To increase industrial applicability of Astragalus membranaceus (AM) as immunostimulating materials, hot-water extract (AME) was prepared from AM and fermented with Kimchi-lactic acid bacteria (Lactobacillus sakei & Leuconostoc mesenteroides) to prepare fermented AM-postbiotics (FAME). Although FAME prepared from AM-postbiotics did not show a significant enhancement in macrophage stimulating activity compared to non-fermented AME, crude polysaccharide (FAME-CP) fractionated by EtOH precipitation from FAME showed significantly higher macrophage stimulating activity than AME-CP. Compared to AME-CP, FAME-CP showed dramatic changes in component sugar and molecular weight distribution. FAME-CP was a polysaccharide with a major molecular weight distribution of 113.4 kDa containing Man (44.2%), Glc (19.3%), Gal (10.2%), GalA (10.2%), and Ara (7.4%) as sugar components. FAME-CP with enhanced macrophage stimulatory activity not only increased expression levels of mRNA genes encoding macrophage-activated factors (iNOS, TNF-α, MCP-1, IL-6, and COX-2), but also led the nuclear translocation of activated p65 and c-Jun. In conclusion, crude polysaccharide from AM-postbiotics fermented with lactic acid bacteria could increase industrial applicability as a functional material with enhanced immunostimulating activity than AME-CP.

Dental caries is an infectious disease that is caused by the interaction between the host, the diet, and a diverse microbial community. This study illustrated the anticariogenic effects of THYJ-15 against Streptococcus mutans, a major agent of dental caries. THYJ-15 was identified as Latilactobacillus sakei subsp. sakei through 16S rRNA sequencing, with a similarity of 99.72% to L. sakei subsp. sakei JCM 1157T. The cell-free supernatant of L. sakei subsp. sakei THYJ-15 observed MIC values of 10 mg/mL and MBC values of 20 mg/mL against S. mutans KACC 16833T. The cell-free supernatant of L. sakei subsp. sakei THYJ-15 showed significant inhibitory effects on biofilm formation, acid production and glucosyltransferases(GTFs) production against S. mutans. As a results, it was confirmed that L. sakei subsp. sakei THYJ-15 is a lactic acid bacterium possessing notable anticariogenic effects. Accordingly, L. sakei subsp. sakei THYJ-15 is expected to have great potential to be used as a basic substance for dental caries treatment caused by S. mutans.

To enhance the bioavailability and bioactivities of mixed herbal medicines (RW), they were fermented with lactic-acid bacteria isolated from kimchi into postbiotics (FRW). Then, from the results of the 16s rRNA sequencing analysis, lactic acid bacteria isolated from kimchi were identified to be of two species, namely Lactobacillus sakei and Leuconostoc mesenteroides. The FRW prepared from the RW were extracted using hot water (HW) and 70% EtOH (EtOH) for comparison of their macrophage-stimulating activities. Based on a comparison of the activities of the FRW extracts, nitric oxide (NO) production of HW was significantly higher than that in EtOH. An analysis of the chemical properties of the extracts showed that HW had higher contents of neutral sugar and uronic acid than EtOH as well as contained a large amount of glucose. In addition, crude polysaccharide (CP) was prepared to enhance the macrophage-stimulating activity. The FRW-CP not only secreted immunostimulatory mediators but also increased the expression of immunostimulatory genes (iNOS, TNF-α, MCP-1, and IL-6). The fractionated FRW-CP contained about 90% neutral sugars, and these sugars were mainly composed of glucose, galacturonic acid, and arabinose. Thus, FRW prepared by fermentation of RW with kimchi lactic acid bacteria were found to be immunostimulatory modulators.

In this study, probiotic properties such as acid resistance, bile tolerance, intestinal adhesion and fat accumulation inhibition of lactic acid bacteria isolated from kimchi were investigated in order to develop probiotics effective anti-adipogenic effects. Among the 120 types of lactic acid bacteria isolated from kimchi, 42 types of lactic acid bacteria being to acid resistance, 35 types of lactic acid bacteria being to bile resistance, and 24 types of lactic acid bacteria being to both acid resistance and bile resistance were selected. These 24 types were tested for the intestinal adhesion ability which is an essential factor of probiotics’ function and L. rhamnosus GG was used as a positive control in this test. 10 types of lactic acid bacteria having the intestinal adhesion ability were selected. The selected 10 types of lactic acid bacteria were treated in 3T3-L1 cells and intracellular fat was stained with Oil Red O reagent to measure fat accumulation. As a result, in the group treated with lactic acid bacteria OS-15, 48, 102 and 120, fat accumulation was significantly decreased compared with the non-treated group. And the strain OS-48 showed the greatest inhibitory effect on fat accumulation. The lactic acid bacterium OS-48 was identified as Lactiplantibacillus plantarum by analysis based on 16S rRNA sequencing and was named Lactiplantibacillus plantarum OS-48. Therefore, based on the results of this study, L. plantarum OS-48 is expected to be very useful as probiotics with anti-obesity effect in the food industry such as fermented food and functional food.

