본 연구에서는 초음파 전해수와 오존수로 세척 후 진공 포장되어 판매되고 있는 수삼제품을 개봉하여 냉장고(4℃)에서 보관했던 수삼의 표면으로부터 5% 홍삼농축액 고체배지에서 생장 가능한 미생물을 분리 및 동정하고, 선발된 균주를 이용해 5% 홍삼농축액에 배양하여 이화학적인 특성 변화 및 진세노사이드 전환 양상을 알아보는 데에 목적을 두었다.
수삼의 표면으로부터 5% 홍삼농축액 고체배지에서 생장하는 균주를 선발하여 16S rRNA 분석을 수행한 결과, JW04의 16S rRNA는 1453bp로 구성되어 있으며 EzTaxon BLAST에 의해 Lactobacillus 속에 속하는 것으로 밝혀졌으며, 이 균주는 Lactobacillus paracasei subsp. tolerans KACC 12427T와 98.3%의 ...
본 연구에서는 초음파 전해수와 오존수로 세척 후 진공 포장되어 판매되고 있는 수삼제품을 개봉하여 냉장고(4℃)에서 보관했던 수삼의 표면으로부터 5% 홍삼농축액 고체배지에서 생장 가능한 미생물을 분리 및 동정하고, 선발된 균주를 이용해 5% 홍삼농축액에 배양하여 이화학적인 특성 변화 및 진세노사이드 전환 양상을 알아보는 데에 목적을 두었다.
수삼의 표면으로부터 5% 홍삼농축액 고체배지에서 생장하는 균주를 선발하여 16S rRNA 분석을 수행한 결과, JW04의 16S rRNA는 1453bp로 구성되어 있으며 EzTaxon BLAST에 의해 Lactobacillus 속에 속하는 것으로 밝혀졌으며, 이 균주는 Lactobacillus paracasei subsp. tolerans KACC 12427T와 98.3%의 상동성을 보임으로써 Lactobacillus paracasei JW04로 명명하였다. 이 균주의 효소 테스트 결과, esterase, leucine arylamidase, valine arylamidase, cystine arylamidase, phosphatase acide, naphtol-AS-phosphohydrolase, α-glucosidase, β-glucosidase의 활성이 있었고, β-galactosidase, β-glucuronidase의 활성이 있는 Lactobacillus paracasei subsp. tolarens KACC 12427T와는 생화학적 특성이 다름을 알 수 있었다. ertythritol, D/L-arabinose, ribose, D/L-xylose, galactose, D-glucose, D-fructose, esculin, N-acetyl- glucosamine, α-methyl-D-glucoside 등의 당을 이용하여 산을 생성함을 알 수 있었고, D-mannose, maltose, lactose를 이용하여 산을 생성하는 Lactobacillus paracasei subsp. tolarens KACC 12427T와는 그 생화학적 특성이 다름을 확인할 수 있었다.
5% 홍삼농축액에서의 Lactobacillus paracasei JW04의 생육은 단일 배양 시 7일까지, Lactobacillus pentosus 6105와 혼합배양 시에는 6일까지만 성장률을 보였고 그 이후에는 균 생장이 급격히 저하했고, pH는 단일 또는 혼합 배양 시 발효 1일째 3.4~3.6범위 내로 떨어졌으며 그 이후로는 큰 변화가 없었다. 5% 홍삼농축액에서의 Lactobacillus paracasei JW04의 환원당은 5일째 각각 52.17±0.17 ㎍/㎖ (단일), 38.04±0.14 ㎍/㎖ (혼합)를 보였으며 폴리페놀은 1일째 각각 19.72±0.15 ㎍/㎖ (단일), 22.12±0.13 ㎍/㎖ (혼합), 산성다당체는 5일째 각각 0.82±0.035 ㎍/㎖ (단일), 0.65±0.048 ㎍/㎖ (혼합)으로서 함량이 가장 높음을 보였다. 발효하는 동안 진세노사이드 Rg3(R)은 거의 생성되지 않는 반면 진세노사이드 Rg3(S)의 함량은 5일째 0.16 ㎍/㎖ (단일), 0.17 ㎍/㎖ (혼합)로 가장 높음을 알 수 있었다. 본 결과는 각 처리구간의 뚜렷한 유의적인 차이가 없지만 접종 시 균의 양을 증가시켜 반응할 경우 Rg3함량의 변화와 상호 관련성을 더욱 뚜렷이 알 수 있을 것이다. acetic acid butyl ester는 달콤한 과일향기의 한 성분으로서 L. paracasei JW04로 발효시킨 5% 홍삼농축액에서 더 많이 검출되었다.
