Latobacillus plantarum AF1이 생성한 조항진균 물질의 흰쥐에 대한 반복투여독성

이환 ( Hwan Lee Myung ),이명렬 ( Yul Lee Hae ),장해춘 ( Choon Chang Jae ),이재준 ( Joon Lee ) 한국식품저장유통학회(구 한국농산물저장유통학회) 2013 한국식품저장유통학회지 Vol.20 No.3

본 연구는 김치산막효모억제 유산균인 Lb. plantarum AF1이 생산한 조항진균 물질 부분 정제물을 SD계통의 흰쥐에게 4주간 반복 경구투여를 통하여 장기투여에 의한 안전성을 확인하였다. 암·수 흰쥐에 Lb. plantarum AF1이 생산한 조항진균 물질 부분 정제물을 0, 500, 1,000 및 2,000mg/kg/day의 용량으로 4주간 반복 경구투여한 후 사망률, 일반증상, 체중변화, 사료섭취량, 수분섭취량, 부검소견, 장기무게 변화, 혈액학적, 혈액생화학적 및 병리조직학적 검사를 실시하였다. 모든 시험군에서 전 시험기간 시험물질로 인한 임상증상 및 사망동물이 관찰되지 않았다. Lb. plantarum AF1이 생산한 조항진균 물질 부분 정제물의 경구투여 결과 체중이 4주간 지속적으로 증가되었지만 대조군과 유의성 있는 변화가 없었다. 또한 장기의 육안적 관찰, 장기 중량변화,혈액학적, 혈액생화학적 및 병리조직학적 검사에서도 모든 시험물질 투여군이 대조군과 유의성이 있는 차이를 보이지 않았으며, 모두 정상 범위의 수치로 시험물질에 기인하는 이상 소견을 발견할 수 없었다. 이상의 결과 4주 반복투여 독성시험 결과 Lb. plantarum AF1이 생산한 조항진균 물질 부분 정제물은 저독성의 안전한 물질로 판정되었다. This study was performed to investigate the four-week repeated-dose toxicity of the crude antifungal compounds produced by Lactobacillus plantarum AF1 (Lb. plantarum AF1), a lactic acid bacterium isolated from kimchi, in male and female rats. Sprague-Dawley male and female rats were divided into four groups, with 10 animals in each group. The test article was administered once daily by gavage to rats at dosage levels of 0, 500, 1,000, and 2,000 mg/kg/day for four weeks. There were no test-article-related deaths or abnormal clinical signs in both the male and female rats during the observation period. Furthermore, no differences in the body weight changes, food intake and water consumption levels of the control and treatment groups were found. The hematological parameters, serum biochemical analysis results, histopathological examination results and all other findings also showed no significant or dose-dependent changes. There were also no changes in the organ weights upon the administration of the crude antifungal compounds produced by Lb. plantarum AF1. These results suggest that the oral administration of the crude antifungal compounds produced by Lb. plantarum AF1 had no adverse effects up to a dosage level of 2,000 mg/kg in both male and female rats.

Lactobacillus plantarum AF1과 Lactobacillus plantarum HD1이 생성한 조항균 물질의 독성평가

장해춘(Hae-Choon Chang),고상범(Sang-Bum Koh),이재준(Jae-Joon Lee) 한국지역사회생활과학회 2015 한국지역사회생활과학회지 Vol.26 No.3

국내 시판김치의 김치담금부터 숙성까지의 미생물 균총 변화

장지윤 ( Ji Yoon Chang ),최유리 ( Yu Ri Choi ),장해춘 ( Hae Choon Chang ) 한국식품저장유통학회(구 한국농산물저장유통학회) 2011 한국식품저장유통학회지 Vol.18 No.5

To investigate the sanitary-quality level of commercial kimchi in South Korea, the pH, acidity, and microbial-flora changes in the kimchi were determined. Samples of kimchi produced by three different manufacturers (a small grocery store, a small/medium-sized enterprise, and a large food company) were collected. Freshly made kimchi was purchased and fermented at 10℃ for 10 days. The pH of the commercial kimchi on the purchased day was approximately pH 5.8, and that on the 10th day of fermentation was =pH 4.1. The kimchi purchased from a large company showed a more rapid decline in pH level during fermentation. The saltiness of the kimchi purchased from a medium-sized company was slightly higher than those of the other commercial kimchi samples. The saccharinity index of the kimchi produced by a small grocery store was higher than those of the other samples, and its value deviation was also higher than those of the other commercial kimchi samples. A higher total viable-cell count and a higher lactic-acid bacteria (LAB) count were detected in the kimchi from the large food company at the beginning of fermentation compared to the samples of the two other kimchi manufacturers. The highest cell numbers of gram-positive bacteria (except LAB) and coliform bacteria were detected from the small-grocery-store kimchi, but the coliform bacteria count gradually decreased during fermentation although such bacteria were still detected until the 10th day of fermentation. In contrast, coliform bacteria were not detected in the samples from the medium-sized and large food companies. Yeast, which is detected in over-ripened kimchi, was detected in the unfermented kimchi from the small grocery store, which had a below-0.36% acidity level. The gram-positive bacteria (except LAB) that were detected in all the tested commercial kimchi samples were determined to be Bacillus spp., and the gram-negative bacteria were determined to be Escherichia coli, Enterobacter spp., Sphingomonase spp., and Strenophomonas spp. The proportions of all the aforementioned bacteria in the kimchi samples, however, were different depending on the samples that were taken. These results indicate that a more sanitary kimchi production process and a more systematic kimchi production manual should be developed to industrialize and globalize kimchi.

