• 미생물학회지
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• 제33권2호
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• pp.131-135
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• 1997

식물조직을 분해하여 단세포화하는 효소, protopectinase를 생산하는 다수의 미생물을 토양에서 분리하였다. 이들 분리된 미생물의 배양여액에서 얻어진 조효소를 감자조직에 처리하여 단세포화된 감자세포를 확인할 수 있었다. 이들 미생물 중에서 비교적 높은 protopectinase의 효소활성을 보이는 균주를 선택하여 형태관찰 결과로부터 Rhizopus sp.임을 알 수 있었다. 선별된 균주 Rhizopus sp. R2의 배양여액에서 얻어진 protopectinase를 이용하여 감자조직의 단세포화를 시도하여 $40^{\circ}C$, pH 4 하에서 최적의 효소반응 조건을 보였다.

• 한국조리학회지
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• 제18권2호
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• pp.162-171
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• 2012

가공식품의 개발에 있어서 식품의 맛과 더불어 저장성, 열안정성 및 색도유지는 소비자의 기호도에 중요한 영향을 미친다. Protopectinase는 식물조직 중엽부의 성분인 불용성 proto-pectin을 분해하여 단세포화하는 효소이다. Protopectinase를 포도에 적용시켜 포도 고유의 세포속에 함유되어 있는 세포내 성분들을 파손없이 단세포로 유리하였다. pH, 총산 함량, 총 폴리페놀함량 및 항산화력은 기계 처리구보다 효소 처리구에서 보다 안정성을 나타내었으며 이는 단세포 처리에 의하여 이들 성분이 안정하게 유지됨을 알 수 있었다. Protopectinase로 처리된 포도 단세포화물을 $4^{\circ}C$에서 28일간 저장하며 색도를 관찰한 결과, 단세포 처리구에서는 기계 처리구보다 색도의 차이가 미비하였으며 기계 처리구에서는 단세포 처리구보다 색의 변화가 크게 나타났다. 또한 포도 단세포화물을 $80^{\circ}C$에서 30분간 열처리한 후 관찰한 결과, 기계 처리구의 경우가 단세포 처리구의 경우보다 품질의 변화를 크게 나타내어 이러한 결과는 효소적 단세포화물의 열 안정성을 의미한다. 따라서 Protopectinase를 이용한 포도의 단세포화는 과실음료제조 및 원료보존에 유용하게 응용가능하며, 나아가 포도 단세포화물의 폭넓은 식품 소재화 가능성과 고부가가치 기능성 식품제조에 이용 될 수 있음을 의미한다.

• 한국식품과학회지
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• 제36권1호
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• pp.64-68
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• 2004

농산물중 과일과 채소류 6종류인 딸기, 단감, 키위, 양파, 마늘 및 오이를 대상으로 식물세포분리효소인 Sumyzyme MC 처리 후 얻어진 단세포 함유 반응물의 반응률, 용량, brix, 색도, 입도분포, 점도 및 현미경 관찰로 특성을 조사하였다. 단세포화 후 반응률은 단감과 딸기가 90% 이상, 키위가 80% 이상으로 원료에 따라 상이하였다. 이와 같이 농산물의 성분변화를 최소화하면서 단세포화에 필요한 적정 반응조건을 조사하였다. 단세포물에 함유된 수용성, 불용성 식이섬유가 풍부한 마늘의 경우 생시료의 총식이섬유의 함량이 30.77%인데 비하여 단세포물의 경우 18.55%로 나타났다. 식물세포분리효소에 의해 얻어진 과일, 채소류 단세포 함유 반응물의 미세구조 관찰에서 개개의 단세포화가 이루진 것으로 나타났다. 따라서 효소적으로 세포분리한 각종 과일, 채소류 단세포 함유 반응물은 단세포 함유 식품의 제조에 필요한 기본 원료로 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 응용통계연구
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• 제33권4호
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• pp.511-526
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• 2020

단세포 RNA 시퀀싱 데이터(single-cell RNA-sequencing data, 이하 단세포 RNA 데이터)는 세포 조직으로부터 추출한 각 단세포 별 유전자의 신호를 기록한 데이터로, 세포 간의 이질성을 파악하는 것을 주요 목적으로 한다. 그러나 단세포 RNA 데이터는 샘플링 및 기술적인 한계로 인해 결측비율이 높고, 노이즈가 크다. 이러한 이유 때문에 기존의 군집화 방법을 적용하는 데에 한계가 존재한다. 본 논문에서는 단세포 RNA 데이터 분석에서 모티브를 얻어 스펙트럼 군집화(spectral clustering) 기반의 방법을 제안한다. 특히 유사도 행렬(similarity matrix) 계산에서 유전자 별로 가중치를 부여하여 기존의 단세포 데이터 분석 방법과 차별화하였다. 제안하는 군집화 방법은 유전자별 가중치를 부여함과 동시에 세포를 군집화한다. 군집화는 반복 알고리즘을 통해 제안하는 비볼록식(non-convex optimization)을 풀어 진행한다. 또한 실데이터 적용과 시뮬레이션을 통해 제안하는 군집화 방법이 기존의 방법보다 군집을 잘 구분하는 것을 보인다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제32권1호
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• pp.29-34
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• 2003

