• KSBB Journal
• /
• 제32권1호
• /
• pp.71-82
• /
• 2017

To verify anti-diabetic effect of oligopeptide with His-Pro repeats (mHP peptide), the oligopeptide was first secreted and optimized using the secretion vector, pRBAS with alkaline protease gene promoter and the signal sequence in Bacillus subtilis and directly the anti-diabetic effect of the mHP peptide was investigated in insulinoma cell, RINm5F cell line. The oligopeptide gene was obtained by annealing oligonucleotides with repeated His-Pro sequence and finally was constructed as 18 dipeptides (108 bp and 4.0 kDa) coding gene, named oligopeptide with His-Pro repeats (mHP peptide) to make cyclo(His-Pro) known to be anti-diabetic effects. The region encoding the oligopeptide gene was subcloned into the pRBAS secretion vector (E.coli-Bacillus shuttle vector) after PCR amplification using the designed primers including initiation and termination codons and His tag, named pRBAS-mHP (6.56 kb). To optimize secretion of the oligopeptide, various culture conditions were investigated in Bacillus subtilis LKS. As a result, the secreted oligopeptide was maximally measured (approximately $59.6{\mu}g/mL$) in 3 L batch culture and the highest secretion was achieved at $30^{\circ}C$, PY medium, and carbon sources (particularly barley and glycerol). In the RINm5F cells treated with 2 mM STZ, the oligopeptide treatment (0.1 mg/mL) restored the cell viability (10%) and reduced the nitric oxide (NO) generation (35%) and DNA fragmentation (90%). And also, insulin secretion level was increased to 17% higher than in STZ-treated RINm5F cells. These results suggest that the oligopeptide with His-Pro repeats could be a candidate material for anti-diabetic agent against STZ-induced diabetes.

• 한국식품과학회지
• /
• 제41권4호
• /
• pp.423-427
• /
• 2009

본 연구에서는 탈지대두 grits(DSG)와 B. subtilis NUC1균주로 발효시킨 탈지대두 발효물(FD)을 제조한 다음 열풍건조한 시료를 물 추출하여 이들 DSG 물추출물(DW)과 발효된 DSG 물추출물(FDW)의 항혈전 활성과 콜레스테롤 저하 효과를 알아보았다. 그 결과, FDW는 DW보다 항혈전 활성 및 혈소판의 응고 억제 효과가 더 우수하였으며, 유의적으로 높은 HMG-CoA reductase 저해활성을 가졌다. 그러나 DW와 FDW 처리군 둘다 HepG2 세포를 이용한 콜레스테롤 생합성 억제능을 보였고, 대조군에 비해 세포 내의 콜레스테롤 함량을 유의적으로 감소시켰다. 그리고 콜레스테롤 흡착능에서는 FDW만 약 90% 정도의 높은 흡착능을 보였고, DW는 콜레스테롤 흡착능을 보이지 않았다. 따라서 발효된 DSG는 원료인 DSG 보다 항혈전 및 콜레스테롤 개선 효과가 더 우수한 것으로 생각되었다.

• 농업생명과학연구
• /
• 제50권4호
• /
• pp.147-155
• /
• 2016

본 연구에서는 육상양식장에서 배출되는 부산물의 자원화 방안으로 뱀장어 양식장에서 배출되는 고형오물에 미강, 탈지대두박과 같은 식품 부산물을 첨가하여 유산균, 황국균, 고초균을 단계적으로 접종하여 발효시킨 발효사료의 성분 변화를 측정하였다. 발효사료의 제조 단계별 수분함량은 유산균을 이용한 1단 발효물 14.6%, 황국균과 고초균을 이용한 2단, 3단 발효물은 각각 33.0%와 34.0% 였다. pH는 1단 발효물에서는 유산균에 의한 젖산의 분비로 인해 5.38로 나타났으며 2단, 3단 발효물은 각 5.66과 7.26으로 측정되어 pH가 상승하는 것으로 나타났다. 피트산의 함량은 1단 발효물은 0.126g/100g, 2단 발효물은 0.004g/100g, 3단 발효물은 0.093g/100g으로 나타나는 것을 확인 할 수 있었다. 질소 함량을 측정한 결과 아미노태질소 함량은 2단 발효물이 1226.37mg%로 높았고, 3단 발효물에서 710.18mg%로 다소 감소하였으며, 암모니아태질소 함량은 1단 발효물 0.988mg/kg에서 3단 발효물 1.502mg/kg로 증가되었다. 총질소 함량은 1단 발효물 2.78%와 2단 발효물 4.08% 그리고 3단 발효물 4.85%로 증가되었다. 3가지 미생물로 연속적인 발효가 진행될수록 피트산은 감소하고 단백질 분해율이 높아지는 경향이 나타났고 3단 발효에 의해 저분자 질소성분 함량이 증가한 것으로 미루어 소화 흡수성이 높은 사료화가 진행됨을 추측할 수 있다.

