• 제목/요약/키워드: Bacillus ${\alpha}$-amylase

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연료용 알콜 생산을 위한 타피오카 전분의 액화 및 당화 (Liquefaction and Saccharification of Tapioca Starch for Fuel Ethanol Production)

  • 김기호;박성훈
    • KSBB Journal
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    • 제10권3호
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    • pp.304-316
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    • 1995
  • 액화 실험에서 BAN과 Termamyl을 비교할 때 전반적으로 Termamyl이 우수했으며 Termamyl을 (0.00625% ~0.025% 범위로 첨가하였을 때 첨가량 증가에 따른 액화반응 촉진이 뚜렷이 관찰되였다. Termamyl 240uc의 경우 타파오카에 대해 최소 0 0.0125 (v/w)% 이상이 필요하였고, 반응시간은 2 시간 정도가 석당하였다. 최적온도는 $90∼95^{\circ}C$이었고 pH는 5.8 부근이 최척이였다. 반응초기 점도가 매우 높게 나타나는데 호화속도를 약간 줄이가 위해 초기 온도를 $70^{\circ}C$정도로 낮추는 갯이 좋았다. 당화실험에서는 Novo AMG 및 국내 도일 산엽 당 화효소 모두 액화된 타피오카 용액을 잘 당화시켰다. 그러나 Novo AMG와 도일 당화효소의 활성은 기 질 에 따라 약간썩 탈랐다. 즉 이당류인 말토오스를 기 질 로 할 때는 Novo AMG의 단위 부피당 활성이 도일 당화효소의 약 1.2배이였으나, 전분을 기질로 할 때는 활성비가 1.5배였다. 경시적으로 볼 때 초기에는 당화 속도가 빨랐고 포도망이 축적되는 후기에는 당화속도 가 감소하였다. 당화의 최적온도는 약 $55∼60^{\circ}C$ 부근이었고 pH는 조절하지 않는 경우 (pH 5.7)와 조절 한 경우 (pH 4.3)간에 차이가 없었다. 85% 이상의 당화를 위해서는 타피오카 샤용량에 대해 Novo AMG 400uc을 기준으로 O.0625(v/w)% 이상, 그 리고 10시간 이상의 반응사간이 필요하였다.

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Bacillus subtilis HJ18-4를 이용하여 제조한 대맥장의 품질 특성 (Quality Characteristics of Black Soybean Paste (Daemaekjang) Prepared with Bacillus subtilis HJ18-4)

  • 김지연;이선영;박나영;최혜선
    • 한국식품과학회지
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    • 제44권6호
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    • pp.743-749
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    • 2012
  • 별미장은 메주를 다른 방식으로 띄운다든가 대두 이외의 부재료를 섞어 특별한 맛을 낸 장 또는 계절에 따라 별미로 담아 먹는 단기장을 의미하며, 대맥장은 검정콩과 보리를 이용하여 만든 별미장이다. 본 연구에서는 효소 활성 및 항균 활성이 뛰어난 B. subtilis HJ18-4 균주를 이용하여 제조한 대맥장의 발효 중 품질특성을 평가하였다. ${\alpha}$-Amylase와 protease 활성은 발효 후 6 또는 9일째 급격히 상승했다가($41.45{\pm}0.3-42.72{\pm}0.16$, $21.84{\pm}0.24-23.11{\pm}0.35unit/g$), 이후 일정하거나 약간 감소하였으며, 환원당 함량은 ${\alpha}$-amylase 활성과 일치하는 변화를 보여 발효 6일째 가장 높은 값을 나타내었으며 이후 감소하였다. 아미노태 질소 함량은 23일째 $173.78{\pm}3.51-195.63{\pm}1.51mg%$까지 증가하다가 이후 비교적 일정하였으며, 암모니아태 질소 함량은 발효 후 6일째에 급격히 증가하였다가 9일째부터 다시 감소하였다. 혐기성 총균수와 유산균수는 발효 기간 중 약간 증가하였다가 감소하였으며, 유산균수가 $7.91{\pm}0.05-8.17{\pm}0.02log\;CFU/g$으로 높은 값으로 나타났다. 효소 활성, 환원당 및 질소 함량, 혐기성 총균수와 유산균수는 처리구별 유의한 차이를 보이지는 않았으나 호기성 총균수와 B. cereus 생균수는 발효 30일에 B. subtilis HJ18-4 처리구가 대조구에 비하여 유의하게 낮은 수치를 보였으며, treat-2 보다 treat-1이 유의하게 낮았다. 다른 품질 특성은 비슷하면서 일반 세균과 B. cereus가 가장 낮게 검출되어 안전성이 우수한 treat-1의 경우, glutamic acid가 높은 값으로 나타나 관능적으로 우수할 것으로 판단되며, succinic acid와 lactic acid도 다량 검출되었다. 대맥장은 30일간 발효 시 가식 가능한 아미노태 질소가 생산되며, 암모니아태 질소 함량이 낮아져 불쾌취가 감소되고, 다량의 glutamic acid를 비롯한 아미노산과 유기산, 그리고 유산균이 풍부하여 관능성과 영양성이 우수한 것으로 평가되었다. 또한 B. subtilis HJ18-4 적용 메주를 이용하여 장을 제조하면 일반 세균과 B. cereus 억제 효과가 뛰어나 안전성이 확보되므로 여러 다른 장류에도 응용해 볼 수 있을 것이다.

