• 한국식품영양과학회지
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• 제29권1호
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• pp.49-56
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• 2000

The 2-O-$\alpha$-D-glucopyranosyl L-ascorbic acid (AA-2G) which was enzymatically glucosylated with the cyclodextrin glucanotransferase (CGTase) [EC 2.4.1.19] from Bacillus sp. JK-43 has been reported previously. The presnet experiments examined the optimal conditons for the productio of AA-2G from AA and soluble starch, and characterized the properties of the CGTase from Bacillus sp. JK-43. The reaction mixture for the maximal production of AA-2G was followings; 12% total substrate concentration, 1,400 usits/mL of CGTase and a mixing ratio of 2 : 3(g or AA : g of soluble starch). Under this condition, 1.76mM of AA-2G, which corresponded to 2.53% yield based on AA, was produced after incubation for 24hrs at 45$^{\circ}C$ (pH 5.5). The optimum pH and temperature for the CGTase activity were 6.0 and 45$^{\circ}C$, respectively. The enzyme was stable at pH 5.5 to 9.5, and at temperature up to 5$0^{\circ}C$. The thermostability of the enzyme could be enhanced up to 6$0^{\circ}C$ by the addition of 30mM CaCl2.

• Applied Biological Chemistry
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• 제47권2호
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• pp.187-191
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• 2004

Ascorbic acid로부터 $2-O-{\alpha}-D-glucopyranosyl-L-ascorbic$ acid(ascorbic acid-2-glucoside, AA-2G)를 생산하기 위하여, transglucosylation 활성을 가지는 시금치 종자의 ${\alpha}-glucosidase$를 효소원으로 이용하였다. 시금치 종자로 사용한 Spinachia oleracea L. WooSung의 조효소액의 ${\alpha}-glucosidase$ 활성은 발아 후 3일 째에 가장 높게 나타났으며, AA-2G의 생산은 2일 키운 시금치의 조효소액을 이용하였을 때, 생산량이 1.053 mM로 가장 높았다. 조효소액을 이용한 AA-2G 생산에 있어서 glucose 공여체로는 maltose가 가장 좋았으며, maltose와 ascorbic acid의 최적 농도는 각각 225 mM과 175 mM이었다. ${\alpha}-glucosidase$는 60 unit를 사용했을 때 생산량이 가장 좋았다. 효과적인 반응완충용액은 sodium acetate 완충액이었으며, 최적 농도는 175 mM이었다. 최적 pH및 반응온도는 각각 5.0과 $65^{\circ}C$였고, 최적 반응조건 하에서 50분 반응 후에 ascorbic acid로부터 2.30 mM의 AA-2G가 생산되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제11권2호
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• pp.242-250
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• 2001

A Gram-positive bacterium (strain JB-13) that was isolated from soil as a producer of cyclodextrin glucanotransferase (CGTase) [EC 2.4.1.19] was identified as Panibacillus sp. JB-13. This CGTase could catalyze the transglucosylation reaction from soluble starch to L-ascorbic acid (AA). A main product formed by this enzyme with ${\alpha}-glucosidase$ was identified as $2-O-{\alpha}-D-glucopyranosyl{\;}_{L}-ascorbic$ acid (AA-2G) by the HPLC profile and the elemental analysis. CGTase was purified to homogeneity using ammonium sulfate fractionation, ion-exchange chromatography on DEAE-Seohadex A-50, and gel chromatography on Sephacryl S-200HR. The molecular weight was determined to be 66,000 by both gel chromatography and SDS-PAGE. The isoelectric point of the purified enzyme was 5.3. The optimum pH and temperature was PH 7.0 and $45^{\circ}C$ respectively. The enzyme was stable in the range of pH 6-9 and at temperatures of $75{\circ}C$ or less in the presence of 15 mM ${CaCl_2}.\;{Hg^2+},\;{Mn^+2},{Ag^+},\;and\;{Cu^2+}$ all strongly inhibited the enzyme's activity.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제31권4호
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• pp.368-376
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• 2003

AA를 AA-2G로 전환하는 CGTase를 고정화하여 AA-2G 대량 생산의 가능성을 고찰한 결과, CNBr-sepharose 4B가 가장 효과적인 담체로 판명되었고, CGTase의 고정화 최적 조건과 고정화 CGTase에 의한 AA-2G 생산의 최적조건 및 재사용성을 검토하였다. 최적 고정화 조건은 효소량 24,000 units/g resin으로 9시간 반응하여 약 18,000 units/g resin의 최고 고정화율을 얻을 수 있으며, pH 5.0(50 mM sodium citrate buffer)용액에 12% AA-Na와 8% soluble starch를 기질로 하여 800 units/ml의 고정화 CGTase를 첨가한 후 $37^{\circ}C$에서 100 rpm으로 교반하면서 25시간 반응하여 약 18 mM의 AA-2G 최고량을 얻을 수 있었다. 또한 0.015 mM의 $CaCl_2$를 첨가하여 고정화 CGTase의 재사용성을 관찰한 결과, 5회까지 50% 이상의 AA-2G 생산율로서 그 가능성을 입증할 수 있었다. 그리고 효소의 재사용성이란 측면에서, 본 고정화의 다른 한 방법인 ultrafiltration(한외 여과)에 의해서는 Millipore사의 YM 10 membrane을 이용하여 먼저 단백질량과 효소 활성 변화를 측정하여 그 가능성을 확보할 수 있었으며, 기질 20 ml을 사용하여 AA-2G를 생성시킨 후, 한외여과에 의해 효소만을 회수하여 연속 반응해 본 결과 8회까지 50%의 생성률을 유지하였다. 따라서 한외 여과는 CNBr-sepharose 4B와 함께 효율적인 고정화의 한 방법으로 판명되었으며, 앞으로 이들 고정화 효소를 이용한 연속 반응 시스템의 구축이 뒤따라야 할 것이다.

