• 제목/요약/키워드: Beta-1,3-glucan

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Mass Production of Immuno-Stimulative $\beta$-1,3-D-Glucan for Aquaculture

  • 곽중기;구재근;박성우;하진환;조만기
    • 한국어업기술학회:학술대회논문집
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    • 한국어업기술학회 2000년도 추계수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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    • pp.181-182
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    • 2000
  • 현재 의약품업계, 식품업계에서는 여러 가지 기능성 물질에 대한 관심이 집중되고있다. 이러한 기능성 물질은 항암, 항균, 항바이러스 및 식이섬유의 기능을 가지고 있어 부가가치가 높은 산물이다. 이들 기능성 물질중 $\beta$-1,3-D-glucan은 macrophage의 활성을 촉진시키고, 자외선에 의한 피부노화를 방지하며 생체내 free-radical을 제거하고, 특히 어류의 비특이 면역활성도 촉진시키므로 현재 양식업계에서 주목받고 있는 물질이다. 따라서 본 연구에서는 체외 다당류($\beta$-1,3-D-glucan)의 대량 생산을 위한 최적 배양 조건에 대하여 연구하였다. (중략)

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Agrobacterium sp.-derived β-1,3-glucan enhances natural killer cell activity in healthy adults: a randomized, double-blind, placebo-controlled, parallel-group study

  • Lee, Yeon Joo;Paik, Doo-Jin;Kwon, Dae Young;Yang, Hye Jeong;Park, Yongsoon
    • Nutrition Research and Practice
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    • 제11권1호
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    • pp.43-50
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    • 2017
  • BACKGROUND/OBJECTIVES: The present study investigated the hypothesis that a highly pure linear ${\beta}$-1,3-glucan produced by Agrobacterium sp. R259 enhances human natural killer (NK) cell activity and suppresses pro-inflammatory cytokines. SUBJECTS/METHODS: In an eight-week, double-blind, randomized, placebo-controlled clinical trial, 83 healthy adults with white blood cell counts of $4,000-8,000cells/{\mu}L$ were participated and randomly assigned to take two capsules per day containing either 350 mg ${\beta}$-1,3-glucan or placebo. Six participants withdrew their study consent or were excluded due to NK cell activity levels outside the normal range. NK cell activity and serum levels of immunoglobulin G (IgG) and cytokines, such as interferon (IFN)-${\gamma}$, interleukin (IL)-2, IL-4, IL-6, IL-10, IL-12 and tumor necrosis factor (TNF)-${\alpha}$ were measured. RESULTS: NK cell activity and the serum levels of IL-10 were significantly higher from baseline to week 8 in the ${\beta}$-glucan group compared with the placebo group (P = 0.048, P = 0.029). Consumption of ${\beta}$-1,3-glucan also significantly increased NK cell activity compared with placebo after adjusting for smoking and stress status (P = 0.009). In particular, the effect of ${\beta}$-1,3-glucan on NK cell activity was greater in participants with severe stress than in those experiencing mild stress. However, the administration ${\beta}$-1,3-glucan did not significantly modulate the levels of IFN-${\gamma}$, IL-2, IL-4, IL-6, IL-12, TNF-${\alpha}$ and IgG compared with the placebo. CONCLUSION: The results showed that supplementation with bacterial ${\beta}$-1,3-glucan significantly increased NK cell activity without causing any adverse effects. Additionally, the beneficial effect of ${\beta}$-1,3-glucan on NK cell activity was greater in participants experiencing severe stress.

