 확인하였다. 따라서 R&B Balance^®는 DSS로 유도된 대장염 동물에서 대장염 증상을 개선해주고 분변 내 독성 효소나 유독한 대사산물을 생성을 억제함으로써 대장염을 개선하는 것으로 판단되고 대장염 동물의 장내 미생물 다양성에도 영향을 미치는 것으로 확인되었다.

본 연구에서는 발효유 제품의 특성과 앞으로의 발효유 시장 동향을 이해하기 위해 국내 유통중인 발효유 제품에 사용된 유산균을 분리·동정하고 그 함량을 조사하였다. 국내 5개 회사의 농후발효유 5종과 호상발효유 5종, 총 10종을 구입하였으며, 유산균 표시함량은 대부분 1×10⁸ CFU/mL이었다. BCP 첨가 평판측정용배지와 BS 한천배지를 이용해 생균수를 측정한 결과, 발효유 10종 모두 1×10⁸ CFU/mL 이상의 유산균을 포함하고 있었다. 본 연구에서 모니터링 검사에 사용된 발효유는 모두 표시함량 및 법적 기준(1×10⁸ CFU/mL 이상)을 만족하고 있음을 알 수 있었다.
균 동정을 위해 분리된 유산균에 대해 Gram 염색을 실시하였다. Gram 양성 연쇄상구균, 간균, 다형성 간균 형태를 관찰할 수 있었으며, Gram양성 간균은 유일하게 sample2에서만 관찰되었다. API CHL, API 20A kit를 이용하여 균동정을 실시한 결과, 발효유 10종 모두에서 관찰되었던 Gram 양성 연쇄상구균은 S. thermophilus(99.2%)였으며, 다형성 간균은 Bifidobacterium spp.(96.2%)였다. 그리고 유일하게 sample 2에서 관찰되었던 Gram 양성 간균은 L. rhamnosus(99.8%)였다. 유산균 초기 접종량, 생장 적온, 필요 영양분, 내산성의 차이로 S. thermophilus, Bifidobacterium spp. 이외의 유산균을 동정할 수 없었지만 국내 발효유 회사는 배양시간의 단축, 잡균의 오염 방지, 그리고 독특한 향미와 맛을 부여하기 위해 2가지 이상의 혼합균주를 사용하고 있다. 현재 소비자들은 맛과 함께 기능성이 강화된 발효유를 선호하고 있다. 이러한 기능성은 유산균주의 생리 및 발효 특성으로 기능성 유산균주를 활용한 다양한 컨셉의 제품이 지속적으로 시판될 것으로 기대된다. 향후 발효유 시장은 고유의 기능성 유산균주 발굴 및 연구를 위해 많은 투자가 이루어질 것으로 사료된다.

지금까지 보고된 probiotics로서의 유산균의 효과에 대해서는 임상 연구 등을 통해 많이 규명되었다. 앞으로 식품산업에서 유산균을 이용함에 있어 보다 효과적으로 사용하기 위해서는 유산균의 genome에 기반으로 해서 생리 특성, 항균효과, 발효 특성 등을 연구하는 것이 보다 효율적 일 것이다. 그리고, 이러한 유산균 발효에 있어 중요한 부분을 차지하는 bacteriophage에 대한 분자생물학적 특성에 대한 연구와 유산균과의 상관 관계, bacteriophage 내성 균주 개발 등에 대한 연구가 필요할 것이다. 하지만, 국외에서 다양한 유산균을 이용한 의약 분야, 식품 분야 등에서 연구가 활발하게 진행되고 있으나, 국내에서는 최근 들어 유산균 관련 연구가 상대적으로 주춤하고 있는 것으로 보여진다. 따라서, 국내외적으로 건강에 대한 관심이 높아지고 있는 지금 시점에서 보다 광범위한 유산균에 대한 연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다.

유산균은 포자를 형성하지 않으며, 카탈라아제 음성이고, 산에 대해 내성을 가지며, 당 발효의 산물로 유산을 만드는 그람양성 간균이나 구균인 통성혐기성 세균으로 젖산균이라고 한다. 현재까지 Carnobacterium, Dolosigranulum, Enterococcus, Globicatella, Lactobacillus, Lactococcus, Lactosphaera, Leuconostoc, Oenococcus, Pediococcus, Streptococcus, Tetragenococcus, Vagococcus, Weissella 등 20여개의 속이 유산균에 속하는 것으로 알려져 있다. 유산균은 MRS라는 동일한 선택 배지에서 생육하고 생리생화학적 특성에 따른 명확한 구분이 어려워서 전통적인 형태적 생리학적 분류방법으로는 정확한 분류 동정이 어렵다. 그래서 유산균의 분류는 16S rRNA sequence 분석을 기반으로한 분자계통분류학적 결과를 기반으로 다양한 생리생화학적 분석, 형태학적 분석, 화학분류학적 분석 및 분자분류학적 분석 결과가 포함되는 다상분류를 통하여 이루어진다. 이와 같은 연구 결과를 통하여 유산균의 몇몇 속에서는 분류학적 혼재성이 관찰되었고, 그 결과 새로운 속의 탄생 또는 전이 양상이 계속적으로 보고되고 있다. 이와 같은 특징 때문에 유산균의 분류동정은 간단하지 않으며, 새로운 분류기준(key marker) 발굴 등 후속 연구의 확대가 필요하다. 유산균은 계대배양이나 장기보존 시 생존율이 높지 않아 장기보존 관리가 까다로운 균주그룹으로 알려져 있다. 유산균의 보존에는 동결건조법과 동결보존법이 널리 이용되는데 주로 탈지분유를 보존제로 사용한다.