• 한국식품저장유통학회지
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• 제20권4호
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• pp.573-582
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• 2013

본 연구에서는 ${\beta}$-glucosidase 활성이 있는 유산균주를 이용하여 발효인삼의 ginsenoside 유용 유도체의 전환 검토 및 품질특성 알아보고자 하였다. ${\beta}$-glucosidase 활성 유산균주를 검색하여 인삼 및 홍삼 발효에 따른 TLC 패턴, ginsenoside 함량 변화, 총 페놀성 화합물 함량, 전자공여능 및 총당 함량을 분석하였다. $37^{\circ}C$에서 65시간 발효 후 Rg2r, Rh2s, Rh2r은 모두 불검출되었으며, 인삼 및 홍삼 추출물 발효에서 발효전과 비교하여 Rg1, Re는 감소한 반면, Rh1, Rg2s, Rd, Rg3r, Rg3s는 발효 후 모두 증가한 것으로 나타났다. 홍삼에서 대표적인 성분으로 알려져 있는 Rg3의 경우 홍삼액 발효전 $104.56{\mu}g/mL$에서 발효 후 균주 종류에 따라 $114.83{\sim}131.68{\mu}g/mL$으로 증가하였다. 7일간 발효 후 홍삼액의 총 페놀성 화합물 및 전자공여능은 일부 균주에서는 발효전과 비교하여 감소하다가 다시 증가하는 경향을 나타내기도 하였으나, 발효가 0~7일차까지 진행됨에 따라 전반적으로 약간 감소되는 경향을 나타내었다. 전자공여능은 인삼 추출물 발효액은 발효 후 균주 종류에 따라 증가하는 경향을 보였으나, 홍삼 추출액은 발효 후 낮아지는 경향을 보였다. 인삼 및 홍삼 추출액을 첨가하여 유산균주별로 발효를 실시한 결과 총당 함량은 발효에 따라 감소하는 것으로 나타났다.

• 생명과학회지
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• 제28권11호
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• pp.1369-1378
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• 2018

본 연구는 예로부터 한약재 및 식용으로 널리 사용되어지는 매실을 이용한 가공식품의 기능성 원료로서 활용하기 위해 pectinase를 사용하여 제조한 매실 농축액의 이화학적 특성 및 생리활성을 평가하였다. 총 산도는 35.81%, pH는 2.73, 당도는 $54.36^{\circ}Brix$ 및 탁도는 2.75를 나타냈다. 매실 농축액의 항산화 활성은 DPPH radical 소거활성, 환원력, $H_2O_2$ 소거활성 및 lipid peroxyl radical 소거활성을 통하여 확인하였고, positive control과 유사하거나 다소 낮게 나타나 우수한 항산화 활성을 보였다. 또한 당 분해효소인 ${\alpha}$-glucosidase 활성 저해 효과 또한 뛰어난 것으로 나타났다. 매실 농축액을 처리함에 따라 B16 마우스 피부암세포, SK-MEL-2 및 SK-MEL-28 인체 피부암세포 모두 성장이 억제되는 것을 확인할 수 있었으며 인체 피부정상세포인 HaCaT 세포에는 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났고, 형태학적 관찰에서도 농도의존적으로 세포의 형태학적 변화가 유도되는 것으로 확인되었다. 매실 농축액의 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 각각 588.31 mg% 및 860.45 mg%로 나타났다. 결과적으로 매실 추출물은 항산화 및 당 분해 효소 활성 저해 및 암세포의 증식억제에 효능이 있는 기능성 식품 소재로 활용할 수 있을 것으로 생각된다.

• 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.

• 생명과학회지
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• 제29권5호
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• pp.545-554
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• 2019

칡의 화합물은 동양 전통 의학에서 매우 중요한 콩과 식물로서 다량의 이소플라본을 함유한다고 보고되었다. 그러나, 칡의 주요 함유 이소플라본은 생물학적으로 이용가능성이 낮기 때문에, 생물학적 이용가능성을 증대시키기 위해서는 가수분해나 ${\beta}$-glucosidase를 사용하여 생물전환을 통해 이용 효율성을 증대시킬 수 있다. 본 연구는 김치로 부터 분리된 Lactobacillus rhamnosus BHN-76를 이용해 발효한 칡 추출물의 항산화 효과를 조사하였다. L. rhamnosus BHN-76 발효는 $37^{\circ}C$에서 3일간 발효하였으며, 발효하지 않은 칡 추출물에 비해 L. rhamnosus BHN-76 발효 칡 추출물에서 총 폴리페놀 함량은 약 134%, 총 플라보노이드 함량은 약 110% 증가된 것을 확인하였다. 또한, SOD 유사활성능, DPPH radical 소거 활성능과 ABTS radical 소거활성능은 각각 약 213%, 190%와 107% 항산화능이 증가하는 것을 확인하였다. 이 결과를 통해 L. rhamnosus BHN-76을 이용한 칡의 발효가 가능하며, 유산균 발효가 칡의 항산화능 증대에 효과적인 것을 확인하였으며 본 연구를 기반으로 한 기능성 식품 또는 화장품 소재로의 개발 및 응용이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제22권4호
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• pp.535-544
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• 2015

