Monascus sp. MK2-2가 생산하는 홍국천연색소의 특성

전춘표,김창숙,이중복,신지원,최성연,최충식,이오석,권기석,Jeon, Chun-Pyo,Kim, Chang-Suk,Lee, Jung-Bok,Shin, Ji-Won,Choi, Sung-Yeon,Choi, Chung-Sig,Lee, Oh-Seuk,Kwon, Gi-Seok 한국생명과학회 2007 생명과학회지 Vol.17 No.1

Monascus purpureus KFRI 1134 균주에 대해 UV ($235_{nm}$, 30 second) 조사를 통한 변이주 형성을 유도하여 Monascus sp. MK2-2를 분리하였다. 홍국 천연색소 생산의 최적조건은 rice powder 0.3%와 0.2% yeast extract, 0.3% $NH_4H_2PO_4$의 배지 조성에서 초기 pH 5.0, 배양온도 $30^{\circ}C$ 및 배양기간은 5일이었으며, 홍국 천연색소 생산에 미치는 탄소원의 영향은 wheat flour > rice powder > fructose 순으로 높았다. 질소원은 sodium nitrate > $KNO_3$의 순서로 생성능이 높았으며, C/N ratio가 $17\sim22$일 때 색소의 생성능이 우수하였다. Anti-thrombosis activity 측정결과 Monascus sp. MK2-2 추출물은 aspirin과 유사한 항혈전 기능을 지니고 있음을 알 수 있었다. For the production of natural pigments with microbe, the strains which produced monascus pigment were isolated, and then culture condition and extraction condition were investigated. These results are summarized as follows; The strain which ran produce monascus natural pigment was isolated from natural microbial sources and we made mutant of this strain with UV($235_{nm}$, 30 second) irradiation. The mutant was identified as Monascus sp. MK2-2. The optimal culture conditions were investigated optimal medium containing 0.3% rice powder, 0.2% yeast extract, 0.3% $NH_4H_2PO_4$ and $30^{\circ}C$ in a rotary shaker (120 rpm) for 5 days (initial pH 5.0), while the pigment production was determined at 24 hr intervals. The effective carbon sources were wheat flour > rice powder > fructose, and effective nitrogen sources were sodium nitrate > $KNO_3$ for production of the monascus natural pigment. The pigment capacity is good from 17 to 22 in C/N ratio. The production amount of monascus natural pigment was 0.38 g per 1 kg of rice. Also, extract of red yeast rice had anti-thrombosis activity like a degree of aspirin.

