KR20150000372A - Lactobacillus Brevis Having a High ProductionAbility of Gamma-Aminobutyric Acid - Google Patents

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KR20150000372A
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김인철
유문려
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목포대학교산학협력단
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Abstract

The present invention relates to: a Lactobacillus brevis F109-MD3 (KACC91784P) strain which is separated from kimchi and is capable of producing gamma-amino butyric acid (GABA); a food composition including one or more selected from the group consisting of the strain, a culture medium of the strain, a concentrate of the culture medium, a dried product of the culture medium, and combination of those as active ingredients; and a method for producing gamma-amino butyric acid. The gamma-amino butyric acid is produced by using: a fermentation starter including one or more selected from the group consisting of the strain, the culture medium of the strain, the concentrate of the culture medium, the dried product of the culture medium, and combination of those as active ingredients; fermented food fermented by the strain; and the strain. The Lactobacillus brevis F109-MD3 (KACC91784P) strain can be advantageously applied to industries associated with food related to gamma-amino butyric acid application, livestock feed, or medicine.

Description

감마아미노부틸산 고생산성 락토바실러스 브레비스 및 그의 용도{Lactobacillus Brevis Having a High ProductionAbility of Gamma-Aminobutyric Acid}Gamma Aminobutyric acid High Productivity Lactobacillus Brevis and its use {Lactobacillus brevis Having a High Production Ability of Gamma-Aminobutyric Acid}

본 발명은 감마아미노부틸산을 높은 생산수율로 생산할 수 있는 유산균 및 이의 용도에 관한 것이다.The present invention relates to a lactic acid bacterium capable of producing gamma aminobutyric acid at a high production yield and its use.

감마아미노부틸산(gamma-aminobutyric acid, GABA)는 자연계에 널리 분포하는 비단백질성 아미노산의 일종으로, 사람에 있어서는 신경계 및 혈액에서 발견되고, 뇌와 척추에 많이 존재하는 흥분 억제성 신경전달물질로 알려져 있다.Gamma-aminobutyric acid (GABA) is a non-proteinaceous amino acid that is widely distributed in the natural world. It is found in the nervous system and blood in humans, and is an excitatory inhibitory neurotransmitter in the brain and spine. It is known.

구체적으로, 상기 감마아미노부틸산은 억제성 시냅스 후 전위를 일으킬 수 있으며, 글루타민산이나 글라이신과 함께 포유류의 중추 신경계에서 가장 일반적으로 쓰이는 신경 전달 물질 중 하나인 흥분 억제성 신경전달물질이다. 상기 감마아미노부틸산은 중추신경계 전체 신경전달물질 중 약 30%를 차지하는 것으로 알려져 있다.Specifically, the gamma aminobutyric acid is an excitatory inhibitory neurotransmitter that is capable of causing post-inhibitory postsynaptic potential and is one of the most commonly used neurotransmitters in the mammalian central nervous system, along with glutamic acid and glycine. The gamma aminobutyric acid is known to account for about 30% of all neurotransmitters in the central nervous system.

상기 감마아미노부틸산은 동물의 경우 포유동물의 소뇌나 골수 또는 갑각류의 신경근 접합부에 많이 존재하고, 식물에서는 발아현미를 비롯한 발아곡류, 차, 황기, 뽕 등에 널리 존재하며, 홍국 중에도 다량 존재하는 것으로 알려져 있다.Gamma aminobutyric acid is found in many cases in the neuromuscular junction of the cerebellum, marrow or crustacean of mammals in animals, germinated brown rice, germinated brown rice, germinated brown rice, tea, hwanggi, have.

1950년대에 상기 감마아미노부틸산이 포유동물의 뇌신경조직에 많이 분포되어 있다는 것이 발견되면서 뇌의 신경기능에 영양을 미칠 것으로 추정되었고, 이후 감마아미노부틸산가 생체내에서 글루탐산으로부터 생합성되어 생성되는 것과 뇌의 혈류를 활발하게 하고 뇌의 산소공급량을 증진시킴으로서 뇌세포의 대사기능을 촉진시키는 것으로 밝혀졌다.In the 1950s, it was found that gamma-aminobutyric acid was distributed widely in mammalian brain tissue, and it was supposed to nourish the brain's neurological functions. Since gamma-aminobutyric acid is biosynthesized from glutamic acid in vivo, It has been shown that stimulating the blood flow and promoting the oxygen supply of the brain promotes the metabolic function of brain cells.

이후, 상기 감마아미노부틸산이 뇌 혈류개선, 뇌 대사증진 작용, 정신안정, 중풍 및 치매의 예방, 기억력증진, 불면증 개선과 같은 뇌 기능 개선 및 학습능력 향상에 효과가 있는 것으로 연구되었고, 고혈압 예방, 이뇨작용, 간 기능개선 또는 비만개선 등의 효과가 연구되면서, 다양한 기능성을 바탕으로 의약품과 기능성 식품의 소재로 응용되고 있다. 일 예로, 상기 감마아미노부틸산은 뇌졸증 치료제로서 의약품으로 등록되어 있다.The gamma aminobutyric acid has been studied to improve brain function and improve learning ability such as improvement of cerebral blood flow, improvement of brain metabolism, prevention of mental stability, paralysis and dementia, improvement of memory, improvement of insomnia and prevention of hypertension, Diuretic effect, improvement of liver function, or improvement of obesity have been studied, and it has been applied as a material for medicine and functional food based on various functions. For example, the gamma-aminobutyric acid is registered as a drug for treating stroke.

이러한 다양한 기능성으로 인해 의약품이나 기능성 식품의 소재로서 감마아미노부틸산에 대한 관심이 고조되고 있으나 일반적으로 식물체가 함유하고 있는 감마아미노부틸산는 양이 많지 않아 순수한 감마아미노부틸산를 회수하는 것이 매우 어려워 그 사용이 제한되고 있는 실정이다.Due to these various functions, interest in gamma aminobutyric acid as an ingredient of medicines and functional foods is heightened, but in general, the amount of gamma aminobutyric acid contained in plants is not so high, and it is very difficult to recover pure gamma aminobutyric acid. Is limited.

일 예로, 식물 중에 감마아미노부틸산의 함량이 높은 것으로 알려진 발아현미, 구체적으로 발아현미의 배, 녹차 또는 뽕잎의 경우에도, 상기 식물의 섭취를 통하여 섭취될 수 있는 감마아미노부틸산의 함량은 약리작용을 발휘하기에는 턱없이 낮아 자연적인 섭취로 감마아미노부틸산의 생리작용을 기대하기는 어려운 실정이다. 또한, 지난 수년 동안 연구되어온 감마아미노부틸산의 화학적 합성법에 의해 제조된 합성 감마아미노부틸산의 경우 식욕부진, 변비 또는 설사 등의 부작용이 있는 문제점이 있고, 발효 제법을 통한 감마아미노부틸산의 생산법의 경우 수율이 낮은 문제점이 있다.For example, in the case of germinated brown rice known to have a high content of gamma aminobutyric acid in plants, specifically, germinated brown rice, green tea or mulberry leaves, the content of gammaaminobutyric acid, which can be ingested through the ingestion of the plant, And it is difficult to expect the physiological action of gamma aminobutyric acid by natural intake. In addition, the synthetic gamma aminobutyric acid produced by chemical synthesis of gamma aminobutyric acid, which has been studied for several years, has side effects such as anorexia, constipation or diarrhea, and the production of gamma aminobutyric acid In the case of the method, the yield is low.

이러한 문제점을 해결하기 위한 연구들이 다수 진행되고 있다. 일 예로, 식물내 감마아미노부틸산 함유량을 높이기 위해서 보리맥아의 제조시 발아된 보리의 혐기적 처리법 또는 현미 발아시 글루탐산(glutamic acid) 첨가를 통하여 식물체내 감마아미노부틸산 함량을 증가시키기 위한 방법이 제안되었으나, 효율과 수율의 측면에서 문제점이 있는 것으로 지적되고 있다.Many studies have been conducted to solve these problems. For example, in order to increase the content of gamma aminobutyric acid in plants, a method for anaerobic treatment of barley germinated in the production of barley malt or a method for increasing the gamma aminobutyric acid content in plants through addition of glutamic acid during germination However, it is pointed out that there is a problem in terms of efficiency and yield.

이러한 문제점으로 인해, 식물을 원재료로 한 감마아미노부틸산 의 생산에는 한계가 있으므로, 미생물을 이용하여 감마아미노부틸산을 대량생산하기 위한 연구가 수행되고 있다.Due to these problems, production of gamma aminobutyric acid using plant as a raw material is limited, and therefore, studies for mass production of gamma aminobutyric acid using microorganisms have been conducted.

상기 미생물을 이용한 연구와 관련하여, 안전성의 측면에서 GRAS(Generally regarded as safe) 미생물인 유산균을 이용한 연구가 주로 진행되고 있다.In connection with the research using the microorganisms, studies using lactic acid bacteria, which are GRAS (Generally regarded as safe) microorganisms, have been mainly carried out in terms of safety.

상기 유산균은 당류를 발효해서 50% 이상 젖산을 생성하는 세균으로, 인간이 이용할 수 있는 가장 유익한 미생물을 의미한다. 음식물뿐만 아니라 포유동물의 구강과 소화관, 토양 등 자연계에 널리 분포하고 있으며, 식품의 보존과 관능적 특성과 관련된 중요한 역할 등을 수행하는 인간생활에 유익한 균주이다. 전 세계적으로 오랜 기간에 걸쳐 유산균 함유 발효 식품으로 널리 식품으로 사용된 유산균은 GRAS 미생물로 안정성을 인정받고 있다.The lactic acid bacterium is a bacterium which fermentes a saccharide to produce lactic acid of 50% or more, which means the most beneficial microorganism that can be used by humans. It is distributed not only in food but also in natural environment such as oral cavity, digestive tract and soil of mammals. It is a beneficial strain for human life that performs important role related to preservation and sensual characteristics of food. Lactic acid bacteria widely used as food for fermented foods containing lactic acid bacteria for a long period of time throughout the world are recognized as being stable as GRAS microorganisms.

한편, 김치는 특별한 지식 없이도 가정에서 누구나 전래의 보편적인 방법으로 제조 가능한 식품으로, 보다 구체적으로는 삼국시대부터 발달한 한국의 대표적 전통발효식품으로 소금물에 절인 배추나 무 등의 채소류에 고춧가루, 파, 마늘 등의 양념류를 혼합하여 생활환경 주변에 존재하는 미생들에 의한 발효과정을 거쳐 숙성되는 대표적인 한국의 발효식품 중 하나이다. Meanwhile, kimchi is a food that can be manufactured by universal methods of origin, without any special knowledge. It is more representative of Korea's traditional fermented foods developed from the Three Kingdoms period. , Garlic, and other seasonings, and it is one of representative Korean fermented foods that are fermented by the microorganisms existing around the living environment.

최근에는 김치의 유용성에 관한 연구가 다수 발표되었으며, 일 예로 면역활성 증진 및 항암효과 등의 생리활성 기능이 밝혀지면서 영양공급 외에도 건강유지에 꼭 필요한 식품으로 인식되고 있고, 신선한 야채를 열처리하지 않고 담그기 때문에 야채의 모든 영양소가 유지되어 유산균에게 좋은 서식환경을 제공할 수 있으므로 유산균의 함유량이 발효유제품에 비하여 놓은 것으로 보고되어 있다.Recently, many studies on the usefulness of kimchi have been reported. For example, physiological activities such as immunity activity and anticancer effect have been recognized, and they have been recognized as essential food for health maintenance besides nutrition supply. Therefore, it is reported that the content of lactic acid bacteria is compared with that of fermented milk products because all the nutrients of vegetables are maintained to provide a good habitat environment for lactic acid bacteria.

상기 유산균에 대한 연구는 주로 유제품에 대해서 진행되어 왔으며, 오랜 역사에 비해 김치발효과정에 관여하는 유산균에 대해서는 최근에서야 체계적이고 과학적인 연구가 진행되고 있다.Studies on the above lactic acid bacteria have mainly been conducted on dairy products, and systematic and scientific researches on lactic acid bacteria that are involved in the fermentation process of kimchi over a long period of time have been conducted recently.