가공식품의 개발에 있어서 식품의 맛과 더불어 저장성, 열안정성 및 색조유지는 소비자의 기호도에 중요한 영향을 미친다. B. subtilis EK11 유래의 PPase는 식물조직 중엽부의 주성분인 불용성 protopectin을 분해하여 단세포화하는 효소이다. PPase를 단감에 작용시켜 단감 고유의 세포 속에 함유되어 있는 세포내 성분들의 파손 없이 단세포를 유리하였다 PPase처리된 단감 단세포화물의 착즙 후 회수율과 잔사율은 각각 95%와 5%로서, 기계적 마쇄물에서 의 85%와 15%에 비하여 높은 회수율과 낮은 잔사율을 나타내었다. 총당, 환원당, 자당, 조단백질, 조지방 및 조섬유의 함량변화는 큰 차이가 없었으며, 이는 단세포 처리에 의하여 이들 성분이 안정하게 유지됨을 알 수 있었다. 식품중 열 또는 빛 에 가장 불안정한 비타민 C의 경우 단감 단세포화물은 1일 경 과 후에도 50% 이상이 보존되는 것으로 보아 단세포에 의한 일반적인 구성 성분이 안정하게 유지, 보호됨을 알 수 있다. PPase로 처리된 단감 단세포화물을 4$^{\circ}C$에서 9일간 저장하며 색조를 관찰한 결과, 단세포화물에서는 뚜렷한 색조의 차이가 없었고 기계적 마쇄물에서는 변색이 일어났다. 또한 단감 단세포화물을 10$0^{\circ}C$에서 60분간 열처리한 후 관찰한 결과, 기계적 마쇄물의 경우 짧은 처리에도 변화를 보였으나 단세포화물에서는 그다지 큰 변화가 없었으며 이는 효소적 단세포화물의 높은 열 안정성을 의미한다. PPase를 이용한 단감의 단세포화는 음료제조 및 원료보존에 유용하게 응용가능하며, 나아가 단감 단세포화물의 폭넓은 식품소재화 가능성과 고부가가치 기능성 식품제조에 이용될 수 있음을 의미한다.

• 한국식품과학회지
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• 제36권1호
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• pp.58-63
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• 2004

수박과 참외의 황용도 증진을 위하여 조직을 개개의 세포로 분리할 수 있는 단세포화 기술을 적용하였다. 그 결과 이들을 시판 식물세포분리효소인 Macerozyme A와 Sumyzyme MC로 30분에서 120분간 반응시간별 단세포 함유 반응물의 특성을 조사하였다. 단세포화로 얻을 수 있는 수율, 반응률, 단세포 함유 반응물의 색도, 점도, 총당, 총펙틴, 총폴리페놀, 무기질, 유리 아미노산 함량을 조사하였으며 또한 분리된 단세포의 형태변화를 입도분포로 조사하였다. 전반적으로 효소반응시간이 경과 할수록 반응물의 성분 함량은 증가하였으나 세포벽에 의하여 내부 구성성분이 보호를 받아 안정하게 유지되는 것으로 나타났다. 수박과 참외의 무기질 함량은 주스보다는 단세포 함유 반응물에서 상대적으로 함량이 높게 나타났다. 참외의 경우 무기질인 K의 함량은 효소반응물과 주스에서 각각 240.8 mg%, 172.7 mg%였다. 본 연구 결과는 수박과 참외로부터 효소반응 물의을 이용하여 새로운 형태의 음료 개발을 위한 기초자료로 활용 가능할 것으로 판단되었다.

• 산업식품공학
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• 제13권4호
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• pp.348-351
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• 2009

본 연구에서는 효소의 활성을 증진시킬 수 있는 새로운 방법의 개발을 위하여 정제된 polygalacturonase(PGase)에 guar gum, xanthan gum, locust bean gum 등과 같은 교질물질을 첨가함으로써 효소의 활성을 특이적으로 향상시킬수 있는 방법 조사하였다. 정제된 PGase를 0.2%의 상술한 교질물질을 함유하는 동일한 완충용액에 잘 혼합시켜 30$^{\circ}C$ 에서 배양하여 상대활성을 구한 결과, guar gum 첨가 시는 PGase의 상대활성이 105%가 증가 되었으며, xanthan gum 첨가 시는 87%, locust bean gum 첨가 시는 90%가 증가되어 상술한 교질물질들이 효소의 활성 촉진제로서의 기능이 있음을 확인할 수 있었다. Guar gum 처리에 의해 당근 단세포 생성 반응을 수행한 결과 모든 반응시간에서 guar gum을 가했을 때가 PGase만을 가하여 단세포화 반응을 수행한 경우 보다 높은 수율을 보였으며, 단세포화 반응 2시간 경과 후에 대조군 대비 13%의 가장 높은 수율 향상을 보였다. 이상의 결과에서 PGase에 guar gum, xanthan gum, locust bean gum 등과 같은 교질물질을 첨가함으로써 효소의 활성을 특이적으로 향상시킬 수 있으며, 이를 이용한 단세포 당근의 제조에 있어서 효소반응의 수율 증진을 위한 방법으로 활용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제29권3호
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• pp.401-406
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• 2000