Monascus sp. MK805 균주를 이용한 발효마의 Monacolin K 생산과 항산화 활성

전춘표,Jeon, Chun-Pyo 한국미생물학회 2014 미생물학회지 Vol.50 No.1

본 연구는 Monascus sp. MK805 균주를 이용하여 장마, 병마, 둥근마 및 쌀의 발효 특성을 조사하기 위하여 실시하였다. 발효마로부터 색소, 항산화활성으로 DPPH radical 소거활성, 총 polyphenol 및 flavonoid 함량, 환원력을 조사하였다. 또한 발효마로부터 monacolin K 생산성을 조사하였다. 색소생산량은 장마, 병마, 둥근마의 경우 yellow, orange 및 red 색소의 흡광도 값이 장마는 26.2, 13.9 및 17.3, 병마는 41.9, 22.6 및 53.2, 둥근마는 12.5, 7.5 및 9.7로 조사되었으며, 대조군으로 사용된 쌀의 색소의 흡광도 값이 각각 10.1, 7.7 및 10.2로 나타났다. DPPH radical 소거활성은 장마, 병마, 둥근마의 경우 발효 시 각각 69.7, 79.6 및 57.8%로 조사되었고, 쌀의 경우에는 42.3%의 DPPH radical 소거활성을 나타내었다. 총 polyphenol 함량을 측정한 결과 장마, 병마, 둥근마 및 쌀은 각각 480.6, 658.7, 379.3, 212.9 mg/kg으로 조사되었으며, 총 flavonoid함량은 각각 342.5, 448.4, 235.2, 168.7 mg/kg으로 나타났다. 환원력은 장마, 병마, 둥근마 및 쌀은 각각 1.57, 2.14, 1.14 및 0.35의 흡광도 값을 나타내었으며, monacolin K 함량을 측정한 결과에서는 장마, 병마, 둥근마 및 쌀은 각각 453.8, 509.5, 332.2 및 263.2 mg/kg으로 나타났다. This study was carried out to investigate the characteristics of fermented chinese yam and rice (Dioscorea japonica, Dioscorea batatas, Dioscorea opposita, Rice, FCYR) using Monascus sp. MK805. The extracts from FCYR were measured to examine pigments, antioxidant activities were investigated through DPPH radical scavenging activity, total polyphenol and flavonoid contents, reducing power. Also it was investigated monacolin K productivity by FCYR. Pigments productivity (yellow, orange and red) were 26.2, 13.9, 17.3 at Dioscorea japonica, 41.9, 22.6, 53.2 at Dioscorea batatas, 12.5, 7.5, 9.7 at Dioscorea opposita and 10.1, 7.7, 10.2 at rice, respectively. DPPH radical scavenging activity of FCYR was about 69.7, 79.6, 57.8, and 42.3%, total polyphenol contents of FCYR was about 480.6, 658.7, 379.3, and 212.9 mg/kg, total flavonoid contents of FCYR was about 342.5, 448.4, 235.2, and 168.7 mg/kg, reducing power of FCYR was about 1.57, 2.14, 1.14, and 0.35 (OD at 700 nm), respectively. And then monacolin K productivity of FCYR was about 453.8, 509.5, 332.2, and 263.2 mg/kg, respectively.

국내 새우젓에서 분리한 Lactobacillus brevis HLJ59의 Angiotensin Converting Enzyme 저해활성 및 생리적 특성

전춘표,김윤회,이중복,조민섭,신기선,최충식,권기석,Jeon, Chun-Pyo,Kim, Yun-Hoi,Lee, Jung-Bok,Jo, Min-Sub,Shin, Kee-Sun,Choi, Chung-Sig,Kwon, Gi-Seok 한국미생물학회 2010 미생물학회지 Vol.46 No.1

본 연구는 우리나라 전통 발효식품인 장류, 김치류 및 젓갈류로부터 angiotensin converting enzyme 저해활성이 우수한 젖산균을 분리하고자 하였다. 젖산균을 분리하기 위한 선택배지로서 bromocresol purple (BCP) 한천배지를 사용하여 1차적으로 젖산균을 분리하였으며, 그 중 angiotensin converting enzyme 저해활성이 우수한 균주를 최종 선발하였다. 분리된 젖산균을 16S rRNA 유전자 염기서열 분석으로 동정한 결과 Lactobacillus brevis ATCC $14869^T$와 99.7%의 유사도를 나타냄에 따라 L. brevis HLJ59로 명명하였다. L. brevis HLJ59는 내산성의 경우 pH가 2.0, 3.0으로 보정된 DeMan Rogosa Sharpe 액체배지에서 접종 후 각각 90분, 30분이 경과하였을 때 배양초기와 비교 시 약 99% 감소하는 결과를 보였으나, 담즙산(Bile extract)의 경우 1% 첨가 시에도 생육에 저해를 받지 않는 것으로 조사되어 L. brevis HLJ59 균주는 담즙산에 대한 내성이 우수한 균주임을 확인하였다. 항생제 내성의 경우 20종의 항생제를 paper disc법으로 조사한 결과 본 균주는 cephalosporin계의 cefoxatin (30 ${\mu}g$), ceftnaxone (30 ${\mu}g$), penicillin계의 penicillin (10 units), quinolones계 cprofloxacin (5 ${\mu}g$), nalidixic acid (30 ${\mu}g$), lincosamid계의 lincomycin (2 ${\mu}g$) 및 기타 chloramphenicol (30 ${\mu}g$)에 대해서는 내성을 가지고 있음을 확인하였다. In this study, lactic acid bacteria with high angiotensin converting enzyme inhibitor activity were isolated from Korean fermented food, such as kimchi and salted seafood. The strain HLJ59, isolated from salted shrimp showed the highest angiotensin converting enzyme inhibitor activity in DeMan Rogosa Sharpe broth. Optimum growth temperature of Lactobacillus brevis HLJ59 was at $34^{\circ}C$. Acid treatment at pH 3.0 for 1.5 h decreased cell viability from $9.9{\times}10^8$ CFU/ml to $3.11{\times}10^4$ CFU/ml. The bile extract concentration of 0.3%, 0.5%, and 1.0% in MRS broth did not inhibit the growth of HLJ59. Isolated strain HLJ59 showed more sensibility to amikacin, gentamycin, neomycin, streptomycin, kanamycin, cefmetazole, cephalothin, ampicillin, ticarcillin, sulbactam+ampicillin, amoxicillin+clavulanic acid (AMC), tetracycline, and sulfamethoxazole+trime thoprim (SXT) as compare to other 7 different antibiotics. However, it showed more resistance to cefoxatin, ceftnaxone, penicillin, ciprofloxacin, nalidixic acid, lincomycin, and chloramphenicol.

