• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제25권4호
• /
• pp.469-478
• /
• 2015

In spite of the reported probiotic effects, Bifidobacterium bifidum BGN4 (BGN4) showed no βglucosidase activity and failed to biotransform isoflavone glucosides into the more bioactive aglycones during soy milk fermentation. To develop an isoflavone-biotransforming BGN4, we constructed the recombinant B. bifidum BGN4 strain (B919G) by cloning the structural β-glucosidase gene from B. lactis AD011 (AD011) using the expression vector with the constitutively active promoter 919 from BGN4. As a result, B919G highly expressed β-glucosidase and showed higher β-glucosidase activity and heat stability than the source strain of the β-glucosidase gene, AD011. The biotransformation of daidzin and genistin compounds using the crude enzyme extract from B919G was completed within 4 h, and the bioconversion of daidzin and genistin in soy milk during fermentation with B919G also occurred within 6 h, which was much faster and higher than with AD011. The incorporation of this β-glucosidase-producing Bifidobacterium strain in soy milk could lead to the production of fermented soy milk with an elevated amount of bioavailable forms of isoflavones as well as to the indigenous probiotic effects of the Bifidobacterium strain.

• 산업식품공학
• /
• 제15권3호
• /
• pp.214-220
• /
• 2011

중고압 하에서 $\beta$-glucosidase효소반응을 물리화학적 관점에서 연구하였다. 모델 기질 (p-nitrophenyl-${\beta}$-D-glucopyranoside)에 대한 $\beta$-glucosidase 효소의 작용에 대한 압력 효과를 실험 하였다. 즉, 압력 조건(25MPa, 50 MPa, 75 MPa, 100 MPa)과 시간 (10분, 60분, 1시간, 6시간, 24시간, 40시간)의 처리 조건에서 효소 활성도를 분광학적인 표준방법에 따라 측정하였다. 효소-기질 반응의 단계를 크게 kinetic 구간과 평형 구간으로 구분하여 물리화학적 모델을 적용하여, 정 역반응속도 상수, 평형상수, 압력에 의한 부피 감소 등을 산출하였다. 대기압에서 100MPa까지 압력이 증가할수록 효소-기질 반응의 생성물이 더 많이 형성되었으며 전형적인 kinetic 구간과 평형 구간이 나타났다. 압력, 시간, 생성물농도 등의 데이터로부터 kinetic 구간과 평형에서의 생성물 예측 모델을 완성하였다. 결론적으로 중고압 처리에 의하여 효소-기질 반응이 촉진됨을 알 수 있었고, 임의의 압력 및 시간 조건에 따른 생성물의 농도를 예측할 수 있게 되었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제38권3호
• /
• pp.251-261
• /
• 2010

Formiptosis pinicola KMJ812에 의해 생산된 조효소액은 섬유소 분해효소 복합체로서 매우 활성이 높으며 특히 ${\beta}$-glucosidase의 활성이 높아 포도당 전환수율이 높다. 본 연구에서는 F. pinicola KMJ812 생산 cellulase를 고정화에 따른 효소특성의 변화와 고정화 효소의 재사용에 따른 효소의 불활성 정도를 관찰하였다. 담체는 고정화 수율이 cellulase활성 61.7%와 ${\beta}$-glucosidase활성 64.4%로 우수한 Duolite A568로 선정하였다. 고정화 효소의 최적반응온도는 cellulase와 ${\beta}$-glucosidase 활성의 경우 모두$55^{\circ}C$로서 수용성효소보다 높았으며, 최적 pH는 cellulase활성은 4.0이었고, ${\beta}$-glucosidase활성은 4.5로 cellulase활성의 경우에서만 수용성효소와 비교하여 약간 염기성으로 변화하였다. 본 고정화 효소는 $50^{\circ}C$에서 72시간 후에 98%의 활성을 유지하고 있었으며, $50^{\circ}C$에서 8회 사용 후에 50%정도의 잔존활성을 나타내었다.

