• 제목/요약/키워드: ${\beta}$-glucosidase

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곽향의 성분 분석 및 주요 성분들의 in silico 항당뇨 타겟 단백질 탐색 (Analysis of Chemical Constituents of Agastachis Herba and in silico Investigation on Antidiabetic Target Proteins of its Major Compounds)

  • 최종근
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.483-492
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    • 2021
  • 곽향은 식욕부진, 메스꺼움 등의 치료에 사용될 뿐만 아니라 최근에는 항당뇨 효능도 알려졌다. 본 연구에서는 곽향의 항산화력과 주요 성분들을 조사한 다음, in-silico 방법론을 적용하여 타겟 단백질들을 예측하였다. 먼저 메탄올 추출물의 DPPH와 ABTS 라디칼 소거능의 EC50 값은 각각 78.6 ㎍/mL과 31.0 ㎍/mL이었다. 이것은 ascorbic acid의 값(9.9 ㎍/mL, 5.2 ㎍/mL)과 비교할 때 항산화력이 뛰어나다고 할 수 있다. HPLC-PDA-MS/MS를 이용하여 성분들을 정성 분석한 결과, 추출물의 주요 화합물로 rosmarinic acid, tilianin, agastachoside 그리고 acacetin을 확인하였다. 이들 성분들의 항당뇨 작용 타겟 단백질을 DIA-DB 서버를 사용하여 구조 유사도와 inverse doking 방법론을 적용하여 예측하였다. 본 가상 탐색 결과, 주요 타겟 단백질들은 PPAR-γ, DPP IV, glucokinase, α-glucosidase, SGLT2, aldose reductase, corticosteroid 11-beta-dehydrogenase로 예측되었다. 그리고 이들 단백질들 중 일부는 이미 실험적으로 검증된 타겟 단백질이었다. 따라서 in silico 검색 방법이 유효하다고 생각할 수 있다. 마지막으로 활성성분들의 최적의 추출 조건을 결정하기 위하여 여러 추출 용매들로 곽향을 추출하였다. 여러 유기 용매들 중에는 메탄올이 그리고 에탄올-물 혼합용매에서는 80% 에탄올이 가장 효과적인 추출 용매로 확인되었다.

동해 유광대 박테리아의 효소 활동도와 생산력의 유기성 폐기물투기에 대한 반응 (Responses of Bacterial Production and Enzymatic Activities to Ocean-dumping of Organic Wastes in the Euphotic Zone of the East Sea, Korea)

  • 송기돈;최동한;이윤;홍기훈;정창수;김석현;조병철
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제4권4호
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    • pp.275-288
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    • 1999
  • 유기물 투기에 대한 박테리아의 반응을 이해하기 위해 동해의 비투기해역과 투기해역의 유광대에서 1996년 4월부터 1997년 9월까지 총 5회에 걸쳐 박테리아 개체수, 박테리아 생산력, 아미노펠티다제(aminopeptidase; AMPase) 가수분해능, 베타글로코시다제(${\beta}$-g1ucosidase; ${\beta}$-GLCase) 가수분해능을 측정하였다. 비투기해역과 투기해역에서 유광대 수심으로 적분한 식물플랑크톤 생물량 및 박테리아 변수들을 비교해 본 결과, 전 시기에 걸쳐 일관되게 외양의 투기 정점에서 외양의 비투기 정점보다 ${\beta}$-GLCase 가수분해능이 항상 높았다. 또한 thymidine과 leucine 고정율로부터 추정된 박테리아 생산력도 계절에 관계없이 투기해역에서는 유의한 상관관계(균형성장)를 나타내었으나 비투기해역에서는 무관한 관계(불균형성장)를 나타내었다. 이러한 결과들은 투기해역에서 유기성 투기물의 지속적인 공급에 대해 박테리아 군집이 반응하고 있는 양상으로 보인다. 또한 계절에 관계없이 투기해역에서는 박테리아 개체수와 생산력이 양의 상관관계를 나타내었으나 비투기해역에서는 무관한 관계를 나타내어, 투기해역에서 박테리아 개체수의 조절 기작이 비투기 해역과 다름을 시사하였다. 그 밖의 변수들의 관계들은 연구 해역과 계절에 따라 변화하는 양상을 나타내어 봄과 여름에 박테리아 조절 요인들이 달라짐을 보여주었다. 이러한 변화가 수온, 수온과 관련된 현상, 또는 투기물 특성의 변화와 연관된 것인지에 대한 추가적인 연구가 필요하다.