Monascus sp.와 Lactobacillus sp.를 이용한 2단 발효마 분말 첨가 요구르트의 생리활성 효과

전춘표,이중복,최충식,권기석,Jeon, Chun-Pyo,Lee, Jung-Bok,Choi, Chung-Sig,Kwon, Gi-Seok 한국미생물학회 2011 미생물학회지 Vol.47 No.2

본 실험에서는 Monascus sp.와 Lactobacillus sp.를 이용한 2단 발효마를 기능성식품 소재로 활용 가능성을 알아보기 위하여 2단 발효마 분말을 농도별(0, 0.1, 0.3, 0.5, 1 및 2%, w/v)로 첨가한 요구르트 제조시 pH, 적정산도, 젖산균수, 총폴리페놀 함량, DPPH radical 소거활성, 환원력(reducing power), ACE 저해활성 및 GABA 함량 등을 측정하여 생리 활성이 우수한 요구르트의 제조조건을 확립하고자 하였다. 그 결과, 2단 발효마 분말 첨가 농도별(0, 0.1, 0.3, 0.5, 1 및 2%, w/v)로 제조한 요구르트의 pH와 적정산도는 4.12-4.25, 0.94-0.97%로 조사되었고, 젖산균수는 2단 발효마 분말 0.5% 첨가시 $1.14{\times}10^{10}$ CFU/ml의 생균수를 나타냄에 따라 관련 기준에 적합한 나타났으며, 총 폴리페놀 함량, DPPH radical 소거활성 및 환원력은 각각 161.4-329.9 mg/L, 54-94%, 1.13-1.53으로 조사되었다. 또한 ACE (angiotensin converting enzyme) 저해 활성과 GABA (${\gamma}$-aminobutyric acid) 함량은 67.1-87.7%와 304.6-685.4 mg/L로 조사되었다. This study was to examine the quality characteristics and biological activities of the yogurt containing dual fermentation MFCY (Monascus-Fermented Chinese Yam) powder. Six different contents (0, 0.1, 0.3, 0.5, 1.0, and 2.0%, w/v) of MFCY powder were added to raw milk and 5% skim milk followed by fermentation with lactic acid bacteria at $37^{\circ}C$ for 12 h, and then the biological activities of the samples were investigated. Biological activities of the prepared yogurt were evaluated for acid production (pH, titratable acidity), number of viable cells, total polyphenol contents, DPPH radical scavenging activity, reducing power, angiotensin converting enzyme inhibitory effects and GABA contents. In this study, the results show that after fermentation in raw milk and 5% skim milk added with MFCY powder. The yogurt can produced pH, titratable acidity, number of viable cells, total polyphenol contents, DPPH radical scavenging activity and reducing power at 4.12-4.25 (pH), 0.94-0.97% (TA), $7.50{\times}10^9-1.14{\times}10^{10}$ CFU/ml, 161.4-329.9 (TP, mg/L), 54-94% (DPPH), and 1.13-1.53 (R.P), respectively. In addition, the showed ACE inhibitory activity and GABA contents was 67.1-87.7% and 304.6-685.4 (mg/L).