재배환경(栽培環境)이 맥주맥(麥酒麥)의 ${\beta}-Glucan$ 함량(含量)과 ${\beta}-Glucanase$ 활성(活性)에 미치는 영향(影響) (Effect of Cultural Environments on ${\beta}-Glucan$ Contents and ${\beta}-Glucanase$ Activities on Malting Barley Varieties)

  • 김원일;장현세;박노동;김광식
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제29권3호
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    • pp.266-272
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    • 1986
  • 맥주맥(麥灌麥) 장려품종의 원맥(原麥)과 맥아(麥芽)에서 수용성(水溶性) ${\beta}-glucan$함량(含量)은 각각(各各) $1.4{\sim}4.0%$$0.3{\sim}0.6%$범위(範圍)였다. 원맥(原麥)의 ${\beta}-glucan$함량(含豊)은 품종(品種), 재배지역(載培地域) 및 질소질비료(窒素質肥料) 수준(水準)의 영향(影響)을 많이 받는 것으로 나타났다. 원맥(原麥)의 ${\beta}-glucan$함량(含量)은 점도(粘度)와 고도(高度)의 정(正)의 관(關)을 보였으며 , 단백질함량(蛋白質含量)과 total gum함량(會量)에 대(對)하여는 각각(各各) 부(負)의 상관(相關)을 나타내었다. 맥아(麥芽)의 ${\beta}-glucanase$활성(活性)은 점도감소(粘度減少)의 상대시간(相對時間)으로 표시(標示)할 때 $11.0{\sim}20.0$초(秒)였으며, 품종(品種), 재배지역(栽培地域) 및 질소비료(室素肥料) 수준(水準)의 영향(影響)을 많이 받았으며, 제맥아중(製麥芽中) ${\beta}-glucanase$활성(活性)은 제6일(第6日)째 이후(以後)부터 최고수준(最高水準)을 유지하였다. 맥아(麥芽) ${\beta}-glucanase$활성(活性)은 맥아(麥芽)의 잔존(殘存) ${\beta}-glucan$함량(含量)과 부상관(負相關)을 추출수량(抽出收量)과는 정상관(正相關)을 보였다. 맥아(麥芽)의 단백질함량(蛋白質含豊)은 추출수량(抽出收量)과 부상관(負相關)을, 효소력가(酵素力價)와 정상관(正相關)을 보였다.

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분지 베타 글루칸의 저분자화 기술 연구 (Study on the Process to Decrease the molecular Weight of $\beta$-[1,6]-branched $\beta$-[1,3]-D-Glucans)

  • 신현재;이동철
    • KSBB Journal
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    • 제18권5호
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    • pp.352-355
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    • 2003
  • 분자량이 1 MDa 이상인 $\beta$-(1,6)-branched $\beta$-(1,3)-glucan의 효과적인 저분자화 방법을 물리적인 방법, 화학적인 방법, 효소적인 방법으로 나누어 고찰하였다. 물리적인 방법인 초음파처리의 경우엔, 저분자화가 진행됨에 따라 감소하는 저분자화의 효율로 인하여 산업적으로 일정 수준이하의 BBG을 수득하기에 난점이 있으며, 또한 3차 구조의 변성 문제도 주목해야 할 것이다. 화학적인 산 처리법의 경우, 분자량 100,000 Da 이하의 BBG을 산업적으로 수득하기에는 유리할 수 있으나, 약리적 효능에 결정적인 $\beta$-(1,6)-branch의 파괴가 단점이라 할 수 있다. 효소적인 방법이야말로 triple helix 3차 구조의 변성 문제나 $\beta$-(1,6)-branch의 감소 문제를 피하며, 효과적으로 분자량을 감소시킬 수 있음이 확인되었으나, 아직 분지도가 높은 $\beta$-(1,6)-branched $\beta$-(1,3)-glucan까지 효과적으로 가수분해 할 수 있는 효소를 screening 하지는 못하였다.