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섬유소(纖維素) 분해효소(分解酵素)에 관(關)한 연구(硏究) (제4보(第4報)) -Trichoderma viride($O_2-1$)가 생성(生成)하는 조효소(粗酵素)의 성질(性質)에 대(對)하여- (Studies On the Cellulase [IV.] -On the Properties of Crude Cellulase produced by Trichoderma viride($O_2-1$))

  • 성락계
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제12권
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    • pp.25-31
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    • 1969
  • 반부후(半腐朽) 아까시아나무(Robinia Pseudacacia Linne)에서 분리(分離)한Trichoclerma viride $(O_2-1)$가 생성(生成)하는 조효소(粗酵素)의 성질(性質)을 실험(實驗)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1) 각종(各種)의 섬유소기질(纖維素基質)에 반응(反應)시켜본 결과(結果) 수종류(數種類)의 cellulase가 혼존(混存)함을 알았다. 2) C.M.C 및 ${\beta}-glucoside$ 분해효소(分解酵素)는 기질(基質)의 농도(濃度)가 증가(增加)함에 따라 분해율(分解率)이 낮았으며 여지당화효소(濾紙糖化酵素)는 기질(基質) 및 효소량(酵素量)이 증가(增加)되고 시간(時間)의 경과(經過)에 따라 분해율(分解率)이 상대적(相對的)으로 증가(增加)되었다. 3) 각효소(各酵素)의 최적활성(最適浩性) pH는 5.0이였으며 pH 안정성(安定性)은 대체(大體)로 pH $3{\sim}6$ 이였다. 4) 최상활성온도(最適活性溫度)는 여지붕괴력(濾紙崩壞力)이 $50^{\circ}C$ C.M.C.및 $p-nitro-phenyl-{\beta}-glucoside$ 분해력(分解力)이 $60^{\circ}C$ 여지당화력(濾紙糖化力)이 $65^{\circ}C$에서 최고활성(最高活性)을 나타내었다. 열(熱)에 대(對)한 안정성(安定性)은 여지당화력(濾紙糖化力), C.M.C 당화력(糖化力), 여지붕괴력(濾紙崩壞力), ${\beta}-glucoside$ 당화력(糖化力)의 순위(順位)였다. 5) 금속(金屬) Ion에 대(對)한 영향(影響)은 $Hg^{++},\;Ag^+$ 각효소(各酵素)에 대(對)하여 조해(阻害)하였으며 $K^+$는 각효소(各酵素)를 활성화(活性化)하였다.

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약용식물의 추출방법에 따른 항산화 및 항당뇨 활성 (Antioxidant Activity and Anti-hyperglycemic Activity of Medicinal Herbal Extracts According to Extraction Methods)

