• 한국식품과학회지
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• 제21권1호
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• pp.164-172
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• 1989

Streptococcus thermophilus 510의 ${\beta}-galactosidase$는 유당을 가수분해 하는 동시에 galactose전이반응을 일으켜 세 종류의 galactooligosaccharides를 형성 하였다. Oligosaccharide의 최대 생성 조건은 40% 유당 용액에 효소 50 ONPG units/ml를 첨가한 혼합액을 $37^{\circ}C$에서 4시간 반응시켰을 때 이며, 이 조건에서 유당이 약 94% 가수분해 되었고 생성된 oligosaccharides의 양은 총 당의 약 30% 이었다. 생성된 총 oligosaccharides의 69%는 $6-o-{\beta}-D-galactopyranosyl-D-glucose(allolactose)$, 23%는 $6-o-{\beta}-D-galactopyranosyl-D-galactose(isogalactobiose)$ 이었으며, 형성된 galactooligosaccharides을 Bio-Gel P-2 gel permeation chromatography 방법에 의해서 순수하게 분리 정제하여 구조를 조사하여 본 결과 glucose, galactose, allolactose, 그리고 isogalactobiose 임을 확인할 수 있었다.

• 대한의생명과학회지
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• 제17권3호
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• pp.217-223
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• 2011

${\beta}$-sitosterol glucoside exists in a variety of plants and have anti-tumor, anti-microbial, and immunomodulatory activities. Mast cells and eosinophils play important roles in a variety of inflammatory diseases, specifically asthma and atopic dermatitis. In the present study, we used lactose-${\beta}$-sitosterol (L-BS) and investigated the effect of L-BS on inflammatory responses of the human mast cell line, HMC-1 and the human eosinophilic leukemia cell line, EoL-1. In HMC-1 cells, L-BS significantly inhibited cell migration in response to stem cell factor without cytotoxicity. However, the mRNA expression of CC chemokine receptors (CCRs), including CCR1-5, were not altered after L-BS treatment in HMC-1 cells. LPS-induced IL-4 production was also suppressed by L-BS in a dose-dependent manner. In EoL-1 cells, the concentration ranging from 0.1 ${\mu}M$ to 10 ${\mu}M$ of L-BS had no cytotoxicity and had no effect on mRNA expression of major protein-mediators derived from activated eosinophils. However, 100 ${\mu}M$ of L-BS induced the apoptosis of EoL-1 cells in a time-dependent manner. This finding indicates the possibility of L-BS as a potential therapeutic molecule in inflammatory diseases and may contribute to the need to improve current therapeutic drugs.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권6호
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• pp.826-832
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• 2013

We investigated the transgalactosylation reaction of chlorphenesin (CPN) using ${\beta}$-galactosidase (${\beta}$-gal)-containing Escherichia coli (E. coli) cells, in which galactose from lactose was transferred to CPN. The optimal CPN concentration for CPN galactoside (CPN-G) synthesis was observed at 40 mM under the conditions that lactose and ${\beta}$-gal (as E. coli cells) were 400 g/l and 4.8 U/ml, respectively, and the pH and temperature were 7.0 and $40^{\circ}C$, respectively. The time-course profile of CPN-G synthesis under these optimal conditions showed that CPN-G synthesis from 40 mM CPN reached a maximum of about 27 mM at 12 h. This value corresponded to an about 67% conversion of CPN to CPN-G, which was 4.47-5.36-fold higher than values in previous reports. In addition, we demonstrated by thin-layer chromatography to detect the sugar moiety that galactose was mainly transferred from lactose to CPN. Liquid chromatography-mass spectrometry revealed that CPN-G and CPN-GG (CPN galactoside, which accepted two galactose molecules) were definitively identified as the synthesized products using ${\beta}$-gal-containing E. coli cells. In particular, because we did not use purified ${\beta}$-gal, our ${\beta}$-gal-containing E. coli cells might be practical and cost-effective for enzymatically synthesizing CPN-G. It is expected that the use of ${\beta}$-gal-containing E. coli will be extended to galactose derivatization of other drugs to improve their functionality.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제27권3호
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• pp.260-265
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• 1999

The structural $\beta$-galactosidase gene (lacZ) from Lactococcus lactis ssp. lactis 7962 was cloned into plamid vector pKF18, which was designated as pKF-gal. Expression of the lacZ from L. lactis 7962 was found to be higher when cells were grown at 3$0^{\circ}C$ than 37$^{\circ}C$. Maximum $\beta$-galactosidase activity was obtained when E. coli/pKF-gal was cultivated for 6hr at 3$0^{\circ}C$ and for 3hr at 37$^{\circ}C$, and L. lactis 7962 was grown for 8hr at 3$0^{\circ}C$. Enzyme induction was achieved by the addition of lactose, galactose, or lactose+IPTG to growing culture. The addition of glucose had no effect on enzyme induction.

