• 제목/요약/키워드: 4-glucanase

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아가리쿠스로부터 분리한 $\beta$-glucan과 그 올리고당류의 HT-29 인체 대장암 세포에 대한 항암 활성에 관한 연구 (Study on the Anti-HT-29 Human Colon Cancer Activity of $\beta$-Glucans and Their Enzymatically Hydrolyzed Oligosaccharides from Agalicus blazei Murill)

  • 이미영;김기훈;김예운;장헌길;이동석
    • 미생물학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.319-325
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    • 2006
  • 칡을 첨가하여 배양한 아가리쿠스버섯(Agaricus blaxei Murill)으로 부터 열수추출, gel filtration chromatography, DEAE ion exchange chromatography를 통하여 아가리쿠스 $\beta$-glucan (AG)을 추출하였다. 추출한 아가리쿠스 $\beta$-glucan에 Bacillus megaterium 유래의 endo-$\beta$-(1$\rightarrow$6)-glucanase를 처리하여 올리고당류(AO)를 얻었다. 이렇게 얻은 AG와 AO를 이용하여 HT-29 인체 대장암 세포에 대한 항암 활성을 조사한 결과, 암세포의 성장 억제 효과는 시료의 처리 농도에 의존적으로 증가하였으며, apoptosis assay에서 암세포의 apoptosis 유발이 농도에 의존적으로 증가되었다. 또한, 암세포의 세포 주기를 분석한 결과, apoptosis 발생을 뜻하는 G0 (sub-G1)기와 G1기의 비율이 증가한 반면 S기와 G2/M기는 대조군에 비해 감소되었다. 이러한 결과를 바탕으로 암세포의 apoptosis 증가에 대한 AO의 작용이 어떤 유전자와 연관이 있는지를 알아보기 위하여 cDNA microarray를 통해 유전자의 발현율을 검색한 결과, apoptosis의 내부 외부 경로에 영향을 주는 유전자(TNESE9, TNFRSF9, FADD, CASP8, BAD, CRADD, CASP9 등)의 발현이 증가되었고 세포 분열 주기의 진행과 관련된 유전자(CCND2와 CDK2)의 발현이 감소되었으며, 세포 분열 주기를 지체시키는 유전자 (CDKN2A)의 발현은 증가되었다. 또한, 사이토카인을 암호하는 유전자 (IL6, IL18, IL6R 등)와 tumor suppressor와 관련된 유전자 (CEACAM1, TP53BP2, IRF1및 PHB)의 발현이 2배 이상 증가된 것을 확인할 수 있었다. 따라서 HT-29 인체 대장암세포에 대한 AO의 성장 억제 작용은 G0/Gl기를 지체시켜 암세포 증식을 억제하고 apoptosis에 의해 암세포를 사멸시키는 항암 활성을 나타내는 것으로 확인되었으며, 특허 AO가 AG보다 현저한 활성을 보였다. 더 나아가 아가리쿠스 $\beta$-glucan (AG)과 올리고당류 (AO)는 항암 활성을 가진 대체 의약 소재로 개발될 수 있을 것으로 기대된다.

줄지렁이 중장에서 분리한 Coelomic cytolytic factor-유사 유전자의 클로닝 및 염기서열 분석에 관한 연구 (Molecular Cloning and Sequence Analysis of Coelomic Cytolytic Factor-like Gene from the Midgut of the Earthworm, Eisenia Andrei)