Lactobacillus plantarum AF1와 Lactobacillus plantarum HD1이 생성한 조항균 물질의 유전학적 독성평가

장해춘(Hae-Choon Chang),고상범(Sang-Bum Koh),이재준(Jae-Joon Lee) 한국지역사회생활과학회 2015 한국지역사회생활과학회지 Vol.26 No.4

Bacillus subtilis SN7이 생성한 조항균 물질의 유전독성학적 안정성평가

장해춘(Hae-Choon Chang),고상범(Sang-Bum Koh),이재준(Jae-Joon Lee) 한국지역사회생활과학회 2017 한국지역사회생활과학회지 Vol.28 No.1

Bacillus subtilis SN7이 생성한 조항균 물질의 단회 경구투여 독성 시험 및 4주 반복 경구투여 용량 결정 시험

장해춘(Hae-Choon Chang),고상범(Sang-Bum Koh),이재준(Jae-Joon Lee) 한국지역사회생활과학회 2016 한국지역사회생활과학회지 Vol.27 No.3

메주로부터 분리한 항진균 및 항세균 활성의 Bacillus polyfermenticus CJ9

정지혜,장해춘,Jung, Ji-Hye,Chang, Hae-Choon 한국미생물·생명공학회 2009 한국미생물·생명공학회지 Vol.25 No.4

메주로부터 항진균 및 항세균 활성을 나타내는 균주를 분리하고 동정하여 B. polyfermenticus CJ9로 명명하였다. B. polyfermenticus CJ9의 생육에 따른 항균 활성을 측정한 결과 항세균 활성은 배양 12시간에 최대 활성을 나타내며 72시간까지 90% 이상 활성을 유지하다 120시간에 활성을 완전히 상실하였다. 항진균 활성은 배양 24시간 이후부터 최대 활성을 나타내었고, 사멸기 이후 활성이 다소 감소되었으나 배양 120시간까지 활성이 유지되었다. B. polyfermenticus CJ9은 식품과 인체에 유해한 곰팡이, 효모, 그람 양성 및 음성 세균에 대한 항진균 활성과 항세균 활성을 동시에 나타내었다. B. polyfermenticus CJ9의 항세균 활성은 $37^{\circ}C$ 에서 24시간 열처리 후에 활성을 상실하였으며, pH 5.0~9.0 구간에서는 안정한 활성을 나타내었으나 pH 3.0~4.0 구간에서 활성이 감소하였다. 항진균 물질은 $121^{\circ}C$에서 15분간 열처리시 활성이 감소되었으나 역가가 완전히 소실되지 않았으며, pH 3.0~9.0 구간에서 안정한 활성을 나타내었다. 항세균 물질과 항진균 물질은 proteinase K, protease, trypsin, $\alpha$-chymotrypsin 등의 단백분해효소 처리로 역가를 상실하거나 일부 감소되어 단백질성 물질임을 추정하였다. B. polyfermenticus CJ9의 항세균 물질과 항진균 물질을 $C_{18}$ Sep-Pak column에 흡착된 분획으로부터 역가를 확인하여 소수성 물질임을 알 수 있었으며, Tricine-SDS-PAGE 및 direct detection 실험을 통하여 분자량을 확인한 결과 항진균 물질은 약 1.4 kDa의 물질임을 확인하였다. 그러나 항세균 활성 물질은 열 불안정성 때문에 동 실험법상에서 그 분자량을 확인할 수 없었다. B. polyfermenticus CJ9이 생산하는 항균 물질은 항세균 및 항진균 활성을 동시에 가지는 단백질성 물질로서 천연 식품보존제 및 정장제재로 활용이 기대되며, 이를 위하여 항세균 물질과 항진균 물질의 정제 및 구조분석 등의 연구가 필요하다. A CJ9 bacterial strain, which showed antifungal and antibacterial activities, was isolated from meju and identified as Bacillus polyfermenticus based on Gram staining, biochemical properties, as well as its 16S rRNA sequence. B. polyfermenticus CJ9 showed the antimicrobial activity against the various pathogenic molds, yeasts, and bacteria. The antibacterial activity was stable in the pH 5.0~9.0, but the activity was lost at $37^{\circ}C$ for 24 hr. The antifungal activity was stable in the pH range of 3.0~9.0 and reduced at $121^{\circ}C$ for 15 min, but antifungal activity was not completely destroyed. The antibacterial activity was completely inactivated by proteinase K, protease, trypsin, and $\alpha$-chymotrypsin. The antifungal activity was also completely inactivated by protease and $\alpha$-chymotrypsin, and reduced its activity by proteinase which indicated that the antifungal and antibacterial compounds have proteineous nature. The apparent molecular mass of the partially purified antifungal compound, as indicated by using the direct detection method in Tricine-SDS-PAGE, was approximately 1.4 kDa. The molecular mass of the antibacterial compound could not be determined because of its heat-liable characteristic.