상기 유산균을 이용한 감마아미노부틸산 생산 연구와 관련해서 일 예로, 유산균, 구체적으로 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis)나 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum)을 스타터(starter)로 하여 만들어진 치즈와 유산균 발효유에서 감마아미노부틸산가 생산된다는 연구가 보고되고 있다. 또한, 최근에는 김치, 젖갈 또는 된장이나 청국장과 같은 콩 발효 식품 등의 우리나라 전통 발효식품로부터 감마아미노부틸산을 생성할 수 있는 균주가 분리된 것으로 알려 있다.In relation to the production of gamma aminobutyric acid using the above-mentioned lactic acid bacterium, for example, lactic acid bacteria, specifically lactobacillus brevis or Lactobacillus plantarum , as a starter, Gamma aminobutyric acid has been reported to be produced. Recently, it has been known that strains capable of producing gamma aminobutyric acid have been isolated from traditional fermented foods such as kimchi, soybean paste, or soybean fermented foods such as soybean paste or chonggukjang.

그러나, 아직은 상기 감마아미노부틸산의 효능 연구 또는 상기 감마아미노부틸산가 포함된 식품에 대한 연구에 비하여, 상기 감마아미노부틸산의 생산에 관한 연구는 아직 미비한 실정이다.However, studies on the production of gamma-aminobutyric acid have not yet been conducted in comparison with the studies on the activity of gamma-aminobutyric acid or the studies on foods containing gamma-aminobutyric acid.

따라서, 상기 감마아미노부틸산의 활용 측면에서 감마아미노부틸산을 대량 생산할 수 있는 방법에 대한 연구의 필요성이 증대되고 있으며, 이와 관련하여 균주를 이용한 대량생산법에 대한 연구의 필요성이 증대되고 있다. 이러한 측면에서, 우수한 감마아미노부틸산 생성능 즉, 글루탐산으로부터 감마아미노부틸산을 높은 수율로 전환할 수 있는 미생물에 대한 연구의 필요성이 증대되고 있다.Therefore, there is a growing need for a method for mass production of gamma aminobutyric acid in terms of utilization of the gamma aminobutyric acid. In this regard, there is a growing need for studies on mass production methods using a strain. In this respect, there is a growing need for research on microbes capable of producing excellent gamma aminobutyric acid, that is, converting gamma aminobutyric acid to glutamic acid into a high yield.

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본 발명의 목적은 감마아미노부틸산의 생산효율이 우수한 균주를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a strain having excellent production efficiency of gamma-aminobutyric acid.

본 발명의 다른 목적은 상기 균주의 배양물로부터 감마아미노부틸산을 제조하는 방법 및 상기 균주를 포함하는 식품 조성물을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a method for producing gamma aminobutyric acid from a culture of the strain and a food composition comprising the strain.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 감마아미노부틸산(GABA) 생산능이 우수한 균주, 구체적으로 감마아미노부틸산 생산능이 우수한 유산균을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a strain having excellent ability to produce gamma aminobutyric acid (GABA), specifically lactic acid bacteria having excellent gamma aminobutyric acid production ability.

상기 균주는 김치로부터 분리되고 감마아미노부틸산(GABA) 생산능을 갖는 락토바실러스 브레비스 F109-MD3(Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P) 균주일 수 있다. 상기 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 균주는 글루탐산 또는 이의 염, 구체적으로 글루탐산 나트륨염 또는 모노소디움 글루타메이트(MSG, monosodium glutamate)을 감마아미노부틸산(GABA)으로 전환시키는 전환능인 감마아미노부틸산(GABA) 전환률이 97% 내지 100%인 균주일 수 있다.The strain is a lactobacillus brevis F109-MD3 ( Lactobacillus strain) isolated from kimchi and having gamma aminobutyric acid (GABA) brevis F109-MD3, KACC91784P). The Lactobacillus brevis F109-MD3 strain has a conversion rate of gamma-aminobutyric acid (GABA), which is a converting ability of glutamic acid or a salt thereof, specifically, sodium glutamate salt or monosodium glutamate (MSG) to gamma aminobutyric acid (GABA) Can be 97% to 100%.

또한, 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 락토바실러스 브레비스 F109-MD3(Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P) 균주, 이의 배양액, 상기 배양액의 농축액, 상기 배양액의 건조물 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 포함하는 식품 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention also provides a method for producing Lactobacillus brevis F109-MD3 ( Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P), a culture thereof, a concentrate of the culture broth, a dried product of the culture broth, Or more as an active ingredient.

또한, 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 락토바실러스 브레비스 F109-MD3(Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P) 균주, 이의 배양액, 상기 배양액의 농축액, 상기 배양액의 건조물 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 포함하는 발효 스타터(starter)를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention also provides a method for producing Lactobacillus brevis F109-MD3 ( Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P), a culture thereof, a concentrate of the culture broth, a dried product of the culture broth, A fermentation starter comprising at least one species as an active ingredient.

또한, 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 상기 발효 스타터 또는 락토바실러스 브레비스 F109-MD3(Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P) 균주로 발효시킨 발효식품을 제공한다. 상기 발효식품은 김치일 수 있다.In order to achieve the above object, the present invention provides a fermentation starter or lactobacillus brevis F109-MD3 ( Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P). The fermented food may be kimchi.

또한, 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 락토바실러스 브레비스 F109-MD3(Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P) 균주를 이용한 감마아미노부틸산 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a method for preparing gamma-aminobutyric acid using a strain of Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P to achieve the above object.

상기 감마아미노부틸산 제조방법은 락토바실러스 브레비스 F109-MD3(Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P) 균주를 배양배지에서 배양하는 단계; 및 상기 락토바실러스 브레비스 F109-MD3(Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P) 균주가 배양된 배양배지로부터 감마아미노부틸산을 분리하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.The method for producing gamma-aminobutyric acid comprises culturing a strain of Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P in a culture medium; And Lactobacillus brevis F109-MD3 ( Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P) isolate gamma aminobutyric acid from the culture medium in which the strain has been cultured.

상기 배양배지는 글루탐산 또는 이의 염은 글루탐산 나트륨염이 포함된 것일 수 있고, 바람직하게는 상기 배양배지는 모노소디움 글루타메이트(MSG, monosodium glutamate)가 전체 배양배지 부피를 기준으로 0.5%(w/v) 내지 10%(w/v) 포함된 것일 수 있다.
The culture medium may be glutamic acid or a salt thereof containing sodium glutamate. Preferably, the culture medium contains 0.5% (w / v) monosodium glutamate (MSG) based on the total culture medium volume, To 10% (w / v).

본 발명의 발명자들은 다양한 기능성을 가진 감마아미노부틸산을 다량으로 생산하기 위한 방법, 구체적으로 미생물을 이용한 방법과 관련하여, GRAS 미생물인 유산균 중에서 높은 감마아미노부틸산 생산능을 갖는 유산균에 대해 연구하던 중, 김치, 구체적으로 전남지역에서 제조된 깍두기로부터 분리된 유산균으로부터 기존 보고된 감마아미노부틸산 생산능을 가진 유산균에 비하여 현저하게 우수한 감마아미노부틸산 생산능을 가진 유산균을 확인하였고, 추가 실험에 의하여 상기 균주가 모노소디움 글루타메이트(MSG, monosodium glutamate)가 배지 부피를 기준으로 1%(w/v) 및 5%(w/v) 포함된 배지에서 상기 모노소디움 글루타메이트 전량을 감마아미노부틸산으로 전환시켜 감마아미노부틸산 전환능이 100%인 것을 확인하였으며, 배지 내에 글루탐산 나트륨염 또는 모노소디움 글루타메이트의 함량이 10%(w/v)인 배지에서 72시간 반응시킨 결과 감마아미노부틸산으로 전환시키는 전환능인 감마아미노부틸산 전환률이 97.4%여서, 매우 높은 수율로 감마아미노부틸산을 생산할 수 있어, 산업적인 의미가 매우 큰 것으로 확인되었고, 상기 균주가 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis)에 속하는 균주임을 동정하여, 본 발명을 완성하였다.
The inventors of the present invention have been studying lactic acid bacteria having a high gamma aminobutyric acid producing ability among the lactic acid bacteria which are GRAS microorganisms in connection with a method for producing a large amount of gamma aminobutyric acid having various functions, The lactic acid bacteria isolated from Kakduku which were produced in the middle, Kimchi and Jeonnam region were identified as lactic acid bacteria having gamma aminobutyric acid production ability remarkably superior to the previously reported lactic acid bacteria having gamma aminobutyric acid producing ability. The whole strain of monosodium glutamate was transformed into gamma aminobutyric acid in a medium containing 1% (w / v) and 5% (w / v) of the strain on a medium volume basis And the conversion of gamma-aminobutyric acid was confirmed to be 100%. In the medium, sodium glutamate Was converted to gamma aminobutyric acid in a medium containing 10% (w / v) of monosodium glutamate for 72 hours. The conversion of gamma aminobutyric acid to gamma aminobutyric acid was 97.4%, and gamma aminobutyric acid And it was confirmed that the industrial significance was very large, and that the strain was a strain belonging to Lactobacillus brevis , thereby completing the present invention.

본 발명에 있어서, 배양물이란 특정미생물을 배양배지 또는 배양액에서 배양한 것을 의미하며, 상기 배양물은 상기 특정 미생물을 포함하거나 포함하지 아니할 수 있다. 상기 배양물은 그 제형이 한정되지 않고, 일 예로 액체 또는 고체 일 수 있다. 상기 배양배지란 동물세포나 식물세포 또는 세균 따위의 생장에 필요한 영양소가 들어있는 고체 또는 액체를 의미한다. In the present invention, a culture means a culture of a specific microorganism in a culture medium or a culture solution, and the culture may or may not include the specific microorganism. The culture is not limited in its formulation, and may be, for example, liquid or solid. The culture medium means a solid or a liquid containing nutrients necessary for the growth of animal cells, plant cells or bacteria.

본 발명에 있어서, 배양액이란 액체배지에 균주를 접종하여 배양하는 것을 의미한다. 상기 배양액은 균주를 포함하는 것 또는 균주를 접종하여 배양한 후, 제균 즉 균주를 제거(cell-free)한 배양여액 일 수 있다. In the present invention, the term "culture medium" means a culture inoculated with a strain in a liquid medium. The culture solution may be a culture solution containing a strain or a culture solution inoculated with a strain and then cell-free.

본 발명에 있어서, 배양액의 농축액이란 상기 배양액을 농축한 것을 말하고, 배양액의 건조물이란 상기 배양액의 물기를 없앤 것을 의미한다. In the present invention, the concentrate of the culture liquid means the concentrate of the culture liquid, and the dry matter of the culture liquid means that the water of the culture liquid is removed.

본 발명에 있어서, 발효용 스타터(stater)란 발효에 관여하는 유산균 또는 세균 등을 포함하는 미생물, 이의 배양물, 상기 배양물의 농축물 및 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나를 포함하는 제제 또는 조성물을 의미한다. 상기 발효용 스타터는 발효식품 등의 생산 시 첨가하여 발효식품에서 생장할 수 있는 미생물 또는 우점종으로 생장할 수 있는 미생물을 제공하기 위하여 사용된다. 상기 발효용 스타터를 사용하여 발효식품을 제조하는 경우, 상기 발효용 스타터에 포함된 미생물에 의하여 발효식품의 품질을 일정하게 조절하거나, 발효의 속도 또는 단계를 조절할 수 있으며, 특정한 목적을 달성한 발효 식품을 제조할 수 있다.In the present invention, a fermentation starter refers to a preparation containing any one selected from the group consisting of microorganisms including lactic acid bacteria or bacteria involved in fermentation, cultures thereof, concentrates of the cultures, and dried products of the cultures Or composition. The fermentation starter is used to provide a microorganism capable of growing in a fermented food or a microorganism capable of growing in a dominant species when added in the production of a fermented food or the like. When the fermented food is produced using the starter for fermentation, the quality of the fermented food can be controlled by the microorganisms contained in the starter for fermentation, and the speed or step of the fermentation can be controlled. Food can be produced.

본 발명에 있어서, 종균이란 발효에 이용되는 미생물로서, 발효를 위하여 기질 또는 식품에 접종되는 미생물을 의미하고, 종균 조성물이란 발효를 개시하는데 필요한 하나 이상의 접종균체를 유효성분으로 포함하는 조성물을 의미한다.In the present invention, a seed bacterium is a microorganism used for fermentation, means a microorganism inoculated into a substrate or a food for fermentation, and a seed composition means a composition containing at least one inoculated bacterium necessary for initiating fermentation as an active ingredient .

