• 한국식품영양과학회지
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• 제42권11호
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• pp.1759-1766
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• 2013

본 연구는 오징어 간에 분포하는 효소를 활용한 은연어 육가수분해물 제조의 최적 조건과 생성된 가수분해물의 식품 및 생물 활성 특성을 조사하였다. 가열 처리한 은연어 육가수분해물 제조의 최적 조건은 가수분해 온도 $55^{\circ}C$, pH 5.5, 오징어 간의 첨가 비율 0.67%이었다. 총 구성 아미노산은 함량은 가열 및 산 처리 가수분해물에서 유의적인 차이를 보이지 않았으나, 총 유리 아미노산 함량은 조성은 산 처리가수분해물이 높았다. 한편 무기질 함량은 가열 처리 가수분해물이 높았다. Cd의 허용 기준을 고려할 때 가수분해물 제조 시 전처리 공정은 가열이 적합한 것으로 나타났다. 가열 처리한 가수분해물의 분자량은 1,000~9,500 Da이 40.0%, 500 Da이 6.7%, 200~250 Da은 12.6%, 그 이외 분자량 물질이 34.8%인 반면, 산 처리 가수분해물은 450~5,600 Da이 40.9%, 200~300 Da이 16.8%, 그 이외의 분자량이 42.3%에 해당하였다. 가수분해물은 $200{\mu}g/mL$의 농도에서 HepG2 세포에 대한 독성은 관측되지 않았다. 가수분해물의 잠재적인 적용 분야를 확인하기 위해 식품 및 건강 기능성에 대한 연구를 진행하고 있는 중이다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제15권4호
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• pp.18-25
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• 1987

섬유성 물질을 자화(資化)하는 미생물을 자연계로 부터 분리하여 효소생산 및 당화조건을 검토하였다. 분리 균주 256주 중 효소생산에 가장 유효하다고 인정되는 Aspergillus fumigatus KC-1을 우수 균주로 선발하였다. 본 균은 alkaline peroxide로 전처리한 현사시 목분 1%를 탄소원으로하여 $45^{\circ}C$에서 진탕 배양시 4~5일째 효소생성(여지, Avicel, 탈지면, CMC, Salicine 및 Xylan 당화활성)이 최고치에 달했다. 효소의 최적 pH는 4.5, 최적온도는 $60^{\circ}C$였다. 본 균의 효소에 의한 현사시 목분의 가수 분해시 1 % NaOH와 20% 과초산으로 탈리그닌한 목분의 가수 분해율이 가장 높았고, 최종 산물로 glucose와 약간의 cellobiose 및 xylose가 검출되었다. 따라서 본균의 cellulase는 cellulose를 쉽게 glucose로 당화하는데 매우 유효한 효소로 판단되었다. 현사시 목분의 효소분해에 대한 탈리그닌 정도, 기질의 크기 및 농도의 영향도 아울러 검토하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제45권4호
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• pp.277-283
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• 2017

전통 양조법을 활용하여 인공감미료를 첨가하지 않고 단맛이 보완된 전통주를 개발하기 위하여 고문헌에 기록된 주류 제조 시 쌀의 전처리 8가지 방법 즉, 죽, 범벅, 설기떡, 구멍떡, 물송편, 인절미, 개떡, 고두밥과 누룩에 존재하는 당화효소인 ${\alpha}$-, ${\beta}$-glucoamylase에 의한 당의 생성을 확인하였다. ${\alpha}$-amylase에 의해 생성된 maltose의 경우 반응 초기에는 개떡 > 설기떡 > 범벅 > 물송편 > 죽 > 인절미 > 구멍떡 > 고두밥의 순이었으나 48시간 후에는 인절미 > 범벅 = 고두밥 > 구멍떡 > 개떡 = 물송편 > 설기떡 > 죽의 순서로 생성양의 차이를 보였다. ${\beta}$-amylase 처리구의 maltose 생성은 ${\alpha}$-amylase 처리구와 유사한 결과를 보였으며, glucoamylase는 고두밥에서 약 10 mg/ml의 glucose가 생성되어 maltose의 생성과는 달리 8가지 전처리 방법 중 최대의 glucose 생성을 보였다. ${\alpha}$-amylase, ${\beta}$-amylase, glucoamylase 병행 처리한 경우는 ${\alpha}$-와 ${\beta}$-amylase에 의해 가수분해 되어 생긴 말단에 glucoamylase가 작용하여 glucose의 생성이 증가되었다. 술덧의 당 함량 변화를 보면 쌀의 전처리 방법에 따라 최종 잔당 함량에 차이를 보여 감미료를 첨가하지 않고 멥쌀로도 단맛이 보완된 술을 제조할 수 있는 배합비와 제조공정이 가능하게 되었다.