김치로부터 분리한 Leuconostoc citreum GJ7의 마우스에 대한 급성독성

이재준,장해춘,이명렬,Lee, Jae-Joon,Chang, Hae-Choon,Lee, Myung-Yul 한국식품영양과학회 2007 한국식품영양과학회지 Vol.36 No.5

본 연구는 김치로 분리한 우량 종균인 Leu. citreum GJ7의 급성독성을 시험하기 위하여 ICR 마우스에게 1회 Leu. citreum GJ7을 복강 또는 경구투여한 후 사망률, 체중의 변화, 일반 및 임상증상, 육안적 소견 등을 관찰하였다. 복강투여 후 24시간 관찰한 결과, 일부 Leu. citreum GJ7 투여군에서 부분적으로 사망례가 관찰은 되었으나 나머지 시험동물은 계속 생존하여 2,500 mg/kg까지는 평균치사량을 산출할 수 없었다. 또한 5,000 mg/kg을 14일 동안 경구투여하였을 경우에는 사망례가 없었으며, 특이한 임상증상도 관찰되지 않았다. 복강 혹은 경구투여한 후 마우스의 체중변화에 있어서도 대조군과 Leu. citreum GJ7 투여군 사이에 유의성 있는 차이는 보이지 않았으며, 생존동물의 부검결과에서도 내부 장기의 육안적 이상이 관찰되지 않았다. 따라서 Leu. citreum GJ7은 본 실험의 모든 조건에서 $LD_{50}$이 복강투여 시 2,500 mg/kg, 경구투여 시 5,000 mg/kg 이상인 저독성의 안전한 물질로 사료된다. The present study was carried out to investigate the potential acute toxicity of Leuconostoc citreum GJ7 (Leu. citreum GJ7), a lactic acid bacterium isolated from Kimchi, in ICR male and female mice. The test article was administered to the mice orally or intraperitoneally. Mortality rates, clinical findings, and body weight changes were monitored for the 2 weeks following administration. The results showed that in 50% of the cases, lethal doses ($LD_{50}$) of Leu. citreum GJ7 were determined as >5, 000 mg/kg (p.o.) and >2500 mg/kg (i.p.) in both sexes. There were no significant changes in general conditions, body weights clinical signs and any gross lesions between vehicle control and Leu. citreum GJ7-treated groups. Hence, it is suggested that Leu. citreum GJ7 does not induce any significant acute toxicity in ICR mice.

