Bacillus sp. I 로 검은 청국장 제조

성대일,김한복,정영신 호서대학교 기초과학연구소 2013 기초과학연구 논문집 Vol.21 No.1

본 연구에서는 백태 ,흑태 ,서리태 , 약콩 4 종류에 대해 Bacillus sp. I 발효균주 로 청국장 을 제조하였다 . 대두에 존재하는 isoflavone 의 일종인 daidzein은 인체에서 항염증, estrogen receptor 를 통한 유전자발현 조절 등 다양한 생 리활성을 지녔다 . 흑태를 Bacillus sp. I 균주로 발효 시켰을 때 daidzein 양이 가장 높았으며 (2.36 mM ) 서리태와 약콩은 각각 , 1.99, 1.27mM이었다 . 서리태 , 흑태 ,발효 추출물이 함유한 daidzein 함량은 백태보다 3배 이상 높았다 . 청국장 발효의 지표로 pH 변화와 갈 변물질의 생성을 들 수 있다. 흑태 ,서리태 , 약콩을 본 균주로 발효시킨 추출물의 pH는 각 각 8.11, 8.27, 8.39 이었다. 갈변물질의 생성은 흑태 , 서리태 , 약콩 추출물이 각각 0.14, 0.15, 0.35 이였다 . 이상으로 Bacillus sp I 로 흑태 , 서리태 , 약콩의 검은콩 청국장 제조가 가능함을 확인 하였다 .

Isoflavone과 세포신호전달

성대일,김한복 호서대학교 기초과학연구소 2011 기초과학연구 논문집 Vol.19 No.1

Genistein, daidzein 은 ERα 보다는 ERβ를 30배 정도 선택적으로 자극한다 . 이들 isoflavone 의 ERβ 자극효과는 유방,전립선 암의 억제에 기여한다 . Genistein 이나 daidzein은 ERα,ERβ 를 매개로 하여 histone acetyltransferase 활성에 영향을 미친 다 . 어미 쥐가 섭취한 genistein은 histone을 acetylation 시켜 태아쥐의 genome에 영 향을 미쳐 영구적으로 새끼쥐의 비만을 막고 털색깔을 바꿀 수 있다. 암세포에서는 특정 microRNA 가 증감되는 양상을 보인다. Isoflavone 에 의한 특정 microRNA 발 현의 조절은 암치료에 적용될 수 있다 . Genistein은 estrogen 에 반응을 보이는 유전 자에 영향을 미쳐 자궁 biology 나 초기 임신에 도움이 될 수 있다 . Genistein 과 daidzein 은 COX-2 의 활성을 억제하여 항염증효과를 발휘한다. Daidzein 이 풍부한 청국장추출물을 유방암 세포인 MCF7 세포에 처리하면 염증억제에 관련된 TGFβI와 Smad3 유전자의 발현은 증가하고,염증 촉진 관련 CSF3 , CCL3 유전자 발현은 감소하면서 MCF7 성장을 억제할 수 있다 .

인간유방암 MDA-MB-231세포에서 peptide H에 의한 TNFα 발현 억제

성대일,박잠언,강충경,김한복,Sung, Dae Il,Park, Jameon,Kang, Choong Kyung,Kim, Han Bok 한국미생물학회 2015 미생물학회지 Vol.51 No.3

청국장은 다양한 peptide류를 포함한다. 청국장 유래의 peptide H를 인간유방암 MDA-MB-231 세포에 처리했을 때, $TNF{\alpha}$ 발현은 뚜렷하게 억제되었다. $TNF{\alpha}$에 의해 유도되는 IL6 발현 역시, peptide H에 의해 감소될 수 있음을 시사해 준다. Peptide H구조는 glucocorticoid, dexamethasone과 전혀 유사하지 않아 그들과 다른 기작으로 $TNF{\alpha}$ 발현억제에 작용할 것을 시사해 준다. Peptide H는 $TNF{\alpha}$ 발현 억제 효과가 있으므로 보다 깊이 있는 연구를 바탕으로, 류마티스 관절염, 크론병 등의 치료제로 개발될 수 있기를 기대해 본다. Chungkookjang (fermented soybeans) contains diverse peptides. Human breast cancer MDA-MB-231 cells were treated with peptide H derived from Chungkookjang, and $TNF{\alpha}$ expression in the cells was conspicuously repressed, suggesting peptide H's regulation of IL6 since IL6 is induced by $TNF{\alpha}$. The structure of peptide H was different from those of glucocorticoid and dexamethasone, suggesting different mechanisms of $TNF{\alpha}$ expression suppression. Peptide H which reduces $TNF{\alpha}$ expression can be developed as drugs for cancer, rheumatoid arthritis and Crohn's disease, after more investigation.

