• Preventive Nutrition and Food Science
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• 제5권3호
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• pp.153-159
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• 2000

A 4.4 kb DNA fragment encompassing lacA (galactoside acetyltransferase) and lacZ($\beta$-galactosidase) genes from Lactococus lactis ssp. lactis ATCC 7962 (L. lactis 7962) was introduced ito a Lac strain, Lactococcus lactis ssp. lactis MG1363 (L. lactis MG1363) by using a lactococcal expression vector, pMG36e and expression level of lacZ was examined. Growth rates and $\beta$-galactosidase ($\beta$-gal) activities of MG1363 cells carrying recombinant plasmid, pMLZ3, on M17 broth containing different carbon sources (1%, w/v) were examined. Contrary to the expectations, MG1363 [pMLZ3] grown on lactose showed the lowest enzyme activity (17 units) and cells grown on galactose had the highest $\beta$-gal activity (41 units). Cells grown on glucose had intermediate activity (33 units). These activities are about one tenth of the values observed in L. lactis 7962 where lacZ is present as a single-copy gene in the chromosome. When the cellular concentrations of lacZ transcript were examined using slot blot hybridization, it was found that MG1363[pMLZ3] produced sufficient amounts of transcript. These results indicate that either proteolytic degradation of $\beta$-gal or other regulatory mechanism prevent the translation or accumulation of $\beta$-gal in L. lactis MG1363 cells. In regard to regulation, the presence of the ccpA gene in L. lactis MG1363 was confirmed by Southern blot.

• Applied Biological Chemistry
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• 제39권1호
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• pp.54-59
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• 1996

김치에서 분리한 유산균 중에서 Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli(ATCC33694) 그리고 Bacillus substilis(ATCC 6633) 등 5종의 미생물에 대한 항균성이 우수한 3주(No. 49, No. 61, No. 75)를 최종 선발하여 동정한 결과 Lactobacillus plantarum으로 동정 되었다. 이들 3 균주를 starter로 사용하여 요구르트 등 여러 발효식품에 응용할 수 있는지 검토하기 위하여, 이들 균주로 요구르트를 제조한 후 요구르트의 ${\beta}-galactosidase$ 활성도를 균주 첨가 후 24시간 부터 72시간 동안 경시적으로 조사하였다. 그 결과 48시간 후에 효소활성은 최고에 도달하였으며 그 후 시간이 경과함에 따라 감소하였다. 또한 2시간 동안 경시적으로 요구르트 고유의 pH값보다 낮은 산성조건에서 ${\beta}-galactosidase$ 활성도와 생존율을 측정한 결과 pH 3.5에서 2시간 후에는 3균주 모두 50% 정도 활성이 감소하였으나 pH 2.5와 pH 1.5에서 ${\beta}-galactosidase$ 활성은 거의 없었다. 유산균의 생존율은 pH 3.5에서 2시간 후 거의 변화가 없었고, pH 2.5에서는 각각 $0.12%{\sim}0.75%$ 그리고 pH 1.5에서는 생존율이 거의 없었다. 한편, 제조 요구르트의 이화학적 성질을 조사한 결과 요구르트 고유의 pH 값은 4.08 부터 4.30사이이었으며, 적정산도는 $1.05{\sim}l.25%$ 점도는 $1,818{\sim}2,124\;cps$, 생균수는 $7.3{\times}10^8{\sim}3.0{\times}10^9\;cfu/m{\ell}$였다. 유산균이 살아있는 상태로 장내에 도달할 수 있는지의 여부를 간접적으로 나타내는 완충능을 측정하기 위하여 1.0N HCl로 요구르트 $100\;m{\ell}$를 고유의 pH값에서 2단위 낮은 pH값까지 적정한 결과 소모된 HCl량은 $11.98{\sim}13.02\;m{\ell}$이었고 1.0 N NaOH로 4단위 높은 pH값까지 적정하는데 소모된 NaOH량은 $10.82{\sim}12.86\;m{\ell}$로 시판 요구르트 보다 높은 완충능을 보여 주었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제37권3호
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• pp.143-147
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• 1994