  • 백남숙;이명식;박상길;김대환;탁은식;안치현;;박순철
    • 유기물자원화
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    • 제16권4호
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    • pp.64-73
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    • 2008
  • glysosyl hydrolase의 하나인 CCF 유사 유전자를 지렁이 Eisenia anderi의 중장으로부터 분리하여 클로닝하였다. 이 유전자의 전체 염기서열 크기는 1,152bp로 나타났으며 개시코돈을 포함하여 384개의 아미노산을 인코딩한다. N-말단 지역의 17개 잔기들은 signal peptide이다. CCF 관련 유전자의 아미노산 서열을 분석한 결과 본 연구에서 분리한 CCF 유사 유전자는 glycosyl hydrolase family 16 (GHF16)에 속하며, 다른 종의 지렁이에서 밝혀진 CCF 및 CCF-유사 단백질과 79~99%의 높은 상동성을 보였다. 여러 지렁이 종에서 분리된 CCF 및 CCF-유사 단백질들은 가수분해활성에 중요한 polysacchride-binding motif와 glucanase motif가 100% 상동성을 나타냈다. 본 연구의 대상종과 유사종인 E. fetida에서 분리된 CCF는 이 종의 서식지가 미생물 활성이 높은 부패 유기질층이기 때문에 다른 종의 CCF에 비해 높은 기질인식 특이성을 갖고 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 사실은 본 연구에서 분리한 CCF도 넓은 기질 특이성을 갖고 있을 가능성을 제시해 주고 있으며 이는 산업적 응용 측면에서 유용한 특징 중의 하나라고 생각된다. BLASTX를 이용한 계통수 분석 결과 GHF16 효소는 크게 후생동물군, 녹색식물군, 진정세균군 등의 세 그룹으로 나눌 수 있었으며, 후생동물군의 GHF16은 다시 촉수담륜동물형와 탈피동물형(후생동물형 포함)으로 나뉘어졌다. 본 연구에 의해 E. andrei로부터 분리된 CCF-유사 단백질의 더 많은 생물학적 특성 연구를 통해 ${\beta}$-D-글루칸의 분해 및 생산을 조절하는 산업적 활용이 가능할 것으로 사료된다.

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Effect of Exogenous Fibrolytic Enzyme Application on the Microbial Attachment and Digestion of Barley Straw In vitro

  • Wang, Y.;Ramirez-Bribiesca, J.E.;Yanke, L.J.;Tsang, A.;McAllister, T.A.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제25권1호
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    • pp.66-74
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    • 2012
  • The effects of exogenous fibrolytic enzymes (EFE; a mixture of two preparations from Trichoderma spp., with predominant xylanase and ${\beta}$-glucanase activities, respectively) on colonization and digestion of ground barley straw and alfalfa hay by Fibrobacter succinogenes S85 and Ruminococcus flavefaciens FD1 were studied in vitro. The two levels (28 and 280 ${\mu}g$/ml) of EFE tested and both bacteria were effective at digesting NDF of hay and straw. With both substrates, more NDF hydrolysis (p<0.01) was achieved with EFE alone at 280 than at 28 ${\mu}g$/ml. A synergistic effect (p<0.01) of F. succinogenes S85 and EFE on straw digestion was observed at 28 but not 280 ${\mu}g$/ml of EFE. Strain R. flavefaciens FD1 digested more (p<0.01) hay and straw with higher EFE than with lower or no EFE, but the effect was additive rather than synergistic. Included in the incubation medium, EFE showed potential to improve fibre digestion by cellulolytic ruminal bacteria. In a second batch culture experiment using mixed rumen microbes, DM disappearance (DMD), gas production and incorporation of $^{15}N$ into particle-associated microbial N ($^{15}N$-PAMN) were higher (p<0.001) with ammoniated (5% w/w; AS) than with native (S) ground barley straw. Application of EFE to the straws increased (p<0.001) DMD and gas production at 4 and 12 h, but not at 48 h of the incubation. EFE applied onto S increased (p<0.01) $^{15}N$-PAMN at 4 h only, but EFE on AS increased (p<0.001) $^{15}N$-PAMN at all time points. Prehydrolysis increased (p<0.01) DMD from both S and AS at 4 and 12 h, but reduced (p<0.01) $^{15}N$-PAMN in the early stage (4 h) of the incubation, as compared to non-prehydrolyzed samples. Application of EFE to barley straw increased rumen bacterial colonization of the substrate, but excessive hydrolytic action of EFE prior to incubation decreased it.

Replacement value of cottonseed meal for soybean meal in broiler chicken diets with or without microbial enzymes