• 수산해양교육연구
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• 제29권1호
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• pp.108-117
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• 2017

김은 우리의 주요한 식품 자원으로 단백질 함량과 탄수화물의 함량이 매우 높다. 김에는 다량의 단백질과 탄수화물이 존재한다. 특히 탄수화물에는 isofloridoside과 floridoside 등의 유리당 뿐 아니라 3,6-anhydro-L-galactose와 ester sulfate 등을 함유한 porphyran과 xylose, mannose로 이루어진 hemicellulose가 함유되어있다. 본 연구에서는 추출 방법에 따른 porphyran과 hemicellulose의 추출, 분리 조건을 검토하기 위해 열수, 묽은 산, 알칼리로 추출한 추출물의 특성을 조사하였다. 수율은 열수 추출이 가장 높았고, 총당 함량은 묽은 산 추출이, 단백질 함량은 알칼리 추출이 가장 높아 열수와 묽은 산 추출에 의해 수용성 다당인 포피란이 효율적으로 추출되었으며 묽은 산으로 추출시 단백질의 함량이 적었다. 알칼리 추출 조건에서는 포피란의 추출이 적었으나 단백질이 다량 동시에 추출되었고 mannan은 추출되나 xylan은 추출되지 않았다. 효소 가수분해(Protamex, Flavourzyme, Alcalase, Viscozyme) 후 열수 추출한 수용성 다당의 수율은 효소 처리 시료가 34.3-39.1%로 효소 처리하지 않은 대조구에 비해 증가하였고 Flavourzyme 가수분해가 단백질 제거에 가장 효과적이었다. 또한 효소 처리한 수용성 다당의 점도가 저하하였고 의가소성 유체 특성을 나타내었다. 효소 처리 후 열수 추출하고 남은 잔사를 알칼리 추출한 경우 mannan의 함량은 protease인 효소 처리 시료가 Viscozyme 처리한 시료에 비하여 높았다. 반면에 Viscozyme 처리 후 알칼리 추출한 경우는 xylose의 추출 함량이 증가하였다.

• 신재생에너지
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• 제6권4호
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• pp.6-14
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• 2010

Pretreatment of cellulosic biomass is necessary before enzymatic saccharification and fermentation. Extrusion is a well established process in food industries and it can be used as a physicochemical treatment method for cellulosic biomass. Aqueous ammonia soaking treatment at mild temperatures ranging from 60 to $80^{\circ}C$ for longer reaction times has been used to preserve most of the cellulose and hemicellulose in the biomass. The objective of this study was to evaluate the effect of extrusion treatment on aqueous ammonia soaking method. Extrusion was performed with miscanthus sample conditioned to 2mm of particle size and 20% of moisture content at $200^{\circ}C$ of barrel temperature and 175rpm of screw speed. And then aqueous ammonia soaking was performed with 15%(w/w) ammonia solution at $60^{\circ}C$ for 1, 2, 4, 8, 12 hours on the extruded and raw miscanthus samples respectively. In the combined extrusion-soaking treatment, most compositions removal occurred within 1~2 hours and on a basis of 1 hour soaking treatment values, cellulose was recovered about 85% and other compositions, including hemicellulose, are removed about 50% from extruded miscanthus sample. The combined extrusion-soaking treated and soaking only treated samples were subjected to enzymatic hydrolysis using cellulase and ${\beta}$-glucosidase. The enzymatic digestibility value of combined extrusion-2 hours soaking treated sample was comparable to 12 hours soaking only treated sample. It means that extrusion treatment can shorten the conventional long reaction time of aqueous ammonia soaking. The findings suggest that the combination of extrusion and soaking is a promising pretreatment method to solve both problems for no lignin removal of extrusion and long reaction time of aqueous ammonia soaking.