그 결과 Lactobacillus paracasei JW04는 프로바이오틱 미생물로서 홍삼 발효에 이용 시 인체에 대한 유산균의 효능과 면역증강효과가 있는 산성다당체 그리고 항산화효과가 있는 폴리페놀의 영향으로 높은 시너지 효과를 가진 발효 음료를 생산할 수 있을 것으로 기대되어진다.
본 연구에서는 초음파 전해수와 오존수로 세척 후 진공 포장되어 판매되고 있는 수삼제품을 개봉하여 냉장고(4℃)에서 보관했던 수삼의 표면으로부터 5% 홍삼농축액 고체배지에서 생장 가능한 미생물을 분리 및 동정하고, 선발된 균주를 이용해 5% 홍삼농축액에 배양하여 이화학적인 특성 변화 및 진세노사이드 전환 양상을 알아보는 데에 목적을 두었다.
수삼의 표면으로부터 5% 홍삼농축액 고체배지에서 생장하는 균주를 선발하여 16S rRNA 분석을 수행한 결과, JW04의 16S rRNA는 1453bp로 구성되어 있으며 EzTaxon BLAST에 의해 Lactobacillus 속에 속하는 것으로 밝혀졌으며, 이 균주는 Lactobacillus paracasei subsp. tolerans KACC 12427T와 98.3%의 상동성을 보임으로써 Lactobacillus paracasei JW04로 명명하였다. 이 균주의 효소 테스트 결과, esterase, leucine arylamidase, valine arylamidase, cystine arylamidase, phosphatase acide, naphtol-AS-phosphohydrolase, α-glucosidase, β-glucosidase의 활성이 있었고, β-galactosidase, β-glucuronidase의 활성이 있는 Lactobacillus paracasei subsp. tolarens KACC 12427T와는 생화학적 특성이 다름을 알 수 있었다. ertythritol, D/L-arabinose, ribose, D/L-xylose, galactose, D-glucose, D-fructose, esculin, N-acetyl- glucosamine, α-methyl-D-glucoside 등의 당을 이용하여 산을 생성함을 알 수 있었고, D-mannose, maltose, lactose를 이용하여 산을 생성하는 Lactobacillus paracasei subsp. tolarens KACC 12427T와는 그 생화학적 특성이 다름을 확인할 수 있었다.
5% 홍삼농축액에서의 Lactobacillus paracasei JW04의 생육은 단일 배양 시 7일까지, Lactobacillus pentosus 6105와 혼합배양 시에는 6일까지만 성장률을 보였고 그 이후에는 균 생장이 급격히 저하했고, pH는 단일 또는 혼합 배양 시 발효 1일째 3.4~3.6범위 내로 떨어졌으며 그 이후로는 큰 변화가 없었다. 5% 홍삼농축액에서의 Lactobacillus paracasei JW04의 환원당은 5일째 각각 52.17±0.17 ㎍/㎖ (단일), 38.04±0.14 ㎍/㎖ (혼합)를 보였으며 폴리페놀은 1일째 각각 19.72±0.15 ㎍/㎖ (단일), 22.12±0.13 ㎍/㎖ (혼합), 산성다당체는 5일째 각각 0.82±0.035 ㎍/㎖ (단일), 0.65±0.048 ㎍/㎖ (혼합)으로서 함량이 가장 높음을 보였다. 발효하는 동안 진세노사이드 Rg3(R)은 거의 생성되지 않는 반면 진세노사이드 Rg3(S)의 함량은 5일째 0.16 ㎍/㎖ (단일), 0.17 ㎍/㎖ (혼합)로 가장 높음을 알 수 있었다. 본 결과는 각 처리구간의 뚜렷한 유의적인 차이가 없지만 접종 시 균의 양을 증가시켜 반응할 경우 Rg3함량의 변화와 상호 관련성을 더욱 뚜렷이 알 수 있을 것이다. acetic acid butyl ester는 달콤한 과일향기의 한 성분으로서 L. paracasei JW04로 발효시킨 5% 홍삼농축액에서 더 많이 검출되었다.
그 결과 Lactobacillus paracasei JW04는 프로바이오틱 미생물로서 홍삼 발효에 이용 시 인체에 대한 유산균의 효능과 면역증강효과가 있는 산성다당체 그리고 항산화효과가 있는 폴리페놀의 영향으로 높은 시너지 효과를 가진 발효 음료를 생산할 수 있을 것으로 기대되어진다.
Novel strain JW04 which is capable to grow on 5% red ginseng extract with agar medium was isolated from fresh commercial ginseng product. 16S rRNA gene sequence analysis revealed that the strain JW04 belongs to the genus Lactobacillus and it is closely related to Lactobacillus paracasei subsp. toler...
