• 한국식품영양과학회지
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• 제27권4호
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• pp.609-617
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• 1998

A microorganism capable of producing high level of extracellular cyclodextrin glucanotransferase(EC 2.4.1.19 ; CGTase) was isolated from Kimchi. 2-O-$\alpha$-D-glucopyranosyl L-ascorbic acid(AA-2G) was synthesized by transglycosylation reaction of CGTase using starch as a donor and L-ascorbic acid as an acceptor. The isolated strain S-6 was identified as Bacillus sp. S-6. The maximal CGTase production was observed in a medium containing 0.5% soluble starch, 1% yeast extract, 1% NaCO3, 0.1% K2HPO4, and 0.02% MgSO4 with initial pH 8.0. The strain was cultured at 37$^{\circ}C$ for 40 hr with reciprocal shaking. Using the culture supernatant as crude enzyme, the optimal pH and temperature of the CGTase activity of this strain were 7.0 and 4$0^{\circ}C$. In the effects of pH and temperature on the stability of the enzyme, the enzyme was stable in the range of pH 6.0~10.0 and up to 45$^{\circ}C$, respectively.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제19권5호
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• pp.514-520
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• 1991

Extrusion시켜 구조변형시킨 전분(질)을 기질로 cyclodextrin glucanotransferse(CGTase)를 활용하여 액화과정을 거치지 않고 직접 cyclodextrin을 합성하는 불용성 extrusion된 전분-수용성 CGTase로 구성된 불균일상 효소반응계에 관하여 연구하였다. Extrusion된 전분을 기질로 이용할 경우 기존의 액화전분을 기질로하는 균일상 효소반응계에서 보다 현저히 증가된 CD 농도, 수율 그리고 합성속도를 얻을 수 있었으며, extrusion된 전분 기질농도가 100g/l일 때 CD생성량과 수율은 각각 54g/l와 0.54였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제18권6호
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• pp.578-584
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• 1990

토양시료로부터 CGTase를 생산하는 중성의 호열성 미생물을 conogo red가 포함된 배지를 이용하여 분리하고, 분리균주의 형태학적, 생리학적 성질을 조사한 결과 Bacillus stearothermophilus No.239로 동정되었다. 초기 pH가 7.0인 soluble starch 2, defatted soybean meal 0.5, NaH_2PO_4.2H_2O$ 0.1및 $CaCl_2$ 0.01%5를 지닌 배지 에서$55^{\circ}C$, 48시간 진탕 배양하였을 때 배양액 1ml당 약 7.0unit로 가장 높은 효소생산량을 보였다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제47권1호
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• pp.41-48
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• 2004

Cyclodextrin glucanotransferase(CGTase)를 생성하는 Bacillus sp. 균주를 토양으로부터 분리하였으며, CGTase 생성을 위하여 0.1% albumin, 2% $NH_4Cl$, 2% soluble starch, 0.2% $NH_2PO_4$를 효소생산배지에 첨가하여 $37^{\circ}C$에서 72시간 배양 시 최대의 활성을 나타내었다. Sephadex G-100과 G-150을 사용한 gel filtration과 DEAE-cellulose를 이용한 이온 교환 크로마토그래피로 9.72배 정제하였으며, specific activity는 528.02 unit/mg이었다. CGTase의 효소학적 특성은 최적 pH, 최적 온도는 pH 8.0과 $80^{\circ}C$였으며, pH $8.0{\sim}11.0$과 $60{\sim}80^{\circ}C$에서 안정하였다. 금속이온 중 $Pb^{2+},\;Hg^{2+}$와 $Zn^{2+}$에서 효소활성이 억제되었다. CGTase의 첨가 효소량을 $20.5{\sim}410$ unit 까지 변화시키며 stevioside로의 당전이능을 조사한 결과 20.5 unit 및 41 unit 처리 시 당전이율은 74.9%와 75,7%로 높게 나타났으며, 205 unit 처리시에는 당전이율은 68.7%로 비슷하였으나 갈변화가 진행되었다. 효소의 농도를 높여 410 unit를 처리했을 때 당전이율은 57.9%로 더욱 떨어졌으며 역시 갈변화가 진행되어 제품의 물성을 나쁘게 하였고, 당전이 산물 중 pentaglycoside와 hexaglycoside가 검출되지 않아 필요이상의 효소사용량은 오히려 당전이 반응에 역효과가 나타났다.