  • 정현진;이성규;이은주;박우동;김종부;김현정
    • 한국식품과학회지
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    • 제42권5호
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    • pp.571-577
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    • 2010
  • 본 연구에서는 예로부터 전해 내려오는 당뇨처방전에 사용되고 있는 문헌고찰을 토대로 6종의 약용식물(당귀, 백복령, 상백피, 상엽, 총목피 및 홍삼)의 항산화 및 항당뇨 활성을 비교 검토하고 이들의 상관관계를 검토하여 가장 효과적인 추출방법을 조사하였다. 당귀의 열수와 에탄올 추출물에서 각각 39.43와 37.75%로 다른 시료에 비하여 추출수율이 높았다. 폴리페놀 함량은 상백피 에탄올추출물에서 가장 높았고, 홍삼 초음파추출물에서 가장 낮았다. 플라보노이드 함량과 DPPH $RC_{50}$ 값은 상엽에탄올 추출물에서 가장 우수하였다. ${\alpha}$-Glucosidase저해활성은 상엽과 상백피 초음파추출물에서 높았고 추출방법 따른 저해율은 차이를 보였으나 세가지 추출물 모두 acarbose보다 높은 활성을 보였다. ${\alpha}$-Amylase저해활성은 상엽 에탄올추출물에서 가장 높은 저해활성을 보였고, 상백피와 백복령 에탄올추출물에서도 acarbose와 비슷한 결과를 보였다. 항산화 활성과 항당뇨 저해활성의 상관성은 에탄올 추출물과 초음파 추출물에서 유의적인 상관관계를 보였다. 에탄올 추출물에서 ${\alpha}$-glucosidase저해활성에 대한 폴리페놀 함량 또는 플라보노이드 함량과는 양의 상관관계($r^2$=0.792, 0.588)를 보였고, ${\alpha}$-amylase저해활성에 대한 플라보노이드 함량 또는 DPPH 소거능의 $RC_{50}$ 값에서도 음의 상관관계($r^2$=0.918, -0.594)를 나타내었다. 또한 ${\alpha}$-amylase 저해활성과 ${\alpha}$-glucosidase저해활성에서는 양의 상관관계($r^2$=0.746)를 보였다. 초음파 추출물에서는 ${\alpha}$-glucosidase저해활성에 대해 폴리페놀 함량과 플라보노이드 함량에서만 양의 상관관계($r^2$=0.763, 0.618)를 보였다. 항산화능에서의 상관관계를 살펴 본 결과 열수, 에탄올 및 초음파추출물에서 모두 폴리페놀 함량과 플라보노이드 함량, DPPH $RC_{50}$ 값과 유의적으로 높은 양의 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 결론적으로 약용식물이 추출방법에 따른 항산화, 항당뇨 활성과 상관성에 차이를 보이고 있음을 알 수 있었다.

표고버섯 수확 후 배지의 이화학적, 영양적, 효소적 특성 (Physico-chemical, Nutritional, and Enzymatic Characteristics of Shiitake Spent Mushroom Substrate (SMS))

  • 성화정;표수진;김종식;박종이;손호용
    • 생명과학회지
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    • 제28권11호
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    • pp.1339-1346
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    • 2018
  • 국내 식용버섯 생산은 인공배지에 의존하고 있으며, 버섯 수확후의 폐 배지는 년간 200만톤 이상이 부생되고 있다. SMS에는 다량의 버섯 균사체와 자실체가 포함되어 있으며, 상당량의 영양성분 및 생리활성물질이 잔존하고 있으나, 현재 특별한 용도없이 폐기되고 있는 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 표고버섯 SMS의 고부가가치화를 위해 무접종 살균배지, 1차 SMS 및 3차 SMS의 이화학적, 영양적 및 효소적 특성을 평가하였다. 그 결과, 3차 SMS에서는 대부분의 목질부가 표고버섯 균사체에 의해 분해되어, 미접종 살균배지 및 1차 SMS보다 높은 함량의 조단백, 조지질, 회분 함량을 나타내어 우수한 영양성을 나타내었으며, 미접종 살균배지보다 칼슘은 2.95배, 마그네슘 및 나트륨은 2.35배, 인은 2.1배 이상 높게 나타났다. 유해 중금속인 비소와 카드늄은 검출되지 않았다. 또한 3차 SMS의 경우 pH, brix와 산도는 각각 4.6, 20.0 및 1.4로 나타나, 1차 SMS 보다 가용성 물질 및 유기산의 증가가 월등함을 확인하였다. 무접종 배지와 수확횟수에 따른 SMS 분말 및 추출물의 색차는 유의적으로 변화되어 쉽게 구분가능하였다. 한편 APIZYM kit을 이용한 SMS의 효소 활성 평가결과, 평가한 19종의 효소 모두 우수한 활성을 나타내었으며, 특히 esterase (C4), leucine arylamidase, valine arylamidase, cystine arylamidase, trypsin, ${\alpha}$-chymotrypsin, acid phosphatase, naphtol-AS-BI-phosphohydrolase, ${\alpha}$-galactosidase, ${\beta}$-galactosidase, ${\beta}$-glucuronidase, ${\alpha}$-glucosidase, ${\beta}$-glucosidase, N-acetyl-${\beta}$-glucosaminidase, ${\alpha}$-mannosidase 및 ${\alpha}$-fucosidase는 매우 강력한 활성을 나타내었다. 본 연구결과는 표고버섯 SMS를 이용한 축산, 수산 사료 개발 및 환경정화, 고분자 분해 산업, 생물 전환 산업에 효율적으로 이용 가능함을 제시하고 있다.

