• 한국식품과학회지
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• 제18권6호
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• pp.450-457
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• 1986

대두(大豆)중에 존재하는 장내(腸內) 가스발생인자(發生因子)(flatulence factor)인 raffinose와 stachyose의 제거(除去)에 효소제(酵素劑)를 이용하기 위한 기초연구로서, 시판효소제(市販酵素劑)에 대한 ${\alpha}-Galactosidase$의 활성도(活性度)를 비교하고 그의 효소적(酵素的) 특성(特性)을 조사하였다. 시판(市販)되는 6종의 효소제(酵素劑)중 Aspergillus niger에서 얻은 pectinase 제제가 가장 강력하였다. 선정된 효소제(酵素劑)의 특성(特性)을 조사한 결과 작용최적(作用最適) pH는 4.0-4.5, 안정도최적(安定度最適) pH는 4-5, 작용최적(作用最適) 온도는 $45^{\circ}C$였다. 합성기질(合成基質)인 $p{\cdot}nitropheyl-{\alpha}-D{\cdot}galactoside$에 대한 Michaelis constant(Km)는 2.08mM, 최대반응속도(最大反應速度)(Vmax)는 435 ${\mid}{\mu}{\mid}$moles substrate/minute/g enzyme preparation 이었으며 조해제(阻害劑)의 실험 결과 SH기(基)를 필수로 하는 효소(酵素)로 밝혀졌다. 본(本) 효소제(酵素劑)는 3가지 기질(基質)인 raffinose, sucrose, $p-nitrophenyl-{\alpha}-D{\cdot}galactoside$를 거의 완전하게 가수분해(加水分解)하였으며, raffinose와 stachyose의 분해(分解)과정을 thin-layer chromatography로 조사한 결과 단당류의 Spot만이 나타났다. 따라서 대두식품(大豆食品)중의 장내(腸內) 가스발생인자(發生因子)는 ${\alpha}-Galactosidase$ 역가(力價)를 가지는 효소제(酵素劑)의 이용에 의하여 쉽게 제거될 수 있을 것이다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제37권3호
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• pp.204-212
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• 2009

대두의 발효를 통하여 생리활성을 가지고 있는 이소플라본 aglycone 함량을 높이기 위한 ${\beta}$-glucosidase와 대두에 다량 함유되어 있는 stachyose, rafinose와 같은 난소화성 oligosaccharides를 분해하기 위해 ${\alpha}$-galactosidase 효소 분비 미생물을 김치로부터 ${\alpha}$-galactosidase와 ${\beta}$-glucosidase를 생산하는 미생물을 탐색하였다. 탐색과정을 위해서 선별한 미생물을 16S rDNA sequencing 동정한 결과, Weissella cibaria 동정되어 Weissella cibaria K-M1-4로 명명하였다. Weissella cibaria K-Ml-4를 대두 액체배지에서 18시간동안 배양한 후, 생산한 효소는 배양액을 에탄을 침전, DEAE sepharose, sephacryl S-100HR column chromatography 통하여 ${\alpha}$-galactosidase의 경우, 정제도 5.3배, 수율 3.5% 그리고 ${\beta}$-glucosidase의 경우, 정제도 4.4배, 수율 2.9%로 정제되었다. ${\alpha}$-Galactosidase 효소특성은 $60^{\circ}C$에서 최대 활성을 나타내었으며, $80^{\circ}C$에서 30분 처리시 43% 잔존활성을 보였다. pH 8.0에서 최대 활성을 나타내었으며, pH 5.0-9.0에서 안정하였다. 금속이온에 대한 영향에서 $Fe^{2+}$과 $Cu^{2+}$을 첨가하였을 때 효소 활성이 증가하였다. p-Nitrophenyl-${\alpha}$-D-galacto-pyranoside (PNPG) 기질에 대한 Km은 0.98 mM이었고, Vmax는 $1.81{\mu}$mole/min 이었다. ${\beta}$-Glucosidase 효소 특성은 $50^{\circ}C$에서 최대 활성을 나타내었으며, $80^{\circ}C$에서 30분 처리시 46% 잔존활성을 보였다. pH 7.0에서 최대 활성을 나타내었으며, pH 5.0-9.0에서 안정하였다. 금속이온에 대한 영향에서 $Fe^{2+},\;Co^{2+},\;Cu^{2+}$을 첨가하였을 때 효소 활성이 증가하였다. p-Nitrophenyl-${\beta}$-D-gluco-pyranoside (PNPG)에 대한 Km값은 1.24mM이었고, Vmax는 $6.81{\mu}$mole/min 이었다.