  • Abdallh, Medani Eldow;Musigwa, Sosthene;Ahiwe, Emmanuel Uchenna;Chang'a, Edwin Peter;Al-Qahtani, Mohamed;Bhuiyan, Momenuzzaman;Iji, Paul Ade
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제62권2호
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    • pp.159-173
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    • 2020
  • A 4×2 factorial feeding trial was designed to investigate the effect of replacing soybean meal (SBM) with cottonseed meal (CSM) in wheat/sorghum/SBM-based diets fed with or without microbial enzymes in diets on the performance, visceral organ development and digestibility of nutrients of broiler chickens. Four graded levels of CSM - none (0%), low (4%, 8%, and 12%), medium (5%, 10%, and 15%), and high (6%, 12%, and 18%) of complete diets in starter, grower and finisher, respectively were fed with or without 100 mg/kg of xylanase and β-glucanase blend. Eight isocaloric and isonitrogenous diets were formulated using least-cost method to meet the nutrient specifications of Ross 308 male broilers. Each treatment was randomly assigned to 6 replicates (10 birds per replicate). There were CSM-enzyme interactions (p < 0.05) on feed intake (FI) and weight gain (WG) in the starter phase. Enzyme supplementation improved (p < 0.05) feed conversion ratio (FCR) in the grower and finisher phases, and increased WG in growing and finishing birds. CSM inclusion reduced (p < 0.05) the weight of gizzard and proventriculus in starter chicks, while these organs were bigger (p < 0.05) in the grower phase. The test ingredient decreased (p < 0.05) small intestinal weight in starter and grower birds. The CSM increased the absolute weight of thighs (p < 0.05) while breast meat was increased (p < 0.01) by enzyme addition. Starch digestibility was improved (p < 0.01) by enzyme inclusion and decreased (p < 0.01) by CSM. Enzyme supplementation improved (p < 0.05) the ileal digestibility of gross energy and protein. The results demonstrate that CSM can substitute up to 90% SBM in broiler chicken diets without compromising performance, and the nutritive value of CSM-containing diets can effectively be improved by enzyme supplementation.

Effects of dietary enzyme cocktail on diarrhea and immune responses of weaned pigs

  • Kang, Joowon;Cho, Jeeyeon;Jang, Kibeom;Kim, Junsu;Kim, Sheena;Mun, Daye;Kim, Byeonghyeon;Kim, Younghwa;Park, Juncheol;Choe, Jeehwan;Song, Minho
    • 농업과학연구
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    • 제44권4호
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    • pp.525-530
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    • 2017
  • Weaning is the most stressful event for nursery pigs because they are moved from familiar to unfamiliar environments. In addition, weaned pigs have immature digestive and immune systems. This situation makes weaned pigs susceptible to diseases and makes the absorption of nutrients from diets difficult. A feed approach, such as dietary enzyme supplementation, can be considered a solution. This study investigated the effects of dietary enzyme cocktail on diarrhea and immune responses of weaned pigs. A total 36 weaned pigs ($5.92{\pm}0.48kg\;BW$; 28 d old) were randomly allotted to 2 dietary treatments (3 pigs/pen, 6 replicates/treatment) in a randomized complete block design. The dietary treatments were a typical diet based on corn and soybean meal (CON) and CON with 0.05% enzyme cocktail (Cocktail; combination of xylanase, ${\alpha}-amylase$, protease, ${\beta}-glucanase$, and pectinase). Pigs were fed their respective diets for 6 wk. Incidence of diarrhea, packed cell volume (PCV), white blood cells (WBC) count, and immunoglobulin content were measured. A significantly lower incidence of diarrhea (p < 0.05) was observed in the Cocktail group as compared with the CON group. The Cocktail group also showed a decreased PCV (p < 0.1) on d 3 after weaning than the CON group. However, no differences were observed for number of WBC and contents of immunoglobulin G, M, and A between the Cocktail and CON groups. Consequently, inclusion of an enzyme cocktail in diets for weaned pigs had a positive influence on gut health by reducing the incidence of diarrhea in the present study.

Effects of dietary enzyme cocktail on growth performance, intestinal morphology, and nutrient digestibility of weaned pigs

  • Kim, Yunkang;Baek, Jangryeol;Jang, Kibeom;Kim, Junsu;Kim, Sheena;Mun, Daye;Kim, Byeonghyeon;Kim, Younghwa;Park, Juncheol;Choe, Jeehwan;Song, Minho
    • 농업과학연구
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    • 제44권4호
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    • pp.513-518
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    • 2017
  • Soybean, one of most widely used swine feed component in the world, contains non-starch polysaccharides (NSP). The digestive system of weaned pigs is not yet fully developed, and thus weaned pigs cannot easily digest diets based on corn and soybean meal. Dietary exogenous enzymes supplementation has been intensively investigated to assist digestion of anti-nutritional factors, such as NSP. This experiment was conducted to investigate the effects of dietary enzyme cocktail on growth performance, intestinal morphology, and nutrient digestibility of weaned pigs. A total 36 weaned pigs ($5.92{\pm}0.48kg\;BW$; 28 d old) were randomly allotted to 2 dietary treatments (3 pigs/pen, 6 replicates/treatment) in a randomized complete block design. The dietary treatments were a typical diet based on corn and soybean meal (CON) and CON with 0.05% enzyme cocktail (Cocktail; mixture of xylanase, ${\alpha}-amylase$, protease, ${\beta}-glucanase$, and pectinase). Pigs were fed their respective diets for 6 wk. Growth performance, morphology of ileum, apparent ileal digestibility (AID) and apparent total tract digestibility (ATTD) of dry matter, crude protein, and energy of weaned pigs were measured. No significant differences (p > 0.05) were observed for growth performance for the duration of the experimental period, and morphology of ileum, and nutrient digestibility between CON and Cocktail treatment groups. Therefore, the results from the current study indicated that enzyme cocktail supplementation in diets had no influence on growth performance, intestinal morphology, and nutrient digestibility of weaned pigs.