Bacillus sp. C 로 검은 청국장제조

성대일,김한복 호서대학교 기초과학연구소 2014 기초과학연구 논문집 Vol.22 No.1

본 연구에서는 백태,흑태,서리태, 약콩 4 종류에 대해 Bacillus sp. C 발효균주로 청국장을 제조하였다 . 대두에 존재하는 isoflavone 의 일종인 daidzein은 인체에서 항염증, estrogen receptor를 통한 유전자발현 조절 등 다양한 생리활성을 지녔다. 흑태를 Bacillus sp. C 균주로 발효시켰을 때 daidzein 양이 가장 높았으며 ( 2.31 mM) 백태,서리태 약콩은 각각, 0.70, 1.91, 0.20 mM 이었다 . 서리태,흑태 ,발효추출물이 함유한 daidzein 함량은 백태보다 2.73배 3.3배 이상 높았다 . 청국장 발효의 지표로 pH 변화와 갈변 물질의 생성을 들 수 있다 . 백태,흑태,서리태 , 약콩을 본 균주로 발효시킨 추출물의 pH 는 각각 8.18, 8.31, 8.29, 8.43 이었다 . 갈변물질의 생성은 백태, 흑태,서리태,약콩 추출물이 각각 0.24 ,0.12, 0.17 ,0.17 이였다 . 이상으로 Bacillus sp C 로 흑태,서리태,약콩의 검은콩 청국장제조가 가능함을 확인 하였다 .

인간 유방암 MDA-MB-231 세포에서 Peptide H에 의한 IL-6 발현 억제효과

성대일,박잠언,김한복,Sung, Dae Il,Park, Jameon,Kim, Han Bok 한국미생물학회 2014 미생물학회지 Vol.50 No.3

암, 류마티스, 크론병 등은 만성염증과 관련되어 있다. Interleukin-6 (IL-6)는 염증의 주요 매개인자이다. 청국장은 콩 발효식품으로 대두단백질이 분해되어 다양한 peptide가 생성되면서, 생리활성물질이 될 수 있다. 본 연구에서는 청국장에서 분리한 peptide (Gly-Val-Tyr-Tyr-Met-Tyr)를 가공한 6mer H, [(Glu-Val-Tyr-Tyr-Met-Tyr(EVYYMY)]가 유방암세포 MDA-MB-231에서 IL-6 발현을 억제할 수 있는지 여부를 결정하였다. MDA-MB-231 세포에 peptide H를 처리해 주면, IL-6 발현은 peptide를 처리하지 않은 control에 비해, 크게 억제되었으며, 세포의 성장은 농도의존적으로 억제되었다. 암 이외에, 류마티스, 크론병 등 만성염증 질환에서 IL-6 신호의 차단은 염증개선에 유효한 것으로 알려져 있다. Peptide H는 염증과 관련된 IL-6 발현의 감소효과가 있으므로, IL-6 관련 암, 류마티스, 크론병 등의 치료제 개발로 응용, 연결될 수 있을 것이다. Chronic inflammation is involved in cancers, rheumatoid arthritis, and Crohn's disease. Inerleukin-6 (IL-6) plays major roles in inflammation. Chungkookjang, fermented soybean contains diverse peptides produced by cleavage of soybean proteins. The peptides can be bioactive compounds. Peptide (Gly-Val-Tyr-Tyr-Met-Tyr was purified from Chungkookjang, and modified to be 6mer H, Glu-Val-Tyr-Tyr-Met-Tyr (EVYYMY). Peptide H's activity to suppress IL-6 expression in a human breast cancer cell, MDA-MB-231 was determined. IL-6 Expression was reduced in the cell treated with peptide H 25 times less than controls which were not treated with peptide H. Proliferation of MDA-MB-231 cells was inhibited by peptide H, which is concentration-dependent. Blocking of IL-6 signals is known to be effective in reducing inflammation in rheumatoid arthritis, Crohn's disease, and cancers. Since peptide H can reduce inflammatory IL-6 expression, application of this study will contribute to drug development for diseases which are caused by excessive IL-6.