생전분으로부터 에탄올 생산이 증진된 전분 분해성 산업용 Saccharomyces cerevisiae의 개발 (Construction of Amylolytic Industrial Strains of Saccharomyces cerevisiae for Improved Ethanol Production from Raw Starch)

  • 임영금;박진영;이자연;최승현;진종언;고현미;김일철;배석
    • 미생물학회지
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    • 제49권2호
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    • pp.200-204
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    • 2013
  • 생전분으로부터 에탄올을 효율적으로 생산하는 전분 분해성 산업용 Saccharomyces cerevisiae를 제조하기 위해 생전분을 발효하는 모균주(ATCC 9763/$YIp{\delta}AGSA{\delta}$)의 염색체내 ribosomal DNA loci에 double 18S rDNA-integration 시스템을 이용하여 Bacillus amyloliquefaciens ${\alpha}$-amylase 유전자(Amy) 혹은 Aspergillus awamori glucoamylase 유전자(GA1)를 다중도입시켰다. 얻어진 형질전환 균주들 중 생전분으로부터 가장 효율적으로 에탄올을 생산하는 균주(ATCC 9763/$YIp{\delta}AGSA{\delta}$/YIpAG2rD)의 발효 3일째 에탄올 생산은 모균주에 비해 1.5배 높았다. 이 새로운 균주는 생옥수수 전분이 20% (w/v) 함유된 배지에서 3일간 발효를 통해 에탄올 9.2% (v/v) (72 g/L)를 생산하였고, 생전분 함유량의 75%를 소비하였다.

Overexpression of Thermoalkalophilic Lipase from Bacillus stearothermophilus L1 in Saccharomyces cerevisiae

  • Ahn, Jung-Oh;Jang, Hyung-Wook;Lee, Hong-Weon;Choi, Eui-Sung;Haam, Seung-Joo;Oh, Tae-Kwang;Jung, Joon-Ki
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제13권3호
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    • pp.451-456
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    • 2003
  • An expression vector system was developed for the secretory production of recombinant Bacillus stearothermophilus L1 lipase in Saccharomyces cerevisiae. The mature L1 lipase gene was fused to ${\alpha}-amylase$ signal sequence from Aspergillus oryzae for the effective secretion into the culture broth and the expression was controlled under GAL10 (the gene coding UDP-galactose epimerase of S. cerevisiae) promoter. S. cerevisiae harboring the resulting plasmid successfully secreted L1 lipase into the culture broth. To examine an optimum condition for L1 lipase expression in the fed-batch culture, L1 lipase expression was induced at three different growth phases (early, mid, and late-exponential growth phases). Maximum product on of L1 lipase (1,254,000 U/l, corresponding to 0.65/1) was found when the culture was induced at an early growth phase. Secreted recombinant L1 lipase was purified only through CM-Sepharose chromatography, and the purified enzyme showed 1,963 U/mg of specific activity and thermoalkalophilic properties similar to those reported for the enzyme expressed in Escherichia coli.