본 발명에 있어서, 식품이란 영양소를 한 가지 또는 그 이상 함유하고 있는 천연물 또는 가공품을 의미하고, 바람직하게는 어느 정도의 가공 공정을 거쳐 직접 먹을 수 있는 상태가 된 것을 의미하며, 그 예로는 과일, 야채, 과일이나 야채의 건조제품이나 절단제품, 과일쥬스, 야채쥬스, 이들의 혼합쥬스이거나 칩류, 면류, 축산가공식품, 수산가공식품, 유가공식품, 발효식품, 두류식품, 곡류식품, 미생물발효식품, 제과제빵, 양념류, 육가공규, 산성음료수, 감초류, 허브류 등이 있으며 본 발명에서 발효식품, 기능성 식품 및 가공식품을 포함하는 것을 의미하나 이에 한정되는 것은 아니다. In the present invention, the term " food " means a natural product or a processed product containing one or more nutrients, preferably a state of being able to be directly eaten through a certain degree of processing, Vegetables, dried or cut products of fruit or vegetable, fruit juice, vegetable juice, mixed juice of these, or chips, noodles, processed livestock, fish processed foods, dairy foods, fermented foods, cereals, cereals, fermented foods , Confectionery baking, condiments, meat processing beverages, acid drinks, licorice, herb, and the like. The present invention is not limited to the fermented foods, functional foods and processed foods.

본 발명에 있어서, 발효식품이란 유산균이나 효소 등 미생물을 한가지 또는 둘 이상 첨가하고 상기 미생물의 발효 작용을 이용하여 만든 식품을 의미하며, 상세하게는 식품 기재에 발효식품용 종균을 첨가하고 숙성시켜 제조하는 식품을 의미한다. 상기 발효식품으로는 주류, 빵류, 김치, 젓갈, 된장, 간장, 치즈, 버터, 요구르트 등 비살균 개방형 발효식품 모두가 포함된다. In the present invention, a fermented food refers to a food prepared by adding one or more microorganisms such as lactic acid bacteria or enzymes and using the fermentation action of the microorganism. Specifically, the fermented food is prepared by adding a fermented food- . The fermented foods include all non-sterilized open fermented foods such as liquor, bread, kimchi, salted fish, miso, soy sauce, cheese, butter, yogurt and the like.

본 발명에 있어서 김치란 무, 배추, 오이 등과 같은 채소를 소금에 절이고, 고추, 파, 마늘, 생강 등 여러 가지 양념을 버무려 담근 채소의 염장 발효식품을 모두 포함하는 것을 의미하고, 본 발명에서는 배추를 이용한 것을 의미하나 이에 한정되는 것은 아니다.
In the present invention, it is meant to include all of the salted and fermented foods of vegetables dipped in salt such as Kimchirang radish, Chinese cabbage, cucumber, etc. and mixed with various kinds of seasonings such as red pepper, parsley, garlic, ginger, etc. In the present invention, But is not limited thereto.

이하 본 발명을 더욱 자세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명은 감마아미노부틸산 생산능이 우수한 유산균에 관한 것이다.The present invention relates to a lactic acid bacterium having excellent gamma aminobutyric acid production ability.

구체적으로, 본 발명은 김치로부터 분리되고 감마아미노부틸산(GABA) 생산능을 갖는 락토바실러스 브레비스 F109-MD3(Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P) 균주일 수 있다.Specifically, the present invention provides Lactobacillus brevis F109-MD3 ( Lactobacillus sp.) Isolated from kimchi and having gamma aminobutyric acid (GABA) brevis F109-MD3, KACC91784P).

상기 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 균주는 글루탐산 또는 이의 염, 구체적으로 글루탐산 나트륨염 또는 모노소디움 글루타메이트(MSG, monosodium glutamate)을 감마아미노부틸산(GABA)으로 전환시키는 전환능인 감마아미노부틸산(GABA) 전환률이 97% 내지 100%인 균주일 수 있다.The Lactobacillus brevis F109-MD3 strain has a conversion rate of gamma-aminobutyric acid (GABA), which is a converting ability of glutamic acid or a salt thereof, specifically, sodium glutamate salt or monosodium glutamate (MSG) to gamma aminobutyric acid (GABA) Can be 97% to 100%.

또한, 상기 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 균주는 산업적 활용이란 측면에서, 배지 내에 글루탐산 나트륨염 또는 모노소디움 글루타메이트(MSG, monosodium glutamate)의 함량이 10%(w/v)인 배지에서 감마아미노부틸산(GABA)으로 전환시키는 전환능인 감마아미노부틸산(GABA) 전환률이 90% 이상, 바람직하게는 97% 이상인 것으로 확인되었다.In view of industrial application, the Lactobacillus brevis F109-MD3 strain is cultured in a culture medium containing 10% (w / v) of sodium glutamate salt or monosodium glutamate (MSG) (GABA) conversion, which is a conversion to gamma aminobutyric acid (GABA), is 90% or more, preferably 97% or more.

상기 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 균주는 경기도 수원시 권선구 서호로 34에 위치한 국립농업과학원 농업유전자원센터에 2013년 02월 06일자로 기탁하여, 2013년 2월 20일 자로 수탁번호 KACC91784P를 부여 받았다.The Lactobacillus brevis F109-MD3 strain was deposited on Feb. 06, 2013 at the National Institute of Agricultural Science and Technology, National Institute of Agricultural Science and Technology, Suwon-ro, Gyeonggi-do, Suwon-si, Gyeonggi-do and was granted KACC91784P on Feb. 20,

상기 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 균주는 하기와 같은 균학적 성질을 갖는 균주이다.The Lactobacillus brevis F109-MD3 strain is a strain having mycological properties as described below.

상기 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 균주는 김치, 구체적으로 깍두기로부터 분리된 유산균으로, 그람 양성(Gram-positive)의 막대형인 간균(rod)이고, MRS 배지에서 배양 시 배양배지의 pH로부터 확인한 최적 생육 pH는 pH 4.78 내지 pH 4.84이며, 내산성(acid tolerance) 및 내담즙성(acid tolerance)을 가진다.The Lactobacillus brevis F109-MD3 strain is a Gram-positive bar type lactic acid bacterium isolated from Kimchi, specifically Kakduku, and has an optimal growth pH value determined from the pH of the culture medium when cultivated in the MRS medium Has a pH of 4.78 to 4.84 and has acid tolerance and acid tolerance.

또한, 상기 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 균주는 당 대사능을 확인한 결과, 만니톨(Mannitol), 에스큘린(esculin), 2-케토글루코네이트(2 keto-gluconate), 5-케토글루코네이트(5 keto-gluconate), L-아라비노스(L-arabinose), 리보스(Ribose), D-자일로스(D-xylose), 갈락토스(galactose), 글루코스(glucose), 과당(fructose) 및 말토스(maltose)를 이용가능한 것 즉, 상기 당에 대한 당대사능을 가진다.The Lactobacillus brevis F109-MD3 strain was confirmed to have glucose metabolism, and as a result, mannitol, esculin, 2-keto-gluconate, 5-keto- gluconate, L-arabinose, Ribose, D-xylose, galactose, glucose, fructose and maltose That is to say, it has the same ability for the sugar as ever.

상기 감마아미노부틸산(gamma-aminobutyric acid, GABA)은 포유류의 중추신경계에 작용하는 억제 신경전달물질로 작용하는 비단백질성 아미노산으로, 신경계에서 신경흥분을 조절하는 역할을 맡고 있으며, 인간의 경우 감마아미노부틸산에 의해 근육의 상태를 직접적으로 조절할 수 있다.Gamma-aminobutyric acid (GABA) is a nonproteinic amino acid that acts as an inhibitory neurotransmitter that acts on the central nervous system of mammals. It plays a role in regulating nerve excitement in the nervous system, Aminobutyric acid can directly regulate muscle condition.

상기 감마아미노부틸산는 척추동물에서 뇌의 억제 시냅스의 원형질 막 안의 수용기에 결속되고, 이로 인해 세포의 이온통로를 열어 음전하로 하전된 염소이온을 들이며, 양전하로 하전된 칼륨 이온을 배출하기도 한다. 상기 감마아미노부틸산은 성장한 척추동물의 수용기에서 억제작용을 하고, 전체 분비선의 자극에도 영향을 미치며, 포유류의 두뇌의 해마와 피질에 주요한 자극을 주어 글루타민산염 시냅스가 성장할 때까지 두뇌의 많은 부위의 주요 자극물질이 된다. 또한, 성장단계에서 시냅스간 연결구조에 앞서 감마아미노부틸산이 신경에 합성되어 각각의 동일한 세포와 가까운 세포간 신호조정자 역할을 하게 된다. 따라서, 상기 감마아미노부틸산은 신경조세포의 확산, 이동, 분화, 신경돌기의 연장 및 시냅스 형성에 기여하고, 배아줄기세포와 신경줄기세포의 성장을 조절하며, 뇌신경자극 유도인자를 거쳐 신경조세포의 성장에 영향을 줄 수 있다.The gamma-aminobutyric acid binds to the receptor in the plasma membrane of the inhibitory synapse of the brain in vertebrates, thereby opening the ion channel of the cell to negatively charge charged chlorine ions and discharge positively charged potassium ions. The gamma aminobutyric acid inhibits the growth of vertebrate animals and also affects the stimulation of the entire gland. It stimulates the hippocampus and the cortex of the mammal to give a major stimulus to the glutamate synapses, It becomes a stimulant substance. In addition, gamma aminobutyric acid is synthesized in the neurons prior to the synaptic connections in the growth phase, and serves as a signal transducer close to each of the same cells. Thus, the gamma-aminobutyric acid contributes to the proliferation, migration, differentiation, extension of neurites and synapse formation of neuronal cells, regulates the growth of embryonic stem cells and neural stem cells, It can affect growth.

상기 감마아미노부틸산을 식품 또는 약품을 통해서 지속적으로 섭취하는 경우 뇌세포 대사촉진, 뇌 혈류 개선, 체내 산소 공금 증가, 간기능 개선, 중성지방의 축적 억제, 변비의 완화, 혈압 강하, 신경의 안정, 신장 및 간장의 기능 활성화, 스트레스 해소, 빈혈 및 대장암의 예방, 불면 해소, 기억력 증가, 우울증 완화, 중풍 및 치매 예방, 알코올대사 촉진, 갱년기 장애 및 초기노화 개선, 정신장애 개선, 불안해소 및 항우울 해소와 같은 질환에 대한 치료, 예방 또는 개선 효과를 누릴 수 있다.When the above-mentioned gamma-aminobutyric acid is continuously consumed through foods or medicines, it can be used for stimulation of brain cell metabolism, improvement of cerebral blood flow, increase of oxygen metabolism in the body, improvement of liver function, inhibition of accumulation of triglyceride, relaxation of constipation, , Relieving stress, relieving stress, relieving stress, relieving insomnia, increasing memory, relieving depression, preventing stroke and dementia, promoting alcohol metabolism, improving menopausal and early aging, improving mental disorders, relieving anxiety, Prevention, or amelioration of diseases such as depression, anxiety, and depression.

상기 균주가 생산하는 감마아미노부틸산은 상기 균주 자체와 혼합하여 또는 단독으로 식품제조분야, 사료제조분야 등에 유효성분으로 유용하게 활용될 수 있고, 체내 감마아미노부틸산 농도의 극심한 부족을 겪고 있는 사람들에게는 상기 감마아미노부틸산 의 부족으로 인한 증세의 완화 내지 치료를 위한 약제학적 조성물의 유효성분으로도 제공될 수 있다. Gamma aminobutyric acid produced by the strain can be used effectively as an active ingredient in the food manufacturing field or in the feed production field by mixing with the strain itself or alone, and for those suffering an extreme shortage of gamma aminobutyric acid concentration in the body It may also be provided as an active ingredient of a pharmaceutical composition for relieving or treating symptoms due to the lack of gamma aminobutyric acid.

또한, 상기 확인된 결과로부터 상기 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 균주는 감마아미노부틸산의 생산능력이 다른 균주보다 우수하여 감마아미노부틸산 생산을 위한 용도로 사용될 수 있을 뿐만 아니라 내산성 및 내담즙성을 가지고 있어 복용을 통하여 인체 내에서 즉, 장 내에서 감마아미노부틸산을 생산할 수 있으므로, 생균활성제 또는 프로바이오틱 유산균(probiotics)으로 활용될 수 있다.
From the above results, it was found that the Lactobacillus brevis F109-MD3 strain is superior to other strains capable of producing gamma-aminobutyric acid and thus can be used for the production of gamma-aminobutyric acid, as well as having acid resistance and bile resistance Therefore, gamma aminobutyric acid can be produced in the human body through the intramuscular administration. Therefore, it can be used as a live actives or as probiotics.