• 한국약용작물학회지
• /
• 제21권4호
• /
• pp.301-305
• /
• 2013

This study was performed to select adequate plant materials for developing a natural ${\alpha}$-glucosidase inhibitor by analyzing ${\alpha}$-glucosidase inhibition activity in fronds and rhizomes of three Dryopteridaceae species: Cyrtomium fortunei, Polystichum polyblepharum, and P. lepidocaulon. The highest ${\alpha}$-glucosidase inhibitor obtained from frond of P. lepidocaulon ($4.16{\mu}g{\cdot}mL^{-1}$), and rhizome of C. fortunei ($1.84{\mu}g{\cdot}mL^{-1}$), showed much higher inhibition activity than acarbose ($1413.70{\mu}g{\cdot}mL^{-1}$). The biomass required to inhibit ${\alpha}$-glucosidase by 50% was 0.04 ~ 0.35mg for frond and 0.03 ~ 0.10mg for rhizome, and P. lepidocaulon required the least amount of fronds and P. lepidocaulon the least rhizomes. In frond, ${\alpha}$-glucosidase inhibition activity was the highest in water fraction of C. fortunei ($20.2{\mu}g{\cdot}mL^{-1}$), and n-butanol fraction of P. lepidocaulon ($9.33{\mu}g{\cdot}mL^{-1}$) and P. polyblepharum ($5.10{\mu}g{\cdot}mL^{-1}$). In rhizome, it was the highest in n-butanol fractions of C. fortunei ($19.76{\mu}g{\cdot}mL^{-1}$) and P. polyblepharum ($4.47{\mu}g{\cdot}mL^{-1}$), and ethylacetate fraction of P. lepidocaulon ($5.46{\mu}g{\cdot}mL^{-1}$). The frond biomass required for 50% ${\alpha}$-glucosidase inhibition was the lowest in the water fraction of C. fortunei (1.43mg), and n-butanol fractions of P. lepidocaulon (1.10mg) and P. polyblepharum (0.66mg). The required biomass of rhizome was the lowest in the water fraction of C. fortunei (1.59mg), and n-hexane fractions of P. lepidocaulon (0.04mg) and P. polyblepharum (0.15mg). The result of this study suggested that the three Dryopteridaceae species had high ${\alpha}$-glucosidase inhibition activity with small biomass, which might have high value as materials for economical anti-diabetic medication.

• Applied Biological Chemistry
• /
• 제43권1호
• /
• pp.12-17
• /
• 2000

Ascorbic acid로부터 $2-O-{\alpha}-D-glucopyranosyl-L-ascorbic$ acid (AA-2G)를 생산하기 위하여, transglucosylation 활성을 가지는 발아미의 ${\alpha}-glucosidase$를 효소원으로 이용하였다. 시험한 6 품종의 벼중에서 일품벼의 ${\alpha}-glucosidase$ 활성이 125.0 unit/ml로 가장 높았으며, 발아후 3일째에서 최대 비활성 8.52 unit/ml protein을 보였다. 일품벼의 조효소액을 이용한 AA-2G 생산에 있어서 glucose 공여체로는 maltose가 가장 좋았으며, maltose와 ascorbic acid의 최적 농도는 각각 125 mM와 175 mM이었다 ${\alpha}-Glucosidase$ 농도는 100 unit에서 가장 좋았으며, 효과적인 완충용액은 sodium citrate였고, 최적 농도는 100 mM이었다 최적 pH 및 반응은도는 각각 5.0과 $60^{\circ}C$이었다. 상기의 최적 반응조건 하에서 35분 반응후에 ascorbic acid로부터 $108.43\;{\mu}M/unit$의 AA-2G가 생산되었으며, 전환율은 ascorbic acid에 대해 6.2%였다.

• 생명과학회지
• /
• 제16권7호
• /
• pp.1148-1157
• /
• 2006

초고온성 세균인 Thermotoga maritima로부터 ${\beta}-glucosidase$ 유전자를 클로닝한 후 대장균 숙주에서 발현시켰다. 이 효소는 salicin, arbutin, $_pNPG$과 같은 탄소원의 ${\beta}$-글루코시드 결합을 가수분해하였다. 721개의 아미노산을 암호화하는 2,166 bp의 DNA 염기서열로된 유전자이였다. 다른 ${\beta}-glucosidase$ 효소들과 단백질 유사성을 비교한 결과 glycosyl hydrolase family 3에 속하였으며 MUG-nondenaturing PAGE와 SDS-PAGE에 의해 확인된 단백질의 크기는 약 81 kDa이었다. 효소활성은 pH 7.0, $80^{\circ}C$에서 가장 높은 활성을 나타냈으며 이 효소의 아미노산 서열에 있는 두 개의 아미노산 잔기 (232번 글루탐산과 242번 아스파르트산 잔기)를 알라닌으로 치환시켜 활성이 없어지는 것으로 보아 이 두 잔기가 효소활성에 중요한 역할을 하는 것으로 추정된다.

• 대한임상검사과학회지
• /
• 제52권4호
• /
• pp.398-407
• /
• 2020

현대인의 기호식품인 차를 이용하여 비 발효차인 녹차와 3가지 발효차로 구분하여 식후 고혈당의 지표가 되는 알파글루코시데이스(α-glucosidase) 활성과 고혈압활성의 지표로 사용되는 안지오텐신전환효소(angiotensin converting enzyme, ACE)의 억제작용을 확인하였다. α-glucosidase 억제 활성의 상승효과를 알아보기 위해 녹차추출물에 인슐린과 유사기능이 있다고 밝혀진 바나듐을 미량(50 ㎍/mL)으로 혼합하여 α-glucosidase 활성 억제를 위한 상승효과 여부를 조사하였다. 또한 녹차의 기능성물질로 알려진 에피갈로카테킨 갈레이트(epigallocatechin gallate, EGCG)의 농도와 카페인(caffeine)의 농도를 측정하여 녹차와 발효차 효능을 분석하고자 하였다. 녹차와 발효차 추출물로부터 식후 혈당을 증가시키는 α-glucosidase 활성이 크게 억제되어 차의 식후 혈당저해 효과가 있음을 확인하였으며 차 추출물 중에서도 20% 발효차가 가장 우수한 기능을 보였다. 그러나 차 추출물만을 단독으로 처리한 경우와 바나듐과 함께 처리한 경우 서로 다른 결과를 보였다. α-glucosidase 저해효과는 저 농도(50 ㎍/mL)의 녹차와 바나듐 혼합 처리에서 단독 처리에 비해 저해활성이 2배나 증가되어 녹차가 바나듐과 가장 큰 상승효과를 보임을 알 수 있었다. ACE 저해활성은 모든 차 추출물에서 확인되었으나 녹차에서 가장 높게 조사되어 녹차가 다른 차에 비해 가장 높게 측정된 EGCG 농도의 효과로 생각되며 발효차의 식후 혈당강하 및 ACE 저해효과는 EGCG 외에 또 다른 기능성물질이 관여한 것임을 알 수 있었다.