김치에서 분리한 Lactococcus lactis가 생산하는 박테리오신의 정제 및 특성 (Purification and Characterization of the Bacteriocin Produced by Lactococcus sp. KD 28 Isolated from Kimchi)

  • 이지영;최낙식;전성식;문자영;강대욱
    • 생명과학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.180-188
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    • 2015
  • 김치로부터 분리한 L. sp. KD 28은 펩타이드성 항균물질인 박테리오신을 생산하였다. 이 박테리오신은 ${\alpha}$-chymotrypsin, proteinase K, lipase, ${\alpha}$-amylase, carboxypeptidase A 효소에 대해서 매우 민감한 반응을 보였다. 낮은 pH 2.0에서 약 염기성의 pH 8.0까지는 항균활성을 온전히 유지하였으나 pH 8.0 이상에서는 항균활성이 감소하기 시작하여 pH 12.0에서는 25%로 감소하였다. L. sp. KD 28는 16S rRNA 분자계통학적 분석을 한 결과 L. lactis와 99% 상동성을 보였다. 또한 김치에서 분리한 L. sp. KD 28이 생산하는 박테리오신은 acetonitrile, isopropanol, methanol, chloroform 및 acetone 등의 유기용매 최종 농도 50%에서 항균활성은 영향을 받지 않았다. 열 안정성의 경우 $80^{\circ}C$까지 한 시간의 열처리에 안정하였으나 $100^{\circ}C$에서는 20분 이상의 열처리에 의해 항균활성이 감소하여 50분간 열처리할 경우 항균활성이 나타나지 않았다. 또한 이 박테리오신은 그람 음성보다는 양성 세균인 M. luteus IAM 1056, L. delbrueckii subsp. lactis KCTC 1058, E. faecium KCTC 3095, B. cereus KCTC 1013, B. subtilis KCTC 1023, S. aureus subsp. aureus KCTC 1916, B. megaterium KCTC 1098, B. sphaericus KCTC 1184 및 L. ivanovii subsp, ivanovii KCTC 3444 등에 대해서 항균활성을 보였다. 박테리오신을 SP-Sepharose 이온교환크로마토그래피로 부분 정제한 후 RP-HPLC 를 통해서 최종적으로 정제하여 tricine-SDS-PAGE를 통해 분자량을 확인한 결과 약 3.4 kDa로 나타났다.

배지최적화를 통한 재조합 바실러스 서브틸리스에서 바실러스 아밀로리퀴파시엔스 유래 γ-글루타밀펩타이드전달효소의 대량생산 (Overproduction of a γ-glutamyltranspeptidase from Bacillus amyloliquefaciens in Bacillus subtilis through medium optimization)

  • 조혜빈;제텐드라 쿠마르 로이;박우진;전병운;김영완
    • 한국식품과학회지
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    • 제49권6호
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    • pp.610-616
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    • 2017
  • 본 연구를 통해 BAGGT를 재조합 B. subtilis를 이용하여 대량 생산하기 위하여 유전자 클로닝, 발현 시스템 구축 및 배지 최적화를 진행하였다. 이중프로모터 시스템을 이용하여 야생형 균주에 비해 42배 효소 생산성이 향상된 발현 시스템을 구축하였다. 또한 PBD 분석을 통해 당밀과 CSL이 재조합 B. subtilis 시스템에서 BAGGT의 생산성에 큰 영향을 주는 인자임을 확인하였으며, 염류의 첨가에 의한 효소 생산성 증대 효과는 미비하거나 부정적이었다. 탄소원으로 당밀을 선택하고 고가의 질소원인 트립톤을 저가의 CSL로 교체한 후 CCD 분석을 통해서 결정된 최적배지 사용 시 최적화 이전의 LB 배지 대비 4.3배의 생산성 증대를 이루었으며, 이는 LB 배지에서 야생형 균주의 BAGGT 생산성 대비 180배의 효소 생산성 개선에 해당하였다. 본 연구를 통해 식품용 효소로서 BAGGT의 대량생산을 위한 공정을 구축하였으며, 이후 정미성 소재 생산에 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

Bacillus polyfermenticus SCD의 생균제로서의 특성 (Chayacterization of Bacillus polyfermenticus SCD as a Probiotic.)