This study aimed to investigate the effects of antioxidant and anti-inflammatory activities of heat-killed lactic acid bacteria (LAB) produced under different temperature conditions. Regarding probiotic properties, Limosilactobacillus fermentum SMF743 and Lactiplantibacillus plantarum SMF796 isolated from kimchi showed strong acid and bile salt resistance, adhesion activity onto HT-29 cells, and antimicrobial activity against pathogenic bacteria. Based on the results of thermal death time and temperature, heat-killed LAB cells (1 mg/mL) were prepared by heating at 70oC (180 min), 80oC (120 min), 100oC (30 min), and 121oC (15 min). The heat-killed SMF743 and SMF796 showed significantly higher DPPH and ABTS radical scavenging activities than live cells (p<0.05). The heat-killed SMF743 and SMF796 at 70oC or 121oC revealed stronger DPPH and ABTS radical scavenging activities and inhibition of nitric oxide production than those at 80oC or 100oC. Furthermore, heat-killed SMF743 and SMF796 at 121oC significantly reduced the gene expression levels of tumor necrosis factor-, inducible nitric oxide synthase, and cyclooxygenase- 2 up to 53.33%, 58.67%, and 83.67%, respectively, in lipopolysaccharide (LPS)-induced RAW264.7 cells (p<0.05). These results suggest that heat-killed L. fermentum SMF743 and L. plantarum SMF796 can be used as natural antioxidants and anti-inflammatory agents.

본 연구에서는 선행연구를 통해 병원성 박테리아의 억제효과가 입증된 kefir 유래 유산균 L. pentosus BMSE-K006과 L. pentosus BMSE-K009의 다제내성 균주를 포함하는 Staphylococcus spp., Escherichia spp. 등 총 7주에 대한 억제효과를 확인하고자 하였 다. L. pentosus BMSE-K006과 L. pentosus BMSE-K009는 대 체로 다제내성 균주 중 그람 음성균에 대한 억제효과가 더 큰 것으 로 확인되었으며, E. coli 1507 CCARM 0236을 제외한 모든 지 시 균주에서 L. pentosus BMSE-K009보다 L. pentosus BMSEK006의 항균효과가 더 우수한 것으로 확인되었다. 본 연구는 kefir 유래 유산균의 다제내성 균주에 대한 우수한 항균효과를 입 증할 수 있는 기초자료가 될 수 있으며, 추후 probiotics 특성 및 안전성에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

김치로부터 내산성, 내담즙성 및 항산화활성이 우수한 유산균을 분 리하였으며, 프로바이오틱스 활성이 우수한 2종의 균주를 스타터 로 선정하여 고농도의 홍삼 추출물이 보강된 요구르트를 제조하고, 그 품질특성을 평가하였다. 가정에서 제조된 배추김치로부터 분리 한 L. plantarum SY46과 L. brevis SY65 균주는 인공위액과 담 즙염에 대한 저항성, 병원균에 대한 항균활성 및 항산화활성이 상 업용 프로바이오틱스 균주인 L. rhamnosus GG(LGG)와 비교하 여 우수하였으며, auto-aggregation과 co-aggregation 능력은 유사한 특성을 나타내었다. 홍삼 추출분말 5%와 10%가 각각 첨가 된 우유에 SY46과 SY65의 복합 균주를 접종하고 24시간 발효한 결과, 홍삼 요구르트의 pH는 각각 4.46과 4.28, 산도는 1.25%와1.53%, 유산균 생균수는 9.26와 9.90 Log CFU/mL를 나타내었다. 홍삼의 첨가량이 증가할수록 DPPH 라디칼 소거능과 β-carotene bleaching 억제능이 증가되어, 유산균체의 항산화능과 더불어 홍 삼이 요구르트의 항산화능을 높이는데 기여하는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구결과, L. plantarum SY46과 L. brevis SY65 균주 를 스타터로 활용하여 프로바이오틱스 및 홍삼의 기능성이 강화된 요구르트의 제조가 가능할 것으로 기대된다.