이러한 측면에서, 본 발명의 락토바실러스 브레비스 F109-MD3(Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P) 균주, 이의 배양액, 상기 배양액의 농축액, 상기 배양액의 건조물 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상은 식품 조성물의 유효성분으로 이용될 수 있다.In this respect, at least one member selected from the group consisting of a strain of the present invention, Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P, a culture thereof, a concentrate of the culture solution, a dried product of the culture solution, May be used as an active ingredient of the composition.

본 발명은 락토바실러스 브레비스 F109-MD3(Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P) 균주 또는 이의 배양물, 구체적으로 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 균주, 이의 배양액, 상기 배양액의 농축액, 상기 배양액의 건조물 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 포함하는 식품 조성물에 관한 것이다.The present invention is Lactobacillus brevis F109-MD3 (Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P) or a culture thereof, specifically a Lactobacillus brevis F109-MD3 strain, a culture thereof, a concentrate of the culture solution, a dried product of the culture solution and a combination thereof. ≪ / RTI >

상기 배양물은 상기 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 균주를 배양배지에서 배양한 결과물을 모두 포함하는 것으로, 구체적으로 배양액, 상기 배양액의 농축액, 상기 배양액의 건조물 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 일 수 있다.The culture includes all of the cultures of the Lactobacillus brevis F109-MD3 strain in a culture medium. Specifically, the culture comprises any one selected from the group consisting of a culture solution, a concentrate of the culture solution, a dried product of the culture solution, .

상기 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 균주에 대하여는 상기의 기재와 같다.The Lactobacillus brevis F109-MD3 strain is the same as described above.

상기 식품이란 영양소를 한 가지 또는 그 이상 함유하고 있는 천연물 또는 가공품을 의미하며, 바람직하게는 어느 정도의 가공 공정을 거쳐 직접 먹을 수 있는 상태가 된 것을 의미하며 그 예로는 과일, 야채, 과일이나 야채의 건조제품이나 절단제품, 과일쥬스, 야채쥬스, 이들의 혼합쥬스 이거나 칩류, 면류, 축산가공식품, 수산가공식품, 유가공식품, 발효식품, 두류식품, 곡류식품, 미생물발효식품, 제과제빵, 양념류, 육가공류, 산성음료수, 감초류, 허브류 등이 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. The term " food " means a natural product or a processed product containing one or more nutrients, preferably a state of being able to be eaten directly through a certain degree of processing. Examples thereof include fruits, vegetables, Dried products, cutting products, fruit juice, vegetable juice, mixed juice of these, or chips, noodles, processed livestock products, processed marine products, processed dairy foods, dairy foods, fermented foods, cereal foods, fermented foods, baked goods, , Meat products, acid drinks, licorice products, herbal products, and the like.

본 발명의 식품 조성물은 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 유효성분을 함유하는 외에는 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며, 통상의 식품 조성물과 같이 여러 가지 향미제 또는 탄수화물 등을 추가 성분으로 함유할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기의 유효성분은 식품류, 음료, 건강음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강 기능성 식품류의 제조 시 원료 물질에 첨가되거나 조리된 식품에 적절히 혼합하는 방법으로 첨가될 수 있으며, 식품학적으로 허용 가능한 식품 보조 첨가제와 함께 첨가될 수 있다. The food composition of the present invention is not limited to any other ingredients other than the above-mentioned active ingredients as essential ingredients in the indicated ratios, and may contain various flavors or carbohydrates as an additional ingredient like ordinary food compositions, But is not limited thereto. The above-mentioned active ingredient may be added to the raw material during preparation of foods, beverages, health drinks, gums, tea, vitamin complexes and health functional foods, or may be added to the prepared foods by a proper mixing method. May be added together with an auxiliary additive.

상기 식품 조성물에 포함되는 상기 유효성분의 함량은 사용목적 및 사용방법 등을 고려하여 적절하게 선택될 수 있고, 예를 들어 전체 조성물을 기준으로 0.01 내지 99 중량부, 바람직하게는 0.1 내지 90 중량부, 더욱 바람직하게는 1 내지 75 중량부일 수 있다. 상기 항균조성물에는 통상적으로 사용되는 첨가제를 더욱 포함할 수 있다. The content of the active ingredient contained in the food composition may be appropriately selected in consideration of the intended use and the method of use, and may be, for example, 0.01 to 99 parts by weight, preferably 0.1 to 90 parts by weight, , And more preferably 1 to 75 parts by weight. The antimicrobial composition may further contain additives conventionally used.

상기 식품은 일 예로 발효식품, 건강식품 또는 음료일 수 있다.The food may be, for example, a fermented food, a health food or a drink.

본 발명에서 발효식품이란 유산균이나 효모 등 미생물을 한 가지 또는 둘 이상 첨가하고 상기 미생물의 발효 작용을 이용하여 만든 식품을 의미하며, 상세하게는 식품 기재에 발효식품용 종균을 첨가하고 숙성시켜 제조하는 식품을 의미한다. 상기 발효식품으로는 주류, 빵류, 김치, 젖갈, 된장, 간장, 치즈, 버터, 요구르트 등 비살균 개방형 발효식품 모두가 포함되며, 바람직하게는 김치일 수 있다. In the present invention, a fermented food refers to a food prepared by adding one or more microorganisms such as lactic acid bacteria or yeast and using the fermentation action of the microorganism. Specifically, the fermented food is prepared by adding a fermented food- It means food. Examples of the fermented food include all kinds of non-sterilized open fermented foods such as alcohol, bread, kimchi, loquat, miso, soy sauce, cheese, butter, yogurt, and the like, preferably kimchi.

또한, 상기 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 균주은 발효식품용 종균으로 사용될 수 있으며, 바람직하게는 김치의 종균으로 사용될 수 있다. 이때 종균의 사용량은 발효식품의 종류 및 종균의 종류에 따라 적절히 조절하는 것이 좋다. 일 예로, 상기 균주는 식품 주재료 100 중량을 기준으로 0.0001 내지 0.01 중량부(습윤 중량부)로 첨가 즉, 접종되어 사용될 수 있다.In addition, the Lactobacillus brevis F109-MD3 strain can be used as a seed culture for fermented food, and can be preferably used as a seed of Kimchi. At this time, the amount of the seed bacterium is suitably adjusted according to the kind of the fermented food and the kind of the bacterium. For example, the strain may be used in an amount of 0.0001 to 0.01 part by weight (wet weight part) based on 100 parts by weight of the food main material.

본 발명에서 기능성 식품이란 식품에 물리적, 생화학적, 생물공학적 수법 등을 이용하여 해당 식품의 기능을 특정 목적에 작용, 발현하도록 부가가치를 부여한 식품군이나 식품 조성이 갖는 생체방어리듬조절, 질병방지와 회복 등에 관한 체조절기능을 생체에 대하여 충분히 발현하도록 설계하여 가공한 식품을 의미한다.In the present invention, the functional food refers to a food group which is imparted with added value to function and express the function of the food by using physical, biochemical, biotechnological techniques and the like, the regulation of the biological defense rhythm of the food composition, Means a food which is processed and designed so that the body control function regarding the body is sufficiently expressed to the living body.

본 발명에서 음료란 갈증을 해소하거나 맛을 즐기기 위하여 마시는 것의 총칭을 의미하고 주류, 청량음료, 물, 시럽, 차, 커피, 과실음료 등이 이에 해당되며 유산균 음료를 포함한다. 유산균 음료란 유산균을 배양하여 유산발효시킨 것에 살균수를 가해서 희석하고 당분, 향료 등을 가한 음료를 의미한다. 상기 음료는 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 생균활성제를 함유하는 외에는 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다.In the present invention, a drink means a general term for drinking or drinking to enjoy thirst, and includes alcoholic beverages, soft drinks, water, syrup, tea, coffee, fruit drinks and the like. Lactic acid bacteria drink refers to a beverage that is prepared by adding lactic acid bacteria and lactic acid fermented to lactic acid bacteria, diluted with sterilized water, and added with sugar and flavorings. The beverage is not particularly limited to other components other than those containing the active agent as an essential ingredient at the indicated ratio, and may contain various flavors or natural carbohydrates as an additional ingredient such as ordinary beverages.

상기 균주가 생산하는 감마아미노부틸산는 상기 균주 자체와 혼합하여 또는 단독으로 식품 조성물로 포함하여 섭취하는 경우 체내 감마아미노부틸산 농도의 극심한 부족을 겪고 있는 사람들에게는 상기 감마아미노부틸산의 부족으로 인한 증세의 예방 또는 개선의 효과를 기대할 수 있다.
Gamma aminobutyric acid produced by the above-mentioned strain is mixed with the above-mentioned strain itself or alone as a food composition, and when it is ingested, a person suffering from a severe shortage of gamma aminobutyric acid concentration in the body, It is possible to expect the effect of prevention or improvement.

상기 락토바실러스 브레비스 F109-MD3(Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P) 균주는 발효식품인 김치로부터 분리된 것이므로, 상기 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 균주는 발효식품의 종균으로 사용될 수 있고, 이러한 측면에서 상기 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 균주 또는 이의 배양물은 발효 스타터로 사용될 수 있다.The Lactobacillus brevis F109-MD3 ( Lactobacillus The strain Lactobacillus brevis F109-MD3 can be used as a seed of a fermented food. In this respect, the strain Lactobacillus brevis F109-MD3 or the culture thereof Water can be used as a fermentation starter.

이러한 측면에서, 본 발명은 락토바실러스 브레비스 F109-MD3(Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P) 균주, 이의 배양액, 상기 배양액의 농축액, 상기 배양액의 건조물 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 포함하는 발효 스타터(starter)에 관한 것이다.In view of the above, the present invention relates to a method for producing a microorganism which is effective against at least one selected from the group consisting of Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P strain, a culture thereof, a concentrate of the culture, Fermenting starter as a component.

상기 발효용 스타터를 발효식품의 생산 시 첨가하여 발효식품을 제조하는 경우, 상기 발효용 스타터에 포함된 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 균주, 이의 배양액, 상기 배양액의 농축액, 상기 배양액의 건조물 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상에 의하여 발효식품의 품질을 일정하게 조절할 수 있고, 상기 스타터의 첨가량 또는 초기 균수에 의하여 발효의 속도를 조절할 수 있다. When the fermentation starter is added at the time of production of the fermented food to produce the fermented food, the lactobacillus brevis F109-MD3 strain contained in the fermentation starter, the culture solution thereof, the concentrate of the culture solution, the dried product of the culture solution, The quality of the fermented food can be controlled by the at least one selected from the group consisting of starch, starch, starch, starch, starch, starch, starch, starch and starch.

보다 구체적으로, 상기 발효용 스타터를 발효식품, 바람직하게는 김치의 제조에 사용하는 경우, 상기 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 균주에 의해 김치의 발효 과정에서 감마아미노부틸산이 생산되어 축적될 수 있으므로, 상기 발효용 스타터에 의해 제조된 발효식품, 바람직하게는 김치는 기존 발효식품에 비하여 다량의 감마아미노부틸산을 포함한 발효식품일 수 있다.More specifically, when the fermentation starter is used for the production of a fermented food, preferably a kimchi, gamma aminobutyric acid can be produced and accumulated in the fermentation process of the Kimchi by the Lactobacillus brevis F109-MD3 strain, The fermented food produced by the starter for fermentation, preferably kimchi, may be a fermented food containing a large amount of gamma-aminobutyric acid compared to the conventional fermented food.

상기 발효용 스타터에는 통상적으로 사용되는 첨가제를 더욱 포함할 수 있다.The fermentation starter may further contain additives commonly used.

