$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

김치유래 Lactobacillus sakei OPK2-59의 ${\\gamma}$-Aminobutyric Acid 생성 및 Glutamate Decarboxylase 활성
${\\gamma}$-Aminobutyric Acid Production and Glutamate Decarboxylase Activity of Lactobacillus sakei OPK2-59 Isolated from Kimchi 원문보기

Korean journal of microbiology = 미생물학회지, v.47 no.4, 2011년, pp.316 - 322  

유진주 (우석대학교 식품생명공학과) ,  오석흥 (우석대학교 식품생명공학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

김치로부터 분리한 유산균 Lactobacillus sakei OPK2-59는 ${\gamma}$-aminobutyric acid (GABA) 생성능력과 glutamate decarboxylase(GAD) 활성을 보유하고 있음이 확인되었다. Lactobacillus sakei OPK2-59를 59.13 mM과 177.40 mM monosodium glutamate (MSG)가 함유된 MRS 배지에서 배양하면 균주의 성장을 위한 최적 온도범위와 pH는 각각 $25-37^{\circ}C$와 6.5였다. 59.13 mM과 177.40 mM MSG 함유 MRS 배지에서 배양온도 $25^{\circ}C$ 조건에서, 48시간 배양하였을 경우 MSG의 GABA 전환율은 각각 99.58%와 31.00%였다. 또한 Lactobacillus sakei OPK2-59 세포추출액을 이용하여 MSG를 GABA로 전환할 수 있었으며, 추출물에 의한 GABA 전환율은 $30^{\circ}C$, pH 5 조건에서 78.51%로 가장 높았다. 세포추출액에 의한 MSG의 GABA 전환에 미치는 무기염의 영향을 조사한 결과 $CaCl_2$, $FeCl_3$, $MgCl_2$를 첨가한 반응액에서 염을 넣지 않고 반응한 control보다 GABA 전환율이 2-3배 증진되는 것으로 조사되었다. 이러한 결과들은 김치 유산균 Lactobacillus sakei OPK2-59의 GABA 생성능은 유산균 세포 내에 존재하는 GAD에 의한 것이며, GAD에 의한 GABA 전환율은 무기염에 의하여 증진될 수 있음을 제안해 주는 것이다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Lactobacillus sakei OPK2-59 isolated from kimchi was found to have ${\gamma}$-aminobutyric acid (GABA) producing ability and glutamate decarboxylase (GAD) activity. When the Lactobacillus sakei OPK2-59 was cultured in MRS broth with 59.13 mM and 177.40 mM monosodium glutamate (MSG), the o...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 또한 유산균의 GABA 생성능은 균주가 보유하고 있는 GAD의 활성화 정도에 따라서도 크게 달라질 수 있는 것으로 예측되고 있다. 따라서 본 연구는 우리고유의 김치로부터 분리한 유산균의 GABA 생성과 GAD 활성화에 관한 것으로 김치 유산균 Lactobacillus sakei OPK2-59를 이용한 효율적인 GABA 생성을 위한 기초자료를 마련하고자 수행 하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
김치 내 유산균의 효능은? 이들 젖산균은 김치 발효과정 중 젖산을 포함하는 각종 유기산, γ-aminobutyric acid (GABA) 등의 생리 활성 물질을 분비하여 김치에 맛과 기능을 부여해 주는 역할을 하는 것으로 밝혀지고 있다(9, 11, 24). 또한 김치 내 풍부한 유산균은 장내의 유해 미생물의 생육을 억제하여 장내 균총을 개선하는 probiotic 효과와 항 avian influenza 효능을 갖는 것으로도 알려져 있다(16). 실제로 김치를 하루에 300 g 먹으면 안 먹은 사람에 비하여 대장에 유산균이 100배 가량 증가하는 것으로 알려져 있다(29).
GABA 생성 균주에 대한 다양한 연구가 수행된 이유는? GABA는 세균, 곰팡이, 효모 등과 같은 미생물에 의해서도 생산된다. 최근 많은 연구자들이 GABA를 생성할 수 있는 유산균에 대한 연구를 수행한 바 있으며, 이는 유산균이 생리적인 활성을 가지고 있어 유제품, 김치, 빵과 같은 발효식품에서 스타터로 사용될 수 있기 때문이다(6, 27, 28, 29). GABA를 생산하는 특성이 있는 유산균에는 Lactobacillus strains (6, 27, 28, 33), Lactococcus strains (20, 21) 등이 보고되어 있으며, 이들 중 김치유래의 GABA 생성 균주는 Lactobacillus buchneri, Lactobacillus brevis, Lactobacillus sakei 등의 균주가 보고된바 있다(6, 28, 29, 31).
GABA의 기능은? GABA는 자연계에 널리 분포하는 비 단백태 아미노산으로 동물의 경우 주요 흥분 억제성 신경전달물질이다(13, 15). 또한 GABA는 혈압상승억제, 시력증진, 항 불안, 항 경련 등 인체의 많은 생리적인 메카니즘의 조절에 관여하는 것으로 알려져 있고, 성장호르몬의 분비 조절에도 관여하며 통증완화에도 효과가 있는 것으로 알려져 있어 약리적으로 매우 주목 받는 물질이다(15, 18). 이러한 GABA의 역할로 인해 최근에는 기능성 식품소재로서의 GABA에 대한 관심이 고조되고 있다(1, 2, 8, 19, 22, 32).
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (33)