2단 발효에 의한 발효마의 생리활성

전춘표,이준걸,이중복,박세철,최충식,김장억,권기석,Jeon, Chun-Pyo,Lee, Joon-Geol,Lee, Jung-Bok,Park, Se-Cheol,Choi, Chung-Sig,Kim, Jang-Eok,Kwon, Gi-Seok 한국미생물학회 2012 미생물학회지 Vol.48 No.1

본 실험에서는 약용작물인 마(산약)를 Monascus sp.와 Lactobacillus sp.를 이용하여 발효를 통해 기능성 식품 소재로의 활용 가능성을 알아보기 위해 발효마의 색소 생산량, monacolin K 생산량, 총 polyphenol과 flavonoid 함량, DPPH radical 소거활성, 환원력(reducing power), ACE 저해활성 및 GABA 함량 등을 측정하였다. 그 결과, 발효마의 색소 생산량은 Monascus sp. MK2로 1단 발효하였을 때 황색, 오렌지색 및 적색 색소가 각각 14.03, 13.88, 15.71로 나타났으며, monacolin K 생산량 역시 Monascus sp. MK2로 1단 발효하였을 때 487.9 mg/kg 생산되었다. 총 polyphenol과 flavonoid 함량은 각각 1단 발효와 2단 발효 하였을 때 723.8, 326.4 mg/kg이었으며, DPPH radical 소거활성과 환원력은 각각 2단 발효 하였을 때 81.7%, 1.5 (OD)으로 조사되었다. 또한 ACE 저해활성과 GABA 함량 역시 2단 발효 하였을 때 86.9%와 977.4 mg/kg로 조사되었다. This study was conducted to investigate antioxidative and physiological activities of two stage fermented Chinese Yam (TSFCY) by Monascus sp. MK2 and Lactobacillus brevis HLJ59. The extracts from TSFCY were measured to examine pigments, monacolin K contents, total polyphenol and flavonoid contents, DPPH radical scavenging activity, reducing power, ACE inhibitory activity and GABA contents. In this study, the results show that Monascus sp. MK2 and Lactobacillus brevis HLJ59, with Dioscorea batatas Dence. As the substrate can produce pigments (yellow, orange and red), monacolin K contents, total polyphenol and flavonoid contents, DPPH radical scavenging activity, reducing power, ACE inhibitory activity, and GABA contents at 14.03 (yellow), 13.88 (orange), 15.71 (red), 487.9 (MK, mg/kg), 723.8 (TP, mg/kg), 326.4 (TF, mg/kg), 81.7 (DPPH, %), and 1.5 (RP, O.D), respectively. In addition, the showed ACE inhibitory activity and GABA contents was 86.9% and 977.4 mg/kg in EtOH extract, respectively.

발효, 세포배양, 생물공정 Monascus purpureus MK2의 수용성 홍국 천연색소를 생산하기 위한 최적 배양조건

전춘표 ( Chun Pyo Jeon ),이중복 ( Jung Bok Lee ),최성연 ( Sung Yeon Choi ),이오석 ( Oh Seuk Lee ),최충식 ( Chung Sig Choi ),권기석 ( Gi Seok Kwon ) 한국미생물생명공학회 2006 한국미생물·생명공학회지 Vol.34 No.3

Monascus purpureus의 수용성 적색색소 최적 배양조건

전춘표(Chun?Pyo Jeon),이중복(Jung?Bok Lee),최성연(Sung?Yeon Choi),신지원(Ji?Won Shin),이오석(Oh?Seuk Lee),최충식(Chung?Sig Choi),이창호(Chang?Ho Rhee),권기석(Gi?Seok Kwon) 한국식품영양과학회 2006 한국식품영양과학회지 Vol.35 No.4