토판염 및 4년 숙성 천일염으로 제조한 김치의 암세포 성장 억제 효과

윤해훈(Hae Hoon Yoon),장해춘(Hae Choon Chang) 한국식품영양과학회 2011 한국식품영양과학회지 Vol.40 No.7

다양한 소금(정제염, 4년 숙성 천일염, 토판염)으로 제조한 김치를 발효시켜 산도 0.5~0.6%에 도달했을 때 이를 물과 메탄올로 추출하여 사용 소금에 따른 김치의 암세포 생육억제효과를 조사하였다. 소금의 종류를 달리한 김치의 물 추출물과 메탄올 추출물은 위암세포 AGS, 장암세포 HT-292 종의 암세포에 대해서 모두 농도가 증가할수록 농도 의존적으로 높은 세포 생육 억제율을 나타내었다. 최대 처리 농도인 5 ㎎/㎖에서 AGS의 경우 정제염 김치의 물 추출물은 44%, 메탄올 추출물은 52%의 억제율을 보였고 천일염 김치의 물 추출물은 40%, 메탄올 추출물은 73%의 억제율을 보였으며, 토판염 김치의 물 추출물은 49%, 메탄올 추출물은 62%의 억제율을 나타냄을 보여 천일염 김치의 메탄올 추출물의 AGS 암세포 생육 억제효과가 매우 뛰어남을 확인하였다. 동일 농도에서 HT-29의 경우 정제염 김치의 물 추출물은 43%, 메탄올 추출물은 39%의 억제율을 보였고, 천일염 김치의 물 추출물은 37%, 메탄올 추출물은 48%의 억제율을 보였으며, 토판염 김치의 물 추출물은 42%, 메탄올 추출물은 46%의 억제효과를 나타냄을 보여 AGS에 대한 암세포 성장 억제효과보다는 다소 낮지만 4년 숙성 천일염과 토판염으로 제조한 김치의 메탄올 추출물이 HT-29 암세포의 높은 성장억제 효과를 보임을 확인하였다. 반면에 소금의 종류를 달리한 김치의 물 추출물과 메탄올 추출물은 모두 정상세포 BJ에 대해 세포독성을 거의 보이지 않으며 오히려 세포 성장효과를 보였다. 더 나아가 최대 암세포 생육 억제현상을 나타낸 4년 숙성 김치의 메탄올 추출물을 AGS, HT-29, BJ 세포에 처리하였을 때 정상세포 BJ에 대해서는 처리 전후 별다른 차이가 관찰되지는 않았으나 AGS 위암세포와 HT-29 장암세포에서는 모두 세포 밀도의 감소와 함께 일부 세포수축 현상을 관찰할 수 있었다. 이상의 결과로부터 기능적 측면(암세포 생육억제)에서 김치 발효에는 가장 좋은 소금은 4년 숙성 천일염이며, 소금의 숙성이 김치 발효에 매우 중요함을 알 수 있다. The growth inhibitory effects of kimchi prepared with solar salt were investigated. Chinese cabbages were brined with purified salt, four year-old solar salt, and Topan solar salt, and then mixed with other ingredients. The final salt concentration was adjusted to 2.2~2.4% (w/v) for each salt, and the kimchi was fermented at 7℃. When the acidity reached around 0.5~0.6%, the kimchi was used as a sample for further experimentation. MTT assay was used to measure the growth inhibitory effect of kimchi extracts (water, methanol) on BJ human foreskin normal cells, AGS human gastric adenocarcinoma cells, and HT-29 human colon carcinoma cells. Water extracts of all the kimchi samples showed growth inhibitory effects on cancer cells; however, there was no significant difference among the used salts. Methanol extracts of all the kimchi samples showed higher growth inhibitory effects compared to the water extracts. The methanol extracts of four year-old solar salt kimchi (AGS: 73%, HT-29: 48%) and Topan solar salt kimchi (AGS: 62%, HT-29: 46%) showed higher growth inhibitory effects than that of purified salt kimchi (AGS: 52%, HT-29: 39%). In addition, morphological changes of cancer cells (AGS, HT-29) and decreased cell numbers were observed when methanol extract of four year-old solar salt kimchi was treated to AGS and HT-29 cells. However, none of the kimchi extracts showed any growth inhibitory effect on BJ normal cells.

다양한 천일염으로 제조한 된장의 암세포 성장 억제 효과

윤해훈 ( Hae Hoon Yoon ),김인철 ( In Cheol Kim ),장해춘 ( Hae Choon Chang ) 한국식품저장유통학회 ( 구 한국농산물저장유통학회 ) 2012 한국식품저장유통학회지 Vol.19 No.2

The growth inhibition effect of Doenjang that was prepared with various kinds of solar salt was investigated. Doenjang was prepared using the bacterial koji and five kind of salt with 12% salt concentration (w/w): purified salt Doenjang, one-year aged solar salt Doenjang, four-year aged solar salt Doenjang, topan solar salt Doenjang, and boiled solar salt Doenjang. The Doenjangs were fermented and aged for 18 months. The growth inhibition effects of the water extracts and the methanol extracts of the Doenjangs were measured on AGS human gastric adenocarcinoma cells, HT-29 colon carcinoma cells, and BJ human foreskin normal cells using MTT assay. The water and methanol extracts of the Doenjang samples showed growth inhibition effects on the cancer cells, in the following order of the samples with the strongest to the weakest effect: the four-year aged solar salt Doenjang, the topan solar salt Doenjang, the boiled solar salt Doenjang, the one-year aged solar salt Doenjang, and the purified salt Doenjang. The methanol extracts of the four-year aged solar salt Doenjang (AGS: 55% and HT-29: 48%) showed the strongest growth inhibition effect. In addition, decreased cancer cell numbers and morphological changes in the cancer cells (AGS and HT-29) were observed when the methanol extract of the four-year aged solar salt Doenjang was treated. None of the Doenjang extracts showed a growth inhibition effect on the BJ normal cells, though.