• 생명과학회지
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• 제26권12호
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• pp.1477-1486
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• 2016

Lactulose는 lactose의 이성질체로 galactose와 fructose의 ${\beta}$-1,4-glycosidic 결합으로 구성된 비소화성 기능성 이당으로 소장에서 분해되지 않고 대장에 도달하여 장내 유산균에 의해 이용되어 대장의 pH를 저하시켜 유해균의 증식을 억제 시키고 장내 균총을 유익한 방향으로 개선하는 효과를 가지고 있다. 또한 수용성 식이섬유로 작용하여 변비와 간성뇌질환등의 치료에 이용되고 있고 lactose에 비해 감미도 및 용해도가 우수하여 다양한 식품산업으로 유용하게 사용될 수 있는 높은 잠재적 활용가치를 보유하고 있는 기능성 당류이기도 하다. Lactulose를 생산하기 위하여 화학적 방법과 효소적 방법이 보고 되어있는데, lactose를 강알칼리 조건에서 이성화시키는 화학적 방법에 의한 lactulose의 생산은 고온, 고압의 반응 조건 및 중화 과정에서 사용되는 강산으로 인해 생성물의 과분해 및 부산물 생성에 의한 복잡한 정제과정이 요구되며 환경오염에 대한 심각한 문제를 내포하고 있다는 단점이 있다. 이러한 화학적 방법과는 달리 ${\beta}$-galactosidase 또는 cellobiose 2-epimerase와 같은 효소를 이용한 lactulose의 생산은 반응의 정밀성, 특이성, 반응공정의 안전성 및 친환경적 생산방법이라는 다양한 장점을 가지고 있다. 하지만, 효소적 생산 방법 중에서 ${\beta}$-galactosidase를 이용한 lactulose의 생산은 기질로서 유당뿐 아니라 과당을 함께 사용해야 하며 높은 기질농도에서만 반응이 이루어 지기 때문에 경제적으로 비효율적이라는 단점이 지적되고 있기도 하다. Lactulose의 효소적 생산방법에 있어서 이러한 단점을 극복하기 위하여 lactose 단일 기질로부터 높은 수율의 lactulose를 생산할 수 있는 cellobiose 2-epimerase를 이용한 lactulose생산 방법에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있지만 향후 효소 반응 공정 및 효소특성개량에 대한 지속적인 연구를 통하여 lactulose 산업적 생산을 위한 다양한 연구가 필요한 실정이다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제13권1호
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• pp.65-72
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• 1970

Bence Jones 단백질중(蛋白質中) ${\lambda}$형(型)의 N-말단(末端) 및 그 주변(周邊)의 아미노산배열(酸配列)을 결정(決定)하기 위하여 본(本) 실험(實輸)이 시도(試圖)되었던바 그 결과(結果)는 다음과 같다. 1) Bence Jones 단백질(蛋白質)을 Pronase와 Chymotrypsin으로 분해(分解)하여 얻은 Peptide중에서 Im Pr-M 및 Im Ch-M와 Ik Ch-M을 Dowex $50{\times}2$ column $1{\times}20$cm)와 Dowex $1{\times}2$ column $(0.9{\times}50{\;}cm)$을 사용(使用)하여 분리(分離)하였다. 2) ${\lambda}$형(型) Bence Jones단백질(蛋白質)의 N-말단(末端)은pyrroglutamic acid로 되어 있음을 alkali반응(反應)과 고압여지전기영동법(高壓濾紙電氣泳動法)으로 확인(確認)하였다. 3) 농염산(濃鹽酸)(12N) 반응(反應)($27^{\circ}C$, 15시간(時間))을 이용(利用)하며 Peptide중(中)의 Serine부(部)를 선택적(選擇的)으로 절단(切斷)할 수 있었다. 4) 이들 Peptide의 아미노배열순서(配列順序)는 Edman의 PTC법(法)과 소거법(消去法) 및 CarboBypeptidase A를 사용(使用)하여 결정(決定)하였다. 5) 분리(分離)한 Peptide의 아미노산배열순서(酸配列順序)는 다음과 같았다. $Im\;Ch-M\;PCA{\cdot}Ser{\cdot}Val{\cdot}Leu$ $Ik\;Ch-M\;PCA{\cdot}Ser{\cdot}Ala{\cdot}Leu1$

• 한국식품과학회지
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• 제42권5호
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• pp.593-597
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• 2010