• 생명과학회지
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• 제29권12호
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• pp.1408-1414
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• 2019

효소는 세제, 식품, 사료, 의약품 및 의료용 분야 등 산업 전반적인 응용 분야에서 널리 사용되고 있으며, 산업 제품 및 공정에서 주요 요인이다. 효소를 선별, 확인, 및 특성 분석을 위해 zymography 기술이 일상적으로 사용됩니다. Zymography 기술은 SDS-전기영동을 통해 단백질을 분리한 후 포함된 기질을 겔 상에서 분해하는 기능성 효소를 검출하는 데 널리 사용되는 단순하고 민감하며 정량화가 가능한 기술이다. 이 방법은 비 환원 조건하에서 SDS-전기영동 겔에서 전기영동에 의한 단백질의 분리와 겔 상에서 효소 활성을 검출하는 다목적 2 단계의 기술이다. 이는 SDS-전기영동 겔에 기질을 중합시키고 전기영동 분리 후 효소 반응 완충용액에서 복원된 가수분해 효소에 의해 분해되는 것을 기반으로 하는 기술이다. 미생물 배양액, 식물 추출물, 혈액, 조직 배양액, 식품 속 효소 및 메타 프로테옴을 포함한 어떤 종류의 생물학적 시료들을 zymography에 적용하고 분석이 가능하다. Zymography의 장점은 전처리 없이 혼합된 시료를 적용하여 SDS-전기영동 겔 상에서 활성을 지닌 단백질을 직접 육안으로 검출이 가능할 뿐만 아니라 나노그람(nanogram) 수준에서 활성을 확인이 가능하다. 그래서 이 zymography 기술은 다양한 분야에 응용이 가능하다. 하지만, 이러한 장점이 오히려 단점으로 작용하여 실험적 오류를 범할 수 있는 경우가 많다. 본 총설에서 zymography 기술의 장점, 단점, 및 문제점 해결에 관해서 서술하였다.

• KSBB Journal
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• 제29권3호
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• pp.193-198
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• 2014

Pretreatment of wastepaper using aqueous glycerol under high pressure was studied to enhance the enzymatic hydrolysis. The pretreatment was conducted over a wide range of conditions including temperatures of $150{\sim}170^{\circ}C$, sulfuric acid concentrations of 0.5~1.5%, and reaction times of 30~90 minutes. After the effect of glycerol concentration on the pretreatment performance was investigated, 70% glycerol was selected. As glycerol concentration was increased, higher digestibility was achieved due to higher lignin removal. The optimum condition was found to be around $160^{\circ}C$, 1%, and 60 minutes. At this condition, 60% and 35% of hemicellulose and lignin, respectively, were removed, while only 5% of cellulose was lost. The enzymatic digestibility was 76%, meaning that 73% of the glucan present in the initial substrate was recovered as glucose after enzymatic hydrolysis. Also, it was found that the temperature and acid concentration than the reaction time were more strongly related to the compositional removals and enzymatic digestibility.

