LED 파장이 Saccharomyces cerevisiae의 생장에 미치는 영향

쉬시아오통(Xiaotong Xu),이지은(Ji-Eun Lee),정소미(So-Mi Jeong),강우신(Woo-Sin Kang),류시형(Si-Hyeong Ryu),김한호(Han-Ho Kim),김수룡(Su-Ryong Kim),이가혜(Ga-Hye Lee),안동현(Dong-Hyun Ahn) 한국식품영양과학회 2021 한국식품영양과학회지 Vol.50 No.3

본 연구에서는 다양한 LED 파장이 S. cerevisiae의 생육에 미치는 영향을 확인하였다. 270 nm UV-LED를 S. cerevisiae에 10분 동안 조사한 경우 100% 생장억제로 가장 뛰어난 억제 효과를 보였고, 360 ㎚ UV-LED를 S. cerevisiae에 180분 동안 조사한 경우 유의적인 생장억제 효과를 보였다. 465~675 ㎚ Vis-LED 조사의 경우 UV-LED보다 낮은 생장억제 효과를 보였고, 60분 조사 시 대조구에 비해 약 0.94 log CFU/mL의 감소를 확인하였다. 반면, 620~ 630 ㎚ Vis-LED를 S. cerevisiae에 180분 동안 조사한 경우, S. cerevisiae의 생장이 유의적으로 촉진됨을 확인할 수 있었다. 850 ㎚ IR-LED의 경우 S. cerevisiae의 생육이 미미하게 촉진되는 것으로 나타났고, 5,000~7,000 ㎚ IRLED를 조사한 경우에는 S. cerevisiae 생장에 특별한 작용이 없음을 확인할 수 있었다. 따라서 S. cerevisiae의 생장 특성에 따른 다양한 LED 파장을 이용한다면 식품산업에서 S. cerevisiae의 효율적인 활용이 가능할 것으로 판단되며, 더불어 다양한 LED 파장의 활용이 식품산업에 있어 잠재적 이용가치가 있는 것으로 사료된다. Light-emitting diodes (LEDs) are divided into ultraviolet LEDs (UV-LEDs), visible LEDs (Vis-LEDs), and infrared LEDs (IR-LEDs). LEDs of different wavelengths have different functions. This study examined the effects of different wavelengths on the growth of Saccharomyces cerevisiae. S. cerevisiae cells were incubated for 48 h at 30℃. Subsequently, S. cerevisiae suspensions were diluted to 1×10³∼1×10⁴ CFU/mL and 1×10<SUP>7</SUP> CFU/mL. The S. cerevisiae suspensions were then exposed to UV-LED (270 ㎚ and 365 ㎚), Vis-LED (465∼475 ㎚ and 620∼630 ㎚), and IR-LED (850 ㎚ and 5,000∼7,000 ㎚), with a lamp-to-suspension distance of 4.5 ㎝. The microorganisms were irradiated by 270 ㎚ UV-LED for 10 and 30 min and 365 ㎚ UV-LED, Vis-LED, and IR-LED for 60 and 180 min, respectively. Among the LEDs used, the 465∼475 ㎚ Vis-LED had the strongest inhibitory ability on S. cerevisiae. In contrast, the 620∼630 ㎚ Vis-LED and infrared LED showed either low antibacterial activity or even no bacteriostatic ability.

유기산과 UV-C 처리가 조미오징어의 부패미생물과 제품의 저장안정성에 미치는 영향

쉬시아오통(Xiaotong Xu),이지은(Ji-Eun Lee),김은진(Eun-Jin Kim),정소미(So-Mi Jeong),류시형(Si-Hyeong Ryu),강우신(Woo-Sin Kang),김수룡(Su-Ryong Kim),김한호(Han-Ho Kim),이가혜(Ga-Hye Lee),안동현(Dong-Hyun Ahn) 한국식품저장유통학회 2021 한국식품저장유통학회지 Vol.28 No.5