Cellulose Hydrolysis by Digestive Enzymes of Reticulitermes speratus, a Native Termite from Korea

  • Lee, Young-Min;Kim, Hyun-Jung;Cho, Moon-Jung;Shin, Keum;Kim, Young-Kyoon;Kim, Yeong-Suk
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제38권2호
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    • pp.140-148
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    • 2010
  • This study was to investigate the enzymatic hydrolysis of cellulose using the cellulase from whole body of the native termite collected in Milyang-si, Kyungsangnamdo, Korea. In the results, optimal temperature and pH for the enzyme of native termites were $45^{\circ}C$ and pH 5.5 for both endo-${\beta}$-1, 4-glucanase and ${\beta}$-glucosidase. Enzyme activity of the termite enzyme was shown $8.8{\times}10^{-2}\;FPU/m{\ell}$. And the highest glucose hydrolysis rate of cellulose by the digestive enzyme from test termites was 24.5% based on the glucan, comparing 59.7% by commercial enzyme (only celluclast 1.5 L) at 1% (w/v) substrate and 36 hours in hydrolysis time. This hydrolysis rate by the digestive enzyme from test termites was comparatively high value in 41% level of the commercial enzyme. When cellulose was hydrolyzed by the digestive enzyme of the native termite, glucose hydrolysis was almost completed in 12 hours which was the considerably reduced time for cellulose hydrolysis. It was suggested that the quiet short reaction time for cellulose hydrolysis by the enzyme from native termite could be a very high advantage for development of hydrolysis cellulase for lignocellulosic biomass.

Metabolic Activities of Ginseng and Its Constituents, Ginsenoside Rb1 and Rg1, by Human Intestinal Microflora

  • Choi, Jong-Ryul;Hong, Sung-Woon;Kim, Yu-Ri;Jang, Se-Eun;Kim, Nam-Jae;Han, Myung-Joo;Kim, Dong-Hyun
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제35권3호
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    • pp.301-307
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    • 2011
  • To evaluate the difference in expressing pharmacological effects of ginseng by intestinal microflora between Koreans, metabolic activities of ginseng, ginsenoside $Rb_1$ and $Rg_1$ by 100 fecal specimens were measured. The ${\beta}$-glucosidase activity for p-nitrophenyl-${\beta}$-D-glucopyranoside was 0 to 0.42 mmol/min/mg and its average activity (mean${\pm}$SD) was $0.10{\pm}0.07$ mmol/min/mg. The metabolic activities of ginsenosides Rb1 and Rg1 were 0.01 to 0.42 and 0.01 to 0.38 pmol/min/mg, respectively. Their average activities were $0.25{\pm}0.08$ and $0.15{\pm}0.09$ pmol/min/mg, respectively. The compound K-forming activities from ginsenoside Rb1 and ginseng extract were 0 to 0.11 and 0 to 0.02 pmol/min/mg, respectively. Their average compound K-forming activities were $0.24{\pm}0.09$ pmol/min/ mg and $2.14{\pm}3.66$ fmol/min/mg, respectively. These activities all were not different between males and females, or between ages. Although compound K-forming activity from the aqueous extract of ginseng was low compared to that from ginenoside $Rb_1$, their profiles were similar to those of isolated compounds. Based on these findings, we believe that the intestinal bacterial metabolic activities of ginseng components are variable in individuals and may be used as selection markers for responders to ginseng.

Analysis of Functional Genes in Carbohydrate Metabolic Pathway of Anaerobic Rumen Fungus Neocallimastix frontalis PMA02