본 연구에서는 현미의 미강으로부터 생리활성이 있는 페놀산물질을 얻기 위해 다양한 추출법을 시도하였고, 얻어진 미강 페놀산 농축물의 성분 분석 및 항산화 활성에 대해 조사하였다. 미강 추출물 중 알칼리 가수분해를 시행한 다음 에틸아세테이트로 분획하여 얻은 RBE-II의 총 폴리페놀 함량과 항산화 활성이 가장 높은 것으로 조사되었고, 페놀산 성분의 농축 및 정제를 위해 Sep-pak $C_{18}$ Vac cartridge를 통과시켜 미강 페놀산 농축물(F1-RBE-II)을 얻었다. HPLC 분석을 통해 얻어진 페놀산 성분 중 ferulic acid가 가장 많았고, p-coumaric acid, sinapic acid, vanillic acid, 그리고 syringic acid가 존재하였으며, 그 구성성분이 주로 hydroxycinnamic acid 계열에 속한다는 것을 알 수 있었다. DPPH radical과 ABTS radical 소거능에서 미강 페놀산 농축물(F1-RBEII)는 강력한 항산화 활성을 나타냈으며, ${\beta}$-CLMS을 이용한 지질산화 유도반응에서도 우수한 peroxy radical 저해능을 발휘하여, 합성 항산화제인 BHA의 활성과 비교했을 때 높은 과산화 지질억제력을 보였다. 본 연구를 통해 미강 페놀산 농축물의 성분 및 강한 항산화 능력이 확인됨으로천연 항산화제 및 지방 산화 방지제로 개발하기에 부족함이 없는 것으로 사료된다.

• Food Science and Biotechnology
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• 제18권1호
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• pp.95-102
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• 2009

The aerial parts of garland (Chrysanthemum coronarium L.) were extracted in 80% aqueous methanol (MeOH) and the concentrated extract was then partitioned using ethyl acetate (EtOAc), n-butanol (n-BuOH), and $H_2O$, successively. EtOAc and n-BuOH fractions resulted in 4 glycerides with the application of octadecyl silica gel and silica gel column chromatography. The chemical structures of the glycerides were determined using several spectroscopic methods, including nuclear magnetic resonance (NMR) and mass spectrometry (MS) as (2S)-1-O-palmitoyl-sn-glycerol (1), (2S)-1-O-oleoyl-2-O-oleoyl- 3-O-$\beta$-D-galactopyranosyl-sn-glycerol (2), (2S)-1-O-palmitoyl-2-O-linoleoyl-3-O-phosphorouscholine-sn-glycerol (3), and (2S)-1-O-linolenoyl-2-O-palmitoyl-3-O-[$\alpha$-D-galactopyrasyl-($1{\rightarrow}6$)-$\beta$-D-galactopyranosyl]-sn-glycerol (4). The free fatty acids of these glycerides were determined with gas chromatography (GC)-MS analysis following alkaline hydrolysis and methylation. These glycerides demonstrated an inhibitory effect on acyl-CoA: cholesterol acyltransferase (ACAT, compound 1: $45.6{\pm}0.2%$ at $100{\mu}g/mL$), diacylglycerol acyltransferase (DGAT, compound 1: $59.1{\pm}0.1%$ at $25{\mu}g/mL$), farnesyl protein transferase (FPTase, compound 2: $98.0{\pm}0.1%$; compound 3: $55.2{\pm}0.1%$ at $100{\mu}g/mL$), and $\beta$-secretase ($IC_{50}$, compound 4: $2.6{\mu}g/mL$) activity. This paper is the first report on the isolation of these glycerides from garland and their inhibitory activity on ACAT, DGAT, FPTase, and $\beta$-secretase.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제37권3호
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• pp.245-254
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• 2009

최근 환경오염 및 인체 유해성으로 사용이 제한 받고 있는 목재방부제인 chromated copper arsenate (CCA) 그리고 CCA의 대체방부제로 사용되고 있는 고가의 Copper Azole (CuAz)과 alkaline Copper quaternary (ACQ)를 대체하기 위하여 유기폐기물인 두부비지, $CuSO_4$ 그리고/또는 Borax를 이용하여 조제하였다. 이렇게 조제된 두부비지 목재방부제의 사용 가능성을 확인하기 위하여 갈색부후균에 대한 방부효능을 조사하고, 그 방부제가 처리된 목재시편을 FE-SEM과 EDS를 이용하여 현미경적 분석을 수행하였다. 두부비지 방부제로 처리한 목재시편은 Postia placenta와 Gloeophyllum trabeum에 대해 우수한 방부효능을 보였으며, 비지의 가수분해를 위해 사용된 산농도 및 온도의 증가, 그리고 Borax의 첨가는 방부효능을 향상시켰다. 두부비지 방부제로 처리된 시편의 현미경적 관찰을 통하여 비지 가수분해물과 구리의 반응을 통해 용탈과정 중에 용출에 대한 내성을 향상시킨다는 것을 확인할 수 있었다. 상기 결과를 토대로 두부비지 방부제가 경제성과 환경적 측면에서 목재방부제로 사용될 수 있다고 생각한다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제41권5호
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• pp.399-404
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• 1998