• KSBB Journal
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• 제28권1호
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• pp.48-53
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• 2013

Pretreatment of wastepaper using aqueous glycerol was investigated to enhance the enzymatic hydrolysis. The effects of four factors (solid/liquid ratio, glycerol concentration, acid concentration, and reaction time) on the dissolution yield, the removal of cellulose, hemicellulose and lignin, and the enzymatic digestibility were examined at $150^{\circ}C$. The 1/8 of solid/liquid was determined to perform the reaction uniformly, and the 93% of glycerol concentration was found to be a minimum concentration to conduct the reaction under atmospheric pressure. Also, it was found that the acid concentration and reaction time were strongly related to the dissolution yield and the removal of cellulose, hemicellulose and lignin, but moderately to the enzymatic digestibility. At an optimum condition of $150^{\circ}C$, 1 h and 1% acid concentration, 56% and 49% of hemicellulose and lignin, respectively, were removed, while only 4% of cellulose was removed. The enzymatic digestibility at this condition was 86%, meaning that 83% of the glucan present in the initial substrate was converted to glucose. Compared to glycerol with ethylene glycol as a pretreatment solvent, glycerol is much cheaper than ethylene glycol, but ethylene glycol is superior to glycerol in delignification.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제44권4호
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• pp.522-528
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• 2016

본 연구에서는 3종류의 목질계 바이오매스와 4종류의 해조류 바이오매스를 전처리와 효소가수분해 과정을 통하여 얻은 환원당을 이용하여 C. saccharophila를 배양하였다. 얻어진 가수분해물을 활성탄 처리 유무에 따라 배양한 결과, 목질계 바이오매스와 해조류 바이오매스 가수분해물을 활성탄 처리하지 않은 경우에는 C. saccharophila의 성장이 저해되었다. 목질계 바이오매스인 유채대와 보리대 그리고 볏짚과 해조류 바이오매스인 미역, 다시마, 파래 그리고 꼬시래기 가수분해물의 경우 활성탄 등으로 처리한 경우에서 목질계 바이오매스와 해조류 바이오매스 가수분해물에서 C. saccharophila의 성장이 관찰되었다. 미세조류의 생산성과 oil 함량, chlorophyll 등을 고려하였을 때 목질계 바이오매스와 해조류 바이오매스는 C. saccharophila의 product 생산을 위한 배양에 이점을 가지며, 특히 chlorophyll 생산에 보다 유용하리라 판단된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제43권8호
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• pp.1166-1173
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• 2014

본 연구는 굴 가수분해물이 아세트아미노펜에 의한 간독성의 무독화 효과를 HepG-2 세포를 사용하여 조사하였다. 굴 가수분해물은 굴 단백질의 가교연결을 위해 TGase로 전처리하거나(TGPN) 혹은 하지 않고(PN), 1% Protamex와 1% Neutrase 단백질 분해효소로 2단 가수분해하였다. 두 종류의 굴 가수분해물은 아세트아미노펜으로 간 손상을 유도한 세포에 각각 처리하여 세포 생존율을 측정하였으며, 세포 배양 시 배양액으로 유출된 GOT와 GPT 활성을 측정하였다. TGPN 가수분해물의 경우 아세트아미노펜만을 처리한 negative 대조군($60.7{\pm}3.2%$)에 비하여 $100{\mu}g/mL$와 $200{\mu}g/mL$의 농도에서 각각 $136.2{\pm}1.4%$와 $179.6{\pm}3.8%$의 높은 세포 생존율을 보였다. PN 가수분해물은 $100{\mu}g/mL$와 $200{\mu}g/mL$의 농도에서 각각 $107.9{\pm}8.8%$와 $130.6{\pm}7.6%$의 세포 생존율을 보였다. GOT 활성은 negative 대조군의 경우에 $38.3{\pm}0.2$ Karmen/mL이었으며, TGPN($200{\mu}g/mL$)과 PN($200{\mu}g/mL$)에서는 $19.9{\pm}0.5$와 $22.0{\pm}2.4$ Karmen/mL로 농도에 따라 유의적인 활성 감소를 확인할 수 있었다. 그리고 GPT 활성도 GOT와 같은 경향의 활성을 나타내었다. 이 같은 결과에 미루어 굴 유래 가수분해물의 간 보호 건강 기능 식품 혹은 약물 개발의 가능성을 확인하였으며 앞으로 가수분해 펩티드 중의 유효성분에 대한 구조동정과 작용 기전에 관한 연구가 필요할 것으로 보인다.