$\beta$-glucan Contents and Their Characteristics of Winter Cereals According to Particle Sizes and Milling Recoveries

  • Kim, Sun-Lim;Park, Chul-Ho;Yu, Chang-Yeon;Hwang, Jong-Jin
    • Plant Resources
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    • 제4권3호
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    • pp.140-146
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    • 2001
  • This study was conducted to investigate the $\beta$-glucan contents and their characteristics of winter cereals according to particle sizes and milling recoveries. Sieved fractions differed in their average contents of $\beta$-glucans, and the coarse fraction had higher contents of $\beta$-glucan than finely milled fractions. In all winter cereals, the $\beta$-glucan contents of raw flours were higher than those of their brans, and the highest $\beta$-glucan contents of every cereals were observed at 100 mesh > or 100-140 mesh fractions except the Chalssalbori fractions which showed the higest $\beta$-glucan contents (12.9%) at 140-200 mesh fraction. As compared with the $\beta$-glucan content of Chalbori among the various milling recoveries, the $\beta$-glucan was distributed more evenly throughout the endosperm but $\beta$-glucan content in bran of Chalbori was only 1.5%. However, $\beta$-glucan content of Chalssalbori (hull-less waxy barley) was the highest in the subaleurone region (8.2%) and declined slightly toward inner layers of grain. This results suggest that $\beta$-glucan distribution between high (Chalbori) and low $\beta$-glucan barley (Chalssalbori) may explain the difference in milling performance of barley. On the other hand, $\beta$-glucan contents of two rye varieties (Chilbohomil, Chunchoohomil) were lower than those of two waxy barley varieties, and the higest $\beta$-glucan contents were observed at the 60% milling recoveries. In all winter cereals, the L-values (lightness) of raw flours were higher than those of brans. And the L-values of barley varieties were higher than those of oat and rye varieties. As the particle sizes and milling recovery ratios were decreased, the L-value were increased. The a-values (redness) in brans of every winter cereals were higher than those of every particle size flours and every milling ratio fractions, and this tendency was observed in the b-values (yellowness) of every particle size of cereal flours. The L and b-value of barley, the b-value of oat, and L, a, b-value of rye have the significant relationship with the $\beta$-glucan contents, respectively. This results represent the fact that $\beta$-glucans affected the color of the flours and pounded grains of winter cereals.

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$\beta$-1,3 / 1,6-linked glucan 첨가사료가 넙치의 비특이적 면역반응에 미치는 영향 (The effects of $\beta$-1,3/1,6-linked glucan in the diet on immune responses of olive flounder, Paralichthys olivaceus by oral admimistration)

  • 원경미;김수미;박수일
    • 한국어병학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.29-38
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    • 2004
  • glucan 첨가 사료 투여가 넙치에 미치는 영향을 조사하기 위하여, 넙치에 glucan 0 %, 0.01 %, 0.1 %, 0.5 % 첨가 사료를 연속 투여구와 격주 투여구로 나누어 공급하면서, 성장, 혈액 성분, 비특이적 면역능을 분석하였으며, 나아가 어병 세균인 Edwardsiella tarda 균의 공격 실험에 대한 방어능을 조사하였다. glucan 첨가 사료 투여는 넙치의 성장에 긍정적인 효과를 보였는데, 특히 0.05 % 연속 투여구와 0.1 % 격주 투여구에서 대조구보다 유의하게 높은 성장을 나타내었다. glucan 첨가사료의 투여가 넙치의 비특이적 면역 반응에 미치는 영향을 조사하기 위해, 혈청 lysozyme과 전신 식세포의 활성 산소를 측정한 결과, 거의 모든 실험구에서 실험 기간 내내 대조구보다 높은 활성을 보였다. glucan 첨가 사료의 투여가 넙치의 생리에 영향을 미치는 지를 조사하기 위하여, Total protein, glucose, GOT, GPT, Ht를 측정한 결과, 3주째 GPT 수치가 다소 높은 것을 제외하고는 그다지 큰 변화를 보이지 않았다. 마지막으로 Edwardsiella tarda ($4{\times}10^6$ cells/fish) 균을 공격 실험한 결과, 0.01 % 연속 투여구를 제외한 모든 실험구에서 높은 방어력을 보였다.