• 한국응용과학기술학회지
• /
• 제40권5호
• /
• pp.1126-1135
• /
• 2023

인삼부산물 및 인삼밭 토양에서 분리한 9균주 중 𝛽-Glucosidase 생성 균주 GYP-1과 GYP-3-3 균주를 선발하였다. 선발된 𝛽-Glucosidase 생성 균주에 대하여 16S rRNA 유전자 염기서열과 ITS 염기서열을 기반으로 계통 분석을 실시한 결과, GYP-1 균주는 Rhodotorula 속에 속하며, GYP-3-3은 Brachybacterium 속에 속하는 것으로 확인되었다. 특히, Rhodotorula sp. GYP-1 균주는 호기성 효모종으로 biomass 생산량이 높아 최종 우수 균주로 선발하였다. Rhodotorula sp. GYP-1가 생성하는 𝛽-Glucosidase의 온도 및 pH에 따른 효소 활성 및 안정성을 검정한 결과, 30 ℃에서 6.7 unit/ml로 가장 높은 활성을 나타내었고, 20 ℃ ~ 40 ℃에서 효소 활성의 약 70 % 이상을 유지하는 것으로 확인하였다. pH에 따른 효소의 활성 및 안정의 경우, pH 5에서 6.8 unit/ml으로 가장 높은 활성을 나타내었고 pH 5~pH 8까지 93.3 % 이상의 효소 활성을 유지하는 것으로 확인하였다. Rhodotorula sp. GYP-1가 생성하는 𝛽-Glucosidase는 ginsenoside Rb1 minor 진세노사이드로 분해하는 것으로 확인되었다. 또한, 인삼 뿌리 병원균(Botrytis cinerea)에 대해 항진균능을 갖는 것으로 확인되었다.

• KSBB Journal
• /
• 제11권3호
• /
• pp.347-352
• /
• 1996

통시당화발효공정에 적용된 막분리 효소재순환 시스템을 이용하여 온도 및 압력 조건에 따른 효소역 가감소현상에 대해서 고찰하였다. 목질계바이오매스 를 기질로한 효소당화공정을 고려하여 사용된 효소인 cellulase와 ${\beta}$-glucosidase을 막분리 재순환 시킬 수 있는 최적의 막은 MWCO가 50,000인 한외여과 막이라 판단되었다. cellulase의 경우 한외여과막을 이용하여 연속적으로 재순환 시 켰을때, 효소역가의 감소를 확인할 수 없었다. 그러나 ${\beta}$-glucosidase는 온도와 압력이 증가할수록 초기상태를 기준으로 온도 $42^{\circ}C$, 투과압력 28.4 psig에서 최대 35%까지 감소함을 확인하였다. 이것은 온도와 압력이 중가할 수록 투과플럭스가 증가하고, 이에따른 막모률의 사(fiber) 내부표면에서 전단(shear)이 증가된 결과로 설명할 수 였다.

• Preventive Nutrition and Food Science
• /
• 제17권4호
• /
• pp.239-244
• /
• 2012

This study investigated the hypoglycemic effect of the Padina arborescens extract in STZ-induced diabetic mice. Freeze-dried Padina arborescens were extracted with 80% methanol and concentrated for use in this study. The hypoglycemic effect was determined by inhibitory activities against ${\alpha}$-glucosidase and ${\alpha}$-amylase as well as the alleviation of postprandial blood glucose level. Padina arborescens extracts showed higher inhibitory activities than acarbose, a positive control against ${\alpha}$-glucosidase and ${\alpha}$-amylase. The $IC_{50}$ values of Padina arborescens extracts against ${\alpha}$-glucosidase and ${\alpha}$-amylase were 0.26 and 0.23 mg/mL, respectively, which evidenced as more effective than observed with acarbose. The increase of postprandial blood glucose levels were significantly suppressed in the Padina arborescens extract administered group than the control group in the streptozotocin induced diabetic mice. Furthermore, the area under the curve (AUC) was significantly lowered via Padina arborescens extract administration in diabetic mice (p 0.05). These results indicated that the Padina arborescens extract might be used as an inhibitor of ${\alpha}$-glucosidase and ${\alpha}$-amylase and delay absorption of dietary carbohydrates.