In this study, we investigated the effects of adding oat and lactic acid bacteria on the quality and functionality of yogurt. Yogurt was fermented with various lactic acid bacteria,; Lactobacillus acidophilus (LA), Lactobacillus delbrueckii sub. bulgaricus (LB), and Streptococcus thermophilussei (ST) and quality properties, β-glucan content, antioxidant activity were estimated. The quality of control and oat added yogurt (OY) showed significant differences depending on the type of strain and combination. The addition of oats significantly accelerated the lactic acid bacteria production, decreased the pH, and increased the titratable acidity and count of the viable cells compared to the control. Acid production was highest in ST, with the complex strains containing ST and LALBST showing high quality characteristics. The viscosity of oat yogurt was higher than that of the control group, and LALBST was also significantly higher than that of the control group. The β-glucan content of OY was 0.14-0.2%, and the organic acid content and antioxidant activity were also significantly increased by the addition of oats. As a result, it is thought that the addition of oats and a combination of lactic acid bacteria can be used for improving the quality and functionality of yogurt.

이상의 결과를 종합하면, 혼합유산균 2종(Bifidobacterium animalis ssp. Lactis Bf141와 Lactobacillus rhamnosus Lb102)의 섭취는 고지방식이 유도 비만 마우스에서 체중, 체지방, 제지방, 골밀도 등 주요 체성분에 영향을 주지 않았다. 혼합유산균은 식욕 조절 효과를 위해 측정한 사료 섭취량에도 영향을 주지 않았으며, 간 조직 무게에도 영향을 미치지 않았다. 인슐린저항성과 포도당신생합성의 주요 지표인 공복혈당량 또한 혼합유산균 급여에 의해 변화 하지 않았다. 또한 혼합유산균은 심혈관질환의 지표로 사용되는 혈중 중성지방 및 총 콜레스테롤에 영향을 주지 않았으며, 체내 지방의 소화 및 흡수율에서도 영향을 미치지 않았다. 결론적으로, 고지방식이유도 비만 마우스를 이용하여 혼합유산균(Bf141 + Lb102)의 항비만 생리활성 을 검증한 결과, 유의미한 물리적, 대사적 표현형 개선은 검증되지 않았다. 따라서, 추후 개별 보다 다양한 혼합 조건 및 농도로 연구를 설계하여 혼합유산균의 항비만 효과를 검증할 필요성이 있다.

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.

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.

본 연구는 국내 유통 중인 호상형 및 액상형 요거트 등 20개 발효유 제품의 유산균 생균수 및 사용 균주를 분석하여 제품의 표시사항과 비교하였다. 분석 제품의 생균수는 2.7×107-5.6×1010CFU/mL의 범위로 『식품의 기준 및 규격(제2021-26호)』의 기준치(1.0×107-1.0×108CFU/mL 이상)를 만족하였다. 순수분리된 유산균의 16S ribosomal RNA 유전자 염기서열 정보를 미국국립보건원(NCBI) GenBank 데이터베이스에 등록되어있는 생물종의 염기서열과 비교함으로써 제품에 사용된 유산균의 종을 동정하였다. 동정된 균주는 Lactobacillus 6종(L. paracasei, L. acidophilus, L. plantarum, L. rhamnosus, L. helveticus, L. delbrueckii subsp. bulgaricus), Lactococcus 1종(Lc. lactis), Streptococcus 1종(S. thermophilus)으로 모두『건강기능식 품의 기준 및 규격(고시 제2019-149호)』에서 제시한 프로바이오틱스 제품에 사용될 수 있는 미생물로 확인되었다. 제품별 균주 사용 빈도는 L. paracasei (n=7), L. acidophilus (n=5), L. helveticus (n=5), S. thermophilus (n=3), L. rhamnosus (n=2), L. delbrueckii subsp. bulgaricus (n=2), Lactobacillus plantarum (n=1), Lc. lactis (n=1) 순 으로 조사되었다. 소비자 알권리 및 신뢰도 향상을 위하여 사용된 프로바이틱스 미생물의 균주명 등의 제공이 필요할 것으로 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.