베타-1,3-글루칸 생합성에 관여하는 Saccharomyces cerevisiae 유전자의 클로닝 (Cloning of a Gene Involved in Biosynthesis of ${\beta}-1,3-glucan$ in Saccharomyces cerevisiae)

  • 진은희;이동원;김진미;박희문
    • 한국균학회지
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    • 제23권2호통권73호
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    • pp.129-138
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    • 1995
  • 비허용온도인 $37^{\circ}C$에서 삼투감수성을 보이며 베타-1,3-글루칸 합성능이 현저히 손상된 Saccharomyces cerevisiae mutant(LP353)를 YCp50으로 제조한 yeast genomic library로 형질전환시킨 후, 콜로니 자기방사법으로 형질전환체의 선별을 시도한 결과, LP353의 베타-1,3-글루칸 합성능을 부분적으로 회복시켜 주는 약 8.5-kb 크기의 DNA 절편을 클로닝하는데 성공하였다. 클로닝된 8.5-kb의 DNA 절편은 copy 수에 무관하게 LP353의 또 다른 표현형질인 온도의존적 삼투감수성은 회복시켜 주지 못하였으나, 세포벽의 베타-1,3-글루칸 함량과 베타-1,3-글루칸 분해효소인 ${\beta}-glucanase$에 대한 내성은 copy수에 무관하게 증가시켜 주었다. 한편, 8.5-kb의 DNA 절편은 $37^{\circ}C$의 삼투안정제가 첨가된 액체배지에서 잘 자라지 못하는 LP353의 돌연변이 형질을 회복시켜 야생형의 수준에 근접하는 생장양상을 보여 주었다. 이상의 결과로 클로닝된 8.5-kb 크기의 DNA 절편은 S. cerevisiae의 베타-1,3-글루칸 생합성에 관여하는 유전자의 하나인 BGS2를 포함하고 있는 것으로 보여지며, subcloning을 통한 기능부위 분석 결과, 4.8-kb 크기의 BglII-KpnI DNA 절편에 BGS2가 존재하는 것으로 추정되었다.

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Aureobasidium-Derived Soluble Branched (1,3-1,6) $\beta$-Glucan (Sophy $\beta$-glucan) Enhances Natural Killer Activity in Leishmania amazonensis-Infected Mice

  • Yatawara, Lalani;Wickramasinghe, Susiji;Nagataki, Mitsuru;Takamoto, Misa;Nomura, Haruka;Ikeue, Yasunori;Watanabe, Yoshiya;Agatsuma, Takeshi
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제47권4호
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    • pp.345-351
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    • 2009
  • The $\beta$-glucans derived from yeast cell walls have been reported for having many immunomodulatory activities in vivo and in vitro. In this study, Aureobasidium-derived soluble branched (1,3-1,6) $\beta$-glucan (Sophy $\beta$-glucan) was checked for natural killer (NK) activity and for the production of IFN-$\gamma$ and IL-4 in Leishmania amazonensis infection. The main experiment was performed with a group of female C57BL/6 and BALB/c mice, orally supplemented with 5% of Sophy $\beta$-glucan and infected with promastogotes of L. amazonensis ($1\;{\times}\;10^7$) into the footpad. Increase in the footpad thickness with time was observed in BALB/c mice in spite of the oral Sophy $\beta$-glucan supplement, but it was less in C57BL/6 mice. The difference in overall mean footpad thickness between 'infection only' versus 'infection + glucan' groups was statistically significant (P < 0.001). High NK activity in C57BL/6 than BALB/c mice was observed in 'glucan only' group compared to the control group and also in 'infection + glucan' group compared to 'infection only' group. The difference in the NK activity among these groups was significant (P < 0.05). The IFN-$\gamma$ level increased at weeks 7 and 8 post-infection in C57BL/6 mice and was significantly high in 'infection + glucan' group compared to the 'infection only' group (P < 0.05). IL-4 levels did not increase up to detectable levels throughout the study. The results led a conclusion that Sophy $\beta$-glucan enhances NK activity and cellular immunity in L. amazonensis-infected mice.

