효모 재순환계에 의한 당밀의 연속발효를 하였다. 단계적으로 YPD배지 농도를 10g/l에서 183.5g/l로 증가시킨 후 최종 발효배지는 당밀로 하였다. 최고의 효모농도는 25g/l였고, 운전중 평균 효모농도는 23.5g/l으로 종래 회분식보다 3.4배 높았다. 최적 발효조건은 180g/l의 당밀배지를 공급하였을 때 교반속도 500rpm, 희석을 0.037$h^{-1}$였다. 이 조건을 645시간 연속 운전하였으며 최고 알코올 생산성은 4.9g$l\cdot h$로서 이때의 희석율은 0.091$h^{-1}$, 알코올 농도는 53.9g/l이었다.
Kim, Hye Ryun;Kim, Jae-Ho;Bai, Dong-Hoon;Ahn, ByungHak
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제22권12호
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pp.1749-1757
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2012
Makgeolli is a traditional rice wine favored by the general public in Korea. This study investigated the fermentation and sensory characteristics of using wild yeast strains for brewing makgeolli. A non-Saccharomyces cerevisiae strain was isolated from nuruk and termed Y197-13. It showed 98% similarity to Pichia anomala and had an optimal growth temperature of $25^{\circ}C$. Makgeolli was manufactured using koji, jinju nuruk, and improved nuruk as fermentation agents. Y197-13 makgeolli brewed with koji had alcohol and solids contents of 11.1% and 13.9%, respectively. Sweet sensory characteristics were attributed to residual sugars in makgeolli with 6% alcohol. The makgeolli had a fresh sour taste and carbonated taste. Volatile component analysis showed the isoamyl alcohol, phenylethyl alcohol, isoamyl acetate, and fatty acid, including ethyl oleate and ethyl linoleate, relative peak area was higher in Y197-13 makgeolli than in makgeolli with Saccharomyces cerevisiae. These results suggest the wild yeast, Y197-13, as a candidate for brewing makgeolli.
This study was conducted to investigate if the supplement formula may improve alcohol metabolism in healthy adult men. In a double-blinded, randomized, crossover study, subjects were administrated yeast extract mixtures (YEM, n=15), Hovenia dulcis mixtures (HDM, n=15), placebo (PLA, n=15), and control (CON, n=15) in an oral dose followed by one week washout periods. At each visit (0, 1, 2, 3, 4 week), subjects drank 450 mL, 20.1 percent alcohol after administered mixtures. Blood was drawn periodically (0, 0.25, 0.5, 1, 2, 4, 6, 15 hours). Fifteen subjects completed the protocol and were included in the analysis. Plasma ethanol concentration was lower in YEM (10 percent) and the HDM (5 percent) groups. The area under the curves (AUC) and $C_{max}$ for plasma ethanol were significantly decreased only in the YEM group, when compared with the CON group. The AUC and $C_{max}$ for plasma acetaldehyde concentration were significantly decreased in the YEM (45 and 54 percent) and the HDM (35 and 53 percent) groups respectively, when compared with PLA (p<0.01). Together, these findings validate that YEM or HDM improved alcohol metabolism and hangover syndromes, leading to reduce alcohol concentration and acetaldehyde concentration without adverse effects.
Two strains of yeast (RA-74-2 and RA-912) showing superior fermenting ability at a high temperature were isolated from soils and wastewaters by an enrichment culture method. Based on the morphological and physiological charateristics, the two strains were identified as Saccharomyces cerevisiae and Kluyveromyces marxianus, respectively. RA-74-2 was able to grow upto $43^{\circ}C$ and sustain similar fermenting ability in the temperatures range from 30 to $40^{\circ}C$. In addition, the sugar- and ethanol-tolerance of RA-74-2 were 30% (w/v) glucose and 10% (v/v) ethanol, which appeared to be higher than those of nine other industrial yeast strains currently being used in the alcohol factories. The thermotolerant ethanol fermenting yeast RA-912 showed identical growth in the temperatures range from 35 to $45^{\circ}C$ and was resistant to various heavy metals. The quality and quantity of byproducts of the isolated yeast strains in fermentation broth after fermentation at $40^{\circ}C$ and $45^{\circ}C$ were similiar with those obtained at $30^{\circ}C$. These results show that RA-74-2 can be adopted for the ethanol fermentation process where the expenses for cooling system is significant, and suggest that RA-912 may be applied in either SSF(simultaneous saccharification and fermentation) or Flash-fermentation process and RA-912 may be used as a gene donor for the development of thermotolerant ethanol-fermenting yeasts.