국내에서 시판되는 요구르트(plain)의 이화학적 특성 및 산성조건하에서의 유산균의 생존률과 ${\beta}-galactosidase$의 활성도를 측정하였다. pH는 $3.71{\sim}4.08$범위, 적정산도는 $0.990{\sim}1.045%$, 점도는 $256{\sim}3,164\;cps$ 범위였으며, 유산균수는 $10^{8-9}\;cfu/ml$로 규정보다 높았다. 완충능은 요구르트(50 ml)의 고유 pH값에서 -2의 pH값까지 적정하는 데 소비된 1.0 M-HCl의 량으로 $3.58{\sim}4.33\;ml$였다. 산성조건하에서 유산균의 생존율은 pH 3.5에서는 2시간 동안 거의 변화가 없었으며, pH 2.5, 1.5에서는 각각 $3.5{\times}10^{-2}{\sim}3.6{\times}10^{-1}%,\;8.3{\times}10^{-5}{\sim}4.2{\times}10^{-3}%$ 범위였다. ${\beta}-galactosidase$활성은 120분 후에 pH 3.5에서는 큰 변화가 없었으며, pH 2.5, 1.5에서 ${\beta}-galactosidase$의 잔존활성은 각각 $9.4{\sim}36.2%.\;4.2{\sim}19.0%$ 범위로 나타났다. 이상의 결과로 요구르트를 섭취하였을 때 유산균은 위산에 노출되어 극히 그 일부만이 장내에 도달할 수 있을 것이라고 판단되며, ${\beta}-galactosidase$는 유산균의 세포벽이나 세포막 및 요구르트에 포함된 무지고형분의 보호를 받아 그 활성을 어느정도 유지할 수 있으리라 사료된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제8권5호
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• pp.484-489
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• 1998

Galactooligosaccharides (GalOS) were efficiently produced by partially purified $\beta$-galactosidase from the yeast strain Bullera singularis ATCC 24193. Ammonium sulfate precipitation and ultrafiltration methods were used to prepare the enzyme. The enzyme activity decreased at $50^{\circ}C$ and above. A maximum yield of 40% (w/w) GalOS, corresponding to 120 g of GalOS per liter, was obtained from 300 g per liter of lactose solution at $45^{\circ}C$, pH 3.7 when the lactose conversion was 70%. The yield of GalOS did not increase with increasing initial lactose concentration but the total amounts of GalOS did. Volumetric productivity was 4.8 g of GalOS per liter per hour. During this reaction, the by-products, glucose and galactose, were found to inhibit GalOS formation. Reaction products were found to be comprised of disaccharides and trisaccharides according to TLC and HPLC analyses. We propose the structure of the major product, a trisaccharide, to be ο-$\beta$-D-galactopyranosyl-(l-4)-ο-$\beta$-D-galactopyranosyl-(l-4)-$\beta$-D-glucose (4'-galactosyl lactose).

• 미생물학회지
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• 제42권1호
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• pp.40-46
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• 2006

우유에 풍부하게 존재하는 유당은 galactose와 포도당의 $\beta(1\rightarrow4)$ glycosidic 결합으로 구성되어 있고, 인간에서 이를 가수분해하는 효소는 lactase, 세균에서는 $\beta-galactosidase$로 알려져 있다. Lactase의 활성이 낮은 사람이 우유를 섭취했을 경우 일시적인 설사를 일으키고 때로는 만성적인 대감의 염증으로 인한 만성설사의 원인이 되기도 한다. 겨울철에 젖소를 사육하는 축사 주변에서 저온에서 생육하는 세균 AS-20을 분리하여 $\beta-galactosidase$ 활성을 갖는 균주를 선별하고 온도별로 분리균의 성장을 조사하였다. 그 결과 대장균이 자라지 못하는 $10^{\circ}C$에서도 분리된 AS-20은 생육이 가능하였고 생육 최적온도는 $30^{\circ}C$이였으며 이 온도에서 세대시간은 60여분 이었다. AS-20의 생화학적 특성을 bioMerieux Vitek Gram negative identification card (GNI+)로 조사한 결과 포도당을 발효, 산화시켰으며 유당, maltose, mannitol, xylose, L-arabinose 등을 이용하여 97% Hafnia alvei, 2% Escherichia coli로 동정되었다. Polymerase chain reaction으로 16S rRNA유전자를 증폭하여 1,426 bp의 염기서열을 결정하여 기존에 보고된 유전자들과의 유사도를 조사한 결과 분리된 균주 AS-20은 Hafnia alvei와 99%의 염기서열상 동성을 보였다. 이러한 결과는 BioMerieux Vitek Gram negative identification card 키트로 동정한 결과와 일치하였다. AS-20을 $10^{\circ}C,\;20^{\circ}C,\;30^{\circ}C$에서 배양하면서 $\beta-galactosidase$ 활성을 조사한 결과 저온인 $10^{\circ}C$와 $20^{\circ}C$에서 배양하였을 때에 배양최적 온도인 $30^{\circ}C$에서 배양했을 때 보다 1.5 배 정도 높은 효소활성을 보여주었으며, $30^{\circ}C$에서 배양된 대장균 보다 6배 이상의 효소활성을 보여 주어 저온조건에서 분리균의 효소생산이 비교적 높은 것으로 판단되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제21권1호
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• pp.54-59
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• 1992