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

• 대한화장품학회지
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• 제31권1호
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• pp.111-114
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• 2005

본 논문은 효소 생전환 시스템을 적용, 안정한 2-O-$\alpha$-D-glucopyranosyl-L-ascorbic acid (AA2G)를 ascorbic acid (AA)와 glucose로 분해하여 이 물질의 피부에서의 효과를 분석한 것에 관한 것이다. 일반적으로 AA는 높은 환원력을 가지고 있으며, 화장품에서 다양한 용도로 사용할 수 있지만 수용액 상에서 불안정하기 때문에 사용에 제약이 많이 있다. AA2G는 AA를 안정화시킨 미백 기능성 원료이지만 AA와 비교해서 효과가 낮은 것으로 알려져 있다. 이에 본 연구자들은 AA2G의 안정성과 AA의 효과를 동시에 갖는 효소 생전환 시스템을 이용한 기능성 제품을 개발하였다. AA2G는 당 분해 효소인 amigase에 의해 30min 경과 후에 약 $80\%$가 AA로 전환되며 이 시스템의 미백 효과를 측정한 결과 같은 농도의 AA와 비교해 유사한 티로시나제 활성 억제 효과가 나타나는 것으로 확인되었다(AA2G는 타이로시나아제 활성 억제 효과가 없음). 또한 AA2G와 amigase를 함유한 제형은 인공 색소 침착 후의 미백 효과 시험에서 AA2G 만을 함유한 제형과 비교하여 높은 미백효과가 나타나는 것으로 확인되었다. 이와 같은 효소 생전환 시스템은 불안정한 AA를 보다 효과적으로 피부에 적용할 수 있는 새로운 방법이라 할 수 있다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제27권4호
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• pp.609-617
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• 1998

A microorganism capable of producing high level of extracellular cyclodextrin glucanotransferase(EC 2.4.1.19 ; CGTase) was isolated from Kimchi. 2-O-$\alpha$-D-glucopyranosyl L-ascorbic acid(AA-2G) was synthesized by transglycosylation reaction of CGTase using starch as a donor and L-ascorbic acid as an acceptor. The isolated strain S-6 was identified as Bacillus sp. S-6. The maximal CGTase production was observed in a medium containing 0.5% soluble starch, 1% yeast extract, 1% NaCO3, 0.1% K2HPO4, and 0.02% MgSO4 with initial pH 8.0. The strain was cultured at 37$^{\circ}C$ for 40 hr with reciprocal shaking. Using the culture supernatant as crude enzyme, the optimal pH and temperature of the CGTase activity of this strain were 7.0 and 4$0^{\circ}C$. In the effects of pH and temperature on the stability of the enzyme, the enzyme was stable in the range of pH 6.0~10.0 and up to 45$^{\circ}C$, respectively.

• 한국생명과학회:학술대회논문집
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• 한국생명과학회 2002년도 제35회 학술심포지움 및 춘계학술대회
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• pp.82-82
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• 2002

• 한국생명과학회:학술대회논문집
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• 한국생명과학회 2001년도 10주년 기념 국제학술 심포지움 및 추계학술대회
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• pp.56-56
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• 2001

• 한국식품영양과학회지
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• 제29권1호
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• pp.41-48
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• 2000

김치 시료로부터 자동산화되지 않으며 열 및 중성 pH에서 안정한 AA 유도체인 AA-2G를 생산할 수 있는 당전이활성을 가진 CGTase 생산균주를 분리하였고, 분리균주의 형태학적, 배양학적, 생리학적 성질 및 16s-rDNA sequences를 조사한 결과 그람 양서의 간균으로 호기성이며 내생포자를 형성하는 전형적인 중온성 Bacillus sp. JK-43으로 동정되었다. Bacillus sp. JK-43의 CGTase는 AA-2G 뿐만 아니라 AA-6G로 추정되는 물질을 함께 생산하였으며, 효소 최적생산조건은 1.0% soluble starch, 1.0% yeast extract, 1.0% $Na_2CO_3\;0.1%\;K_2HPO_4,\;그리고\;0.02%\;MgSO_4{\cdot}7H_2O$가 함유된 배지에서 pH 7.0, $37^{\circ}C$에서 26시간 동안 진탕배양하였을 때였다. 각종 당공여채에 따른 Bacillus sp. JK-43의 AA-2G 생산성을 조사한 결과 ${\beta}-CD$에서 가장 높은 AA-2G 생산성을 보였으며, 식혜제도페액인 엿기름 및 밥당화액에서도 비교적 높은 AA-2G 생산성을 보였다. 또한 여러 가지 당수용체에 대한 JK-43의 CGTase의 당전이 반응을 검토한 결과 sucrose, mannitol 및 inositol에서 높은 당전이 수율인 70~90%를 나타내었다.