• 제목/요약/키워드: ${\beta}$-glucosidase

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Trichoderma viride 및 Trichoderma reesei 유래 Cellulase의 키토산 분해 특성 (Chitosanolytic Characteristics of Cellulases from Trichoderma viride and Trichoderma reesei)

  • 홍상필;김동수
    • 한국식품과학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.245-252
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    • 1998
  • 키토산 올리고당 생산에 이용 가능한 경제성 있는 키토산 분해 효소를 탐색하였다. Cellulase, ${\beta}-1,4-glucosidase,\;protease$ 및 상업용 효소류를 대상으로 조제 키토산에 대한 분해력을 시험한 결과 Trichoderma viride, T. reesei 유래의 cellulase 및 상업용 효소인 Celluclast (T. reesei 유래 cellulase)가 우수한 키토산 분해능력을 나타내었다. 키토산에 대한 반응성은 T, reesei 유래 cellulase가 T. viride 유래 cellulase 보다 강하였으며 이들의 적정 키토산 분해조건은 pH 5.0이었고 적정 온도는 T. viride 유래 celluclast는 $45^{\circ}C$, T. reesei 유래 cellulase 및 Celluclast는 $55^{\circ}C$로 나타났다. 또한 dose reponse시험에서 이들 효소 모두 enz./chitosan비=0.1이 적절하였으며 T. reesei 유래 효소 및 Celluclast는 키토산 농도가 3%일 때 최대의 활성을 나타내었다. 한편, 상업용 효소인 Celluclast를 이용한 키토산 올리고당의 생산 가능성을 시험하기 위하여 3% 키토산 용액(310cp)에 Celluclast를 1% 첨가하고 $pH\;5.0,\;55^{\circ}C$에서 시간별로 반응시켰을 때, 점도는 초기30분경에 5.51cp로 98% 이상 감소하였으며 50% ethanol 가용물의 수율은 분해 15시간에 70%로 최대를 보였다. 총환원당의 함량은 분해시간이 경과함에 따라 증가하였고 반응 2시간부터 13.5% 내외의 수준을 유지하였다. 올리고당의 조성은 15시간 분해물에서 균일한 분포와 높은 함량을 보였으며 항종 양활성을 나타내는 것으로 알려진 6량체 키토산 올리고당의 생성량은 기존의 산 분해방법의 약 4배에 해당되는 8.0%로 나타났다. 따라서 T. viride 및 T. ressei 유래의 cellulase는 99% 이상의 탈아세틸화도를 가지는 키토산에 대하여 분해활성을 나타내고 특히 T. reesei유래의 상업용효소는 지금까지 효소가격이 너무 높아 활용되지 못한 chitosanase를 대신하여 키토산 올리고당을 경제성 높게 생산하는 데 이용될 수 있을 것으로 기대되었다.

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유기질 비료 급원이 배 과원의 토양 물리화학성 및 미생물성에 미치는 영향 (Effects of Nutrient Source on Soil Physical, Chemical, and Microbial Properties in an Organic Pear Orchard)

  • 최현석;이웅;김월수;이연
    • 한국환경농학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.16-23
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    • 2011
  • 본 연구는 유기농 배 과원에서 2년간 시용한 여러 종류의 유기질 퇴비와 화학비료에 따른 시기별 토양 물리화학성 및 미생물성에 미치는 영향을 구명하고자 수행하였다. 대조구는 NPK 화학비료를 시용한 처리구를 선정하였고 유기질 비료는 유박과 휴믹산 그리고 키틴퇴비를 포함하였다. 모든 처리구는 질소성분량 200 g/나무 양으로 동일시해서 2008년부터 2009년까지 2년간 매해 3월 30일에 수관주위에 산포 처리하였다. 토양 물리성은 처리구간에 별다른 영향이 없었다. 5월과 8월에 조사된 토양 유기물과 전질소 그리고 칼륨, 칼슘, 마그네슘 농도는 유기질 비료 처리구에서 일반적으로 대조구보다 높게 나타났고 유기질 비료간에 일관성 있는 효과가 나타나지 않았다. ${\beta}$-glucosidase를 제외하고 미생물 생체량 탄소와 질소, dehydrogenase, acid-phosphatase, 그리고 chitinase활성은 시기별로 증가하는 경향을 보였다. 8월 조사에서 유기질 비료인 유박과 키틴퇴비는 대조구보다 높은 미생물 활성이 나타났다.