• 생명과학회지
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• 제21권1호
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• pp.127-133
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• 2011

${\beta}$-galactosidase를 공유결합으로 키토산 담체에 고정화하여 고정화 효소의 특성을 조사하였다. 또한 충진층 반응기에서 연속 조업을 실시하여 공정 최적화를 실시하였다. 키토산 담체에 대한 효소 고정화 효율은 최대 75%을 나타내었다. 고정화 효소에 대한 최적의 pH는 7.0이었고 최적의 온도는 $50^{\circ}C$였다. pH와 온도의 실험 범위에서 고정화 효소가 자유 효소에 비해 넓은 분포를 보여 pH와 온도에 덜 민감하게 작용하였다. 충진층 반응기에서 고정화 효소의 운전에 대한 수학적 모델을 세우고 수치적으로 해를 구하였다. 투입되는 유당의 농도와 유량에 대해서 충진층 반응기의 출구에서 유당의 전환율을 측정하였다. 실험 결과를 경쟁적 저해 효소 반응식과 물질전달 저항을 고려한 수학적 모델의 결과와 비교하였다. 모델의 결과는 실험 결과를 5% 이내의 오차로 잘 예측하였다. 그리고 충진층 반응기의 길이에 따른 유당 전환율과 연속운전 시간에 따른 효소의 비활성화를 고려한 전환율을 모델로부터 예측하였다.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제27권2호
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• pp.55-62
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• 2009

우유는 110여 종에 달하는 다양한 영양소를 골고루 함유하고 있어 성장기 어린이들에게 영양학적으로 완전에 가까운 식품으로 알려져 있다. 전세계 인구의 75% 정도가 유전적으로 유당을 소화시키는 능력이 부족한 이른바 유당불내증 때문에 우유 소비를 가로막는 최대 장애요인이 되고 있다. 우유의 섭취 부족으로 인하여 영양소의 결핍이 초래되어 골다공증, 고혈압, 결장암의 발병율이 증가하고 있는 추세이다. 식품 중에 함유된 유당이 체내에 흡수되려면 소장내에서 가수분해가 일어나야 한다. 유당을 분해하는 효소를 락타아제 또는 $\beta$-갈락토시다아제라 한다. 유당의 가수분해로 생성되는 포도당은 혈당이나 에너지원으로 이용되지만, 갈락토오스는 유아의 뇌조직 성분인 당지질의 합성에 이용된다. 임상적으로 유당불내증은 breath hydrogen production test로 진단할 수 있다. 유당불내증은 유럽인 25%, 히스패닉계, 인도인, 흑인 및 유대인 50~80%, 아시아인과 아메리카 인디언의 경우 거의 100% 생기는 것으로 보고되었다. 성인의 경우 유당을 가수분해할 수 있는 능력 즉, 락타아제 지속성(lactase persistence)이 북유럽 인들에게는 흔한 표현형 인 반면 그 외 지역에서는 락타아제 비지속성(lactase non-persistence) 또는 성인형 저유당분해 효소증(adult-type hypolactasia)이 가장 흔하게 나타난다. 유전자 분석 결과 인간의 락타아제 유전자의 5' 말단으로부터 13910째 염기의 다혈성(C/T-13910 single nucleotide polymorphism)이 락타아제 지속성과 관련이 있다는 사실이 밝혀졌다. 유당불내증을 완화하기 위해서는 1회분으로 한 컵 이하, 타 식품과 함께 마실 것, 탈지유보다는 전지유, 요구르트 유산균과 함께 마실 것 등이 권장되며 위배출지연도 유당불내증 개선에 효과적이다. 기존 유당불내증 진단법은 지나치게 많은 유당을 투여함으로써 유당불내증 비율이 과장되어 있으므로 정확한 진단법의 개발이 필요하다. 발효유 제품이나 저유당 제품을 개발하면 유당불내증으로 인한 유제품의 소비 부진을 크게 해소할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제25권3호
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• pp.298-304
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• 1997

Thermus caldophilus GK24 was selected as sources of thermostable $\beta$-galactosidase from a survey of genus Thermus. T. caldophilus GK24 (Tca) $\beta$-galactosidase was found to be inducible. The enzyme was optimally active at 75$\circ$C. Enzyme induction was achieved by addition of lactose, galactose and cellobiose to basal media. The addition of glucose to culture media had a repressive effect on further enzyme synthesis. T caldophilus GK24 was tested for production of $\beta$-galactosidase by addition of various concentration of lactose, galactose and cellobiose to standard media. Cellobiose was found to be effective for the $\beta$-galactosidase induction. The optimal induction medium for production of $\beta$-galactosidase was composed of 0.2% cellobiose, 0.3% bactotryptone, 0.3% yeast extract, basal salts and Tris/HCI(pH 7.8). The activity of the enzyme in the optimal induction medium increased nearly 16.5-fold compared to the standard medium. Tca $\beta$-galactosidase was detected when cell extracts was subjected to electrophoresis in a nondenaturing polyacryamide gel and stained for activity with 6-bromo-2-naphtyl-$\beta$-D-galactopyranoside(BNG).