• 생명과학회지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.589-596
• /
• 2010

병원 내 감염의 주된 원인균으로 알려진 황색포도상구균(S. aureus)과 항생제 내성 황색포도상구균(PRSA, MRSA)에 대해 항균활성이 우수한 천연 항균성 물질을 검색하기 위해 적송잎을 대상으로 열수-헥산(HWH), 열수-에탄올(HWE), 헥산, 에탄올 및 열수 등으로 획득된 추출물들로 항균활성을 조사하였다. 헥산, 에탄올, 열수-헥산, 열수-에탄올 추출물들은 그람양성 대표세균인 고초균(B. subtilis), 황색포도상구균 표준균주, 항생제 내성균주인 PRSA 및 MRSA에 대해서 항균활성을 나타내었으며, 특히 MRSA (ATCC 33591) 균주에 대해 다른 균주들 보다 높은 항균활성을 나타냈다. 열수 추출물은 황색포도상구균 표준균주 및 MRSA에서만 항균활성을 나타냈지만, 항균활성은 가장 높아 50 mg/ml의 농도에서 33 mm의 생육저해환을 나타냈다. 각 균주들에 대한 생장의 최소저해 농도(MIC)는 HWH 및 HWE 추출물이 모두 0.05 mg/ml의 농도로 가장 낮았고, 열수추출물이 0.5 mg/ml의 농도였으며, 에탄올 추출물은 5 mg/ml의 가장 높은 농도를 나타냈다. 모든 추출물들은 $121^{\circ}C$에서 20분간의 열처리 후에도 항균활성이 유지되었으므로 열에 대해 안정한 물질임을 알 수 있었다. 본 연구결과로 식품산업에서 솔잎 추출물을 천연 항균제로 사용할 수 있을 것으로 기대할 수 있다.

• 생명과학회지
• /
• 제18권2호
• /
• pp.287-290
• /
• 2008

박테리오신의 일종인 Bacillus subtilis의 Subpeptin JM4-A 및 Subpeptin JM4-B를 생산하는 효모의 제작을 위하여 48 bp 길이의 개시코돈과 종지코돈을 포함하는 Subpeptin JM4-A 및 Subpeptin JM4-B의 유전자를 합성하여 효모 발현 vector pAIR123에 클로닝하였다. 이렇게 제작된 재조합 DNA로 효모세포를 형질전환시켜 Subpeptin JM4-A와 Subpeptin JM4-B를 생산하는 형질전환 효모세포를 제작하였다. 형질전환 효모는 그람양성 대표세균인 고초균(B. subtilis)과 그람음성 장내세균인 대장균(E. coli)에 대해 항균활성을 나타냈다. 또한 농흉이나 중이염의 원인이 되는 녹농균(P. aeruginosa)에 대해서도 항균활성을 나타냈다. 이 연구의 결과로 부패하기 쉬운 식품들의 보존성을 향상시키기 위한 보존제 대체물질 또는 가축 사료에서 병원균의 생육을 저해하기 위한 항생제 대체물질로 사용할 수 있는 박테리오신을 산업적으로 생산할 수 있는 효모세포를 제작하였다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제39권6호
• /
• pp.872-879
• /
• 2010