  • 전경동;김혜진;이광호;백현동;강재선
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.359-366
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    • 2002
  • B. polyfermenticus SCD와 상업적으로 사용되는 생균제들의 pH 2.0, 3.0에서 내산성을 비교한 결과, 2시간에서의 생존율은 pH 2.0, 3.0에서 각각 85.6과 92.6%의 생존율을 나타내었으며 4시간에서도 각각 62.8%와 81.2%의 높은 생존율을 나타내었다. B. polyfermenticus SCD의 인공담즙산에 대한 내성을 확인한 결과, 인공담즙산이 함유되지 않은 대조구($3.2$\times$10^{7}$ CFU/ml)보다 균수($6.5$\times$10^{7$ CFU/ml)가 더 많이 증식되었다. 또한 B. polyfermenticus SCD는 비타민 $B_1$, $B_2$를 생산하고 장내유해균웨 의한 비타민 B군의 분해를 억제하여 영양을 공급한다. 게다가 비타민 C를 다량 생산하여 공급하므로 비타민 C의 항산화작용에 의한 피부노화 방지 및 항암작용 등의 여러 가지 효능들도 기대할 수 있다. B. polyfermenticus SCD의 소화력을 다른 Bacillus sp.과 비교했을 때 지방소화력은 비슷한 활성을 나타내었으나, 전분 소화력은 약 2배, 단백소화력은 약 25배의 높은 소화력을 가지고 있었다. B. polyfermenticus SCD는 낮은 pH에서도 안정성이 확보되었으며 저장온도는 가혹조건($40^{\circ}C$, RH 70%)에서 26.8%거 비교적 낮은 안정성을 나타내었을 뿐 저온 및 실온에서는 매우 안정하였다. 그리고 수중에서와 5% glucose용액, 고농도의 NaCl 에서도 매우 높은 안정성을 나타내어 식품을 포함한 다양한 형태의 제품에 적용했을 때에도 그 안정성이 탁월하여 응용성이 크다고 할 수 있겠다. B. polyfermenticus SCD복용에 따른 장내균총의 변화에서는 Salmonella, E. coli, Staphylococcus등 유해균의 유의성 있는 감소효과를 나타내었으며, 유익균과의 공생작용과 유익균에 대한 생육촉진작용을 나타내었다. 장내 암모니아의 변화에서는 복용 중에 유의성 있는 감소효과를 보였다. 이상의 결과로서 B. polyfermenticus SCD의 생균제로서의 특성은 기능성 식품의 개발 등 산업적으로 매우 유용하다고 판단된다.

Chlorella와 Scenedesmus 세포 함유물질이 Lactobacillus delbrukii 와 Bacillus subtilis 에 미치는 성장 촉진효과 (Stimulating effects of Chlorella and Scenedesmus cell upon the growth and fermentation of L. delbrukii and B. subtilis)

  • 정지원;이태우;이주식
    • 미생물학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.12-21
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    • 1968
  • The accelerate effects on the growth rate and the capacity of fermentation of L. delbrukii and B. subtilis was investigated in the Henneberg's medium added by various amounts of cellular components of Chlorella and Scenedesmus and also was investigated in the media added micronutritional elements such as Mn, Fe and Mo, etc. The results in the comparative experiments are as follow; 1. Various amounts of Chlorella cell components in the media accelerated remarkably the lactic acid formation and growth of L. delbrukii. For example, lactic acid formation in the medium of contained 1 percent Chlorella cell components was promoted more than twice effects compare with control. 2. The formation of .alpha.-amylase by B. subtilis in the medium of 2 percent Chlorella cell contents was also promoted more than nine twice effects compare with control. 3. The formation of lactic acid of L. delbruckii in the medium of Scenedesmus cell contents was a little more than in the medium of Chlorella cell contents. 4. The lactic acid fermented level attained with the addition of 0.2-0.25 percent Chlorella cells was the effect of promoting fermentation attained of saturating level at 100$\mu$g. /ml. of Mn and 0. 1 $\mu$g./ml. of Fe.