• 한국응용과학기술학회지
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• 제36권2호
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• pp.572-580
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• 2019

최근에 화장품, 식품, 그리고 의약용품의 첨가제로 사용되어지는 benzyl alcohol (BzOH)에 대한 독성 문제와 피부 알러지 문제가 보고되고 있다. 그래서, 본 연구에서는 이러한 첨가제의 문제점을 해결하기 위하여 galactose 한 분자를 BzOH 분자에 결합시킨 benzyl alcohol galactoside (BzO-gal)를 합성하여 이러한 문제를 해결하려는 시도를 수행하였다. 이미 선행연구에서 대장균의 ${\beta}$-galactosidase (${\beta}-gal$)를 이용하여 BzOH로부터 BzO-gal이 transgalactosylation 반응으로 합성된다는 것을 확인하였다. 본 연구에서는 먼저 대장균의 ${\beta}-gal$을 이용하여 BzOH로부터 BzO-gal의 합성을 반응액의 액체 크로마토그래피/질량 분석을 이용하여 BzO-gal-sodium adduct ion (m/z=293.1004)과 BzO-gal의 protonated ion (m/z=271.1180)의 검출로 확인할 수 있었다. 그리고, BzOH로부터 BzO-gal로의 합성반응을 실시 할 때, 최적의 ${\beta}-gal$ 양, BzOH 양, 반응 온도, 반응 pH, lactose 농도 등 반응의 최적 조건을 확인하는 실험을 수행하였다. 그 결과 0.75 U/ml ${\beta}-gal$, 185 mM BzOH, 온도 $40^{\circ}C$, pH 7.5, 350 g/l lactose의 조건이 가장 많은 양의 BzO-gal이 합성되는 최적의 조건을 확인하였다. 또한, BzO-gal의 최적 합성 조건에서 36시간 동안 ${\beta}-gal$에 의하여 185 mM BzOH로부터 약 131 mM BzO-gal이 합성되었고, 이 때, 전환 수율(conversion, %)은 약 72%로 확인되었다. 본 연구를 통하여 보다 안전한 식품, 화장품, 그리고 의약품용 첨가제의 개발을 기대하고 있으며, BzO-gal의 특성 분석 등 추가적인 연구를 계획하고 있다.

• 한국식품영양학회지
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• 제1권2호
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• pp.68-75
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• 1988

A strain of alkalophilic Bacillus sp. YS-309 has been isolated from domestic soil. It belongs to genus Bacillus from its morphological and biochemical characteristics. The strain grows better in the alkaline media rather than in the neutral media. The optimum pH and temperature for growth were observed at 8.5 and 4$0^{\circ}C$, respectively. Glucose, lactose and maltose were appeared as good carbon source but soluble starch and fructose were utilized uneffectively for growth. Concentrations of lactose had affected both the cellular growth and the enzyme productions. The maximum growth and the highest enzyme productions were obtained at 0.5%(w/e) of lactose added in the media. B-Galactosidase from Bacillus sp. YS-309 was produced inducibly into the cell and total enzyme activities per ml were gradually decreased when the concentration of glucose increased.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제19권10호
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• pp.1153-1160
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• 2009

Lactosucrose ($4^G-\beta$-D-galactosylsucrose) is an oligosaccharide consisting of galactose, glucose, and fructose. In this study, we prepared lactosucrose from lactose and sucrose using a levansucrase derived from Zymomonas mobilis. Optimum conditions for lactosucrose formation were $23^{\circ}C$, pH 7.0, 18.0% (w/v) lactose monohydrate, and 18% (w/v) sucrose as substrates, and 1 unit of enzyme/ml of reaction mixture. Under these conditions, the lactosucrose conversion efficiency was 28.5%. The product was purified and confirmed to be O-$\beta$-D-galactopyranosyl-($1{\rightarrow}4$)-O-$\beta$)-D-glucopyranosyl-($1{\rightarrow}2$)-$\beta$-D-fructofuranoside, or lactosucrose. A mixed-enzyme system containing a levansucrase and a glucose oxidase was applied in order to increase the efficiency of lactose and sucrose conversion to lactosucrose, which rose to 43.2% as a result.