상기 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 균주는 높은 수율로 모노소디움 글루타메이트(MSG, monosodium glutamate)을 감마아미노부틸산으로 전환시켜, 음식에 첨가된 모노소디움 글루타메이트를 발효 과정에서 감마아미노부틸산으로 전환시킬 수 있으므로, 모노소디움 글루타메이트의 다량 섭취에 의한 문제점이 발생되지 아니할 수 있다. 이러한 측면에서, 상기 발효용 스타터는 글루탐산 또는 이의 염, 바람직하게는 글루탐산 나트륨염 또는 모노소디움 글루타메이트을 더욱 포함하는 것일 수 있다. 이 외에 상기 발효용 스타터는 균주의 생육에 필요한 배지 성분 등을 포함할 수 있다.
The Lactobacillus brevis F109-MD3 strain can convert monosodium glutamate (MSG, monosodium glutamate) to gamma aminobutyric acid at a high yield and convert the monosodium glutamate added to the food into gamma aminobutyric acid during fermentation , There may be no problem caused by a large amount of monosodium glutamate ingested. In this respect, the starter for fermentation may further comprise glutamic acid or a salt thereof, preferably sodium glutamate or monosodium glutamate. In addition, the fermentation starter may include a medium component necessary for the growth of the strain.

또한, 본 발명은 락토바실러스 브레비스 F109-MD3(Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P) 균주, 이의 배양액, 상기 배양액의 농축액, 상기 배양액의 건조물 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 포함하는 발효식품 제조용 종균 조성물에 관한 것이다. 상기 발효식품은 김치일 수 있고, 이러한 측면에서 상기 종균 조성물은 김치 제조용 종균 조성물일 수 있다.The present invention is Lactobacillus brevis F109-MD3 (Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P), a culture solution thereof, a concentrate of the culture solution, a dried product of the culture solution, and a combination thereof. The fermented food may be a kimchi, and in this aspect, the composition may be a fungi composition for manufacturing a kimchi.

상기 종균 조성물을 발효식품의 생산 시 첨가하여 발효식품을 제조하는 경우, 상기 종균 조성물에 포함된 상기 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 균주에 의해 발효식품의 품질을 일정하게 조절할 수 있고, 상기 종균 조성물의 첨가량 또는 초기 균수에 의하여 발효의 속도를 조절할 수 있다. When the fermented food is prepared by adding the above-mentioned seed composition to the fermented food, the quality of the fermented food can be controlled by the Lactobacillus brevis F109-MD3 strain contained in the composition, Alternatively, the rate of fermentation can be controlled by the initial number of bacteria.

보다 구체적으로 상기 종균 조성물을 발효식품 제조, 구체적으로 김치의 제조에 사용하는 경우, 상기 종균 조성물 내의 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 균주에 의해 김치의 발효 과정에서 감마아미노부틸산이 생산되어 축적될 수 있으므로, 상기 발효용 스타터에 의해 제조된 발효식품, 바람직하게는 김치는 기존 발효식품에 비하여 다량의 감마아미노부틸산을 포함한 발효식품일 수 있다.More specifically, when the above-mentioned seed composition is used for producing a fermented food product, specifically for the production of kimchi, gamma aminobutyric acid can be produced and accumulated in the fermentation process of Kimchi by the lactobacillus brevis F109-MD3 strain in the above- The fermented food produced by the starter for fermentation, preferably kimchi, may be a fermented food containing a large amount of gamma-aminobutyric acid compared to conventional fermented foods.

상기 종균 조성물에는 통상적으로 사용되는 첨가제를 더욱 포함할 수 있다. The seed composition may further contain additives conventionally used.

상기 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 균주는 높은 수율로 모노소디움 글루타메이트를 감마아미노부틸산으로 전환시켜, 음식에 첨가된 모노소디움 글루타메이트를 발효 과정에서 감마아미노부틸산으로 전환시킬 수 있으므로, 모노소디움 글루타메이트의 다량 섭취에 의한 문제점이 발생되지 아니할 수 있다. 이러한 측면에서, 상기 종균 조성물은 글루탐산 또는 이의 염, 바람직하게는 글루탐산 나트륨염 또는 모노소디움 글루타메이트를 더욱 포함하는 것일 수 있다. 이 외에 상기 종균 조성물은 균주의 생육에 필요한 배지 성분 등을 포함할 수 있다.
The Lactobacillus brevis F109-MD3 strain can convert monosodium glutamate into gamma aminobutyric acid with high yield and convert the monosodium glutamate added to the food into gamma aminobutyric acid during the fermentation process, so that a large amount of monosodium glutamate There may be no problem caused by ingestion. In this aspect, the composition may further comprise glutamic acid or a salt thereof, preferably sodium glutamate or monosodium glutamate. In addition, the above-mentioned seed composition may contain a medium component necessary for the growth of the strain.

이러한 측면에서, 본 발명은 상기 발효 스타터 또는 락토바실러스 브레비스 F109-MD3(Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P) 균주로 발효시킨 발효식품을 제공한다. 상기 발효식품은 김치일 수 있다.In this aspect, the present invention provides a fermented food fermented with the fermentation starter or the strain of Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P. The fermented food may be kimchi.

또한, 상기 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 균주로 발효된 발효식품은 상기 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 균주에 의해 감마아미노부틸산이 다량 함유될 수 있으며, 상기 발효식품에 다량 함유된 상기 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 균주가 생산하는 감마아미노부틸산는 체내 감마아미노부틸산 농도의 극심한 부족을 겪고 있는 사람들의 감마아미노부틸산의 부족으로 인한 증세의 예방 또는 개선의 효과를 제공할 수 있다.The fermented food fermented with the Lactobacillus brevis F109-MD3 strain may contain a large amount of gamma-aminobutyric acid by the Lactobacillus brevis F109-MD3 strain, and the Lactobacillus brevis F109-MD3 Gamma aminobutyric acid produced by the strain may provide an effect of preventing or ameliorating symptoms due to a deficiency of gamma aminobutyric acid in people suffering from a severe lack of gamma aminobutyric acid concentration in the body.

또한, 상기 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 균주는 높은 수율로 모노소디움 글루타메이트(MSG, monosodium glutamate)을 감마아미노부틸산으로 전환시켜, 음식에 첨가된 모노소디움 글루타메이트을 발효 과정에서 감마아미노부틸산으로 전환시킬 수 있으므로, 모노소디움 글루타메이트의 다량 섭취에 의한 문제점이 발생되지 아니할 수 있다. 이러한 측면에서, 상기 발효식품의 제조과정에 모노소디움 글루타메이트을 상기 발효 스타터 또는 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 균주와 함께 첨가할 수 있다.
In addition, the Lactobacillus brevis F109-MD3 strain can convert monosodium glutamate (MSG, monosodium glutamate) to gamma aminobutyric acid at a high yield and convert the monosodium glutamate added to the food into gammaaminobutyric acid during fermentation Therefore, a problem caused by a large amount of monosodium glutamate may not occur. In this respect, monosodium glutamate may be added to the fermented food along with the fermentation starter or Lactobacillus brevis F109-MD3 strain.

또한, 본 발명은 다른 일 실시예에 따라 락토바실러스 브레비스 F109-MD3(Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P) 균주를 이용한 감마아미노부틸산 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a method for preparing gamma-aminobutyric acid using a strain of Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P according to another embodiment.

상기 감마아미노부틸산 제조방법은 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 균주를 배양하는 단계; 및 상기 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 균주의 배양물, 구체적으로 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 균주가 배양된 배양배지로부터 감마아미노부틸산을 분리하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.The method for producing gamma-aminobutyric acid comprises culturing a strain of Lactobacillus brevis F109-MD3; And separating the gamma aminobutyric acid from the culture medium of the Lactobacillus brevis F109-MD3 strain, specifically, the culture medium in which the Lactobacillus brevis F109-MD3 strain has been cultured.

상기 배양물은 상기 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 균주를 배양배지에서 배양한 결과물을 모두 포함하는 것으로, 구체적으로 배양액, 상기 배양액의 농축액, 상기 배양액의 건조물 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 일 수 있다.The culture includes all of the cultures of the Lactobacillus brevis F109-MD3 strain in a culture medium. Specifically, the culture comprises any one selected from the group consisting of a culture solution, a concentrate of the culture solution, a dried product of the culture solution, .

상기 배양배지란 동물세포, 식물세포 또는 세균 따위를 기르는데 필요한 영양소가 들어있는 고체배지 또는 액체배지를 의미하고, 배양액이란 액체배지에 균주를 접종하여 배양한 것을 의미한다. 상기 배양액은 균주를 포함하는 것 또는 균주를 접종하여 배양한 후 제균 즉 균주를 제거(cell-free)한 배양여액 일 수 있다. 상기 배양액의 농축액은 상기 배양액을 농축시켜 농도를 높인 것 일 수 있고, 상기 배양액의 건조물은 상기 배양액에서 수분을 제거하여 건조물로 제조한 것 일 수 있다.The culture medium means a solid medium or a liquid medium containing nutrients necessary for growing animal cells, plant cells or bacteria, and the term "culture medium" means a culture medium inoculated with a strain in a liquid medium. The culture solution may include a strain or a culture filtrate obtained by inoculating and culturing the strain, followed by cell-free removal of the strain. The concentrated liquid of the culture liquid may be one in which the concentration of the culture liquid is increased by concentrating the culture liquid, and the dried material of the culture liquid may be a dried material by removing moisture from the culture liquid.

상기 배양배지는 상기 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 균주를 배양할 수 있는 모든 배양배지를 포함하고, 일 예로 유산균 배양을 위한 배지 또는 MRS 배지일 수 있다. The culture medium includes all the culture media capable of culturing the Lactobacillus brevis F109-MD3 strain, and may be, for example, a culture medium for lactic acid bacteria culture or an MRS medium.

상기 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 균주를 배양하는 단계, 구체적으로 상기 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 균주를 배양배지에서 배양하는 단계는 유산균, 구체적으로 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 배양할 수 있는 통상적인 방법으로 수행할 수 있으며 일 예로 28℃ 내지 32℃의 온도조건에서 MRS 배지를 이용하여 배양할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. The step of culturing the Lactobacillus brevis F109-MD3 strain, specifically, the step of culturing the Lactobacillus brevis F109-MD3 strain in a culture medium, is carried out by a conventional method for culturing lactic acid bacteria, specifically, Lactobacillus brevis F109-MD3 And may be cultured using an MRS medium at a temperature of 28 ° C to 32 ° C, but the present invention is not limited thereto.

상기 감마아미노부틸산 분리하는 단계 즉, 감마아미노부틸산을 수득하는 단계는 본 발명이 속하는 분야에서 균주 또는 이의 배양물로부터 물질을 수득하는 통상적인 방법을 이용하여 수행할 수 있고, 일 예로 배양물을 여과 또는 동결건조하는 방법으로 수행할 수 있다.The step of separating the gamma aminobutyric acid, that is, the step of obtaining gamma aminobutyric acid, can be carried out using a conventional method for obtaining a substance from a strain or a culture thereof in the field to which the present invention belongs. Followed by filtration or lyophilization.

상기 여과는 본 발명이 속하는 분야에서 배양액을 여과하는 통상적인 방법을 이용하여 수행할 수 있다.The filtration can be carried out using a conventional method of filtering the culture in the field to which the present invention belongs.

상기 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 균주는 모노소디움 글루타메이트(MSG, monosodium glutamate)을 감마아미노부틸산으로 전환시킬 수 있으므로, 이러한 측면에서 상기 배양배지는 글루탐산 또는 이의 염은 글루탐산 나트륨염이 포함된 것일 수 있고, 바람직하게는 상기 배양배지는 모노소디움 글루타메이트(MSG, monosodium glutamate)가 전체 배양배지 부피를 기준으로 0.5%(w/v) 내지 10%(w/v) 또는 1%(w/v) 내지 5%(w/v) 포함된 것일 수 있다. Since the Lactobacillus brevis F109-MD3 strain can convert monosodium glutamate (MSG) into gamma aminobutyric acid, in this respect, the culture medium may be glutamic acid or a salt thereof containing sodium glutamate , Preferably the culture medium comprises 0.5% (w / v) to 10% (w / v) or 1% (w / v) to 5 (w / v) of monosodium glutamate % (w / v) may be included.

상기 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 균주는 산업적인 측면에서 높은 기질 함량 즉, 글루탐산 나트륨염 또는 모노소디움 글루타메이트의 함량이 10%(w/v)인 배지에서 72시간 반응시킨 결과 감마아미노부틸산으로 전환시키는 전환능인 감마아미노부틸산 전환률이 97.4%여서, 매우 높은 수율로 감마아미노부틸산을 생산할 수 있어, 산업적인 의미가 매우 큰 것으로 예상되었다.The Lactobacillus brevis F109-MD3 strain was transformed into gamma aminobutyric acid after 72 hours in a medium having a high substrate content, that is, a content of sodium glutamate or monosodium glutamate of 10% (w / v) The conversion of gamma - aminobutyric acid was 97.4%, which is expected to produce a very high yield of gamma - aminobutyric acid.

