• 한국식품영양과학회지
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• 제37권11호
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• pp.1401-1407
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• 2008

본 연구는 $\alpha$-glucosidase의 강력한 효소저해제인 1-deoxynojirimycin(DNJ)을 고효율로 생산하는 균주의 선발 및 동정, 배양최적화 및 균 배양액의 혈당강하효과 등에 관하여 조사하였다. 먼저 토양으로부터 $\alpha$-glucosidase에 대해 강력한 저해능을 나타내는 9균주를 대상으로 이 중에서 DNJ 생산성이 가장 우수한 한 개 균주를 최종 선발하였고, 이 균주를 16S rDNA 염기서열분석으로 균주동정을 하여 Bacillus subtilis S10이라 명명하였다. 본 균주의 배양액을 이온교환수지법(Amberlyst 15 $H^+$ form, Dowex $1{\times}2$-100 $OH^-$ form, Amberlite CG-50 $NH_3^+$ form)에 의해 DNJ를 정제하고, 정제된 DNJ를 LC-MS로 분석한 결과 표준 DNJ와 동일한 물질임을 확인하였다. DNJ 대량생산을 위한 S10균주의 배양 최적탄소원 및 최적질소원과 이들의 최적농도를 조사한 결과 각각 1% galactose, 1.6% polypeptone임이 밝혀졌으며, 확립된 최적화 조건에서의 DNJ 생산량은 0.75 g/L이었다. 고혈당 유도 마우스를 대상으로 각종 혈당강하제의 효과를 알아보기 위해 혈당치를 비교한 결과 무처리구의 혈당치 $510{\pm}10.9\;mg/dL$에 비해 acarbose 처리구는 $139.4{\pm}33.1\;mg/dL$, 누에분말 처리구는 $209.1{\pm}19.6\;mg/dL$, 그리고 S10 균주 배양액 처리구는 $208.6{\pm}39.8\;mg/dL$로써 무처리구에 비해 각각 72.7%, 59.0%, 그리고 59.1%의 혈당 억제율을 나타냈다. 이상의 연구결과 S10균주 배양액은 누에분말과 같은 수준의 고혈당 억제 및 완화효과가 있음이 확인되었으며 향후 S10균주의 대량생산을 통해 식후혈당조절을 위한 건 강기능식품 개발이 기대된다 하겠다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권6호
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• pp.797-805
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• 2023

Species belonging to the Vernonia (Asteraceae), the largest genus in the tribe Vernonieae (consisting of about 1,000 species), are widely used in food and medicine. These plants are rich sources of bioactive sesquiterpene lactones and steroid saponins, likely including many as yet undiscovered chemical components. A phytochemical investigation resulted in the separation of three new stigmastane-type steroidal saponins (1 - 3), designated as vernogratiosides A-C, from whole plants of V. gratiosa. Their structures were elucidated based on infrared spectroscopy (IR), one-dimensional (1D) and two-dimensional nuclear magnetic resonance (2D NMR), high-resolution electrospray ionization mass spectrometry (HR-ESI-MS), and electronic circular dichroism analyses (ECD), as well as chemical reactivity. Molecular docking analysis of representative saponins with α-glucosidase inhibitory activity was performed. Additionally, the intended substances were tested for their ability to inhibit α-glucosidase activity in a laboratory setting. The results suggested that stigmastane-type steroidal saponins from V. gratiosa are promising candidate antidiabetic agents.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2005년도 생물공학의 동향(XVI)
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• pp.546-552
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• 2005

The purpose of this study was to determine the effect of rat intestinal ${\alpha}-glucosidase$ inhibitor ; methanol(80%), ethanol(80%) and $dH_2O$ extract of Schizandra chinensis in Korea(KS : Schizandra chinensis in Korea) and China(CS : Schizandra chinensis in China). When the final concentration was 1 $mg/m{\ell}$ for each sample(KS and CS), MeOH extract of KS($IC_{50}$ 1.62 mg/ml) showed 46.8%, EtOH extract of KS($IC_{50}$ 1.48 mg/ml) showed 47.4%, $dH_2O$ extract of KS($IC_{50}$ 1.72 mg/ml) showed 46.3% and MeOH extract of CS($IC_{50}$ 8.35 mg/ml) showed 13.3%, EtOH extract of CS($IC_{50}$ 8.05 mg/ml) showed 16%, $dH_2O$ extract of CS($IC_{50}$ 8.37 mg/ml) showed 11.54% of inhibiter for p-nitrophenyl ${\alpha}$, D-glucopyranoside ${\alpha}-glcosidase$ activity, respectively, And the contents of total phenol, flavonoid of Schizandra chinensis were measured. When the final concentration was 1 $mg/m{\ell}$ for each sample(KS and CS), total phenol and flavonoid in KS were higher than CS, respectively.