우리 나라에서 오랫동안 식용 및 황색 색소원으로 이용되어 온 치자(Gardenia jasminoides)열매로부터 iridoid glycoside인 geniposide를 분리, 정제한 후 ${\beta}-glucosidase$로 가수분해하여 얻은 genipin을 glycine, alanine, histidine, lysine, phenylalanine, glutamate 등 여섯 종류의 아미노산과 반응시켜 수용성 치자청색소로 전환되는 과정을 규명하였다. Genipin이 아미노산과 반응하여 청색소가 되는 과정에서 pH의 영향을 알아보기 위하여 여러 pH에서 반응을 시켜본 결과 청색소 생성의 최적조건은 pH 7.0 이었고, pH 3.0 조건에서는 청색소가 전혀 생성되지 않았으며, pH 12.0 조건에서는 미량의 청색소만 생성되었다. 아미노산의 종류에 따라서도 청색소 생성량 및 색감에 차이가 있었는데 $Iysine({\lambda}_{max}=573\;nm),\;glycine({\lambda}_{max}=595 \;nm),\;phenylalanine({\lambda}_{max}=602\;nm),\;alanine({\lambda}_{max}=595\;nm)$에 비해 $histidine({\lambda}_{max}=601\;nm)$과 $glutamate({\lambda}_{max}=601\;nm)$의 경우에는 비교적 적은 양의 청색소가 생성되었다. 청색소 생성 속도상수를 여러 온도$(60,\;70,\;80,\;90^{\circ}C,\;pH\;7.0\;phosphate$ 완충용액)에서 구하였는데, 염기성 아미노산이 중성 및 산성 아미노산에 비해 생성속도가 빨랐다. 이들 값으로부터 Arrhenius 활성화에너지를 계산한 결과 $glycine(E_A=9.8\;kcal/mol)$이 다른 아미노산$(E_A=13.3{\sim}15.4\;kcal/mol)$에 비해 특히 작은 값의 활성화에너지를 나타내었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제50권2호
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• pp.87-94
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• 2007

전통 장류 발효식품의 발효도와 저장성을 증진시키기 위하여 전통 콩 발효식품으로부터 cellulase, amylase, protease 활성 및 항균활성 물질 생성이 우수한 바실러스 HS25 균주를 분리하여 그 배양학적 특성을 검토하였다. HS25 균주는 편모와 내생포자를 가지며, 다량의 점질물을 형성하는 그람양성 간균으로 catalase 양성, oxidase 음성으로 esculin을 가수분해하였고, 16S rDNA분석 등을 통하여 Bacillus subtilis로 밝혀져 B. subtilis HS25로 명명하였다. B. subtilis HS25 균주의 생육 및 항균물질 생산을 위하여 최적 배지조성은 soluble starch 1%, yeast extract 0.5%, peptone 0.5% 및 $MgCl_2{\cdot}6H_{2}O$ 0.05%이었으며, 최적 배양온도는 $25{\sim}45^{\circ}C$, 초기 pH는 $6.5{\sim}9.5$, 최적 교반속도는 $160{\sim}200$ rpm이었고, 항균활성이 가장 높게 나타나는 배양 시간 범위는 $12{\sim}36$시간째였다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제59권4호
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• pp.285-288
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• 2016

단백질 분해효소는 단백질 내 아미노산의 펩티드 결합을 가수분해하며, 산업분야에서 가장 많이 사용되는 효소이다. 이전의 논문에서 부패한 나무로부터 Pseudoxanthomonas sp. WD12와 WD32를 분리하였다. 분비된 단백질 분해효소의 특성을 조사한 결과 WD12는 pH 9.0, $50^{\circ}C$, WD32의 경우 pH 8.0, $45^{\circ}C$에서 최적 활성을 나타내었다. 최적조건하에서 최고의 활성은 WD12는 768 unit/mL로 WD12의 활성이 WD32보다 2.6배 높았다. 금속 이온에 대한 분비효소 영향을 조사한 결과 두 균주 모두 KCl, NaCl, $CaCl_2$, $MnSO_4$를 첨가했을 때 활성이 증가하였으며, $AgNO_3$, $CuSO_4$, $FeCl_3$, $AlCl_3$를 첨가했을 때는 감소하였고, 최고의 활성은 $MnSO_4$의 첨가했을 때 두 균주 모두 활성 증가를 보인 반면 $FeCl_3$, $CuSO_4$는 활성저해를 보였다. 신종으로 생각되는 WD12 균주의 효소는 알칼리성 조건의 산업 환경에서 이용가능 하다고 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제23권12호
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• pp.1486-1494
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• 2013