이러한 측면에서 상기 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 균주를 이용하여 감마아미노부틸산을 제조하는 방법으로 산업적 의미가 매우 클 것으로 예상된다.In this respect, it is expected that the industrial significance will be very great as a method for producing gamma aminobutyric acid using the Lactobacillus brevis F109-MD3 strain.

본 발명의 락토바실러스 브레비스 F109-MD3(Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P) 균주는 고효율로 감마아미노부틸산을 생산할 수 있는 균주, 구체적으로 높은 감마아미노부틸산 생산능, 구체적으로 모노소디움 글루타메이트(MSG, monosodium glutamate)가 첨가된 배지에서 97% 이상, 특정 조건에서는 100%의 전환율로 감마아미노부틸산을 생산할 수 있는 높은 감마아미노부틸산 생산능을 가지고, 고농도의 기질 즉, 고농도의 모노소디움 글루타메이트가 포함된 배지에서도 97% 이상의 높은 전환율로 감마아미노부틸산을 생산할 수 있는 균주이므로, 자연상태에서 낮은 함량으로 식품 등에 포함되어 있으나, 고기능성을 갖는 물질인 감마아미노부틸산의 활용에 이바지할 수 있으므로, 식품산업이나 의약산업을 포함한 감마아미노부틸산과 관련된 여러 산업분야에 다양한 용도로 활용될 수 있다.The Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P strain of the present invention is a strain capable of producing gamma aminobutyric acid with high efficiency, specifically a high gamma-aminobutyric acid producing ability, specifically monosodium glutamate (MSG, monosodium glutamate), and a high concentration of monosodium glutamate, which has a high concentration of gamma aminobutyric acid capable of producing gamma aminobutyric acid at a conversion rate of 100% or more under specific conditions. , It is possible to produce gamma aminobutyric acid at a high conversion rate of 97% or more even in a medium which is low in the natural state. However, since it can contribute to utilization of gamma aminobutyric acid which is a substance having high functionality, Various industries related to gamma aminobutyric acid, including the food industry and the pharmaceutical industry The road can be used.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 F109-MD3 균주의 형태를 확인하기 위한 사진으로, 도 1a는 F109-MD3 균주를 그램 염색하고 현미경(x1,000)으로 확인한 결과를 나타낸 사진이고, 도 1b는 F109-MD3 균주를 전자현미경(SEM, x20,000)으로 확인한 결과를 나타낸 사진이다
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 F109-MD3 균주의 16S rRNA의 염기서열이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 F109-MD3 균주의 염기서열을 기초로 한 다른 세균(bacteria)과의 계통발생론적 관계를 나타내는 그림이다.FIG. 1 is a photograph showing the result of identifying a strain of F109-MD3 according to an embodiment of the present invention, FIG. 1 (a) is a photograph showing a result of confirming the strain F109-MD3 with a Gram stain and a microscope 1b is a photograph showing the results of confirming the F109-MD3 strain with an electron microscope (SEM, x20,000)
2 is a nucleotide sequence of 16S rRNA of F109-MD3 strain according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating the phylogenetic relationship with other bacteria based on the nucleotide sequence of the F109-MD3 strain according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

<< 준비예Preparation Example : 실험재료의 준비>: Preparation of experimental materials>

MRS 배지는 CRITERIONTM(SantaMaria, USA)에서 구입하여 사용하였고, Sodium L-glutamate(MSG)는 Yakuri Pure Chemicals Co.(일본)에서 구입하여 사용하였으며, γ-Aminobutyric acid standard, phenyl isothiocyanate(PITC, protein sequencing grade) 및 triethylamine(TEA, minimum 99%)는 Sigma Chemical Co.(USA)에서 구입하여 사용하였다. 또한, Acetonitrile 및 methanol는 Merck Chemical Co.(영국)에서 구입하여 사용하였고, Ninhydrin monohydrate(99%)는 Alfa Aesar(USA)에서 구입하여 사용하였다.
The MRS medium was purchased from CRITERION ™ (SantaMaria, USA), and sodium L-glutamate (MSG) was purchased from Yakuri Pure Chemicals Co. (Japan), and γ-Aminobutyric acid standard, phenyl isothiocyanate (PITC, sequencing grade) and triethylamine (TEA, minimum 99%) were purchased from Sigma Chemical Co. (USA). Acetonitrile and methanol were purchased from Merck Chemical Co. (UK) and Ninhydrin monohydrate (99%) was purchased from Alfa Aesar (USA).

<< 실시예1Example 1 : : 유산균주의Lactic acid bacteria 분리 및 동정> Separation and identification>

1-1. 김치로부터 유산균의 분리1-1. Isolation of lactic acid bacteria from Kimchi

전국 각 지역에서 수집된 약 30 종류의 김치 중, 신선하고 맛이 좋은 깍두기를 선택하여, 상기 깍두기로부터 균주를 분리하였다.Among 30 kinds of kimchi collected from each region of the country, fresh and delicious kakdugi were selected and the strain was isolated from the kakdugi.

상기 균주는 상기 깍두기의 무게 10g을 측정한 후, 90 ml의 멸균수에 넣고 믹서기를 이용하여 내용물 전체를 파쇄하여 10%(w/v) 농도의 시료액을 제조하였다. 이를 단계별로 희석(serial dilution)한 후, 탄산칼슘(CaCO3)이 0.5%(w/v) 포함된 MRS 배지(Difco Co., 프랑스) 배지에 분주하고, 30℃에서 2일간 배양하였다. 상기 배양 배지에서 투명환을 형성하는 균주를 분리하였다.The strain was weighed 10 g of the Kakdugi and placed in 90 ml of sterilized water. The whole of the strain was disrupted using a blender to prepare a sample solution having a concentration of 10% (w / v). This was serially diluted and the cells were subcultured in MRS medium (Difco Co., France) containing 0.5% (w / v) of calcium carbonate (CaCO 3 ) and cultured at 30 ° C for 2 days. A strain forming a transparent ring was isolated from the culture medium.

상기 분리된 균주 중 GRAS(generally regarded as safe) 미생물인 유산균을 분리하기 위하여, 그람 염색 테스트(Gram stain kit, BD Co., USA)와 과산화수소분해효소 시험(Catalase test kit, Biomrieus Co., 프랑스)을 수행하여, 그람양성이고, 카탈라아제 음성인 집락(colony)을 잠정적으로 유산균으로 분리하고, F109-MD3으로 명명하였다.(Gram stain kit, BD Co., USA) and hydrogenase assay (Catalase test kit, Biomrieus Co., France) were used to isolate lactic acid bacteria, which are generally regarded as safe microorganisms among the isolated strains, , A Gram-positive, catalase-negative colony was temporarily separated into lactic acid bacteria and named F109-MD3.

상기 잠정적으로 유산균으로 분리된 균주를 5 mL 액체 MRS 배지에 접종한 후, 30℃의 온도 조건에서 18시간 동안 배양하였으며, 배양 중 배양배지의 pH를 pH 미터기(pH-200L, Istek Inc., 대한민국)를 이용하여 측정하였다. 상기 배양된 F109-MD3는 25% glycerol stock을 만들어, 실험 수행 전까지 - 70℃에서 보관하였다.
The pH of the culture medium was measured by a pH meter (pH-200L, Istek Inc., Korea) during the incubation for 18 hours at a temperature of 30 ° C. After incubation of the isolate as a potent lactic acid bacteria in a 5 mL liquid MRS medium, ). The cultured F109-MD3 was made in 25% glycerol stock and stored at -70 ° C until the experiment.

1-2. 분리된 균주의 동정1-2. Identification of isolated strains

상기 실시예 1-1에서 잠정적으로 유산균으로 분리된 F109-MD3 균주에 대해 상기 균주를 동정하기 위하여, 형태학적 동정, 생화학적 동정 및 16S rRNA 염기서열 분석을 통한 동정을 수행하였다.In order to identify the strain, the F109-MD3 strain was identified by morphological identification, biochemical identification and 16S rRNA sequence analysis.

상기 형태학적 동정은 상기 균주의 그람 염색여부 및 현미경을 이용한 관찰을 통한 형태를 확인하는 방법으로 수행하였다. The morphological identification was carried out by confirming whether the strain was stained with Gram stain or microscopic observation.

또한, 내산성 및 내담즙성은 다음과 같은 방법으로 수행하였다.In addition, acid resistance and brittleness were carried out in the following manner.

우선, 유산균을 5 mL MRS 액체 배지에 한 콜로니를 접종하여 30℃에서 24시간 동안 배양한 다음, 이것의 0.1%를 새로운 액체 배지에 접종하여 본 배양하였다. 상기 내산성을 측정하기 위한 배지는 MRS 액체배지(pH 6.2)를 0.1 N HCl로 pH 2.0이 되도록 조절한 다음 감압살균하여 제조하였다. 상기 본 배양된 유산균 배양액 5 mL을 1,100×g에서 10분 동안 원심분리하여 균체를 회수하였다. 상기 유산균의 내산성을 1차적으로 선별하기 위해, 상기 회수된 균체에 동일한 부피의 MRS(pH 2.0)배지를 넣어 현탁시켜 30℃에서 24시간 동안 배양하였다. 생존균수는 plate count 방법을 사용하여 측정하였다. 또한, 상기 내담즙성은 상기 내산성과 동일한 방법으로 수행하되, 0.5% oxgall이 들어 있는 MRS 액체배지에 24시간 동안 배양한 후 생존균수를 측정하는 방법으로 수행하였다.First, lactic acid bacteria were inoculated in a 5 mL MRS liquid medium, and cultured at 30 DEG C for 24 hours. Next, 0.1% of this was inoculated into a new liquid medium and then cultured. The medium for measuring the acid resistance was prepared by adjusting the MRS liquid medium (pH 6.2) to pH 2.0 with 0.1 N HCl, followed by vacuum sterilization. 5 mL of the cultured lactic acid bacteria culture was centrifuged at 1,100 x g for 10 minutes to collect the cells. In order to primarily select the acid resistance of the lactic acid bacteria, the collected cells were suspended in an MRS (pH 2.0) medium of the same volume and cultured at 30 ° C for 24 hours. The number of viable cells was measured by plate count method. In addition, the bile resistance was measured by the same method as that of the acid resistance, but after culturing in an MRS liquid medium containing 0.5% oxgall for 24 hours, viability was measured.

상기 방법에서 1차적 선별이 된 유산균은 장관 머무름 시간을 고려하여 2차 내산성 및 내담즙성을 측정하였다. 본 배양이 완료된 유산균의 균체를 회수한 뒤, 동일한 부피의 pH 2.0으로 조절된 MRS 액체배지에 현탁하여 30℃에서 3시간 동안 배양하였다. 다시 원심분리를 통해 균체를 회수하여 0.5% oxgall이 들어있는 MRS 배지에 현탁시켜 30℃에서 24시간 동안 배양하였다. 생균수는 단계별 희석하여 MRS 고체배지에 분주하고 30℃에서 2일 동안 배양 후, 콜로니를 계수하였다. 상기 2차 내산성 및 내담즙성 측정결과, 일정 수 이상의 콜로니가 계수된 경우, 내담증성 또는 내산성이 있는 것으로 결정하였다.In the above method, secondary acid tolerance and biliary cholestasis were measured in consideration of intestinal retention time. After the culture of the cultured lactic acid bacteria was recovered, it was suspended in MRS liquid medium adjusted to pH 2.0 of the same volume and incubated at 30 ° C for 3 hours. The cells were recovered by centrifugation, suspended in MRS medium containing 0.5% oxgall, and cultured at 30 ° C for 24 hours. The viable cell counts were diluted stepwise, dispensed into MRS solid medium, cultured at 30 ° C for 2 days, and counted for colonies. As a result of the secondary acid resistance and biliary test, it was determined that colonies having a certain number or more were counted as having resistance to mites or acid.

상기 분석결과를 하기 표 1과 도 1에 나타내었다. 하기 표 1에서 +는 양성 반응을 나타내거나 내성이 있는 경우이고, -는 음성반응을 나타내거나 내성이 없는 경우이다. The results of the analysis are shown in Table 1 and FIG. In the following Table 1, + indicates a positive reaction or resistance, and - indicates a negative reaction or no resistance.