Clostridium 종을 이용한 미역으로부터 아세톤, 부탄올, 에탄올 (ABE) 생산 (Acetone, Butanol, Ethanol Production from Undaria pinnatifida Using Clostridium sp.)

  • 권정은;곽승희;김진아;류지아;박상언;백윤서;허아정;김성구
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제45권3호
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    • pp.236-242
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    • 2017
  • 본 연구에서는 미역을 이용하여 초고온 열산 가수분해, 효소 당화, 발효과정을 거쳐 아세톤, 부탄올, 에탄올을 생성하는 실험에 대해 진행하였다. 초고온 열산 가수분해에서의 최적 조건은 10%의 slurry, 270 mM의 황산, $160^{\circ}C$에서의 7.5분이었다. 초고온 열산 가수분해는 열처리 시간을 줄이고 적은 농도의 황산을 사용해도 더 많은 당과 적은 저해물질을 생성해 낸다는 장점이 있다. 효소 당화에서는 Viscozyme L (${\beta}-glucanase$, Novozymes)을 12 unit/ml으로 처리하는 것이 25.1 g/l로 가장 많은 단당을 생성했다. 발효에서는 C. acetobutylicum KCTC 1724이 비교적 낮은 pH 5.0에서 많은 아세톤, 부탄올, 에탄올을 생성하는 장점이 있었지만 mannitol을 모두 소비하지 못하는 단점이 있어 고농도의 mannitol 배지에 순치한 C. acetobutylicum KCTC 1724을 사용하여 발효를 진행하였다. 그 결과, 아세톤, 부탄올, 에탄올이 각각 0.99 g/l, 5.62 g/l, 2.44 g/l로 순치하지 않은 C. acetobutylicum KCTC 1724를 이용해 발효했을 때 보다 부탄올은 2.45 g/l, 에탄올은 1.10 g/l 증가했으며 수율($Y_{ABE}$)은 0.24에서 0.37로 증가했다.

보리의 발아정도가 맥아의 ${\beta}$-glucan 용해성 및 맥주의 점도에 미치는 영향 (Effects of Malt Modification on ${\beta}$-Glucan Solubility and Beer Viscosity)

  • 이영택
    • 한국식품과학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.360-363
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    • 2008
  • 발아시간에 따라 덜 변형된 맥아(60시간 발아)와 적절히 변형된 맥아(96시간 발아)의 총, 불용성 및 수용성 ${\beta}-glucan$ 함량을 측정하였다. 보리의 총 ${\beta}-glucan$ 함량은 3.96%였으며 발아 중에 감소하였는데 덜 변형된 맥아에서는 1.02%인 반면에 적절히 변형된 맥아에서는 0.18%로 급격히 감소하였다. 적절히 변형된 맥아는 $21^{\circ}C$$45^{\circ}C$ 추출온도에서 ${\beta}-glucan$ 용해성이 덜 변형된 맥아에 비해 현저하게 증가하였다. 변형정도가 다른 두가지 맥아에 대하여 당화온도별로 당화 후 맥즙과 맥주의 점도를 분석하였다. 당화온도가 $45-75^{\circ}C$로 증가함에 따라 맥즙과 맥주의 점도가 증가하였으며 적절히 변형된 맥아가 덜 변형된 맥아에 비해 점도의 상승이 크지 않았다. 이는 적절히 변형된 맥아는 덜 변형된 맥아에 비해서 당화과정중에 ${\beta}-glucan$ 용해성이 상대적으로 높지만 초기 ${\beta}-glucan$의 함량이 낮을 뿐 만 아니라 맥아에 충분히 합성되어 발달된 ${\beta}-glucanse$의 활성에 의해 당화과정 중에 용출되어지는 ${\beta}-glucan$의 분해가 이루어지기 때문인 것으로 판단되었다.