Red rice Yeasts는 홍국 또는 붉은 코지로 불리며 오래전부터 아시아에서 기능성 식품 친 전통의학에서 사용되고 있다. 홍국쌀에는 여러가지 생리 활성 물질을 포함하여 기능적인 2차대사산물과 6가지 유형의 색소를 생성한다. 간 질환의 주요한 원인인 알코올로 인한 알코올성 간 질환(ALD)은 단순 지방증 또는 염증으로 섬유증 및 간경변에 이르기까지 다양할 수 있으며, 장 누수 및 전신 내독소혈증을 유발하여 장장벽을 파괴하고 장내 미생물 변화를 증가시킨다. 본 연구는 홍국쌀(Monascus purpureus; RYR) 에탄올 추출물이 과량의 에탄올로 유발된 간 및 장 손상 마우스모델에서 간 및 장에 미치는 영향을 조사하였다. RYR 추출물을 10일 동안 200 mg/kg 체중/일의 농도로 C57/BL/6N 마우스에 경구 투여한 후 과량의 알코올 (5g/kg/용량)을 12시간 간격으로 3회 처리하였다. 과량의 알코올 노출은 혈장의 내독소, AST 및 ALT 활성과 간 트리글리세리드 수치를 유의적으로 증가시켰지만 RYR 처리는 이들 수치를 감소시켰다. 또한, RYR 전처리는 과량의 알코올 유발 장누수 및 간 손상에서 알코올 유발 산화 인자 단백질 및 세포사멸 인자를 유의하게 감소시켰다. 이러한 결과는 RYR이 알코올로 인한 급성 장누수 및 간 손상을 예방할 수 있음을 시사한다.
100 different yeast colonies were isolated from spontaneously fermented kiwis, persimmons, apples, pears, watermelons, grapes, grape fruits, peachs, and plums, and selected yeast strains were used to produce kiwi-persimmon mixed wine (KPMW). Among the isolates, five representative strains exhibited tolerance to sucrose, alcohol, pH, and potassium metabisulfite when compared with the control yeast strain (Saccharomyces cerevisiae KCCM 12615). All five yeast strains (Y4, Y10, Y28, Y78, and Y81) exhibited 99% 26S rDNA sequence similarity to S. cerevisiae. The pH, acidity, Brix, reducing sugar, alcohol, and organic acid contents were consistent in KPMW prepared from the S. cerevisiae KCCM 12615 and Y28 strains. KPMW made from the Y4, Y10, and Y28 strains exhibited lower quantities of free sugars than those of the KPMW made from the other yeast strains. The level of ethyl esters in KPMW prepared from the Y28 was higher than that in the other KPMWs. All strains, except for Y28, produced lower concentrations of sulfur and ketone compounds. Furthermore, the KPMW produced by the Y28 strains had total phenolic contents with 1.1 g/L, with DPPH and ABTS radical scavenging activities of 57.06% and 55.62%, respectively, and a FRAP assay value of 0.72. Our results suggest that Y28 is a promising yeast strain for producing high-quality wines.