본 연구에서는 $\beta$-glucosidase활성이 있는 B. subtilis HJ18-9균을 접종하여 품종별로 청국장을 제조하여, 품종별 청국장의 품질특성과 isoflavone 함량 변화를 측정한 결과이다. 청국장의 단백질 분해 특유의 구수한 맛 성분을 유리하는 효소인 protease활성은 발효 전에는 새단백 청국장이 가장 높은 활성을 나타냈으며, 발효 후에는 우람 청국장이 가장 높은 protease활성을 나타냈다. 이는 구수한 맛 성분의 지표성분인 아미노태 질소함량과 같은 경향을 나타냈다. 환원당을 유리하는데 관여하는 a-amylase 활성은 새단백으로 제조한 청국장이 다른 품종에 비해 유의적으로 높은 함량을 나타냈으며 다섯가지 품종 모두 발효 후에 증가하는 경향을 나타냈다. 발효 후에 총 균수가 높아지는 경향을 나타냈으며 발효 초에는 우람 청국장이 유의적으로 높은 균수를 나타냈으나, 발효 후에는 품종 간에 유의적인 차이는 나타내지 않았다. 품종별 청국장의 isoflavone 함량은 발효초기에는 대풍, 우람 품종으로 제조한 청국장의 aglycone함량이 가장 높았으며, 48시간 발효 후에도 두 가지 품종이 각각 $1249.04{\pm}9.14ug/g$, $589.32{\pm}14.08ug/g$로 가장 높은 aglycone 전환율 나타냈다. 이는 발효 초 aglycone함량에 비해 5.31, 1.94배 증가시켰다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제10권1호
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• pp.52-59
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• 2005

The study was targeted to saccharify foodwastes with the cellulolytic and amylolytic enzymes obtained from culture supernatant of Trichoderma harzianum FJ1 and analyze the kinetics of the saccharification in order to enlarge the utilization in industrial application. T. harzianum FJ1 highly produced various cellulolytic (filter paperase 0.9, carboxymethyl cellulase 22.0, ${\beta}$-glucosidase 1.2, Avicelase 0.4, xylanase 30.8, as U/mL-supernatant) and amylolytic (${alpha}$-amylase 5.6, ${\beta}$-amylase 3.1, glucoamylase 2.6, as U/mL-supernatant) enzymes. The $23{\sim}98\;g/L$ of reducing sugars were obtained under various experimental conditions by changing FPase to between $0.2{\sim}0.6\;U/mL$ and foodwastes between $5{\sim}20\%$ (w/v), with fixed conditions at $50^{\circ}C$, pH 5.0, and 100 rpm for 24 h. As the enzymatic hydrolysis of foodwastes were performed in a heterogeneous solid-liquid reaction system, it was significantly influenced by enzyme and substrate concentrations used, where the pH and temperature were fixed at their experimental optima of 5.0 and $50^{\circ}C$, respectively. An empirical model was employed to simplify the kinetics of the saccharification reaction. The reducing sugars concentration (X, g/L) in the saccharification reaction was expressed by a power curve ($X=K{\cdot}t^n$) for the reaction time (t), where the coefficient, K and n. were related to functions of the enzymes concentrations (E) and foodwastes concentrations (S), as follow: $K=10.894{\cdot}Ln(E{\cdot}S^2)-56.768,\;n=0.0608{\cdot}(E/S)^{-0.2130}$. The kinetic developed to analyze the effective saccharification of foodwastes composed of complex organic compounds could adequately explain the cases under various saccharification conditions. The kinetics results would be available for reducing sugars production processes, with the reducing sugars obtained at a lower cost can be used as carbon and energy sources in various fermentation industries.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권3호
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• pp.343-351
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• 2012

In this paper, the kinetics of a cloned special glucosidase, named ginsenosidase type III hydrolyzing 3-O-glucoside of multi-protopanaxadiol (PPD)-type ginsenosides, were investigated. The gene (bgpA) encoding this enzyme was cloned from a Terrabacter ginsenosidimutans strain and then expressed in E. coli cells. Ginsenosidase type III was able to hydrolyze 3-O-glucoside of multi-PPD-type ginsenosides. For instance, it was able to hydrolyze the 3-O-${\beta}$-D-(1${\rightarrow}$2)-glucopyranosyl of Rb1 to gypenoside XVII, and then to further hydrolyze the 3-O-${\beta}$-D-glucopyranosyl of gypenoside XVII to gypenoside LXXV. Similarly, the enzyme could hydrolyze the glucopyranosyls linked to the 3-O-position of Rb2, Rc, Rd, Rb3, and Rg3. With a larger enzyme reaction $K_m$ value, there was a slower enzyme reaction speed; and the larger the enzyme reaction $V_{max}$ value, the faster the enzyme reaction speed was. The $K_m$ values from small to large were 3.85 mM for Rc, 4.08 mM for Rb1, 8.85 mM for Rb3, 9.09 mM for Rb2, 9.70 mM for Rg3(S), 11.4 mM for Rd and 12.9 mM for F2; and $V_{max}$ value from large to small was 23.2 mM/h for Rc, 16.6 mM/h for Rb1, 14.6 mM/h for Rb3, 14.3 mM/h for Rb2, 1.81mM/h for Rg3(S), 1.40 mM/h for Rd, and 0.41 mM/h for F2. According to the $V_{max}$ and $K_m$ values of the ginsenosidase type III, the hydrolysis speed of these substrates by the enzyme was Rc>Rb1>Rb3>Rb2>Rg3(S)>Rd>F2 in order.