• 생명과학회지
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• 제28권11호
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• pp.1347-1353
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• 2018

본 연구는 한국전통약용식물(구기자, 오미자 잎)의 발효물로부터 분리한 Bacillus coagulanse NRR1207의 발효 특성을 파악하고 Bacillus coagulans NRR1207의 ${\alpha}$-galactosidase의 활성과 이를 통한 대두박의 비소화성분의 분해를 확인하였다. Bacillus coagulans NRR1207이 생산하는 효소 중 ${\alpha}$-galactosidase, ${\beta}$-galactosidase, ${\alpha}$-glucosidase가 가장 높은 40 nmol 이상의 활성을 나타내었다. Bacillus coagulans NRR1207의 발효 특성은 10% skim milk에서 배양했을 때, pH는 급속히 감소했고 적정 산도는 1.9%까지 증가했고 생균수도 발효 24시간에 8.8 log CFU/ml로 증가했다. 유당은 배양 72시간째 완전히 고갈되었고 유산 생산 능력도 탁월했다. Bacillus coagulans NRR1207을 대두박에 접종 후 배양시간에 따른 생균수의 변화는 배양 시작 시 7.6 log CFU/ml, 배양 16시간에 최고에 도달하여 9.0 log CFU/ml이었고 배양 72시간에 8.3 log CFU/ml로 Bacillus coagulans NRR1207이 왕성하게 잘 성장하였다. 대두박의 비소화성분 분해는 Bacillus coagulans NRR1207 접종 후 발효 24, 48, 72시간이 경과하면서 이 균이 생산한 ${\alpha}$-galactosidase에 의해 비소화성분인 stachyose와 raffinose가 대부분 분해되고 galactose가 생성되었다. 따라서 Bacillus coagulans NRR1207은 대두박의 비소화성분을 분해하는 생균제(Probiotics)로써 이용하여 식품 및 가축 사료 이용성 증대에 활용이 가능할 것으로 사료된다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제5권3호
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• pp.215-218
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• 2000

Sialytrisaccharides based on $\beta$-galactosyldisaccharides were synthesized using $\beta$-galactosidase and trans-sialidase in one pot. Using $\beta$-galactosidase from Bacillus Ciculans and trans-sialidase from Trypanosoma cruzi simulaneously, 6mM sialyltrisaccharides composed of about 95% NeuAc$\alpha$(2,3)Gal$\beta$(1,4)GlcNAc and 5% NeuAc$\alpha$(2,3)Gal$\beta$(1,6)GlcNAc were produced from a reaction mixture containing 25mM o-nitropheny1-$\beta$-D-galsctolneuraminic acid. One beauty of this reaction was that a secondary hydrolysis of the disaccharide intermediate occurring between the activated galactopyranoside and N-acetylgucosamine was prevented. Using $\beta$-galactosidase from Escherichia cloi and the same trans-sialidase, 15mM sialyltrisaccharides composed of about 90% NeuAc$\alpha$(2,3)Gal$\beta$(1,6)GlcNac and 10% NeuAc$\alpha$(2,3)Gal$\beta$(1,4)GlcNAc were produced from a reaction misture containing 400nM galactose, 800nM N-acetylglucosylation rection between galactose and N-actylgucosamine was diminant since the disaccharide intermediate mainly resulted sreulted in the silylated product.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제1권2호
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• pp.90-95
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• 1991

A ${\alpha}-galactosidase{\;}({\alpha}-D-galactoside$ galactohydrolase; EC 3.2.1.22) was purified from the culture filtrate of Penicillium purpurogenum by DEAE-cellulose column chromatography, gel filtration of Bio gel p-l00, and subsequent SP-Sephadex C-25 chromatography. The final preparation thus obtained showed a single band on polyacrylamide disc-gel and SDS-polyacrylamide gel electrophoresis. The molecular weight and isoelectric point were determined to be 63,000 and pH 4.0 by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis and isoelectric focusing, respectively. The galactosidase exhibited maximum activity at pH 4.5 and $55^{\circ}C$, and was stable between pH 2 and 5, and also stable up to $40^{\circ}C$. The enzyme activity was not affected considerably by treatment with other metal compounds except mercuric chloride and silver nitrate. Copra galactomannan was finally hydrolyzed to galactose, mannose and mannobiose through the sequential actions of the purified galactosidase and mannanase from the same strain. The enzyme hydrolyzed melibiose and raffinose, but not lactose.