당 분해효소를 이용한 감귤 Flavonoid 무배당체 함량의 증가 (Increase of Bioactive Flavonoid Aglycone Extractable from Korean Citrus Peel by Carbohydrate-Hydrol-ysing Enzymes)

  • 안순철;김민수;이선희;강주형;김보혜;오원근;김보연;안종석
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.288-294
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    • 2005
  • 다양한 생리활성을 갖는 flavonoid 화합물이 감귤에 비활성 형태의 배당체 화합물로 다량으로 존재하고 있으므로 비활성 형태의 flavonoid 물질을 활성 형태의 flavonoid 무배당체 물질로 변환 시켜 활성 형태의 flavonoid 화합물을 증가하고자 하였다. 무배당체 화합물로 전환하기 위하여 시판되고 있는 당 분해효소 중 amylase가 주성분인 AMG 300L, pectinase가 주성분인 Pectinex 100L 및 cellulase, $\beta$-glucosidase, xylanase가 주성분인 Viscozyme 등을 단독 또는 혼합 처리하여 생리활성이 우수한 무배당체 화합물의 함 량을 증가할 수 있었다. 감귤에 함유되어 있는 flavonoid 화합물의 함량은 naringenin이 $100\∼200\;ng/g$(감귤건조중량), hesperetin이 1$100\∼220\;ng/g$(감귤건조중량) 정도이었으나 당분해효소를 처리한 감귤에 함유되어 있는 활성형 flavonoid 화합물인 naringenin이 $1539\∼6674\;ng/g$(감귤건조중량), hesperetin이 $1974\∼8906\;ng/g$(감귤건조중량)으로서 본 실험 결과를 통해 감귤 추출물의 flavonoid 화합물의 함량을 약 $10\∼80$배 정도로 증가시킬 수 있었다. 당 분해 효소에 의한 무배당체로의 최적 전환조건으로는 당 분해 효소의 $5\%$ 첨가, pH $5\∼7$이었으며 효소 반응 시간으로는 $24\∼48$시간이 가장 우수하였다. 따라서 본 연구에 의해 제조된 감귤 조성물에는 생리활성이 우수한 활성형의 무배당체 flavonoid인 naringenin과 hesperetin을 다량으로 함유하고 있어 기능성 식품, 건강 보조식품, 가공 식품의 식품 원료나 사료 첨가제 의 용도로 유용하게 사용할 수 있다.

Microbiological Features and Bioactivity of a Fermented Manure Product (Preparation 500) Used in Biodynamic Agriculture

  • Giannattasio, Matteo;Vendramin, Elena;Fornasier, Flavio;Alberghini, Sara;Zanardo, Marina;Stellin, Fabio;Concheri, Giuseppe;Stevanato, Piergiorgio;Ertani, Andrea;Nardi, Serenella;Rizzi, Valeria;Piffanelli, Pietro;Spaccini, Riccardo;Mazzei, Pierluigi;Piccolo, Alessandro;Squartini, Andrea
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제23권5호
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    • pp.644-651
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    • 2013
  • The fermented manure derivative known as Preparation 500 is traditionally used as a field spray in biodynamic agriculture for maintaining and increasing soil fertility. This work aimed at characterizing the product from a microbiological standpoint and at assaying its bioactive properties. The approach involved molecular taxonomical characterization of the culturable microbial community; ARISA fingerprints of the total bacteria and fungal communities; chemical elemental macronutrient analysis via a combustion analyzer; activity assays for six key enzymes; bioassays for bacterial quorum sensing and chitolipooligosaccharide production; and plant hormone-like activity. The material was found to harbor a bacterial community of $2.38{\times}10^8$ CFU/g dw dominated by Gram-positives with minor instances of Actinobacteria and Gammaproteobacteria. ARISA showed a coherence of bacterial assemblages in different preparation lots of the same year in spite of geographic origin. Enzymatic activities showed elevated values of ${\beta}$-glucosidase, alkaline phosphatase, chitinase, and esterase. The preparation had no quorum sensing-detectable signal, and no rhizobial nod gene-inducing properties, but displayed a strong auxin-like effect on plants. Enzymatic analyses indicated a bioactive potential in the fertility and nutrient cycling contexts. The IAA activity and microbial degradation products qualify for a possible activity as soil biostimulants. Quantitative details and possible modes of action are discussed.