다양한 파장의 LED 조사가 주요 식중독 미생물의 생장에 미치는 영향

이지은(Ji-Eun Lee),쉬시아오통(Xiaotong Xu),정소미(So-Mi Jeong),김수룡(Su-Ryong Kim),김한호(Han-Ho Kim),강우신(Woo-Sin Kang),류시형(Si-Hyeong Ryu),이가혜(Ga-Hye Lee),안동현(Dong-Hyun Ahn) 한국생명과학회 2021 생명과학회지 Vol.31 No.10

본 연구에서는 4가지 일반적인 식중독 병원균인 Escherichia coli, Salmonella typhimurium, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis에 대해 270 nm UV C-LED, 365 nm UV A-LED, 465~475, 620~630 nm visible-LED, 850, 5,000~7,000 nm infrared-LED를 조사하여 각 세균의 성장에 미치는 영향을 조사 하였다. 270 nm UV C-LED의 경우, 10 min 또는 30 min 조사 시 4가지 균주 모두 대조구에 비해 억제 효과를 나타냈다. 또한 365 nm UV A-LED를 1시간 또는 3시간 조사한 경우 B. subtilis의 100% 생장 억제를 보였다. 465~475 nm visible-LED를 1시간 조사한 경우, 4 종류 균주 모두 대조구과 유의 한 차이가 없었으며, 3시간 조사 시 유의한 성장 억제를 보였다. 620~630 nm visible-LED를 처리한 S. aureus와 B. subtilis, 850 nm infrared-LED를 처리한 S. typhimurium과 S. aureus, 5,000~7,000 nm infrared-LED를 처리한 E. coli, S. typhimurium 및 S. aureus는 각각 대조구에 비해 증식되는 것으로 확인되었다. 이에 따라 다양한 LED 광원의 사용을 통해 식중독 미생물의 억제 및 증식 효과를 확인한 바, 다양한 LED 광원의 파장 특성을 이용한 식품 보존과 응용 기술로서의 잠재력이 있음을 시사한다. In this study, four common food-borne bacteria, namely, Escherichia coli, Salmonella typhimurium, Staphylococcus aureus, and Bacillus subtilis, were targeted via irradiation with 270 nm UV C-LED, 365 nm UV A-LED, 465~475 and 620~630 nm visible-LED, and 850 and 5,000~7,000 nm infrared-LED light. The effect on the growth of each bacterial species was investigated. In the case of 270 nm UV C-LED, all four strains showed inhibitory effects compared with the control group when irradiated for 10 or 30 min. Furthermore, when irradiated with 365 nm UV A-LED for 1 or 3 hr, B. subtilis showed 100% growth inhibition. When irradiated with 465~475 nm visible-LED for 1 hr, all four strains showed no significant difference from the control group but showed significant growth inhibition when irradiated for 3 hr. S. aureus and B. subtilis treated with 620~630 nm visible-LED; S. typhimurium and S. aureus treated with 850 nm infrared-LED; and E. coli, S. typhimurium, and S. aureus treated with 5,000~7,000 nm infrared-LED were confirmed to significantly proliferate compared with the control group. The results of this experiment show the potential of the use of various LED light sources as a food preservation and application technology by examining their effect on the inhibition and growth of food-borne bacteria and by grasping the characteristics of each wavelength.

포장재 조건에 따른 365 nm UV-LED 조사의 Bacillus subtilis 생육 억제 효과

이다혜 ( Da-hye Lee ),정소미 ( So-mi Jeong ),쉬시아오통 ( Xiaotong Xu ),김꽃봉우리 ( Koth-bong-woo-ri Kim ),안동현 ( Dong-hyun Ahn ) 한국미생물생명공학회(구 한국산업미생물학회) 2019 한국미생물·생명공학회지 Vol.47 No.3