조직대두단백을 이용하여 B. subtilis HA에 의한 장기간 동안 고체 발효를 통해 얻어진 발효물의 품질, 항산화 활성 및 물성 변화를 평가하였다. 발효시간에 따라 발효물의 색도는 L값은 감소하고 a, b 값은 증가하였으며 수용성 추출물의 갈색도는 발효 48시간까지는 서서히 증가하나 그 후에는 변화가 없는 것으로 나타났다. TVP 발효물의 물과 70% 에탄올 추출물의 DPPH radical 소거 활성 측정 결과 발효 24시간째 70% 에탄올 추출물의 $ IC_{50}$값이 0.99 mg/mL로 가장 활성이 우수하였고 발효시간이 길어져도 활성이 증가하지 않았다. 또한 ABTS radical 소거 활성도 70% 에탄올 추출물이 발효 72시간째 $ IC_{50}$값이 1.68 mg/g으로 가장 높았다. TVP 발효물의 점조도는 발효 48시간째 7.89 $Pa{\cdot}s^n$으로 가장 높았고 그 후에는 감소하는 것으로 나타났으며 점질물 함량은 발효 24시간째 26.49%로 가장 높은 함량을 보인 후 감소하는 것으로 나타났다. 발효물의 점탄성은 발효 48시간째 가장 높았으며 이후 감소하였고 탄성(G')보다 점성(G")이 높은 것으로 나타났다. $\gamma$-PGA 함량은 발효시간이 증가하면서 증가하는 경향을 보이면서 168시간에 37.72% 생산되었고, 분자량은 발효시간이 경과될수록 감소하였다. Levan 함량은 발효 초기인 12시간째 7.83%에서 발효시간이 경과할수록 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.212-219
• /
• 1987

재래종 적색 자두 (Prunus salicina)에서 효소를 추출하여 4종류의 polyphenol화합물과 반응시켜 얻어진 갈변반응 생성물에 대하여 Bacillus subtilis H17과 M45를 이용한 rec-assay와 Salmonella typhimurium TA98과 TA100 두 균주를 이용한 Ames test, 그리고 calfcthymus DNA를 이용하는 DNA절단시험을 이용하여 돌연변이원성과 돌연변이 억제작용을 조사하였다. 포자 rec-assay 에서는 pyrogallol, hydroxyhydroquinone, 3,4-dihydroxytoluene, chlorogenic acid 의 갈변반응 생성물은 모두 DNA손상능력이 없었으며 8가지 금속이온 중 ${Zn}^{2+}$과 ${Ni}^{2+}$의 첨가로 고초균 DNA손상에 약한 영향을 나타내었다. DNA절단시험 결과 4종류 갈변반응 생성물 모두 DNA절단작용이 없었으며 금속이온의 영향에 있어서는 pyrogallol 갈변반응 생성물이 ${Cu}^{2+}$의 영향을 받아 ${Cu}^{2+}$의 농도가 증가함에 따라 강한 절단작용을 나타내었으며 3,4-dihydroxytoluene 과 hydroxyhydroquinone갈변반응 생성물은 금속이온의 영향을 전혀 받지 않았다. 또한 chlorogenic acid갈변반응 생성물은 DNA 절단을 억제하는 효과를 나타내었다. Ames test에서는 4가지 갈변반응 생성물 모두 변이원성은 없었으며 benzo$[{\alpha}]$pyrene을 사용한 변이원성 억제작용 실험결과 benzo$[{\alpha}]$pyrene의 활성을 강하게 억제하는 것으로 나타났다.