Influence of different NaOH pretreatment concentrations on saccharification and fermentation for bioethanol production from rice straw and rice husk (natural and powder)

  • Yeasmin, Shabina;Kim, Chul-Hawn;Lee, J.Y.;Sheikh, M.I.;Park, H.J.;Kim, S.H.;Kim, G.C.;Kim, J.W
    • 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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    • 한국펄프종이공학회 2011년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.101-110
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    • 2011
  • The experiment was conducted to evaluate the different NaOH pretreatment concentrations (0.25%, 0.50%, 0.75%, and 1.00%) on enzymatic saccharification (with cellulase, and ${\beta}$-glucosidase) and fermentation (by Saccharomyces cerevisiaeKCCM 11304) for bioethanol production from rice straw and rice husk. Pretreatment of rice straw and rice husk were conducted under both natural and powder state to observe the potentiality of the biomass condition (natural and powder state). In this study, glucose and ethanol production were increased with the increase of NaOH percentage for both rice straw and rice husk (natural and powder state). For rice straw, the highest amount of glucose was obtained in 1.00% NaOH pretreatment (0.81 g $g^{-1}$ in a natural, and 0.63 g $g^{-1}$ in a powder state pretreatment). Similarly, for rice husk, the highest amount of glucose was obtained in 1.00% NaOH pretreatment (0.47 g $g^{-1}$ in a natural, and 0.46 g $g^{-1}$ in a powder state pretreatment). However, 0.75% NaOH pretreatment resulted in glucose yield near about 1.00% NaOH pretreatment for both rice straw and rice husk (natural and powder state). On the other hand, for rice straw, the highest amount of ethanol was obtained in 1.00% NaOH pretreatment (0.36 g $g^{-1}$ in a natural, and 0.31 g $g^{-1}$ in a powder state pretreatment). In addition, for rice husk, the highest amount of ethanol was also obtained in 1.00% NaOH pretreatment (0.24 g $g^{-1}$ in a natural, and 0.23 g $g^{-1}$ in a powder state pretreatment). Moreover, 0.75% NaOH pretreatment resulted in ethanol yield near about 1.00% NaOH pretreatment for both rice straw and rice husk (natural and powder state). It was confirmed that higher amount of NaOH use is cost effective. Moreover, higher amount of glucose and ethanol was observed when powder was prepared after pretreatment. So 0.75% NaOH pretreatment in a natural state is supposed to be suitable for enzymatic saccharification and fermentation for bioethanol production.

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전통 장류에서 분리된 알칼리성 Cellulase 생성 Bacillus subtilis 4-1 균주의 효소학적 특성 (Characterization of alkaline cellulase from Bacillus subtilis 4-1 isolated from Korean traditional soybean paste)

  • 백성열;이유정;윤혜주;박혜영;여수환
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.442-450
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    • 2014
  • 수집한 장류 시료에서 분리한 균주들을 CMC를 함유하는 배지에 접종하여 섬유소 분해 활성이 우수한 4-1 균주를 선발하였다. 4-1 균주의 16S rRNA 염기서열을 분석한 결과, B. subtilis로 동정되었다. B. subtilis 4-1의 효소생산을 위한 최적 배양조건은 탄소원으로 1.0% soluble starch와 질소원으로 0.1% yeast extract를 첨가하여 $45^{\circ}C$에서 24시간 배양하였을 때로 나타났다. 최적 배양 pH를 조사한 결과, pH 5.0~9.0에서 cellulase 효소활성이 높았다. B. subtilis 4-1의 조효소 특성은 효소반응의 최적 pH가 pH 9.0, 반응온도는 $60^{\circ}C$에서 효소활성이 가장 높았으며, $20{\sim}90^{\circ}C$ 온도에서 60분간 열처리시 효소 활성이 80%이상 유지되었다. 따라서 B. subtilis 4-1에 의해 생산되는 cellulase는 내알칼리성 효소로 추정되며, 높은 열에도 안정한 것으로 나타났다. B. subtilis 4-1이 생산하는 cellulase는 CMC에 가장 높은 효소활성을 나타내었으며 avicel과 pNPG에서도 활성을 보여 복합효소로 생각된다.