  1. Abe, Y., S. Umemura, K. Sugimotto, N. Hirawa, Y. Kato, T. Yokoyama, J. Iwai, and M. Ishii. 1995. Effect of green tea rich in ${\gamma}$ -aminobutyric acid on blood pressure on dahl salt-sensitive rats. Am. J. Hypertens. 8, 74-79. 

  2. Aoki, H., Y. Furuya, Y. Endo, and K. Fujimoto. 2003. Effect of ${\gamma}$ -aminobutyric tempeh-like fermented soybean (GABA-tempeh) on the blood pressure of spontaneously hypertensive rats. Biosci. Biotechnol. Biochem. 67, 1806-1808. 

  3. Bae, M.O., H.J. Kim, Y.S. Cha, M.K, Lee, and S.H. Oh. 2009. Effects of kimchi lactic acid bacteria Lactobacillus sp. OPK2-59 with high GABA producing capacity on liver function improvement. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 38, 1499-1505. 

  4. Baum, G., L.Y. Simcha, Y. Fridmann, T. Arazi, H. Katsnelson, and M. Zik. 1996. Calmodulin binding to glutamate decarboxylase is required for regulation and GABA metabolism and normal development in plants. EMBO J. 15, 2988-2996. 

  5. Bradford, M. 1976. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal. Biochem. 72, 248-254. 

  6. Cho, Y.R., J.Y. Chang, and H.C. Chang. 2007. Production of ${\gamma}$ -aminobutyric acid (GABA) by Lactobacillus buchneri isolated from kimchi and its neuroprotective effect on neuronal cells. J. Microbiol. Biotechnol. 17, 104-109. 

  7. Han, H.L. 1991. The ecology of kimchi lactic acid bacteria. Korean J. Microbiol. 7, 68-75. 

  8. Hayakawa, K., M. Kimura, K. Kasaha, K. Matsumoto, H. Sansawa, and Y. Yamori. 2004. Effect of a gamma-aminobutyric acid-enriched dairy product on the blood pressure of spontaneously hypertensive and normotensive Wistar-Kyoto rats. Br. J. Nutr. 92, 411-417. 

  9. Hur, H.J., K.W. Lee, H.Y. Kim, D.K. Chung, and H.J. Lee. 2006. In vitro immunopotentiating activities of cellular fractions of lactic acid bacteria isolated from kimchi and bifidobacteria. J. Microbiol. Biotechnol. 16, 661-666. 

  10. Kim, S., M.Y. Cho, J.H. Lee, and S.Y. Lee. 2006. Studies on the activities and prospects of the Codex alimentarius commission. Food Sci. Indus. 39, 25-40. 

  11. Kim, J.H., M.J. Kwon, S.Y. Lee, J.D. Ryu, G.S. Moon, H.S. Cheigh, and Y.O. Song. 2002. The effect of kimchi intake on production of free radicals and anti-oxidative enzyme actitivies in the liver of SAM. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 31, 109-116. 

  12. Kim, S.H., J.Y. Yang, S.A. Kang, H.K. Chun, and K.Y. Park. 2007. Current state and improvement for Korean kimchi industry. Food Indus. Nutr. 12, 7-13. 

  13. Komatsuzaki, N., T. Nakamura, T. Kimura, and J. Shima. 2008. Characterization of glutamate decarboxylase from a high ${\gamma}$ -aminobutyric acid (GABA)-producer, Lactobacillus paracasei. Biosci. Biotechnol. Biochem. 72, 278-285. 

  14. Kook, M.C., M.J. Seo, C.I. Cheigh, Y.R. Pyun, S.C. Cho, and H. Park. 2010. Enhanced production of ${\gamma}$ -aminobutyric acid using rice bran extracts by Lactobacillus sakei B2-16. J. Microbiol. Biotechnol. 20, 763-766. 