청국장 에탄올 추출물의 혈관내피세포 증식과 이동 촉진효과

황재성,성대일,이환명,정영신,김한복,Hwang, Jae Sung,Sung, Dae Il,Lee, Whan Myung,Chung, Young Shin,Kim, Han Bok 한국미생물학회 2014 미생물학회지 Vol.50 No.3

청국장은 대두발효식품으로 대두 단백질이 발효 중 분해되면서 다양한 생리활성물질이 만들어진다. 혈관내피세포는 혈관의 기능은 물론 신생혈관 생성을 주도하는 세포이다. 뇌졸중이나 심근경색, 뇌경색 등의 혈관관련 질병들은 신생혈관 생성을 촉진하는 치료법이 필요하다. Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF)는 새로운 혈관 형성을 촉진하는 역할을 한다. 본 연구에서는 청국장 에탄올추출물(CEE)이 HUVEC (혈관 내피세포) 증식에 미치는 영향을 조사하여 보았다. 청국장 추출물(100, $1000{\mu}g/ml$)을 HUVEC에 처리했을 때, VEGF (10 ng/ml)를 처리한 대조군과 같은 정도로 세포를 증식시켰다. 열처리한 청국장추출물을 혈관 내피세포에 처리해도 세포 증식효과는 마찬가지였다. 청국장이 세포 증식뿐 아니라 HUVEC이동에도 영향을 주는지 sprout 분석법으로 확인하였다. 청국장 추출물($100{\mu}g/ml$)을 처리했을 때, VEGF (10 ng/ml)와 비슷할 정도로 HUVEC 이동이 일어났다. 청국장 추출물에서 HUVEC 증식과 이동에 영향을 미치는 특정 peptide의 분리가 필요할 것이다. In the fermented soybean product known as "chungkookjang", diverse bioactive compounds are produced when the soybean proteins are degraded during fermentation. Vascular endothelial cells (EC) are crucial in vein function and the formation of new vessels. A treatment to stimulate formation of new blood vessels is needed in cerebrovascular diseases that lead to ischaemic stroke and heart attack, as well as for diabetic ulcers. VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor) simulates EC formation. The effect of Chungkookjang ethanol extract (CEE) on the proliferation of EC was studied. CEE (100, $1000{\mu}g/ml$) and boiled CEE were as effective as VEGF (10 ng/ml) for the proliferation of human umbilical vascular endothelial cells (HUVEC). The effect of CEE on the migration of HUVEC was investigated using sprout analysis. CEE ($100{\mu}g/ml$) was as effective as VEGF (10 ng/ml) for the migration of HUVEC. Isolation of specific peptides influencing the growth and migration of EC is needed.

Bacillus licheniformis B1을 이용한 검은콩 청국장 발효

황재성,김재영,성대일,이용섭,김한복,Hwang, Jae-Sung,Kim, Jae-Young,Sung, Dae-Il,Yi, Yong-Sub,Kim, Han-Bok 한국미생물학회 2012 미생물학회지 Vol.48 No.3