본 연구에서는 그람 양성의 호기성 유포자 세균 중 자연계에 널리 분포되어 식품에 문제를 일으키는 대표적인 균인 B. subtilis를 대상으로 365 nm UV-LED의 생육 억제 효과를 입증하였다. 또한 365 nm UV-LED 조사 시, 식품 포장재로 흔히 사용되고 있는 유리, LLD-PE, Nylon/LDPE 및 PS 등의 포장 조건에 따른 B. subtilis 생육 억제 효과를 확인하였다. 그 결과, B. subtilis의 생육 억제 효과가 가장 뛰어난 재질은 Nylon/LDPE와 LLD-PE로 확인되었고, 대조구의 생존율인 -log 5 값과 비교하여 각각의 생존율은 약 -log 2.5-2.9, -log 2.58-3.61로 나타났다. 이 때 재질의 두께가 미생물의 생육에 미치는 영향은 미미한 것으로 관찰되었고, 포장 재질에 따라 365 nm UV-LED 투과력이 다르다는 것을 확인할 수 있었다. 통상적으로 log 3 이상 생균수가 감소하면 99.9% 살균효과가 있는 것으로 나타낼 수 있는데, 본 연구를 통해 365 nm UV-LED가 흔히 사용되고 있는 식품 포장재를 투과하여 균의 생육 억제에 영향을 줄 수 있음을 확인 하였다. 이러한 결과를 통해 365 nm UV-LED의 사용이 식품보존과 식품산업 분야의 응용기술로써 잠재력이 있음을 시사하는 바이다. The use of ultraviolet (UV) spectroscopy for foods is known to have a microbial inhibitory effect. UV-A having a longer wavelength than UV-C can be used for continuous or intermittent UV irradiation of food stored in containers or packages. Because UV-LED can be used effectively at a low price, this study reported the effect of UV-A 365 nm-LED on inhibiting Bacillus subtilis in accordance with the packaging conditions employed in daily use. The packaging materials were linear low-density polyethylene (LLD-PE), nylon/low density polyethylene (LDPE), polystyrene, and glass. When all packaging materials were treated with 365 nm UV-LED, B. subtilis was observed to remain inactive for 30-60 min. Further, compared with the control (-log 5), the survival rate of B. subtilis was -log 2.0-2.5 for nylon/LDPE and -log 2.58-3.61 for LLDPE. These packaging materials showed an excellent inhibitory effect regardless of their thickness. Typically, a decrease in the viable cell count of more than 3 log indicates a 99.9% bactericidal effect. These results suggest that 365 nm UV-LED permeated the packaging material and inhibited bacterial growth.

천연 해조류 추출물의 Lipase, Urease, Lipoxygenase 저해와 DPPH 라디칼 소거 활성 및 고등어 (Scomber japonicas)의 저장성에 미치는 영향

정소미(So-Mi Jeong),류시형(Si-Hyeong Ryu),이지은(Ji-Eun Lee),강우신(Woo-Sin Kang),쉬시아오통(Xiaotong Xu),안동현(Dong-Hyun Ahn) 한국생물공학회 2020 KSBB Journal Vol.35 No.2

This study analyzed the effect of enzyme activity inhibition and antioxidant activity of seaweed extracts for lipase, lipoxygenase and urease which are known to be main enzymes inducing fishy smell. In addition, in mackerel registered storage, the fishy smell suppression efficacy of Ishige sinicola ethanol extract, which was found to have the enzyme activity suppression effect, was examined through the measurements of TMA, pH, and viable cell count. Sargassum muticum and Sargassum patens root and stem ethanol extracts showed about 94% DPPH radical scavenging activity in 1 ㎎/mL. In addition, Myagropsis myagroides and Sargassum muticum ethanol extracts had 48.11% and 53.94% lipase inhibition activity, respectively, in 5 ㎎/mL. Ishige sinicola and Sargassum patens root and stem ethanol extracts had high 54.99% and 58.58% lipoxygenase inhibition activity, respectively, in 5 ㎎/mL. Urease inhibition activity was the highest in brown algae. Ishige sinicola ethanol extract had 54.99% inhibition activity, and Sargassum patens root and stem ethanol extracts 58.58%. Mackerel meat was soaked with Ishige sinicola ethanol extract (10 ㎎/mL), and then its TMA content was measured for the 13 storage days. On the 13th day, a control group’s TMA area was 10285773, and that of Ishige sinicola extract group was 23357 which was about 440 times lower than the area of the control group. As a result, this study verified that natural seaweed extracts had antioxidant activity and suppressed the main enzymes triggering fishy smell, and had the possibility of being developed as a natural enzyme inhibitor and antioxidant.