• 대한의생명과학회지
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• 제11권4호
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• pp.517-523
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• 2005

The purpose of this study was to determine the effect of rat intestinal a-glucosidase inhibitor; methanol $(80\%)$, ethanol $(80\%)$ and water extract of Schizandra chinensis in Korea (KS: Schizandra chinensis in Korea) and China (CS: Schizandra chinensis in China). When the final concentration was 1 mg/ml for each sample (KS and CS), methanol extract of KS ($IC_{50}$ 1.62 mg/ml) showed $46.8\%$, ethanol extract of KS ($IC_{50}$ 1.48 mg/ml) showed $47.4\%$, water extract of KS ($IC_{50}$ 1.72 mg/ml) showed $46.3\%$ and methanol extract of CS ($IC_{50}$ 8.35 mg/ml) showed $13.3\%$, ethanol extract of CS ($IC_{50}$ 8.05 mg/lml) showed $16\%$, water extract of CS ($IC_{50}$ 8.37 mg/ml) showed $11.54\%$ of inhibitor for p-nitrophenyl $\alpha-D-glucopyranoside$ (pNPG) $\alpha-glcosidase$ activity, respectively. And the contents of total phenol, flavonoid of Schizandra chinensis were measured. When the final concentration was 1mg/ml for each sample (KS and CS), total phenol and flavonoid in KS were higher than CS, respectively. The order superoxide dismutase (SOD) activity $IC_{50}$ values of each solvent extracts of KS were: 2.006 mg/ml methanol extract, 2.304 mg/ml ethanol extract and 2.5 mg/ml water extract, which were higher than that of each solvent extracts CS as: 2.881 mg/ml methanol extract, 3.085 mg/ml ethanol extract and 3.190 mg/ml water extract.

• 한국식품영양과학회지
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• 제37권4호
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• pp.452-458
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• 2008

당뇨 환자를 위한 기존의 뽕잎 건강식품의 기능을 보완할 목적으로 뽕잎분말과 DNJ 생산균주인 Bacillus subtilis MORI균의 대두발효 혼합물을 신생 당뇨유도쥐에 4주간 경구투여 하여 먹이섭취량, 체중변화, 혈당량, 내당능, 혈중 지질함량, 장기무게 등을 조사하였다. 전체적으로 당뇨유도 시험군은 정상시험군(NC군)과 비교하여 사료섭취량은 많았으나 증체량이 적어 낮은 사료효율을 보였다. 그러나 뽕잎(M군) 및 뽕잎함유대두발효물(MM군)의 투여에 의해 사료효율이 개선되었으며 특히 MM-60군에서 가장 높은 사료효율을 나타내었다. 1주일 간격으로 4주간에 걸쳐 시행한 혈당량 측정 결과 뽕잎이나 뽕잎함유대두발효물의 투여는 공복혈당을 크게 감소시켰으며 특히 MM-60군과 MM-120군은 당뇨대조군(DC군)에 비해 유의적으로 낮게 나타났다. 4주간의 시료투여 후 경구당부하시험에 의한 내당능 조사 결과 뽕잎투여나 뽕잎함유대두발효물의 투여는 혈당량을 꾸준히 감소시켰으며 특히 포도당 투여 후 120분에서의 MM-60군과 MM-120군은 DC군에 비해 유의적으로 낮은 혈당량을 보여 뽕잎 단독보다는 대두발효배양물 첨가에 의해 내당능이 크게 개선된 것으로 나타났다. 혈중 총콜레스테롤 및 중성지질 역시 DC군에서 높은 함량을 나타냈으나 뽕잎이나 뽕잎함유대두발효물 투여에 의해 지질함량이 감소하였으며 그 감량 정도는 총콜레스테롤에서는 MM-60군과 MM-120군에서 그리고 중성지질의 경우에는 M군, MM-60군, MM-120군에서 DC군에 비해 유의적인 감소를 나타내었다. 당뇨 유발에 의해 쥐의 간, 신장, 비장, 심장 등 체내 주요장기의 무게는 크게 증가하였으나 뽕잎 또는 뽕잎함유대두 발효물 투여에 의해 이들 장기의 무게는 대부분 감소하였으며 특히 MM-60군, MM-120군은 DC군에 비해 유의적인 감소를 나타내었다. 이상의 실험결과 뽕잎분말과 DNJ 생산 균주인 B. subtilis MORI균의 대두발효물의 혼합물은 신생 당뇨유도쥐의 제반 당뇨증세 완화에 긍정적으로 작용하는 것이 확인되었으며 따라서 뽕잎함유대두발효물은 앞으로 당뇨환자들에 대한 건강식품 소재로 그 활용이 크게 기대된다 하겠다.

• KSBB Journal
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• 제26권6호
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• pp.517-522
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• 2011

In our previous study, we isolated and characterized a 1-deoxynojirimycin (DNJ)-producing bacterium, Bacillus subtilis MORI, from chungkookjang, a Korean traditional food. B. subtilis MORI was subjected to ${\gamma}$-irradiation and the resulting bacteria were screened for increased DNJ production. A mutant was identified that produced 7.6 times more DNJ and named B. subtilis MORI 3K-85. In this study, the protein profiles of both strains were compared by one-dimensional and two-dimensional gel electrophoresis (1-DE and 2-DE, respectively) under both native and denaturing conditions. The 1-DE native-PAGE and 1-DE SDS-PAGE analyses identified 5 and 7 bands, respectively, that were found at higher concentrations in B. subtilis MORI 3K-85 than in B. subtilis MORI. Similarly, 2-DE analyses identified 20 protein spots which were found at higher concentrations in B. subtilis MORI 3K-85. The peptide mass profiles of these 20 proteins were analyzed by MALDI-TOF and compared with peptide sequences of B. subtilis and B. amyloliquefaciens in the MASCOT database. This screening suggested that three dehydrogenases, an aldolase, a synthetase, an isomerase, a reductase, and a peroxidase are elevated in B. subtilis MORI 3K-85. Based on this data, one or more of the elevated 8 enzymes might be related to the DNJ biosynthetic pathway.