  15. Krogsgaard-Larsen, P. 1989. GABA receptors. p. 349-383. In M. Williams, R.A. Glennon, and P.M.W.M. Timmermans (eds.), Receptor pharmacology funtion. Dekker, Inc., New York, USA. 

  16. Lee, J.H. 2007. Kimchi lactic acid bacteria. e-Bioindustry News 20, 1. 

  17. Lee, J.S., K.C. Lee, J.S. Ahn, T.I. Mheen, Y.R. Byun, and Y.H. Park. 2002. Weissella. koreensis sp. nov., isolated from kimchi. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 52, 1257-1261. 

  18. Leventhal, A.G., Y.C. Wang, M.L. Pu, Y.F. Zhou, and Y. Ma. 2003. GABA and its agonists improved visual cortical function in senescent monkeys. Science 300, 812-815. 

  19. Nakamura, T., T. Matsubaysahi, K. Kamachi, T. Hasegawa, Y. Ando, and M. Omori. 2000. ${\gamma}$ -Aminobutyric (GABA)-rich chlorella depresses the elevation of blood pressure in spontaneously hypertensive rats (SHR). Nippon Nogeikagaku Kaishi (in Japanese) 74, 907-909. 

  20. Nomura, M., H. Kimoto, Y. Someya, S. Furukawa, and I. Suzuki. 1999. Novel characterization for distinguishing Lactococcus lactis subsp. lactis from subsp. cremoris. Int. J. System Bacteriol. 49, 163-166. 

  21. Nomura, M., I. Nakajima, Y. Fujita, M. Kobayashi, H. Kimoto, I. Suzuki, and H. Aso. 1999. Lactococcus lactis contains only one glutamate decarboxylase gene. Microbiology 145, 1375-1380. 

  22. Oh, S.H. 2006. GABA production and development of functional food products with enhanced levels of GABA using lactic acid bacteria from kimchi. Food Industry 24, 74-80. 

  23. Oh, S.H. 2007. Effects and applications of germinated brown rice with enhanced levels of GABA. Food Sci. Indus. 40, 41-46. 

  24. Oh, S.H., H.J. Kim, Y.H. Kim, J.J. Yu, K.B. Park, and J.I. Jeon. 2008. Changes in some physico-chemical properties and ${\gamma}$ -aminobutyric acid content of kimchi during fermentation and storage. J. Food Sci. Nutr. 13, 219-224. 

  25. Ohtsubo, S., S. Asano, K. Sato, and I. Matsumoto. 2000. Enzymatic production of ${\gamma}$ -aminobutyric acid using rice (Oryza sativa) germ. Food Sci. Technol. Res. 6, 208-211. 

  26. Park, K.Y. 2004. Well-being and Well-being food. Health News 28, 18-19. 

  27. Park, K.B. and S.H. Oh. 2006. Isolation and characterization of Lactobacillus buchneri strains with high ${\gamma}$ -aminobutyric acid producing capacity from naturally aged cheese. Food Sci. Biotechnol. 15, 86-90. 

  28. Park, K.B. and S.H. Oh. 2007. Cloning, sequencing and expression of a novel glutamate decarboxylase gene from a newly isolated lactic acid bacterium, Lactobacillus brevis OPK-3. Bioresource Technol. 98, 312-319. 

  29. Park, K.B. and S.H. Oh. 2007. Production of yogurt with enhanced levels of gamma-aminobutyric acid and valuable nutrients using lactic acid bacteria and germinated soybean extract. Bioresource Technol. 98, 1675-1679. 

  30. Sanders, J.W., K. Leenhouts, J. Burghoorn, R.J. Brands, G. Venema, and L. Kok. 1998. A chloride-inducible acid resistance mechanism in Lactococcus lactis and its regulation. Mol. Microbiol. 27, 299-310. 

  31. Seok, J.H., K.B. Park, Y.H. Kim, M.O. Bae, M.K. Lee, and S.H. Oh. 2008. Production and characterization of Kimchi with enhanced levels of ${\gamma}$ -aminobutyric acid. Food Sci. Biotechnol. 17, 940-946. 

  32. Tsuji, K., T. Ichikawa, N. Tanabe, S. Abe, S. Tarui, and Y. Nakagawa. 1992. Antihypertensive activities of beni-koji extracts and ${\gamma}$ -aminobutyric acid in spontaneously hypertensive rats. Eiyogaku. Zasshi (in Japanese) 50, 285-291. 

  33. Ueno, Y., K. Hayakawa, S. Takahashi, and K. Oda. 1997. Purification and characterization of glutamate decarboxylase from Lactobacillus brevis IFO 12005. Biosci. Biotechnol. Biochem. 61, 1168-1171. 

저자의 다른 논문 :

LOADING...

관련 콘텐츠

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로