Lactobacillus acidophilus를 이용한 배추김치 제조 연구의 일환으로 이 균이 생성하는, 김치의 연화와 밀접한 관련이 있는 효소의 하나인 ${\beta}-galactosidase\;({\beta}-Galase)$의 성질을 균체내외 효소로 구분하여 조사하였다. Gel여과법에 의하여 측정한 균체내외 ${\beta}-Galase$의 개략적인 분자량은 각각 550,000 및 740,000 dalton이었으며 $K_{m}$값은 각각 1.67mg/ml 및 1.33mg/ml $V_{max}$은 각각 $8.5{\mu}mol/mg/30min$ 및 $2.65{\mu}\;mol/ml/30min$이었다. 최적 pH는 균체내 효소의 경우는 7, 균체외 효소는 8이었으며 최적온도는 다같이 $30^{\circ}C$ 최적 소금농도는 $4{\sim}5%$이었다. ${\beta}-Galase$의 열에 대한 안정성은 $60^{\circ}C$에서 $90^{\circ}C$로 온도가 높아질수록 그리고 열처리 시간이 길어질수록 감소하였는데 최초 열처리 2분간의 감소율이 가장 높았다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제36권2호
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• pp.572-580
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• 2019

최근에 화장품, 식품, 그리고 의약용품의 첨가제로 사용되어지는 benzyl alcohol (BzOH)에 대한 독성 문제와 피부 알러지 문제가 보고되고 있다. 그래서, 본 연구에서는 이러한 첨가제의 문제점을 해결하기 위하여 galactose 한 분자를 BzOH 분자에 결합시킨 benzyl alcohol galactoside (BzO-gal)를 합성하여 이러한 문제를 해결하려는 시도를 수행하였다. 이미 선행연구에서 대장균의 ${\beta}$-galactosidase (${\beta}-gal$)를 이용하여 BzOH로부터 BzO-gal이 transgalactosylation 반응으로 합성된다는 것을 확인하였다. 본 연구에서는 먼저 대장균의 ${\beta}-gal$을 이용하여 BzOH로부터 BzO-gal의 합성을 반응액의 액체 크로마토그래피/질량 분석을 이용하여 BzO-gal-sodium adduct ion (m/z=293.1004)과 BzO-gal의 protonated ion (m/z=271.1180)의 검출로 확인할 수 있었다. 그리고, BzOH로부터 BzO-gal로의 합성반응을 실시 할 때, 최적의 ${\beta}-gal$ 양, BzOH 양, 반응 온도, 반응 pH, lactose 농도 등 반응의 최적 조건을 확인하는 실험을 수행하였다. 그 결과 0.75 U/ml ${\beta}-gal$, 185 mM BzOH, 온도 $40^{\circ}C$, pH 7.5, 350 g/l lactose의 조건이 가장 많은 양의 BzO-gal이 합성되는 최적의 조건을 확인하였다. 또한, BzO-gal의 최적 합성 조건에서 36시간 동안 ${\beta}-gal$에 의하여 185 mM BzOH로부터 약 131 mM BzO-gal이 합성되었고, 이 때, 전환 수율(conversion, %)은 약 72%로 확인되었다. 본 연구를 통하여 보다 안전한 식품, 화장품, 그리고 의약품용 첨가제의 개발을 기대하고 있으며, BzO-gal의 특성 분석 등 추가적인 연구를 계획하고 있다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제26권3호
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• pp.404-410
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• 1997