Octopus vulgaris의 장관으로부터 단백질 가수분해력과 활성을 측정함으로서 높은 단백질분해효소 생성능을 가진 균을 분리하여 동정하였다. 균이 생성한 단백질분해효소는 황산암모늄침전, cellulose CM-52 양이온 교환 크로마토그래피, DEAE-Sephadex A50 음이온 교환 크로마토그래피의 3단계를 통해 정제하였다. 장관으로부터 분리한 균중 가장 높은 단백질분해효소 생성능을 가진 균은 Bacillus sp. QDV-3로 나타났으며 이균을 분리한 후 표현형 분석, 생화학적 특성, 16S rRNA 유전자염기서열분석을 통해 Bacteria역, Firmicutes문, Bacilli강, Bacillales목, Bacillaceae과, Bacillus속으로 Bacillus flexus와 99.2%의 유사성을 보이는 것으로 확인하였다. 균이 생성한 단백질 분해효소를 QDV-E로 지정하였으며 61.6 kDa의 분자량을 나타내었다. 이 효소는 pH 9.0~9.5에서 활성을 나타내었고 최적온도는 $40^{\circ}C$였으며 $50^{\circ}C$에서는 60분간 96% 이상의 활성을 보유하였다. Phenyl methyl sulfonyl fluoride (PMSF)에 의하여 활성이 억제 되었으므로 세린 알칼리성 단백 분해 효소인 것으로 결론지었다. 금속이온인 $Mn^{2+}$ 와 $Mg^{2+}$에 의하여 효소활성 상승효과를 보였으며 $Ba^{2+}$, $Zn^{2+}$, 그리고 $Cu^{2+}$에 의하여 활성이 억제되었다.

• Animal Bioscience
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• 제34권5호
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• pp.867-879
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• 2021

Objective: Fibronectin 3 (FN3) and immunoglobulin like modules (Ig) are usually collocated beside modular cellulase catalytic domains. However, very few researches have investigated the role of these modules. In a previous study, we have sequenced and analyzed bacterial metagenomic DNA in Vietnamese goats' rumen and found that cellulase-producing bacteria and cellulase families were dominant. In this study, the properties of modular cellulases and the role of a FN3 in unique endoglucanase belonging to glycosyl hydorlase (GH) family 5 were determined. Methods: Based on Pfam analysis, the cellulases sequences containing FN3, Ig modules were extracted from 297 complete open reading frames (ORFs). The alkaline, thermostability, tertiary structure of deduced enzymes were predicted by AcalPred, TBI software, Phyre2 and Swiss models. Then, whole and truncated forms of a selected gene were expressed in Escherichia coli and purified by His-tag affinity column for assessment of FN3 ability to enhance enzyme activity, solubility and conformation. Results: From 297 complete ORFs coding for cellulases, 148 sequences containing FN3, Ig were identified. Mostly FN3 appeared in 90.9% beta-glucosidases belonging to glycosyl hydrolase family 3 (GH3) and situated downstream of catalytic domains. The Ig was found upstream of 100% endoglucanase GH9. Rarely FN3 was seen to be situated downstream of X domain and upstream of catalytic domain endoglucanase GH5. Whole enzyme (called XFN3GH5 based on modular structure) and truncate forms FN3, XFN3, FN3GH5, GH5 were cloned in pET22b (+) and pET22SUMO to be expressed in single and fusion forms with a small ubiquitin-related modifier partner (S). The FN3, SFN3 increased GH5 solubility in FN3GH5, SFN3GH5. The SFN3 partly served for GH5 conformation in SFN3GH5, increased modules interaction and enzyme-soluble substrate affinity to enhance SXFN3GH5, SFN3GH5 activities in mixtures. Both SFN3 and SXFN3 did not anchor enzyme on filter paper but exfoliate and separate cellulose chains on filter paper for enzyme hydrolysis. Conclusion: Based on these findings, the presence of FN3 module in certain cellulases was confirmed and it assisted for enzyme conformation and activity in both soluble and insoluble substrate.