Monascus purpureus MMK2를 이용하여 수용성 적색색소 생산을 위한 배양조건의 최적화에 관한 결과는 다음과 같다. 실험균주가 생산하는 적색색소의 최적 배양조건은 탄소원으로 wheat flour 3.0% 첨가, 질소원으로 NaNO₃ 0.15%, 인산염으로 Na₂HPO₄ㆍ12H₂O의 농도가 0.25% 및 MgSO₄의 농도가 0.15%일 때 가장 높은 적색색소 생성을 나타내었다. 배양온도는 30℃, 초기 pH가 6.5 및 배양시간 7일일 때 적색색소의 생성능은 모 균주의 생성능인 1.77 unit에 비해 23.38 배 높은 41.39 unit로 가장 우수한 특성을 조사하였다. The optimal culture conditions of Monascus purpureus MMK2 for production of red pigment were inves-tigated in submerged culture. Monascus purpureus MMK2 showed a maximal production of red pigment in the medium containing of 3.0% wheat flour, 0.15% NaNO₃, 0.25% Na₂HPO₄ㆍ12H₂O and 0.15% ㎎SO₄ㆍ7H₂O. The optimal culture conditions of temperature and initial pH were 30℃ and 6.5, respectively. The red pigment production reached to a maximal level at 7th day of cultivation.

Monascus sp. MK2 균주가 생산하는 홍국색소의 안정성

전춘표(Chun-Pyo Jeon),이중복(Jung-Bok Lee),권기석(Gi-Seok Kwon) 한국생명과학회 2013 생명과학회지 Vol.23 No.5

본 연구에서는 Monascus sp. MK2가 생산하는 홍국색소의 안정성에 대하여 조사한 결과에서 광 안정성에서는 암 조건>자외선>실내(형광)>태양광 조건 순서로 안정하였으며, 온도에 대한 안정성은 온도가 증가하고 저장시간에 길어짐에 따라 홍국색소의 감소율 또한 비례적으로 증가하였고, pH에 대한 안정성은 전체적인 pH 영역에서 비교적 안정하였으며, 유기산 첨가에 대한 홍국색소의 안정성은 높은 것으로 생각되며, 합성 항산화제와 천연물 추출물 첨가시에는 안정성이 증대되는 것으로 조사되었다. The stability of monascus pigment produced by Monascus sp. MK2 was investigated according to light, pH, temperature, organic acid, synthetic antioxidant, and natural substance. The light stability was increased (sun light < fluorescent lamp < ultraviolet rays < dark condition) when storing the monascus pigments. Although the monascus pigments were stable in the range of pH 3.0, the degradation rate of pigment was increased at pH 11.0. The stability of monascus pigment gradually decreased as temperature increased. In addition, pigment stability was increased by adding the synthetic antioxidant and natural substance.

발효 홍국마 에탄올 추출물의 생리활성 효과

Chun-Pyo Jeon(전춘표),Jung-Bok Lee(이중복),Chung-Sig Choi(최충식),Gi-Seok Kwon(권기석) 한국생명과학회 2011 생명과학회지 Vol.21 No.8