Amylase, protease, polygalacturonase and $\beta$-galactosidase activities were monitored during salting of Chinese cabbage and kimchi fermentation at 1$0^{\circ}C$. A part of enzymes in the tissue of Chinese cabbage were eluted during salting, and other remained enzymes activities were decreased in proportion to the amount of elution. But total enzyme activities were increased during salting. Amylase, protease and polygalacturonase activities decreased at the early fermentation stage but increased at the late fermentation stage. $\beta$-Galactosidase activity was continuously increased during all periods of fermentation. Enzymic actions at the early fermentation stage come from Chinese cabbge and at the late fermentation stage come from major microorganisms in kimchi fermentation. Kimchi fermentation involves the activation of the enzymes by salting; hydrolysis of micromoleculars such as polysaccarides cell wall composed polysaccarides and proteins of cell wall during early fermentation of kimchi; overripening of the kimchi caused by propagation of homofermentative lactic acid bacteria which demand autotroph.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제33권4호
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• pp.241-247
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• 2005

선별마커로써 Lactococcus lactis ssp. lactis ATCC 7962 유래의 $\beta$-galactosidase 유전자를 포함하는 Lactococcus용 셔틀/발현 벡터 pWgall3T를 제조하여 Escherichia coli DH5$\alpha$와 고. Lactis MG1363내로 도입하였다. 이들 형질 전환체들은 X-gal을 포함하는 배지에서 파란색의 표현형을 보임으로써 쉽게 확인할 수 있었다. 또한, L. lactis MG1363 형질전환체로부터 $\beta$-galactosidase 활성을 측정한 결과 기존에 $\beta$-galactosidase를 활성을 지닌 L. lactis ATCC 7962에 비해 glucose를 포함하는 M17배지에서 4배정도 높은 활성을 보임으로써 선별마커로써의 효율성을 나타내었다. pWgal13T는 $\beta$-galactosidase 유전자 외에 L. lactis Wg2유래의 replicon과 외래 유전자의 발현을 위한 L. lactis ssp. cremoris LM0230의 promoter P13C, terminator를 포함하고 있다. 이 벡터의 이용가능성을 확인하기 위하여 외래 유전자 EGFP유전자를 P13C 아래에 삽입하여 E. coli와 L. iactis에서 발현을 확인하였다. 이 연구에서 제조된 Lactococcus용 발현 벡터 pWgal13T는 E. coli와 L. lactis에서 외래 유용 유전자를 생산을 위해 이용 할 수 있을 것이다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제8권1호
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• pp.66-73
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• 2001

본 연구에서는 복숭아 '미백도', '대구보' 및 '유명' 과실의 발육단계별로 과실의 경도, 세포벽성분 및 g1ycisidase 활성의 변화를 조사함으로써 수확후의 저장중 과실에서와 같이 발육중인 과실의 연화에서 도 $\beta$-galactosidase가 중요한 역할을 하는지 알고자 하였다. 조사시기는 5월 13일, 6월 16일, 7월 16일, 8월 5일이었으며, 수확기가 늦은 '유명'은 8월 28일에 한번 더 조사하였다. Total sugar와 비섬유성 중성당의 함량은 각 품종의 세포벽물질을 증류수, 0.05M CDTA 0.05M $Na_2$CO$_3$, 4% KOH, 2.4% KOH로 차례로 분획하여 조사하였다. 과실의 발육에 따라 경도는 세 품종 모두에서 감소하였으며, '유명' 과실의 경도는 모든 발육단계에서 '미백도'와 '대구보'보다 높았다. 발육단계에 따른 각 분획별 total sugar의 함량 변화는 품종간에 뚜렷한 차이가 없었다. 세 품종의 세포벽 물질과 각 분획중의 주요 중성당은 arabinose와 galactose였다. '미백도'와 '대구보'의 수확일인 8월 5일의 증류수 가용성 분획의 rhamnose의 mol % 변화는 품종별 경도 변화와 상관관계가 있었다. 가용성 $\beta$-galactosidase의 활성은 세 품종 모두에서 파실 발육초기에는 높았으나 초기 이후에는 매우 낮은 수준이었다. 세포벽결합형 $\beta$-galactosidase는 세 품종 모두에서 발육초기에 높았던 활성이 수확기가지 계속적으로 감소하였다. 다른 glycosidase의 활성들도 품종간에 뚜렷한 차이를 보이지는 않았다.