  • Kwon, Mi;Song, Jaeyong;Ha, Jong K.;Park, Hong-Seog;Chang, Jongsoo
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제22권11호
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    • pp.1555-1565
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    • 2009
  • Anaerobic rumen fungi have been regarded as good genetic resources for enzyme production which might be useful for feed supplements, bio-energy production, bio-remediation and other industrial purposes. In this study, an expressed sequence tag (EST) library of the rumen anaerobic fungus Neocallimastix frontalis was constructed and functional genes from the EST library were analyzed to elucidate carbohydrate metabolism of anaerobic fungi. From 10,080 acquired clones, 9,569 clones with average size of 628 bp were selected for analysis. After the assembling process, 1,410 contigs were assembled and 1,369 sequences remained as singletons. 1,192 sequences were matched with proteins in the public data base with known function and 693 of them were matched with proteins isolated from fungi. One hundred and fifty four sequences were classified as genes related with biological process and 328 sequences were classified as genes related with cellular components. Most of the enzymes in the pathway of glucose metabolism were successfully isolated via construction of 10,080 ESTs. Four kinds of hemi-cellulase were isolated such as mannanase, xylose isomerase, xylan esterase, and xylanase. Five $\beta$-glucosidases with at least three different conserved domain structures were isolated. Ten cellulases with at least five different conserved domain structures were isolated. This is the first solid data supporting the expression of a multiple enzyme system in the fungus N. frontalis for polysaccharide hydrolysis.

Effect of Diet on Enzyme Profile, Biochemical Changes and In sacco Degradability of Feeds in the Rumen of Buffalo

  • Kamra, D.N.;Saha, Sudipto;Bhatt, Neeru;Chaudhary, L. C.;Agarwal, Neeta
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제16권3호
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    • pp.374-379
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    • 2003
  • Four rumen fistulated Murrah buffaloes were used to study the effect of four diets differing in roughage to concentrate ratio on rumen biochemical changes, microbial enzyme profile and in sacco degradability of feed in a $4{\times}4$ Latin Square design. The animals were fed four diets consisting of 80:20, 70:30, 60:40 and 50:50 ratios of wheat straw and concentrate mixtures, respectively. Wheat straw and concentrate mixture were mixed with water (0.6 l/kg feed) and complete feed mixture was offered to the animals at 8:00 h and 16:00 h in two equal parts. The variation in pH of rumen liquor (difference of maximum and minimum during 0-8 h post feeding) increased with increasing level of concentrate mixture in the diet. There was no effect of diet composition on volatile fatty acids, total nitrogen and trichloro-acetic acid precipitable nitrogen in the rumen liquor, but ammonia nitrogen increased with increasing level of concentrate mixture in the ration. Major portions of all fibre degrading enzymes were present in the particulate material (PM) of the rumen contents, but protease was absent in PM fraction. The activities of micro-crystalline cellulase, acetyl esterase and protease increased with increase in the level of concentrate mixture, but the activities of other enzymes (carboxymethylcellulase, filter paper degrading activity, xylanase, $\beta$-glucosidase and $\beta$-xylosidase) were not affected. The in sacco degradability and effective degradability of feeds increased with increasing level of concentrate mixture in the ration.

Genes involved in leaf senescence and regulation of their expression

  • Watanabe, Akira;Fujiki, Yuki;Yoshikawa, Yoko;Biswall, Basanti;Ito, Masaki
    • 한국식물학회:학술대회논문집
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    • 한국식물학회 1999년도 제13회 식물생명공학심포지움 New Approaches to Understand Gene Function in Plants and Application to Plant Biotechnology
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    • pp.63-67
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    • 1999
  • We have isolated more than a dozen cDNA clones corresponding to genes that were expressed in Arabidopsis leaves when they were kept in the dark. The nucleotide sequence analysis showed that some of the clones encoded proteins with significant homology to $\beta$-glucosidase (din2), branched-chain $\alpha$-keto acid dehydrogenase subunit E1$\beta$(din3), and another subunit E2 (din4), yeast RAD23 (din5), asparagine synthetase (din6), pre-mRNA splicing factor SRp35 (din7), phosphomannose isomerase (din9), seed imbibition protein (din10), and 2-oxoacid-dependent oxidase (din11). Accumulation of transcripts from din3,4,6 and 10 occurred rapidly after the plants were transferred to darkness. Transcripts from din2,9, and 11 could be detected only after 24 h of dark treatment. Inhibition of photo-synthesis by DCMU strongly induced the accumulation of transcripts from those genes, and application of sucrose to detached leaves suppressed the accumulation both in the dark and by DCMU. These observations indicate that expression of the genes is caused by sugar starvation resulted from the cessation of photosynthesis. We further showed that din2-encoded protein also accumulated in senescing leaves. Given these results, possible roles of din genes in leaves in the dark and senescing leaves are discussed.

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