본 실험에서는 발효 홍국마를 기능성식품 소재로의 활용 가능성을 알아보기 위하여 발효 홍국마 분말을 에탄올 용매로 하여 농도별로 추출하고 색소 함량, monacolin K 함량, 총 폴리페놀 함량, DPPH radical 소거활성 및 ACE 저해활성 등을 측정하여 생리활성 효과와 더불어 에탄올을 추출용매로 한 최적의 추출조건을 확립하고자 하였다. 그 결과, 에탄올 농도에 따른 천연색소의 추출량은 에탄올 농도가 50% 일 때 red, orange 및 yellow 색소는 각각 13.48, 11.66 및 12.77 units으로 가장 높게 나타났으며, monacolin K 함량은 에탄올 농도가 75% 일 때 462.78 ㎎/㎏으로 가장 높게 나타났다. 또한, 총 폴리페놀 함량과 DPPH radical 소거활성은 에탄올 농도가 50% 일 때 각각 655.63 ㎎/㎏ 및 92.8%로 가장 높게 나타났으며, ACE 저해활성의 경우 에탄올 농도 95% 일 때 74.55%로서 가장 높게 나타났다. 이상의 결과를 종합하였을 때 사용목적에 따라서 에탄올 농도를 50% 이상으로 하여 추출하는 것이 각각의 생리활성 효과를 증대 시키는데 있어서 좋을 것으로 사료되며, 특정 생리활성 물질의 생산증대를 위한 방안으로서 발효조건의 최적화를 통하여 수율 증대를 하고자 추가 실험을 진행하고 있다. This study was conducted to investigate antioxidative and physiological activities of ethanol extracts concentration from Monascus-Fermented Chinese Yam (MFCY). The ethanol extracts from MFCY were measured to examine pigment, monacolin K content, total polyphenol content, DPPH radical scavenging activity and angiotensin converting enzyme inhibitory effects. In this study, the results show that Monascus sp. MK2, with Dioscorea batatas Dence. as the substrate, can produce pigments (red, orange, and yellow), monacolin K content, total polyphenol content and DPPH radical scavenging activity at 13.48 (red), 11.66 (orange), 12.77 (yellow), 462.78 (㎎/㎏), 658.8 (㎎/㎏) and 92.8% in EtOH extract, respectively. In addition, ACE inhibitory activity was shown to be 74.55% in EtOH extract. Therefore, it can be concluded that Dioscorea batatas Dence is the best fermentative substrate for Monascus species to produce secondary metabolites as biomedicinal substances.

Monascus sp. MK2-2가 생산하는 홍국천연색소의 특성

권기석,전춘표,김창숙,이중복,신지원,최성연,최충식,이오석 한국생명과학회 2007 생명과학회지 Vol.17 No.2

For the production of natural pigments with microbe, the strains which produced monascus pigment were isolated, and then culture condition and extraction condition were investigated. These results are summarized as follows; The strain which can produce monascus natural pigment was isolated from natural microbial sources and we made mutant of this strain with UV(235nm, 30 second) irradiation. The mutant was identified as Monascus sp. MK2-2. The optimal culture conditions were investigated optimal medium containing 0.3% rice powder, 0.2% yeast extract, 0.3% NH4H2PO4, and 30℃ in a rotary shaker (120 rpm) for 5 days (initial pH 5.0), while the pigment production was determined at 24 hr intervals. The effective carbon sources were wheat flour > rice powder > fructose, and effective nitrogen sources were sodium nitrate > KNO3 for production of the monascus natural pigment. The pigment capacity is good from 17 to 22 in C/N ratio. The production amount of monascus natural pigment was 0.38 g per 1 kg of rice. Also, extract of red yeast rice had anti-thrombosis activity like a degree of aspirin. Monascus purpureus KFRI 1134 균주에 대해 UV (235nm, 30 second) 조사를 통한 변이주 형성을 유도하여 Monascus sp. MK2-2를 분리하였다. 홍국 천연색소 생산의 최적조건은 rice powder 0.3%와 0.2% yeast extract, 0.3% NH4H2PO4의 배지 조성에서 초기 pH 5.0, 배양온도 30℃ 및 배양기간은 5일이었으며, 홍국 천연색소 생산에 미치는 탄소원의 영향은 wheat flour > rice powder > fructose 순으로 높았다. 질소원은 sodium nitrate > KNO3의 순서로 생성능이 높았으며, C/N ratio가 17~22일 때 색소의 생성능이 우수하였다. Anti-thrombosis activity 측정결과 Monascus sp. MK2-2 추출물은 aspirin과 유사한 항혈전 기능을 지니고 있음을 알 수 있었다.