특 성Characteristics F109-MD3F109-MD3 SourceSource 깍두기Radish kimchi 형태(Morphology, Shape)Morphology (Shape) 간균(rod)Rod 그람염색(Gram-stain) 여부Whether it is Gram-stain ++ Catalase testCatalase test -- pHpH 4.81±0.034.81 ± 0.03 Acid toleranceAcid tolerance ++ Bile toleranceEven tolerance ++

상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 상기 F109-MD3 균주는 간균으로 그람염색이 되어 그람양성이며, 카탈라제 활성이 없고, 배양배지의 pH가 약 pH 4.81인 산성으로 상기 형태학적 특징은 유산균에 해당하는 것으로 검토되었다.As shown in Table 1, the F109-MD3 strain is Gram-stained with Gram-positive bacteria and is Gram-positive, has no catalase activity, is acidic with a pH of the culture medium of about pH 4.81, and the morphological characteristic corresponds to lactic acid bacteria .

상기 생화학 동정은 API 키트를 이용하여 상기 균주의 당대사능을 확인하고, 다른 유산균 균주와 비교하는 방법으로 수행하였다. 상기 분석결과를 하기 표 2에 나타내었다. 하기 표 2에서 +는 양성 반응, -는 음성반응, V는 variable, D는 반응이 지연된 것을 나타낸다. 하기 표 2의 Lactobacillus brevis NCL912(Annals of Microbiology, 58(4), 649-653(2008)), Lactobacillus brevis YSM-1(Microbiology and Biotechnology, 16(1), 68-76(2006) 및 Lactobacillus brevis KLDS1.0355(Journal of Shandong University (Natural Science), 43(7), 1-7(2008))의 결과는 공지된 결과로부터 수득된 것이다.The biochemical identification was carried out by confirming the current ability of the strain using an API kit and comparing with other lactic acid bacteria strains. The results of the analysis are shown in Table 2 below. In the following Table 2, + indicates a positive reaction, - indicates a negative reaction, V indicates a variable, and D indicates a delayed reaction. Lactobacillus brevis NCL912 (Annals of Microbiology, 58 (4), 649-653 (2008)), Lactobacillus brevis YSM-1 (Microbiology and Biotechnology, 16 (1), 68-76 (2006) and Lactobacillus brevis KLDS1 (Journal of Shandong University (Natural Science), 43 (7), 1-7 (2008)) were obtained from known results.

Figure pat00001
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상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 상기 F109-MD3 균주는 만니톨(Mannitol), 에스큘린(esculin) L-아라비노스(L-arabinose), 리보스(Ribose), D-자일로스(D-xylose), 갈락토스(galactose), 글루코스(glucose), 과당(fructose) 및 말토스(maltose) 등을 이용가능한 것으로 확인되었으며, 이러한 당대사능이 공지의 다른 Lactobacillus brevis 균주와 매우 유사한 것으로 검토되었다.As shown in Table 2 above, the F109-MD3 strain can be selected from the group consisting of mannitol, esculin L-arabinose, Ribose, D-xylose, galactose, glucose, fructose, and maltose were used. As a result, it was confirmed that this contemporary ability is different from other known Lactobacillus brevis strain.

상기 형태학적 검토 및 생화학적 검토에 의해 유산균으로 검토된 상기 F109-MD3 균주에 대하여 최종적인 동정을 위하여 분리균주의 16s rDNA 염기서열을 결정하여 알려진 균주들과 비교하는 16S rRNA 염기서열 분석을 통한 동정을 수행하였다. 상기 16s rDNA 염기서열을 분석하기 위하여, 상기 F109-MD3의 genomic DNA 추출은 Genome DNA kit(Q-Biogene, USA)을 사용하여 수행하였으며, 상기 추출된 genomic DNA 추출은 16s rDNA 증폭용 프라이머(primer)인 27F 프라이머(Forward primer)와 1492R 프라이머(Reverse primer)를 이용하여 PCR을 수행하여, 서열을 확인하였으며, 확인결과를 도 2에 나타내었다. 상기 확인된 총 1,411bp의 16S rDNA 염기서열을 기초로 상동성 분석을 수행하여, 다른 세균과의 계통발생론적 관계를 확인하여 도 3에 나타내었다. 상기 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 F109-MD3 균주는 Lactobacillus brevis M58810(ATCC 14869T)와 99% 상동성을 나타내어 최종적으로 락토바실러스 브레비스 F109-MD3(Lactobacillus brevis F109-MD3)라 명명하였다. For the final identification of the F109-MD3 strain examined as a lactic acid bacterium by morphological examination and biochemical examination, the 16s rDNA nucleotide sequence of the isolate was determined and identified by 16S rRNA sequence analysis comparing with known strains Respectively. Genomic DNA extraction of F109-MD3 was performed using a genomic DNA kit (Q-Biogene, USA) in order to analyze the 16s rDNA nucleotide sequence. The extracted genomic DNA was extracted with a 16s rDNA primer, PCR was carried out using a 27F primer (forward primer) and a 1492R primer (reverse primer) to confirm the sequence. The confirmation result is shown in FIG. A homologous analysis was performed based on the above-identified total 1,411 bp 16S rDNA nucleotide sequence to confirm the phylogenetic relationship with other bacteria, and the result is shown in FIG. As shown in FIG. 3, the F109-MD3 strain is Lactobacillus brevis And 99% homology with M58810 (ATCC 14869T), and finally named Lactobacillus brevis F109-MD3.

상기 락토바실러스 브레비스 F109-MD3(Lactobacillus brevis F109-MD3)는 대한민국 경기도 수원시 권선구 서호로 34에 위치한 국립농업과학원 농업유전자원센터에 2013년 02월 06일자로 기탁하여, 2013년 2월 20일 자로 수탁번호 KACC91784P를 부여 받았다.
The Lactobacillus brevis F109-MD3 was deposited on February 02, 2013 at the National Institute of Agricultural Science and Technology, the National Institute of Agricultural Science, in Suwon, Gyeonggi-do, No. KACC91784P.

<< 실시예2Example 2 : : GABAGABA 생성능Generation 확인 > Check>

상기 실시예 1에서 선별 및 동정된 락토바실러스 브레비스 F109-MD3의 감마아미노부틸산(GABA) 생산능을 확인하였다.
The ability of Lactobacillus brevis F109-MD3 identified and identified in Example 1 to produce gamma aminobutyric acid (GABA) was confirmed.

우선, 모노소디움 글루타메이트(MSG, monosodium glutamate)의 함량을 달리하면서, 시간의 경과에 따른 상기 모노소디움 글루타메이트을 전환시켜 생산된 감마아미노부틸산을 측정하여 감마아미노부틸산 생산능을 확인하였다.First, gamma aminobutyric acid produced by converting the monosodium glutamate over time was measured while varying the content of monosodium glutamate (MSG) to confirm gamma aminobutyric acid production ability.

구체적으로, MRS 배지에 배지 전체 부피를 기준으로 모노소디움 글루타메이트를 각각 1%(w/v), 5%(w/v), 7.5%(w/v) 및 10%(w/v) 첨가한 각각의 배지에 상기 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 균주를 접종하고, 30℃ 조건에서 72시간 동안 배양하면서, 24시간시간 별로 24시간, 48시간 및 72시간에 배지에 포함된 감마아미노부틸산량을 HPLC법으로 측정하였다. Specifically, MRS medium supplemented with 1% (w / v), 5% (w / v), 7.5% (w / v) and 10% (w / v) monosodium glutamate The amount of gamma aminobutyric acid contained in the medium was measured by HPLC method at 24 hours, 48 hours, and 72 hours for 24 hours by inoculating the Lactobacillus brevis F109-MD3 strain into each of the media and culturing at 30 DEG C for 72 hours .

보다 구체적으로, 상기 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 균주를 각각의 함량으로 모노소디움 글루타메이트가 포함된 배지에서 배양한 후, 배양배지를 4℃ 및 10,000 x g의 조건으로 5분 동안 원심분리(high speed centrifuge Supra 22K, 한일과학, 대한민국)하였다. 상기 원심분리를 통해 수득한 여액(supernant)은 PITC를 이용해서 유도(derivatized)하여, 0.45 μm 필터(Whatman, 영국)로 여과하였다. 상기 여과액에 포함된 감마아미노부틸산을 측정하기 위하여, HPLC를 수행하였다.More specifically, the Lactobacillus brevis F109-MD3 strain was cultured in a medium containing monosodium glutamate in the respective amounts, and the culture medium was centrifuged at 4 ° C and 10,000 xg for 5 minutes using a high speed centrifuge Supra 22K , Hanil Science, Korea). The supernant obtained via centrifugation was derivatized using PITC and filtered through a 0.45 μm filter (Whatman, UK). HPLC was performed to measure gamma aminobutyric acid contained in the filtrate.

상기 HPLC는 Shimadzu 계측기(Shimadzu Corp, 일본)와 C18(2) column(250×4.6 mm I.D., particle size 5 μm, Phenomenex® Luna, USA)을 이용하여 46℃에서 수행하였고, UV 감지기를 이용하여 254 nm에서 측정하였다. 용매 A는 1.4 mM sodium acetate, 0.1% TEA 및 6% Acetonitrile을 포함하도록 조성하였고, pH는 아세트산을 이용해서 pH 6.1로 적정하였다. 용매 B는 60% Acetonitrile을 포함하도록 조성하였다. 유량은 1.0 mL/min로 하였고, 용매 B의 농도 구배를 0 내지 100%로 선형증가 시키면서 20분간 컬럼에 용출시켰다.The HPLC was performed at 46 ° C using a Shimadzu instrument (Shimadzu Corp., Japan) and a C18 column (250 × 4.6 mm ID, particle size 5 μm, Phenomenex ® Luna, USA) nm. Solvent A was formulated to contain 1.4 mM sodium acetate, 0.1% TEA and 6% Acetonitrile, and the pH was titrated to pH 6.1 using acetic acid. Solvent B was formulated to contain 60% Acetonitrile. The flow rate was 1.0 mL / min, and the concentration gradient of solvent B was eluted into the column for 20 minutes while increasing linearly from 0 to 100%.

상기 측정결과로부터 GABA 전환율(conversion rate) 즉, 감마아미노부틸산 생산량은 하기 계산식으로 계산하였고, 그 결과를 표 3에 나타내었다. 하기 계산식의 MS0는 첨가된 모노소디움 글루타메이트(MSG)의 농도(mM)이고, Ms는 배양된 배지에 포함되어 있는 모노소디움 글루타메이트(MSG)의 농도(mM) 이다.From the above measurement results, GABA conversion rate, i.e., gamma aminobutyric acid production, was calculated by the following equation, and the results are shown in Table 3 below. M S0 of the following equation is the concentration (mM) of added monosodium glutamate (MSG) and Ms is the concentration (mM) of monosodium glutamate (MSG) contained in the cultured medium.

[계산식][formula]

GABA 전환율(%) = (MS0 - Ms) / MS0 × 100GABA conversion (%) = (M S0 - Ms) / M S0 × 100

초기 MSG 양(%)Initial MSG amount (%) 균주Strain GABA 전환률(%)GABA conversion rate (%) 24 hours24 hours 48 hours48 hours 72 hours72 hours 1One F109-MD3F109-MD3 99.299.2 100100 -- 55 F109-MD3F109-MD3 63.763.7 98.098.0 100100

상기 표 3에 나타난 바와 같이, 상기 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 균주는 초기 모노소디움 글루타메이트의 양에 따라서 감마아미노부틸산으로 전환하는 시간에만 차이가 있을 뿐 모노소디움 글루타메이트을 감마아미노부틸산으로 100 %의 전환하는 것으로 확인되었다.As shown in Table 3, the Lactobacillus brevis F109-MD3 strain only changed the time for conversion to gamma aminobutyric acid according to the amount of the initial monosodium glutamate, and only 100% conversion of monosodium glutamate to gammaaminobutyric acid Respectively.