청국장은 대두 발효식품으로 미생물, 효소, daidzein, 펩타이드 등이 풍부하다. 백태, 흑태, 서리태, 약콩 등 4종류의 대두와 Bacillus licheniformsi B1 균주를 이용해서 청국장을 제조하면서 각각의 발효양상을 비교하였다. pH, 갈변물질의 변화를 청국장 발효의 지표로 이용하였다. 발효시간에 따른 청국장의 pH 변화에서는, 초기에는 백태 청국장의 pH가 가장 높았으나 시간이 지나며 증가속도가 낮아졌다. 흑태, 서리태, 약콩의 경우는 발효 개시 초기에는 pH 변화가 적었으나 시간이 지나면서 pH가 급격히 상승하는 등, 백태와는 다른 양상을 보였다. 발효 1일 후 갈변도는 백태 청국장이 가장 높았으며, 나머지 검은콩의 경우 그보다 낮은 값을 보여 주었다. 서리태의 경우 발효 1일 후부터 갈변도가 급격히 증가하였다. 검은콩에 존재하는 anthocyanin에 의해 청국장 발효균주의 생장이 억제되어 초반에는 발효 정도가 백태에 비해 약한 것으로 보인다. 항염효과를 지니는 daidzein 함량을 HPLC로 분석한 결과, 흑태, 서리태, 약콩 청국장은 백태 청국장보다 높은 값을 보였다. 서리태, 흑태, 약콩 등 검정콩에 대해서도 B. licheniformis B1 균주로 청국장 발효가 이루어질 수 있음을 확인하였다. Chungkookjang, fermented soybean, is high in microorganism, enzymes, daidzein, and peptides. Using yellow, black, Seoritae, small-black soybeans and Bacillus licheniformis B1, each Chungkookjang (YC, BC, SC, SBC) was prepared, and their fermentation patterns were compared. Changes of pH and browning material formation were taken as an indicative of fermentation. YC had a high pH increase at an early stage of fermentation, and a low change at a late stage. BC, SC, and SBC showed different patterns with a low pH increase at an early stage and a high pH increase at a late stage. Formation rate of browning material was fastest in YC and slow in the rest of BC, SC, and SMC. SC showed the highest value of browning material formation 1 d after fermentation. Anthocyanin in black soybeans seems to suppress the growth of bacteria at an early stage of fermentation. When anti-inflammatory daidzein contents were analyzed by HPLC, BC, SC, SBC showed higher values than YC. It was demonstrated that black soybeans can be fermented with B. licheniformis B1.

Specific Oligopeptides in Fermented Soybean Extract Inhibit NF-κB-Dependent iNOS and Cytokine Induction by Toll-Like Receptor Ligands

이우형,우홍민,이창규,성대일,송혜정,Toshiro Matsui,김한복,김상건 한국식품영양과학회 2014 Journal of medicinal food Vol.17 No.11

The ethanol extract of fermented soybean from Glycine max (chungkookjang, CHU) has been claimed to have chemopreventive and cytoprotective effects. In the present study, we examined the inhibitory effect of CHU on inducible nitric oxide synthase (iNOS) and cytokine induction by toll-like receptor (TLR) ligands treatment and attempted to identify the responsible active components. Nitric oxide (NO) content and iNOS levels in the media or RAW264.7 cells were measured using the Griess reagent and real-time polymerase chain reaction assays. CHU treatment inhibited NO production and iNOS induction elicited by lipopolysaccharide (LPS, TLR4L) in a concentration-dependent manner. Tumor necrosis factor-a and interleukin-6 productions were also diminished. Peptidoglycans (TLR2/6L) and CpG-oligodeoxynucleotides (TLR9L) from CHU inhibited iNOS induction, but not poly I:C (TLR3L) or loxoribine (TLF7L). The anti-inflammatory effect resulted from the inhibition of nuclear factor-kappa B (NF-jB) through the inhibition of inhibitory-jB degradation. Of the representative components in CHU, specific oligopeptides (AFPG and GVAWWMY) had the ability to inhibit iNOS induction by LPS, whereas others failed to do so. Daidzein, an isoflavone used for comparative purposes, was active at a relatively higher concentration. In an animal model, oral administration of CHU to rats significantly diminished carrageenan-induced paw edema and iNOS induction. Our results demonstrate that CHU has anti-inflammatory effects against TLR ligands by inhibiting NF-jB activation, which may result from specific oligopeptide components in CHU. Since CHU is orally effective, dietary applications of CHU and/or the identified oligopeptides may be of use in the prevention of inflammatory diseases.