GIS 산업에 있어서 지리학의 역할 및 수요에 대한 분석 (The Analyses of Geographers지 Roles and Demands in Korean GIS Industries)

  • 장은미
    • 대한지리학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.643-664
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    • 2004
  • 본고는 지리학의 사회참여라는 주제 하에 한국의 지리학 전공자가 GIS 산업에 기여한 것과 수행한 역할을 가늠해보고자 시작되었다. 후학들의 기대수준과 실제적인 지리정보시스템을 비 지리학자의 요구사항과의 간격을 최소화하기 위하여, GIS 산업 현장에서 인정하고 있는 자격증 사안에 대한 소개와 향후 GIS산업의 방향을 예측하는 자료를 생산하는 것이 본고의 목적이다. 한국의 GIS 산업의 시기별 특성과 각 단계에 있어 지리학 전공자의 기여도 정리하였으며, 주요기관별 지리학 전공자의 비중 및 수행업무에 관한 인터뷰를 실시하였다. 또한 GIS 사업에 관련된 공공기관의 2003년 2004년의 중장기 기술개발 및 사업개발 계획을 분석하여 차후에 GIS 산업방향을 예측할 수 있도록 하였다. 설문지를 통하여 산업계와 연구계의 수요분석을 시행하고 그 결과는 GIS 산업의 진출을 위한 지리학과의 GIS교육의 SWOT (강점, 약점, 기회, 위협)분석으로 정리하였다. 분석결과 실습과 프로그래밍 중심의 훈련이 강조된 반면, 지리학과의 강점에 해당되는 다양한 세계 지리적 지식, 인간과 환경을 아우르는 종합적 시각. 통합능력, 학제간 연구훈련 등은 저평가되고 있었다. 대기업에서의 지리학과 전공자의 비중이 오히려 높았으며 이는 중소기업이 보다 구체적인 프로그램 구현부분에 기술적으로 치중하기 때문이다. 텔레매틱스와 같이 신성장동력으로 일컬어지는 산업에 GIS가 일부 포함되어 있기에. 지리학과의 GIS 교육은 문화지리와 연계된 지역마케팅, GIS 교육 분야, 새로운 위치기반의 서비스 모형개발 등에 기회가 있다고 여겨지며. 이는 학제간 협력 보다는 지리학내의 협동연구를 통한 핵심 역량 강화에 치중해야할 것을 시사한다. 보여준다.57장, 보조지 1장)이었으나, 수리 후 가로 25.8cm, 세로 39.4cm, 책의 두께는 1.9cm, 판본 64장(본문 57장, 보조지 1장, 겉표지 앞과 뒤 각1장, 보호지 앞과뒤 각2장)으로 가로 0.5cm, 세로 0.5cm, 두께 0.4cm, 판본 6장이 증가하는 등의 외형적 변화가 발생하였다.Polyacrylamide gel disc 전기(電氣) 영동(泳動)에서 L-c fraction은 pH 4. 3 gel에서는 명확(明確)한 단일(單一)의 단백질(蛋白質) 밴드를 보여주었으나, pH 8.3 gel에서는 아직도 두 개의 이상(以上)의 밴드가 검출(檢出)되었다. 4. 그러나 L-c fraction은 효모(酵母) 세포벽(細胞壁)의 다당류(多糖類) 성분중(成分中)에서 오직 glucan에 대한 ${\beta}-1$, 3-glucanase의 기질(基質) 특이성(特異性)만을 나타내었다. 따라서 L-c fraction을 zymolyase의 부분(部分) 정제(精製) 표품(標品)으로써 용해(溶解) 촉진(促進) 인자(因子)에 관(關)한 연구(硏究)에 제공(提供)하고져 동결(凍結) 건조(乾燥)하였다. used for court dress and official uniforms in the royal court. 4. Sa(紗) and Ra(羅) whose features have been examined we Gapsa(甲紗), Sun-in (純仁), Gosa(庫紗), Gwansa(官紗), Jusa(走紗), Eunjosa(은조사), Gwangsa(廣紗), Waesa(倭紗), Dorisa(도리사), Gong-yangsa(공양사), Rasa(羅紗), Danghangra(唐亢羅),