• 한국버섯학회지
• /
• 제15권4호
• /
• pp.237-243
• /
• 2017

누에동충하초의 유효성분 증가 및 흡수력 향상을 위한 발효식품을 개발하기 위하여 유산균, 고초균, 낫토균, 효모 등 4종의 미생물을 이용하여 각 미생물을 사용할 수 있는 다양한 조합으로 단 발효와 복합 발효를 시도한 15가지의 모든 경우의 수를 미생물 접종 조건으로 하여 발효산물을 제조하였다. 각 조건의 발효산물의 당도, 환원당, 단백질 함량 등 기본 성분의 함량 변화와 총폴리페놀, 총플라보노이드, 항산화 활성, tyrosinase 저해활성, 혈전 용해 활성 등 건강식품 개발에 요구되는 항목들의 활성을 분석하였다. 그 결과 대부분의 발효산물에서 환원당과 단백질 등 함량은 다소 낮아졌으나 효모를 이용하여 발효한 발효산물에서는 당도가 높아져 단맛이 증가하였으며, 총 폴리페놀과 항산화 활성은 발효 전 누에동충하초에 비해 발효산물에서 증가를 보이지는 않았지만 총플라보노이드와 tyrosinase 저해활성 및 혈전용해 활성에서는 발효에 의해 증가효과를 나타냈다. 특히, 효모를 이용한 복합 발효균에서 대부분 활성의 증가를 나타냈으나 효모만을 이용한 단 발효에서는 그 활성의 증가를 확인할 수 없었다. 따라서 유산균과 효모를 이용한 복합 발효 조건에 대한 추가적인 연구를 통해 더욱 탁월한 건강기능효과를 가지는 누에동충하초 발효식품을 개발한다면 국민 건강 증진 및 양잠농가의 소득증대에도 기여할 것으로 기대한다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제36권2호
• /
• pp.101-105
• /
• 2008

박테리오신의 일종인 OR-7을 생산하는 효모의 제작을 위하여 180 bp 길이의 개시코돈과 종지코돈을 포함하는 OR-7의 유전자를 합성하여 효모 발현 vector pAUR123에 클로닝하여 재조합 DNA를 작성하였다. 재조합 DNA로 형질전환된 효모가 박테리오신 OR-7 생산유전자를 가지고 있음을 효모로부터 분리된 플라스미드를 이용한 PCR로 확인하였고, OR-7의 생산은 SDS-PAGE로 확인하였다. 형질전환 효모는 그람양성 대표세균인 고초균(B. subtiliws)과 그람음성 장내세균인 대장균(E. coli)에 대해 항균활성을 나타냈다. 또한, 농흉이나 중이염의 원인이 되는 녹농균(P. aeruginosa)과 식중독균(C. jejuni)에 대해서도 항균활성을 나타냈다. 이 연구의 결과로 부패하기 쉬운 식품들의 보존성을 향상시키기 위한 보존제 대체물질 또는 가축 사료에서 병원균의 생육을 저해하기 위한 항생제 대체물질로 사용할 수 있는 박테리오신을 산업적으로 생산할 수 있는 효모세포를 제작하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제16권6호
• /
• pp.468-475
• /
• 1988

고초균 (Bacillus subtilis)의 cytidine/2'deoxycytidine deaminase (EC 3.5.4.5)를 로드하는 cdd 유전자를 cdd 결손변이주 B. subtilis ED4O에서 발현시켰다. 이 cdd 유전자는 Bacillus의 λD69 유전자은행으로부터 처음 클로닝된 것으로서 B. subtilis-Escherichia coli 의 shuttle vector pGB 215-110ΔB의 EcoRl/Pvul 부위에 삽입시켰다. 형질전환된 ED4O는 야생주에 비해 3700unit의 강한 cdd 활성을 나타내었으며 이 클론된 백터 pSO100 을 E. coli에서 발현시키면 B. subtilis 비해 2배의 강한 활성을 나타내었다. 겔 여과로 부분정제한 본 효소의 Km치는 1.88$\times$$10^{-4}$M이었으며 Vmax=11.1 $\mu$mol/min/mg 단백이었다. 이 효소는 0.1M mercaptoethanol과 수은에 의해 완전저해되었으며 p-chloromercurybenzoic acid에 대해 Ki=5$\mu$M로 나타났다. 본 효소의 활성상실은 monomer에 함유된 6개의 cysteine 잔기의 일부가 활성단으로 작용하는 과정이 저해되었거나 tetramer로서의 회합과정이 저해되었기 때문인 것으로 추측되었다.