An inhibitory activity against ${\alpha}$-glucosidase was identified in extracts of medicinal lichens, Parmelia austrosinensis and P. praesorediosa. The extracts retained almost all of their original activities when treated with heat, acid and alkaline conditions, and some hydrolytic enzymes. Partially purified inhibitor showed strong inhibition against disaccharide hydrolytic enzymes of mammalian and mold origin, but weak or no inhibition against polysaccharide hydrolytic enzymes except glucoamylase. The inhibitors from the two Parmelia sp. showed almost same retention time in HPLC. The inhibitor suppressed elevation of blood glucose level in rats after oral administration of soluble starch or sucrose.
Microorganisms from the waste water of starch industry, were isolated and a strain, Y-124, possessing a powerful enzymic activity was selected and identified as a member of the genus Bacillus. The ideal cultural condition for the formation of $\alpha$-amylase form Bacillus Y-124 and its preservation was investigated in connection with the biotechnological and industrial approach to the bulk enzyme production. High yield of $\alpha$-amylase was observed in medium containing casein as well as calcium pantothenate in this work. Calcium ions were found to have an effect in forming this particular enzyme. Ammonium phosphate dibasic was an important inorganic nitrogen source for the formation of $\alpha$-amylase. And preservation of this enzyme was greatly affected by calcium or sodium salts. The addition of calcium carbonate or sodium sulfate presented the most effective result for the prevention of its denaturation to various factors. The above data was obtained with crude enzyme preparation.
In the current study, we investigated the inhibitory activity of water soluble ${\beta}-glucan$ from oat (Avena sativa) against various digestive enzymes such as ${\alpha}-glucosidase$, sucrase, maltase and glucoamylase. Inhibition of these enzymes involved in the absorption of disaccharide can significantly decrease the post-prandial increase of blood glucose level after a mixed carbohydrate diet. The ${\beta}-glucan$ had the highest documented rate of small intestinal sucrase inhibitory activity (2.83 mg/mL, $IC_{50}$) relevant for potentially managing post-prandial hyperglycemia. Furthermore, we evaluated the effects of ${\beta}-glucan$ on the level of post-prandial blood glucose in animal model. The post-prandial blood glucose levels were tested two hours after sucrose/starch administration, with and without ${\beta}-glucan$ (100, and 500 mg/kg-body weight). The maximum blood glucose levels (Cmax) of ${\beta}-glucan$ administration group were decreased by about 23% (from $219.06{\pm}27.82$ to $190.44{\pm}13.18$, p<0.05) and 10% (from $182.44{\pm}13.77$ to $165.64{\pm}10.59$, p<0.01) in starch and sucrose loading test, respectively, when compared to control in pharmacodynamics study. The ${\beta}-Glucan$ administration significantly lowered the mean, maximum, and minimum level of post-prandial blood glucose at 30 min after meal. In view of the foregoing, it is felt that our findings suggest that ${\beta}-glucan$ from oat serves to reduce post-prandial blood glucose rise secondary to slower absorption of glucose in the small intestine, via carbohydrate hydrolyzing enzymes inhibition.
Kim, Jong-Wook;Shin, Hae-Hun;Kim, Jung-Min;Kim, Young-Sook;Pyun, Yu-Ryang
Korean Journal of Food Science and Technology
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v.26
no.6
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pp.819-823
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1994
For the development of rice-derived fat replacing ingredient, low dextrose equivalent (D.E.) malto dextrin was prepared by enzyme hydrolysis, and its physical and rheological properties were studied. The molecular sizes of rice maltodextrin were measured by gel permeation chromatography on Sephadex G-50. Gel permeation column chromatograms showed a large single peak, suggesting a limited hydrolysis, and the average degree of polymerization decreased from 72.8 for 3 D.E. maltodextrin to 48.7 for 6 D.E. maltodextrin. Cold water solubility of maltodextrin was increased with increasing D.E. value and its values ranged from 47.3% to 71.3%. 8% solution of rice maltodextrin showed pseudoplastic behavior. Flow behavior index was decreased as D.E. value was increased.
Several transglucosylated xylitols were synthesized using intermolecular transglucosylation reaction of cyclodextrin glucanotransferase (CGTase) and their bifidogenic effects were investigated. The CGTase from Thermoanaerobacter sp. showed the highest transglycosylation activity on xylitol compared to those obtained from other strains. Extruded starch was identified to be the most suitable glucosyl donor for transglucosylation reaction on xylitol molecule by CGTase. The optimum reaction conditions for transglucosylation were also studied using extruded starch as a glucosyl donor. The transglucosylated xylitols were purified by activated carbon column chromatography with ethanol gradient elution from 0 to 18%, and their chemical structures were analyzed by fast atom bombardment mass spectrometer, $\^$13/C-nuclear magnetic resonance spectrometer, and enzyme digestion method. Two transglucosylated xylitol, F-I and F-II, which had one or two glucose molecules attached to maternal xylitol by ${\alpha}$-1,4-linkage, were mainly obtained. F-II showed increased stimulation effect on the growth of Bifidobacterium breve compared to xylitol, indicating the possibility utilized as a new functional alternative sweetners having bifidogenic effects.