Immunomodulating Activity of Fungal ${\beta}-Glucan$ through Dectin-1 and Toll-like Receptor on Murine Macrophage

  • Kim, Ha-Won
    • 한국약용작물학회:학술대회논문집
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    • 한국약용작물학회 2006년도 Proceedings of The Convention of The Korean Society of Applied Pharmacology
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    • pp.103-115
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    • 2006
  • [ ${\beta}-Glucan$ ] is a glucose polymer that has linkage of ${\beta}-(1,3)$, -(1,4) and -(1,6). As exclusively found in fungal and bacterial cell wall, not in animal, ${\beta}-glucans$ are recognized by innate immune system. Dendritic cells (DC) or macrophages possesses pattern recognition molecule (PRM) for binding ${\beta}-glucans$ as pathogen-associated molecular pattern (PAMP). Recently ${\beta}-glucans$ receptor was cloned from DC and named as dectin-l which belongs to type II C-type lectin family. Human dectin-l is consisted of 7 exons and 6 introns. The polypeptide of dectin-l has 247 amino acids and has cytoplasmic, transmembrane, stalk and carbohydrate recognition domains. Dectin-l could recognize variety of beta-l,3 and/or beta-l,6 glucan linkages, but not alpha-glucans. In our macrophage cell line culture system, dectin-l mRNA was detected in RA W264.7 cells by reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR). Dectin-l was also detected in the murine organs of spleen, thymus, lung and intestines. Treatment of RA W264.7 cells with ${\beta}-glucans$ of Ganoderma lucidum (GLG) resulted in increased expression of IL-6 and $TNF-{\alpha}$ in the presence of LPS. However, GLG alone did not increase IL-6 nor $TNF-{\alpha}$ These results suggest that receptor dectin-l cooperate with CD14 to activate signal transduction that is very critical in immunoresponse.

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열처리 온도에 따른 보리 β-Glucan의 이화학적 특성 (Physicochemical Properties of Barley β-Glucan with Different Heating Temperatures)

  • 이상훈;장귀영;김현영;우관식;황인국;김기종;이미자;김태집;이준수;정헌상
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제41권12호
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    • pp.1764-1770
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    • 2012
  • 열처리에 따른 보리 ${\beta}$-glucan의 이화학적 특성변화를 살펴보기 위하여 새쌀보리, 새찰쌀보리 및 흰찰쌀보리를 $110^{\circ}C{\sim}150^{\circ}C$에서 2시간 열처리하였으며, 총 및 수용성 ${\beta}$-glucan 함량, 순도, 분자량, 점도 및 재용해율을 살펴보았다. 3품종 보리의 총 ${\beta}$-glucan 함량은 7.77~8.40% 범위였으며, 열처리 온도가 증가함에 따라 11.59~14.65% 범위로 증가하였으나, $140^{\circ}C$$150^{\circ}C$에서는 6.30~8.33% 범위로 감소하였다. 수용성 ${\beta}$-glucan의 함량은 무처리의 4.14~4.79% 범위에서 열처리 온도가 증가함에 따라 6.11~10.29%까지 증가하였으며, $150^{\circ}C$에서는 3.01~5.60% 범위로 감소하였다. 수용성 ${\beta}$-glucan의 순도는 3품종 모두 $130^{\circ}C$까지는 31~37%범위이었으나 $140^{\circ}C$ 이상에서는 91%까지 증가하였다. 분자량은 메성보리보다 찰성보리가 더 컸으며, 열처리 온도가 증가함에 따라 새쌀보리는 606,463 Da에서 1,404 Da으로, 새찰쌀보리는 698,541 Da에서 1,617 Da으로, 그리고 흰찰쌀보리는 669,539 Da에서 1,550 Da으로 감소하였다. ${\beta}$-Glucan 수용액의 점도는 열처리 온도가 증가함에 따라 감소하였으며, 메성보리보다 찰성보리가 높았고 흰찰쌀보리보다 새찰쌀보리가 높았다. 재용해율은 무처리의 50~55% 범위에서 열처리 온도가 증가함에 따라 증가하여 $150^{\circ}C$에서는 96.75~97.99% 범위로 증가하였다.