식용피의 영양성분과 생리활성 (Nutritional Components and Biological Activities of Barnyard Millets(Echinochloa spp.))

  • 이윤상;윤향식;이상영;이정관;박철수;서우덕;김소영;우선희;송인규
    • 한국식품영양학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.644-649
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    • 2012
  • The edible barnyard millets(Echinochloa spp.) which have essentially vanished in the farmhouses environment and in agricultural germplasm were evaluated with the aim of restoration as a crop. The proximate components and mineral elements of milled millet were nutritionally similar or better than brown rice, and the vitamin contents of $B_1$ and $B_2$ exceeded those of rice by 1.3 times and 2.3 times, respectively. ${\beta}$-Carotene which is absent from brown rice was detected at levels ranging from 15~31 ${\mu}g$ in millet samples. Nine essential amino acids, including histidine and arginine and eight non-essential amino acids, such as aspartic acid were detected. The sum of all amino acids was determined to be IEC518>525>510 in the range of 69~106 mg/g. Analysis of physiological active substances via their electron donating ability(EDA) revealed values ranging from 3.4~8.2%, with the total polyphenol component being 51.1~69.4 mg/g and ${\alpha}$-glucosidase inhibition ability determined as 8.3~10.9%. In terms of agronomical characteristics and yields of barnyard millet, three millet varieties(IEC510, 518, and 525) were suitable as edible crops. IEC525 was selected as optimum variety for cultivation on the basis of nutritional ingredients, physiological active substances, and yield.

두아 청국장의 제조 방법 확립 (Establishment of Preparation Method of Dua-Chungkukjang)

  • 박석규;유차열;이상원
    • 생명과학회지
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    • 제18권12호
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    • pp.1758-1763
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    • 2008
  • 콩의 기능성을 보다 효율적으로 이용할 목적으로 청국장을 제조할 때 콩을 약간 발아시켜 제조한 두아청국장의 개발 조건을 검토하였다. 흑두의 침지조건은 3시간 침지 후 2시간 물빼기를 3회 반복한 시험구에서 발아 12시간째에 50%, 발아 24시간째에는 80% 정도의 높은 발아율을 나타내었다. 흑두의 발아온도를 검토한 결과 $10^{\circ}C$의 저온이나 $25^{\circ}C$의 고온보다 $18^{\circ}C$의 상온이 적당하였다. 발아 콩의 일반성분을 검토한 결과 조단백과 조지방은 발아가 진행됨에 따라 그 함량이 약간 감소하였으나 조회분은 $5.3{\sim}5.8%$, 조섬유는 $9.5{\sim}10.4%$로 대조구와 거의 비슷한 함량을 나타났다. 발아 콩의 효소활성을 측정한 결과 protease의 활성은 싹이 성장함에 따라 그 활성이 약간 낮아졌으나 glucoamylase활성은 증가 하였으며, ${\beta}$-glucosidase활성은 싹 길이에 크게 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 그러나 isoflavone 함량은 싹의 길이가 20 mm일 때는 약 260 ${\mu}g$/g으로 급격하게 증가하여 대조구보다 약 2배 높은 함량을 나타내었다. 두아청국장의 기호도를 평가한 결과 청국장의 색깔 및 점질물 생성은 전통청국장과 거의 차이가 없었지만 청국장 고유의 불쾌취는 오히려 두아청국장에서 적게 발생하는 것으로 나타났다. 그리고 두아청국장으로 찌게를 만들어 실시한 관능검사에서도 거의유사한 결과를 나타내었다.