Novel strain JW04 which is capable to grow on 5% red ginseng extract with agar medium was isolated from fresh commercial ginseng product. 16S rRNA gene sequence analysis revealed that the strain JW04 belongs to the genus Lactobacillus and it is closely related to Lactobacillus paracasei subsp. tolerans KACC 12427T (98.3)%, Lactobacillus paracasei subsp. paracasei KACC 12361T (98.2%) and Lactobacillus zeae ATCC 15820T (97.8%). Isolated Lactobacillus paracasei JW04 and Lactobacillus pentosus 6105 were used for 5% red ginseng extract (RGE) fermentation by monoculture and coculture, and their changes in chemical composition and ginsenosides were investigated. In coculture with Lactobacillus paracasei JW04 and Lactobacillus pentosus 6105, the total sugar contents of the fermented 5% RGE reached to 38.04±0.14 ㎍/㎖ at 5 days of fermentation, which were found to be reduced levels compared to that of the control (non-fermented 5% RGE, 130±0.13 ㎍/㎖). Polyphenol content showed a maximum value (22.12±0.13 ㎍/㎖) at 1 day of fermentation compared to control. The acidic polysaccharides content was also relatively higher (0.78±0.040 ㎎/㎖) at 5 days of fermentation in the 5% RGE compared to the control (0.45±0.016 ㎎/㎖). In monoculture with Lactobacillus paracasei JW04, the total sugar contents of the fermented 5% RGE decreased 52.17±0.17 ㎍/㎖ at 5 days of fermentation, polyphenol content of that showed a maximum value (19.72±0.15 ㎍/㎖) at 1 day, the acidic polysaccharides content incresed to maximum of 0.82±0.035 ㎎/㎖ at 5days. The content of ginsenoside Rg3(S) was also increased to 0.16 ㎍/㎖ (monoculture), 0.17 ㎍/㎖ (coculture) of fermentation than control (0.10 ㎍/㎖) at 5 day. Acetic acid butyl ester (sweet flavor), volatile compounds of the fermented 5% red ginseng extract using Lactobacillus paracasei JW04, was detected more than Lactobacillus paracasei KACC12427 at 5 days.
Based on these results, Lactobacillus paracasei JW04 as probiotics has beneficial effects which includes modification of ginsenoside components, production of G-Rg3, polyphenol and acidic polysaccharides, sweet flavor in 5% RGE fermentation.
Novel strain JW04 which is capable to grow on 5% red ginseng extract with agar medium was isolated from fresh commercial ginseng product. 16S rRNA gene sequence analysis revealed that the strain JW04 belongs to the genus Lactobacillus and it is closely related to Lactobacillus paracasei subsp. tolerans KACC 12427T (98.3)%, Lactobacillus paracasei subsp. paracasei KACC 12361T (98.2%) and Lactobacillus zeae ATCC 15820T (97.8%). Isolated Lactobacillus paracasei JW04 and Lactobacillus pentosus 6105 were used for 5% red ginseng extract (RGE) fermentation by monoculture and coculture, and their changes in chemical composition and ginsenosides were investigated. In coculture with Lactobacillus paracasei JW04 and Lactobacillus pentosus 6105, the total sugar contents of the fermented 5% RGE reached to 38.04±0.14 ㎍/㎖ at 5 days of fermentation, which were found to be reduced levels compared to that of the control (non-fermented 5% RGE, 130±0.13 ㎍/㎖). Polyphenol content showed a maximum value (22.12±0.13 ㎍/㎖) at 1 day of fermentation compared to control. The acidic polysaccharides content was also relatively higher (0.78±0.040 ㎎/㎖) at 5 days of fermentation in the 5% RGE compared to the control (0.45±0.016 ㎎/㎖). In monoculture with Lactobacillus paracasei JW04, the total sugar contents of the fermented 5% RGE decreased 52.17±0.17 ㎍/㎖ at 5 days of fermentation, polyphenol content of that showed a maximum value (19.72±0.15 ㎍/㎖) at 1 day, the acidic polysaccharides content incresed to maximum of 0.82±0.035 ㎎/㎖ at 5days. The content of ginsenoside Rg3(S) was also increased to 0.16 ㎍/㎖ (monoculture), 0.17 ㎍/㎖ (coculture) of fermentation than control (0.10 ㎍/㎖) at 5 day. Acetic acid butyl ester (sweet flavor), volatile compounds of the fermented 5% red ginseng extract using Lactobacillus paracasei JW04, was detected more than Lactobacillus paracasei KACC12427 at 5 days.
Based on these results, Lactobacillus paracasei JW04 as probiotics has beneficial effects which includes modification of ginsenoside components, production of G-Rg3, polyphenol and acidic polysaccharides, sweet flavor in 5% RGE fermentation.
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