상기 결과를 바탕으로, MRS 배지 전체 중량을 기준으로 모노소디움 글루타메이트를 각각 1%(w/v), 5%(w/v), 7.5%(w/v) 및 10%(w/v) 첨가한 각각의 배지에 상기 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 균주를 접종하고, 30℃ 조건에서 72시간 동안 배양하면서, 24시간시간 별로 24시간, 48시간 및 72시간에 배지에 포함된 감마아미노부틸산량을 측정하여, 최종적으로 모노소디움 글루타메이트을 감마아미노부틸산으로 100% 전환할 수 있는 시간을 측정하였으며, 이 결과를 기존 종래 공지 균주와 비교하여 하기 표 4에 나타내었다. 하기 표 4의 Lactobacillus brevis BH2(Biotechnology and Bioprocess Engineering, 12, 707-712(2007)), Lactobacillus brevis NCL 9121(Annals of Microbiology, 58(4), 649-653(2008)) 및 Lactobacillus paracasei NFRI 7415(Food Microbiology, 22, 497-504(2005))의 결과는 공지된 결과로부터 수득된 것이다.
Based on the above results, monosodium glutamate was added at 1% (w / v), 5% (w / v), 7.5% (w / v) and 10% (w / v) The Lactobacillus brevis F109-MD3 strain was inoculated into each of the mediums, and the amount of gamma aminobutyric acid contained in the medium was measured at 24 hours, 48 hours, and 72 hours for 24 hours at the time of culturing at 30 DEG C for 72 hours The time for the final conversion of monosodium glutamate to gamma-aminobutyric acid was measured. The results are shown in Table 4 below in comparison with the conventional strains known in the prior art. Table 4 of Lactobacillus brevis BH2 (Biotechnology and Bioprocess Engineering , 12, 707-712 (2007)), Lactobacillus brevis NCL 9121 (Annals of Microbiology, 58 (4), 649-653 (2008)) and Lactobacillus The results of paracasei NFRI 7415 (Food Microbiology, 22, 497-504 (2005)) were obtained from known results.

균주Strain 초기MSG 양(%)Initial MSG amount (%) 반응시간(h)Reaction time (h) GABA 생산량(mM)GABA production (mM) 전환률(%)Conversion Rate (%) Lb . brevis F109-MD3 Lb. brevis F109-MD3 1One 2424 5353 99.299.2 4848 53.453.4 100100 55 4848 261.9261.9 98.098.0 7272 267267 100.0100.0 7.57.5 7272 398398 99.399.3 1010 7272 520520 97.497.4 Lb . brevis BH2 Lb. brevis BH2 55 4848 194194 7373 Lb . brevis NCL912 Lb. brevis NCL912 33 4848 149.05149.05 9393 Lb . paracasei
NFRI 7415 Lb. paracasei
NFRI 7415 9.49.4 150150 302302 60.460.4

상기 표 4에 나타난 바와 같이 상기 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 균주는 다른 균주와 달리 현저하게 우수한 모노소디움 글루타메이트 전환능 즉, 감마아미노부틸산 생산능을 가지며, 상기 생산속도도 빠른 것으로 확인되었다. 구체적으로, 동종의 균주와 비교하여 Lactobacillus brevis BH2에 비해서는 동일한 시간인 48시간 반응 시 약 15% 정도 더 높은 전환률이 확인되었고, Lactobacillus brevis NCL 9121과 비교해서도 동일한 시간인 48시간을 반응시킨 결과, 더 높은 생산능을 갖는 것으로 확인되었다. 또한, 감마아미노부틸산 생산과 관련하여 현재 산업적 사용 가능성이 보고되고 있는 유산균인 Lactobacillus paracasei NFRI 7415(Food Microbiology, 22, 497-504(2005))의 경우와 비교해서도, 초기 모노소디움 글루타메이트의 함량이 높은 범위에서도 Lactobacillus paracasei NFRI 7415은 약 60% 정도의 전환율을 나타낸 반면, 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 균주는 초기 모노소디움의 함량이 더 높은 10%의 범위에서도 Lactobacillus paracasei NFRI 7415 반응시간의 절반인 72시간 만에 약 97.4%의 높은 전환율이 확인되었다.As shown in Table 4, the Lactobacillus brevis F109-MD3 strain had remarkably superior monosodium glutamate conversion ability, that is, gamma aminobutyric acid production ability, and the production rate was also fast, unlike the other strains. Conversely, Lactobacillus brevis BH2 was found to have a conversion rate of about 15% higher than that of Lactobacillus brevis BH2 when it was reacted for 48 hours at the same time. In comparison with Lactobacillus brevis NCL 9121, 48 hours , It was confirmed to have higher productivity. In addition, Lactobacillus , a lactic acid bacterium that has been reported to be industrially usable for gamma aminobutyric acid production, Compared with the case of paracasei NFRI 7415 (Food Microbiology, 22, 497-504 (2005)), even when the content of the initial monosodium glutamate is high, Lactobacillus Paracasei NFRI 7415 showed a conversion rate of about 60%, while Lactobacillus brevis F109-MD3 strains exhibited a higher initial monosodium content than Lactobacillus A high conversion rate of 97.4% was observed in 72 hours of the paracasei NFRI 7415 half reaction time.

상기 결과로부터 경우, 락토바실러스 브레비스 F109-MD3 균주는 모노소디움 글루타메이트 전환능 즉, 감마아미노부틸산 생산량과 관련하여, 높은 기질 함량 즉, 높은 모노소디움 글루타메이트 함량의 배지에서도 짧은 시간 안에 높은 수율로 감마아미노부틸산을 생산할 수 있는 균주임이 확인되었다.
From the above results, it can be seen that the Lactobacillus brevis F109-MD3 strain has a high yield in a short time even in a medium having a high substrate content, that is, a high monosodium glutamate content, in relation to the monosodium glutamate conversion ability, It was confirmed to be a strain capable of producing butyl acid.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, Of the right.

농업생명공학연구원Agricultural Biotechnology Research Institute KACC91784KACC91784 2013022020130220

Claims (11)

김치로부터 분리되고 감마아미노부틸산(GABA) 생산능을 갖는 락토바실러스 브레비스 F109-MD3(Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P) 균주. Lactobacillus brevis F109-MD3 (KACC91784P) strain isolated from kimchi and having gamma aminobutyric acid (GABA) production ability. 제1항에 있어서,
상기 락토바실러스 브레비스 F109-MD3(Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P) 균주는 글루탐산 또는 이의 염을 감마아미노부틸산(GABA)으로 전환시키는 전환능인 감마아미노부틸산(GABA) 전환률이 97% 내지 100%인 락토바실러스 브레비스 F109-MD3(Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P) 균주.The method according to claim 1,
The Lactobacillus brevis F109-MD3 and KACC91784P strains have a conversion rate of gamma aminobutyric acid (GABA) of 97% to 100%, which is the conversion efficiency of glutamic acid or its salt to gamma aminobutyric acid (GABA) Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P) strain. 제2항에 있어서,
상기 글루탐산 또는 이의 염은 글루탐산 나트륨염인 락토바실러스 브레비스 F109-MD3(Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P) 균주.3. The method of claim 2,
Wherein said glutamic acid or its salt is a sodium glutamate salt, Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P. 락토바실러스 브레비스 F109-MD3(Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P) 균주, 이의 배양액, 상기 배양액의 농축액, 상기 배양액의 건조물 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 포함하는 식품 조성물.A food composition comprising at least one member selected from the group consisting of a strain of Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P, a culture thereof, a concentrate of the culture solution, a dried product of the culture solution and a combination thereof. 락토바실러스 브레비스 F109-MD3(Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P) 균주, 이의 배양액, 상기 배양액의 농축액, 상기 배양액의 건조물 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 포함하는 발효 스타터(starter).A fermentation starter comprising at least one member selected from the group consisting of Lactobacillus brevis F109-MD3 and KACC91784P, a culture thereof, a concentrate of the culture solution, a dried product of the culture solution and a combination thereof starter). 락토바실러스 브레비스 F109-MD3(Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P) 균주로 발효시킨 발효식품.Fermented food fermented with Lactobacillus brevis F109-MD3 ( Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P) strain. 제6항에 있어서,
상기 발효식품은 김치인 발효식품.The method according to claim 6,
The fermented food is a kimchi fermented food. 락토바실러스 브레비스 F109-MD3(Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P) 균주를 이용한 감마아미노부틸산 제조방법.A method for producing gamma aminobutyric acid using a strain of Lactobacillus brevis F109-MD3 ( Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P). 제8항에 있어서,
상기 감마아미노부틸산 제조방법은 락토바실러스 브레비스 F109-MD3(Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P) 균주를 배양배지에서 배양하는 단계; 및 상기 락토바실러스 브레비스 F109-MD3(Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P) 균주가 배양된 배양배지로부터 감마아미노부틸산을 분리하는 단계를 포함하는 것인 감마아미노부틸산 제조방법.9. The method of claim 8,
The method for producing gamma-aminobutyric acid comprises culturing a strain of Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P in a culture medium; And isolating gamma aminobutyric acid from the culture medium in which the Lactobacillus brevis F109-MD3, KACC91784P strain has been cultured. 제9항에 있어서,
상기 배양배지는 글루탐산 또는 이의 염이 포함된 것인 감마아미노부틸산 제조방법.10. The method of claim 9,
Wherein the culture medium comprises glutamic acid or a salt thereof. 제9항에 있어서,
상기 배양배지는 모노소디움 글루타메이트(MSG, monosodium glutamate)가 전체 배양배지 부피를 기준으로 0.5%(w/v) 내지 10 %(w/v) 포함된 것인 감마아미노부틸산 제조방법.10. The method of claim 9,
Wherein the culture medium comprises 0.5% (w / v) to 10% (w / v) of monosodium glutamate (MSG) based on the total culture medium volume.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102560141B1 (en) * 2022-12-26 2023-07-25 김미진 Manufacturingt method of fermentates containg gaba and fermented food manufactured by the methdo

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101810879B1 (en) * 2017-03-13 2017-12-20 주식회사 미래자원엠엘 Method for increasing erythropoietin using GABA
CN109315493A (en) * 2018-11-19 2019-02-12 徐州工程学院 A kind of fermentation chickpea milk produces GABA experiment of single factor and response phase method optimization method
CN112300955A (en) * 2019-07-29 2021-02-02 台湾中油股份有限公司 Gamma-aminobutyric acid high-yield lactic acid bacterial strain and application thereof
CN110982855B (en) * 2019-11-13 2022-10-11 南昌大学 Biotransformation method for synthesizing gamma-aminobutyric acid
CN114933989A (en) * 2022-05-18 2022-08-23 四川生力源生物工程有限公司 Lactobacillus plantarum and fermentation medium thereof, mulberry leaf tea rich in gamma-aminobutyric acid and preparation method of mulberry leaf tea
CN115074290B (en) * 2022-07-06 2023-07-18 福建生物工程职业技术学院 Lactobacillus casei for co-production of phenyllactic acid and gamma-aminobutyric acid and application thereof
CN115968988A (en) * 2022-12-20 2023-04-18 合肥中科健康生物产业技术研究院有限公司 Fermented litchi juice with antioxidant activity and preparation method and application thereof

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4332247B2 (en) * 1999-01-21 2009-09-16 大洋香料株式会社 A lactic acid bacterium having high ability to produce γ-aminobutyric acid, a fermented food containing a high amount of γ-aminobutyric acid using the lactic acid bacterium, and a method for producing the same.
KR100549094B1 (en) * 2003-01-29 2006-02-06 변유량 Novel Strains of Lactobacillus spp. and Method for Preparing ?-Aminobutyric Acid Using the Same
KR100631857B1 (en) * 2004-07-15 2006-10-09 전북대학교산학협력단 -3 Lactobacillus Brevis OPK-3 Having a High Production Ability of Gamma-Aminobutyric Acid
KR100661824B1 (en) * 2004-11-24 2006-12-27 우석대학교 산학협력단 -1 Lactobacillus brevis OPY-1 and fermented milk containing thereof
JP4693487B2 (en) * 2005-05-10 2011-06-01 大塚食品株式会社 Method for producing lactic acid bacteria and tea beverage
KR101192307B1 (en) * 2010-07-15 2012-10-17 (주)라이스텍 Novel Strain of Lactic Acid Bacteria Capable of Producing Gamma-Amino Butyric Acid and Preparing Method for Gamma-Amino Butyric Acid Using the Same
KR101198865B1 (en) * 2010-12-24 2012-11-07 한국화학연구원 Method for Preparing GABA by mono sodium glutamtate using Lactobacillus strain or recombinant Lactobacillus strain

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102560141B1 (en) * 2022-12-26 2023-07-25 김미진 Manufacturingt method of fermentates containg gaba and fermented food manufactured by the methdo

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