젓갈에서 분리된 효모를 이용한 아로니아의 탄닌 성분 저감화 효과에 관한 연구 (Study of Tannin Reducing Effect of Aronia by Yeast Isolated from Jeotgal)

  • 신효주;변옥희;김유진;방보연;박정민;정용섭;배동훈
    • 한국균학회지
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    • 제43권4호
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    • pp.247-252
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    • 2015
  • 젓갈에서 분리한 효모를 이용하여 아로니아의 탄닌 성분 저감화에 대해 조사하였다. TLC 실험을 통하여 최종 선별된 MTY2 균주는 18S rDNA sequence에 의해 Kazachstania servazzii으로 동정되어 K. servazzii MTY2로 명명하였다. K. servazzii MTY2의 생육은 배양 3시간 이후부터 급격하게 증가하였으며, 9시간에 최대 증식을 나타내었다. 또한, 균체가 증식됨에 따라 pH는 6에서 5까지 감소하였다. 5% 아로니아 추출물을 첨가했을 때 K. servazzii MTY2의 최적 발효조건을 실험한 결과, 탄소원 경우 glucose 10% (w/v) 첨가 시 균체의 생육이 가장 높았으며, 10% (w/v) glucose 고정으로 질소원 실험 결과 3% (w/v) tryptone 첨가 시 균체 생육이 높았다. 마지막으로 glucose 10% (w/v)와 tryptone 3% (w/v)를 고정으로 하고 무기염류 실험 결과 sodium chloride 0.1% (w/v)를 첨가했을 때 가장 높은 균체 생육을 보였다. 또한 탄소원, 질소원, 무기염류 각각의 균체 생장이 가장 잘된 배양액을 수포화-n-butanol로 추출, 농축하여 HPLC 분석을 한 결과 (+)-catechin peak는 모든 조건에서 꾸준히 존재하였지만, (-)-epicatechin peak는 glucose 10% (w/v) 첨가의 조건으로 배양할 시 검출되지 않았다. 따라서, K. servazzii MTY2을 glucose 10% (w/v) 첨가의 조건으로 아로니아와 함께 발효시킬 경우, 탄닌 성분의 저감화가 가능할 것으로 판단하였다. 따라서 탄닌 성분의 저감화를 통해 특유의 떫은맛을 감소시킨 아로니아를 식용 혹은 식품의 2차 가공물의 재료로 용이하게 이용할 수 있을 것으로 생각한다.

농산폐기물(農産廢棄物)에서 발효사료(醱酵飼料)의 생산(生産)에 관(關)한 연구(硏究)[제4보(第四報)] -Aspergillus niger와 Trichoderma viride에 의(依)한 Cellulase의 생산성(生産性)에 관(關)하여- (Studies on the Production of Fermented Feeds from Agricultural Waste Products (Part IV) -On the Production of Cellulase by Aspergillus niger and Trichoderma viride-)

  • 이계호;고정삼;이강흡
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제19권3호
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    • pp.139-144
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    • 1976
  • 전보(前報)에서 검토한 효소생산 최적조건에서 생성하는 cellulase의 특성(特性)에 대한 실험(實驗)을 행(行)하여 다음의 결과(結果)를 얻었다. 1. 조정제시(粗精製時)에 $(NH_4)_2SO_4$가 0.6포화도일 때 그리고 ethanol 농도(濃度)가 $80{\sim}90%$일 때 회수성(回收性)이 가장 좋았다. 2. 두 균주가 생산한 cellulase의 효소작용 최적 조건은 다음과 같다. Asp. niger-SM6 T. viride-SM10 최적(最適) pH 3.5 4.0 pH 안정성(安定性) $3.0{\sim}6.0$ $3.0{\sim}6.0$ 최적온도(最適溫度) $60^{\circ}C$ $60^{\circ}C$ 열안정성(熱安定性) $60^{\circ}C$이하(以下) $50^{\circ}C$이하(以下) 최적작용시간(最適作用時間) 30분(分) 60분(分) 최적기질농도(最適基質濃度) 3% 3% 3. CMCase에 대한 Km치(値)는 Aspergillus niger-SM6이 0.8%, Trichoderma viride-SM10이 1.01%였다. 4. Aspergillus niger-SM6은 xylanase 및 pectinase도 높은 활성(活性)을 가지고 있었다.

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