• 한국축산식품학회지
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• 제27권1호
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• pp.102-109
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• 2007

Lactobacillus salivarius subsp. salivarius CNU27 possessed a high level of ${\alpha}$-galactosidase activity. Purified ${\alpha}$-galactosidase was obtained after sonication of harvested cell pellet followed by DEAE-Sephadex A-50 and Mono Q anion exchange chromatography. The specific activity of the purified enzyme was 8,994 units/mg protein which is 17.09 times higher than that in crude extract. The native enzyme was a monomer with a molecular mass of 56,397.1 dalton. The optimum temperature and pH for the enzyme were $40^{\circ}C$ and 6.0, respectively. The enzyme was stable between 25 and $50^{\circ}C$. However, ${\alpha}$-galactosidase activity was lost rapidly below pH 4.5 and above pH 8.5. The enzyme activity decreased to 6.73% and 4.30% of the original activity by addition of $Cu^{2+}$ and $Hg^{2+}$, respectively. Other metal compounds did not affect the enzyme activity significantly. The enzyme liberated galactose from melibiose, raffinose, and stachyose. The rate of substrates hydrolysis was measured by HPLC. Raffinose, stachyose and melibiose were completely decomposed after 24 hr at $40^{\circ}C$.

• 한국식품과학회지
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• 제20권1호
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• pp.79-84
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• 1988

대두(大豆)중에 존제하는 장내(腸內) 가스 발생인자인 raffinose와 stachyose의 제거에 이용될 수 있는 Aspergillus niger의 ${\alpha}$-galactosidase는 Czapeck-Dox 액체배지와 밀기울 배지에서 5일간 배양하였을 때 효소생성이 제일 높았다. Czapeck-Dox 액체배양에서 raffinose와 $NaNO_3$가 효소생산에 가장 효과적인 탄소원과 질소원으로 나타났으며 밀기울 배양에서는 질소원 또는 탄소원의 첨가효과가 없었다. 생성된 조효소(組酵素)용액의 작용 최적 pH는 4.0-5.0, 안정도 최적 pH는 3.5-6.5, 최적온도는 $40-50^{\circ}C$ 였다. 합성기질인 p-nitrophenyl-${\alpha}$-D-galactoside에 대한 Michaelis상수는 0.42mM, 최대반응속도는 152${\mu}moles$ substrate/min/kg (고체배지)이었다. $HgCl_2$는 강력한 비경쟁 저해제로 작용하였고 p-chloromercuribenzoate는 낮은 농도에서 경쟁 저해제로 작용하였다. 조효소 용액은 raffinose와 stachyose를 완전 분해하여 단당류 만을 생성하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제26권4호
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• pp.316-322
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• 1998

N-$\varepsilon$-aminocaproyl-$\alpha$-D-galactopyranosylamine-sepharose를 담체로 하는 affinity chromatography에 의한 해바라기씨 유래 $\alpha$-galactosidase($\alpha$-D-galactoside galactohydrolase EC 3. 2. 1. 22)의 정제방법과 정제효소에 대한 효소화학적 성질을 규명하였다. N-$\varepsilon$-aminocaproyl-$\alpha$-D-galactopyranosylamine의 흡착제를 합성하여 sepharose에 coupling하였다. 기질 p-nitrophenyl $\alpha$-D-galactopyranoside에 대한 정제효소의 비활성은 291.66 units/mg였고, 조효소와 비교하여 115배의 정제 배율을 나타내었다. 정제효소의 순도는 SDS-polyacryl amide gel전기 영동법 에 의해 단일 band를 나타내었으며, 분자량은 42,000으로 추정되었다. 정제효소의 최적 pH와 온도는 4.5, 55$^{\circ}C$이며, pH 4-5, 30-55$^{\circ}C$의 범위에서 pH와 온도 안정성을 나타내었다. 또한 정제효소는 Ag$^{2+}$, Hg$^{2+}$, CO$^{2+}$의 금속에 의해 70%이상의 저해효과를 나타내었다. 정제효소는 melibiose, raffinose 및 copra galactomannan에 대한 galactose의 유리를 TLC에 의해 확인하였고, 각 기질에 대한 galactose의 가수분해 속도를 HPLC에 의해 비교하였다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제41권7호
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• pp.489-495
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• 1998