본 연구에서는 숙취해소에 좋은 것으로 알려진 식품 소재의 주요 아미노산을 포함하여 효소 활성에 영향을 미치는 것으로 알려진 아미노산을 선택하였고, 효소 활성도가 상대적으로 높은 yeast와 rat liver 유래의 ADH 및 ALDH 효소를 대상으로 알코올 대사에 관련된 효소 활성의 촉진 효과에 대하여 검토하였다. Rat liver 유래의 ADH 활성은 처리한 아미노산 중에서 arginine에서 가장 높았다. Arginine의 첨가 농도를 달리하여 효소 활성을 측정한 결과 $10{\sim}50\;mg$/ml 농도에서 $118{\sim}120.6%$로 양성대조구의 90.6% 보다 약간 높은 것으로 나타났다. 또한, yeast 유래의 ADH 활성은 methionine에서 가장 높은 활성을 보였고, methionine의 처리 농도를 달리한 경우에서는 첨가 농도 의존적으로 높은 활성을 보였다. Rat liver 유래의 ALDH 활성은 methionine이 가장 높은 활성을 보였다. Methionine의 첨가 농도별 측정에서는 10 mg/ml에서 30 및 50 mg/ml 첨가 농도에서 보다 높은 활성을 보였으며, 이들 모든 처리 농도에서 양성대조구 보다 상당히 높은 활성을 보였다. 한편 yeast 유래의 ALDH 활성은 각 아미노산별 큰 차이는 없었으나, arginine에서 높은 활성을 보였다. Arginine의 첨가 농도별 측정에서는 처리 농도 의존적으로 활성이 약간씩 증가하는 경향을 보였으며, 양성대조구 보다 높은 활성을 나타내었다. 효모 유래 ALDH 및 rat liver 유래 ADH 효소 활성을 촉진시키는 작용을 가진 arginine을 효모 배양에 첨가시킬 경우 세포 내 ALDH 및 ADH 활성 염색 정도가 증가함으로써 arginine은 ALDH 및 ADH 활성을 촉진시키는 효능이 in vivo 실험계에서도 확인되었다. 이상의 실험 결과에서 아미노산 중에서는 arginie과 methionine이 ADH 및 ALDH 활성을 촉진시키는 작용에 의해 알코올 분해뿐만 아니라 acetaldehyde의 분해도 촉진시킬 가능성이 높아 숙취해소 효과는 물론 간 보호 효과도 동시에 있을 것으로 시사 되어 진다. 따라서 arginine과 methionine과 같은 아미노산을 주류 제품에 첨가하게 될 경우 숙취해소 경감과 간 보호 효능을 어느 정도 나타낼 수 있을 가능성이 제기되었다.
This study investigated the effect of the powder of the small water dropwort(PSWD) and brewer's yeast(BY) on the liver function and serum lipid metabolism in alcohol-consuming rats. Male Sprague-Dawley rats were fed an AIN-93 diet(control), ethanol plus control(A), ethanol plus PSWD(AS), ethanol plus BY(AB), ethanol plus PSWD and BY(ABS) diet for seven weeks. The feed intake, body weight gain and feed efficiency ratio were the lowest and in the alcohol-consuming groups. The weight of the liver, kidney, spleen and epididymis of the anatomized rats showed positive correlation with the body weight gain. Compared with group A, the content of the lipid in the serum was significantly low in the AS and AB groups. In particular, it was the most effective in the AB group. The GOT, GPT and ALP level in the serum showed a significant difference in the alcohol-consuming groups. Compared with the A group, they showed a significantly low difference in the AS and AB groups. The total cholesterol and triglyceride levels in the liver were similar in all groups. The weight of the feces was significantly different but there was no significant difference in the content of total cholesterol and triglyceride levels in the AS and AB groups. These results suggest that BY and PSWD improve the liver function, and had an effect on reducing the lipid content of the serum and feces of alcohol-consumed rats. In particular, the effect of BY which contained protein, dietary fiber and vitamin B was higher than that of PSWD.
Methanol assimilating yeast, Hansenula sp. MS-364 that has high productivity with methanol as carbon and energy source has been preserved at dept. of Microbiological engineering. Purification and properties of alcohol oxidase (E.C.1.1.3.13: oxygen oxidoreductase) were investigated in the methanol assimilating yeast, Hansenula sp. MS-364. Alcohol oxidase is related to the catalytic reaction that degrades alcohol to aldehyde and peroxide. The methanol oxidizing enzyme was purified by ammonium sulfate precipitation, DEAE-Sephadex A-50 chromatography and gel filtration on Sepharose 6B from cell-free extract. The purified enzyme preparation gave a single band in the sodium dodesyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). The molecular weight of the enzyme was calculated to be about 576,000 and molecular weight of subunit was also calculated to be 72,000. The optimal pH and temperature of the enzyme reaction were pH 7.5 and 37$\circ$C, respectively. The enzyme was unstable in acidic pH and higher temperature. The enzyme was not specific for methanol and also oxidized lower primary alcohols. The Km value for methanol was 2.5 mM and that for ethanol was 1.66 mM. The enzyme was heavily inhibited by metal ions such as Hg$^{2+}$, Ag$^{2+}$, Cu$^{2+}$. The high concentration of EDTA and sulfhydryl reagents strongly inhibited the enzyme activity. The component of coenzyme was determined to flavin adenine dinucleotide.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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