A strain of alkalophilic Bacillus sp. YC-335 has been isolated from soil. The strain was capable of producing large amount of cyclodextrin glycosyl transferase (CGTase) in the culture broth. The preferable medium composition has been determined to be as follows : 1.5% soluble starch, 5% corn steep liquor, 0.1% $K_2$HPO$_4$, 0.02%mgSO$_4$.7$H_2O$, 1% CaCO$_3$and 1% Na$_2$CO$_3$(pH 10.3). The highest enzyme production was observed after 48 hours of cultivation at 31$^{\circ}C$. The optimum pH and temperature for the activity of crude enzyme were 6.0 and 5$0^{\circ}C$, respectively. The enzyme was stable between pH 5 and 9, and upto 5$0^{\circ}C$. The enzyme converted starch into $\alpha$-, $\beta$- and ${\gamma}$-CD in the relative amounts of 1:10:1.5, respectively.
BACKGROUND/OBJECTIVES: The primary objective of the treatment of diabetes mellitus is the attainment of glycemic control. Hyperglycemia increases oxidative stress which contributes to the progression of diabetic complications. Thus, the purpose of this study was to investigate the hypoglycemic and antioxidant effects of Daraesoon (Actinidia arguta shoot) in animal models of diabetes mellitus. MATERIALS/METHODS: Rats with streptozotocin-induced diabetes received an oral administration of a starch solution (1 g/kg) either with or without a 70% ethanol extract of Daraesoon (400 mg/kg) or acarbose (40 mg/kg) after an overnight fast and their postprandial blood glucose levels were measured. Five-week-old C57BL/6J mice were fed either a basal or high-fat/high-sucrose (HFHS) diet with or without Daraesoon extract (0.4%) or acarbose (0.04%) for 12 weeks after 1 week of adaptation to determine the effects of the chronic consumption of Daraesoon on fasting hyperglycemia and antioxidant status. RESULTS: Compared to the control group, rats that received Daraesoon extract (400 mg/kg) or acarbose (40 mg/kg) exhibited a significant reduction in the area under the postprandial glucose response curve after the oral ingestion of starch. Additionally, the long-term consumption of Daraesoon extract or acarbose significantly decreased serum glucose and insulin levels as well as small intestinal maltase activity in HFHS-fed mice. Furthermore, the consumption of Daraesoon extract significantly reduced thiobarbituric acid reactive substances and increased glutathione levels in the livers of HFHS-fed mice compared to HFHS-fed mice that did not ingest Daraesoon. CONCLUSIONS: Daraesoon effectively suppressed postprandial hyperglycemia via the inhibition of ${\alpha}$-glucosidase in STZ-induced diabetic rats. Chronic consumption of Daraesoon alleviated fasting hyperglycemia and oxidative stress in mice fed a HFHS diet.
Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition
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v.13
no.1
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pp.64-70
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1984
In this experiment, the changes in the components of carbohydrate and their enzyme activities were investigated to study the conversion of sugars in tomato under sub-atmospheric pressure storage .The results obtained are as follows: The soluble sugars in tomato fruits were, for the most part, fructose and glucose together with small quantity of sucrose and maltose. The content of fructose increased throughout the storage, while that of glucose increased at an early stage but decreased at the latter part, and that of sucrose decreased drastically with progress of storage. The activity of ${\alpha}-amylase$ and invertase playing important roles in conversion of sugars showed a rapid increase at onset of respiration climacteric, resulting that the content of total soluble sugar showed a tendency to decrease strikingly, whereas those of starch and sucrose to decrease rapidly. Thus, the effect of temperature was more pronounced than that of pressure.
An enzyme reactor installed with ultrafiltration membrane was developed to produce ${\alpha}-,\;{\beta}-$, and ${\gamma}$-cyclodextrins (CDs) from soluble starch by Bacillus macerans cyclodextrin glycosyltransferase (CGTase) tagged with 10 lysines at its C-terminus (CGTKIOase). Ultrafiltration membrane YM10 with 10,000 of molecular cutoff was chosen for membrane modification and CD production. A repeated-batch type of the enzyme reaction with free CGTK10ase resulted in a ${\alpha}$-CD yield of 24.0 (${\pm}1.5$)% and a productivity of 4.68 (${\pm}0.88$) g/l-h, which were 7 times higher that those for CGTK10ase immobilized on modified YM10 membrane. Addition of 1-nonanol increased CD yields by 30% relative to the control, which might be due to prevention of the reversible hydrolysis of CDs.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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