한국 재래 간장으로부터 분리한 Scopulariopsis brevicaulis가 생성하는 ${\alpha}-galactosidase$의 최적 생산조건은 tryptone 1.5%, $NH_4NO_3$ 0.2%, raffinose 2.5%, $KH_2PO_4$ 0.5%, yeast extract 0.5%, pH 7.0, $27^{\circ}C$에서 3일간 배양 했을 때였다. ${\alpha}-galactosidase$의 최적 pH는 7.0, 최적온도는 $27^{\circ}C$였으며, $pH\;6.0{\sim}8.0$범위와 $40^{\circ}C$이하에서 안정하였다. $Ag^{2+},\;Hg^{2+},\;Cu^{2+}$ 등의 금속이온 및 p-chloromercuribenzoic acid, Iodine에 의해 강하게 저해되어 본 효소의 catalytic부위에 -SH기가 있음이 추정되었다. Km값은 1.9 mM, Vmax값은 $9.66{\times}10^2\;{\mu}M/min$이었다. 배양기간에 따른 raffinose의 분해양상을 high performance liquid chromatography로 살펴본 결과 배양초기에 raffinose가 분해되어 sucrose, glucose, fructose가 관찰되었다. 배양기간이 경과함에 따라 raffinose가 감소하였고 sucrose, glucose, fructose도 소실됨을 확인하였다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제41권1호
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• pp.12-24
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• 2008

배경: 최근 조직판막의 구조적 손상에 있어서 동물면역 반응이 중요한 역할을 할 가능성이 제기되면서 동물의 대표적 이종항원 물질인 알파-갈 항원결정인자에 대한 환자의 면역반응에 관한 관심이 높아지고 있다. 또한 알파-갈은 세포 표면에 존재하며 이는 녹색콩 알파-갈락토시다아제 라는 효소를 이용하여 제거할 수 있다고 알려져 있고 조직 표면의 알파-갈 항원결정인자는 Griffonia Simplicifolia의 동종렉틴 중 B4타입에 선택적으로 결합하여 이를 이용해서 염색할 수 있다고 알려져 있다. 이에 본 연구팀은 조직판막을 만드는데 많이 사용되는 돼지의 대동맥 판막 및 심낭 조직을 가지고 녹색콩알파-갈락토시다아제를 이용하여 이들 조직의 알파-갈 항원결정인자를 제거할 수 있는지 알아 보고자하였다. 대상 및 방법: 신선한 돼지의 대동맥 판막 및 심낭 조직을 0.5 unit/mL, 1.0 unit/mL, 2.0 unit/mL 농도의 녹색콩 알파-갈락토시다아제로 pH 6.5, $4^{\circ}C$에서 24시간 처리한 뒤 이를 Griffonia Simplicifolia 동종렉틴 B4 타입을 이용한 면역조직형광염색으로 염색하여, 각각의 농도에서 효소 반응 후 해당 조직의 알파-갈 항원결정인자가 얼마나 제거되는지를 형광염색의 정도로 판단하였다. 결과: 돼지의 대동맥 판막 조직의 경우 1.0 unit/mL농도의 녹색콩 알파-갈락토시다아제를 pH 6.5, $4^{\circ}C$ 에서 24시간 처리하였을 때 형광염색이 거의 되지 않을 정도로 알파-갈 항원결정인자가 제거되었고 이는 효소의 농도를 2.0 unit/mL로 증가시켰을 때에도 비슷한 양상을 보였다. 돼지의 심낭 조직의 경우 효소 처리 전의 알파-갈 염색에서도 대동맥 판막조직에 비하여 많은 양의 형광염색을 보였으며 효소 처리의 농도도 대동맥 판막의 경우보다 높은 2.0 unit/mL의 농도에서 알파-갈 항원결정인자가 제거되는 양상을 보였다. 걸론: 돼지의 대동맥 판막 조직과 심낭 조직의 알파-갈 항원결정인자는 eriffonia simplicifolia의 동종렉틴 B4를 사용한 면역조직형광염색에서 잘 염색되었으며 이를 알파-갈락토시다아제를 사용하여 제거하였을 때 각각 1.0 unit/mL, 2.0 unit/mL 농도의 녹색콩 알파-갈락토시다아제를 $4^{\circ}C$, pH 6.5의 조건에서 24시간 반응시켰을 때 효과적으로 상당량 제거할 수 있었다. 향후 돼지의 판막조직 및 심낭조직으로 만드는 조직판막의 내구성 증대에 대표적인 동물 면역항원인 알파-갈 항원결정인자의 제거가 유용한 도구가 될 수 있을 것이며 앞으로 알파-갈락토시다아제로 처리한 돼지의 조직판막에 대한 인간혈장의 항-갈 항체 및 항-갈 단클론항체를 이용한 직접적인 면역학적 연구가 필요하다.