가공식품의 개발에 있어서 식품의 맛과 더불어 저장성, 열안정성 및 색조유지는 소비자의 기호도에 중요한 영향을 미친다. B.subtilis EK11 유래의 PPase는 식물조직 중엽부의 주성분인 불용성 protopectin을 분해하여 단세포화하는 효소이다. PPase를 참다래에 작용시켜 참다래 고유의 세포 속에 함유되어 있는 세포내 성분들의 파손 없이 단세포를 유리하였다. 참다래 조직으로부터 제조된 단세포화물의 착즙 후 관찰된 회수율과 잔사율은 각각 82%와 18%로써, 기계적 마쇄물에서의 60%와 40%에 비하여 높은 회수율과 낮은 잔사율을 나타내었다. 총당, 환원단, sucrose, 조단백질, 조지방 및 조섬유에 대해 함량 변화는 큰 차이가 없었으며, 이는 단세포 처리에 의하여 이들 성분이 안전하게 유지됨을 알 수 있었다. PPase로 처리시 가장 불안정한 비타민 C가 1일 경과 후에도 95% 이상이 보존되는 것으로 보아 단세포에 의한 일반적인 구성성분이 안정하게 유지 보호됨을 알 수 있다. PPase로 처리된 참다래 단세포물을 $4^{\circ}C$에서 6일간 저장하며 색조를 관찰한 결과, 기계적 마쇄물에서는 변색이 일어났으나 단세포화물에서는 뚜렷한 색조의 차이가 없었다. 또한 PPase로 처리한 참다래 단세포물을 $100^{\circ}C$에서 60분간 열처리한 후 관찰한 결과, 기계적 마쇄물에서는 짧은 처리에도 극심한 변화를 보였으나 단세포화물에서는 변화가 보이지 않아 높은 열안정성을 나타내었다. 따라서 PPase는 참다래의 단세포화물에 응용 가능하여 참다래 음료제조 및 원료 보존에 유용하게 이용할 수 있을 것으로 여겨 진다. 또한 PPase을 이용한 참다래의 효율성 제고와 고부가가치의 기능성 식품제조에 이용될 수 있음을 의미한다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제13권3호
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• pp.351-356
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• 2006

마늘 가공 공정시 발생하는 품질손실과 저장기간 감소, 급속한 변질 등의 문제점을 해결하기 위한 방안으로 PPase를 적용해 식물조직의 단세포를 유리시켰다. 마늘의 단세포화를 위한 최적조건은 250 rpm으로 $37^{\circ}C$의 조건에서 pH 8.0으로 150분 동안 활성화 시킬 때 최적 수율의 단세포화물을 얻었다. 단세포화물과 기계마쇄물의 품질 안정성을 비교한 결과 마늘의 주요 활성요소 성분인 alliin의 함량은 기계 마쇄물이 11 mg/g에서 6.6 mg/g으로, 단세포화물이 8.5 mg/g에서 7.0 mg/g으로 기계 마쇄물에 비해 약 20% 정도 이상의 alliin 유지 능력을 보여주었다. 그리고 SPME와 GC/MS를 이용한 마늘의 향기성분은 확인된 23종 중 총8종의 증감이 있었던 기계마쇄물에 비해 18종 중 4종의 증감이 있었던 단세포화물이 보다 안정한 향기 성분 변화를 보여주었다. 이와 마찬가지로 관능검사 결과를 보더라도 $4^{\circ}C$에서 24일 경과후에도 향기성분 자체의 변화가 거의 없는 단세포화물의 시료가 전체적인 기호도 등 관능검사 결과에서도 좋은 점수를 얻었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제29권3호
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• pp.176-180
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• 2001

PPase 는 식물세포 중엽부는 주성분인 protopectine를 분해하여 maceration(죽화: 단세포화)하는 기능이 있다. PPase는 대부분의 야채류 및 과실류의 단세포화에 응용하여 새로운 식품재료로 이용이 가능하다. 본 연구에서 먼저 PPase 생산을 향상시키기 위해서 배양조건을 조사하였는데, 탄소원으로 glucose는 catabolite repression이 일언자 않는 1%가 적절하였고 pH는 8.0으로 조절할때PPase 생산이 향상되었다. 그리고 산소공급속도는 1.0vvm, 500rpm으로 조절하는것이 회분식 배양에서 PPase의 생산에 효과적이었다. 이 결과로 유가배양을 실시하여 PPase의 생산효율이 flask 배양(5,417 IL $-1/h^{-1}$ )회분식 배양( $72,000UL^{-1}$$ h^{-1}$ )에 비해 각각 15.6배 1.17배의 증가를 보였다. 이와 같은 유가배양을 실시하는것이 PPase의 생산성을 증대시키는 데 효과적이라 할 수 있다.