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Evaluation of Immobilization Methods for Cyclodextrin Glucanotransferase and Characterization of its Enzymatic Properties

  • Lee, Sang-Ho;Shin, Hyun-Dong;Lee, Yong-Hyun
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제1권1호
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    • pp.54-62
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    • 1991
  • Cyclodextrin glucanotransferase(CGTase) derived from Bacillus macerans was immobilized by (1) covalent linkage on chitosan and chitin with glutaraldehyde, (2) adsorption on DEAE-cellulose and Amberite IRA 900 after succinylation, and (3) entrapment on alginate and polyacrylamide by cross linking. Adsorption on Amberite IRA 900 and covalent linking on chitosan were identified to be the most suitable immobilization methods considering the yield of activity and stability of immobilized CGTase. The enzymatic properties of immobilized CGTase were investigated and compared with those of the soluble CGTase. Thermal stability of CGTase immobilized on chitosan was increased from 50 to $55^{\circ}C$, and the optimum temperature of CGTase immobilized on Amberite IRA 900 was shifted from 55 to $50^{\circ}C$. The effect of molecular size of soluble starch (substrate) on immobilized CGTase investigated using partially liquefied substrates with different dextrose equivalent(DE). Cyclodextrin(CD) conversion yield augmented according to the increase of DE level for immobilized CGTase on Amberite IRA 900. CD conversion yield of partially cyclized starch with soluble CGTase was higher compared with liquefied one with ${\alpha}-amylase$.

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미생물 접종 및 효소처리가 유과의 특성에 미치는 영향 (Effect of Microorganism Inoculation and Fnzyme Treatment on Yukwa Characteristics)

  • 박진;전형주;정혜정;조미나
    • 한국식품영양학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.213-220
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    • 2000
  • 본 연구는 찹쌀가루액에 효소처리 및 미생물 접종을 시킴으로써 유과의 제조시 수침과정을 거치지 않고도 유과를 만들수 있는 새로운 방법을 개발하기 위하여 시도되었다. 찹쌀 수침액에 분포된 미샐울은 Bacillus sp와 Lastobacillus spp.로 나타났다. 찹쌀 수침액에 인위적으로 상기 미생물을 배양하였을 대 유과를 제조하기 위한 최적 조건은 3$0^{\circ}C$에서 18시간 이었다. 이때 찹쌀수침액의 PH는 배양시간이 증가함에 따라 증가하였다. 이 찹쌀 수침액에서는 수침시간이 증가함에 따라 $\alpha$-amylase 활성이 증가하여 효소처리된 시료액의 효소 활성화 유사한 경향을 나타내었다. 유과의 팽화도는 효소처리시킨 혼합 접종처리 군을 제외한 모든 처리군에서 28일간 수침한것과 유사하게 나타났다. 경도와 peak수는 모든 처리순에서 28일간 수침시킨 대조군에 비해 유의적으로 더 낮게 나타났다.(P<0.05). 미세구조에서 기공수는 효소처리시킨 단독 접종군이 다른 모든 처리군에 비해 더 많은 기공수를 지니고 있었고 기공의 둘레 및 면적도 유의 적으로 낮은 수치를 나타내었다. .(P<0.05). 따라서, 수침공정을 대폭 단축할 수 있었으며, 향후 미생물 접종을 고려한 효소처리 조건을 정밀 분석한다면 수침공정이 없어도 유과의 품질특성을 나타내는것이 가능할 것으로 보인다.

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