• 한국식품영양과학회지
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• 제29권1호
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• pp.41-48
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• 2000

김치 시료로부터 자동산화되지 않으며 열 및 중성 pH에서 안정한 AA 유도체인 AA-2G를 생산할 수 있는 당전이활성을 가진 CGTase 생산균주를 분리하였고, 분리균주의 형태학적, 배양학적, 생리학적 성질 및 16s-rDNA sequences를 조사한 결과 그람 양서의 간균으로 호기성이며 내생포자를 형성하는 전형적인 중온성 Bacillus sp. JK-43으로 동정되었다. Bacillus sp. JK-43의 CGTase는 AA-2G 뿐만 아니라 AA-6G로 추정되는 물질을 함께 생산하였으며, 효소 최적생산조건은 1.0% soluble starch, 1.0% yeast extract, 1.0% $Na_2CO_3\;0.1%\;K_2HPO_4,\;그리고\;0.02%\;MgSO_4{\cdot}7H_2O$가 함유된 배지에서 pH 7.0, $37^{\circ}C$에서 26시간 동안 진탕배양하였을 때였다. 각종 당공여채에 따른 Bacillus sp. JK-43의 AA-2G 생산성을 조사한 결과 ${\beta}-CD$에서 가장 높은 AA-2G 생산성을 보였으며, 식혜제도페액인 엿기름 및 밥당화액에서도 비교적 높은 AA-2G 생산성을 보였다. 또한 여러 가지 당수용체에 대한 JK-43의 CGTase의 당전이 반응을 검토한 결과 sucrose, mannitol 및 inositol에서 높은 당전이 수율인 70~90%를 나타내었다.

• 한국환경농학회지
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• 제27권2호
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• pp.133-138
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• 2008

Fire can affect microbial community structure of soil through altered environmental conditions, nutrient availability, and biotic source for microbial re-colonization. We examined the influence of fire on chemical properties and soil enzyme activities of soil for 10 months. We also characterized the soil microbial community structure through ester-linked fatty acid analysis(EL-FAME). For this study, we established five burned plots(1*1 m) and 5 unburned plots outside the margin of fire. Soil was sampled three soil cores in a each plots and composited for analysis at 1, 3, 5, 8, and 10 month after fire. The fire caused an increase in soil pH, exchangeable Ca, and Mg, organic matter, available $P_2O_5$ compared to unburned sites. The content of $NH_4-N$ in burned site was significantly higher than that of unburned site and this effect continued for 8 months after fire. There was no difference of $NO_3-N$ content in soil between burned and unburned site. Fire caused no change in acid phosphatase and arylsulfatase activities but $\beta$-glucosidase and alkaline phosphatase activities in burned site were increased compared to unburned site. Microbial biomass as estimated by total concentration of EL-FAMEs in burned sites was significantly higher than that of unburned sites at one month after fire. Burned site decreased the EL-FAMEs indicative of gram-positive bacteria and tended to increase the fatty acid associated with gram-negative bacteria at one and three months after fire. The sum of EL-FAME compound $18:2{\omega}6,9c$ and $18:1{\omega}9c$ as served fungal biomarkers was decreased in burned site compared to unburned site.

• 미생물학회지
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• 제41권3호
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• pp.164-167
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• 2005

Lepista nuda DGUM 26501의 균사 생육을 위한 배양조건 및 세포외 분비 효소 활성을 조사하였다. 균사 생육을 위한 최적 온도는 $24^{\circ}C$였고, pH$7.0\~8.0$에서 최적 균사 생육을 나타내었다. 적정 균사생육을 위한 산소분압은 $10\%$이상이었다. 최소배지로 Czapek-Dox 한천배지에 탄소원을 변경하여 첨가시, maltose, sucrose, manitol, xylitol 등이 우수하였다. 유기산으로 gluconate가 가장 우수한 균사 생육을 보여주었다. 전반적으로 유기질소원이 무기질소원보다 균사 생육이 더 우수하였으며, 유기질소원으로 corn steep liquor(CSL), soytone, protease peptone을 사용하였을 때 균사생육이 우수하였다. 사용한 인산원 중 ammonium phosphate, 비타민원으로 pyridoxine, riboflavin, nicotinic acid 첨가시 우수한 균사 생육을 보여주었다. $24^{\circ}C$에서 10일간 배양된 L. nuda DGUM 26501의 균사외 분비효소 중 $\alpha-amylase$의 활성도가 다른 효소에 비해 상대적으로 높았으며, lipase의 활성도는 미미하게 나타났다.