• 자연과학논문집
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• 제16권1호
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• pp.15-29
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• 2005

내열성의 cyclomaltodextrin glucanotransferase (CGTase)를 이용하여 열에 안정한 싸이클린 텍스트린 (CD)을 생산하기 위하여 매우 높은 CGTase 활성을 보이는 고열성이며 호알카리성인 B-13세균을 분리하여 형태적, 생리학적 특성과 16S 리보솜 RNA 서열분석 등을 통하여 Bacillus cereus B-13으로 동정하였다. Bacillus cereus B-13 2% 가용성 전분, 1% 효모 추출물, 1% $Na_2CO_3$ 등을 함유하는 SYC 배지 (pH 8.5)에 접종하여 $50^{\circ}C$에서 24시간 배양하였을 때 최고의 CGTase 활성(130 U/ml)을 보였다. 또한 부분 정제된 CGTase의 작용 최적 온도와 pH는 각각 $60^{\circ}C$, pH 8.5-9.0 이었고 $80^{\circ}C$이하와 pH5.0-10.0에서 안정하였다. 1% 가용성 전분을 부분 정제한 CGTase와 작용시켰을 때 49%의 CD 수율을 보였다.

• 미생물학회지
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• 제44권1호
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• pp.74-79
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• 2008

L-ascorbic acid (AA)의 2번 위치의 수산기에 부위 특이적 활성을 갖는 Paenibacillus sp. JB-13 유래의 cyclodextrin glucanotransferase (CGTase, EC 2.4.1.19) 유전자(cgt gene)를 pEXP7 발현 vector에 클로닝하여 재조합 균주를 구축하였다. 재조합 균주의 CGTase생산 최적 조건을 검토하여 본 결과 LB 배지에 0.5% glucose, 3.0% polypeptone, 0.3% $K_2HPO_4$, 0.5% NaCl이 되도록 추가하고, 초기 pH 7.0, 접종량 2%, 통기량 0.1 vvm, 배양 온도 $37^{\circ}C$, 배양 시간 14시간의 조건에서 최대 활성을 나타내었다. 재조합 균주와 기존 균주의 CGTase 활성을 비교한 결과 재조합 균주는 배양 14시간째 640 units/ml의 활성을 가져 기존 균주에 비해 70%의 활성을 나타내지만 배양 시간을 1/4로 단축시킬 수 있다는 이점이 있음을 확인하였다. 재조합 균주가 생산한 CGTase를AA-2G합성에 적용하여 AA-2G를 합성하고 HPLC로 분석한 결과 단일 peak를 확인할 수 있었고 ${\alpha}$-glucosidase를 처리하여 확인한 결과 AA와 glucose로 분리됨을 확인할 수 있었다.

• KSBB Journal
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• 제19권2호
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• pp.164-167
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• 2004

효소인 싸이클로덱스트린글루카노트란스퍼라제 (CGTase)는 효소의 활성도에 칼슘이 관련된 분자내 당 전이반응에 의해 녹말과 그에 관련된 $\alpha$-1,4-glucan의 기질을 싸이클로덱스트린으로 생성시키는 산업적으로 가장 많이 응용되는 효소 중에 하나이다. 수용성 녹말을 기질로 하여 CLEC화한 Bacillus macerans $\alpha$-CGTase 효소를 극한의 반응 조건인 계면활성제나 유기 용매가 혼합된 반응조건에서 실험한 결과, 이들 조건이 싸이클로덱스트린의 생산을 증가시키는 영향을 초래하였고 특히, 계면활성제인 SDS와 $\beta$-OG는 전체 싸이클로덱스트린의 생성을 증가시켰고 이 중에서 SDS와 Lubrol PX는 알파싸이클로덱스트린의 생성의 특이성의 결과를, 반면에 Triton x-100과 Tween 80은 알파싸이클로덱스트린의 생성을 억제하는 결과를 보였다. 유기용매인 DMSO, formamide, MPD, ethylene glycol 또한 사이클로 덱스트린의 전체 수율과 특이성에 영향을 미치는 효력을 보였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제21권2호
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• pp.119-124
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• 1993

An alkalophilic microorganism for overproduction of cyclodextrin glucanotransferase (CGTase) was newly isolated from hot-water spring soil, and identified as Bacillus firmus var. alkalophilus H609. The strain maintained stability during preservation and cultivation for the enzyme production, and produced significant amount of CGTase corresponding to the volumetric activity of 75 units/mL at 37C, initial pH of 11.2, and after 40 hours. The strain excreted several different proteins showing CGTase activity that catalyzed the formation of mainly beta-and Gamma-type cyclodextrin (ratio of 7:1) from soluble starch without accumulation of alpha-type. Other enzymatic properties were also investigated.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제48권1호
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• pp.12-23
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• 2020

Edible films containing antimicrobial agents can be used as safe alternatives to preserve food products. Essential oils are well-recognized antimicrobials. However, their low water solubility, volatility and high sensitivity to oxygen and light limit their application in food preservation. These limitations could be overcome by embedding these essential oils in complexed product matrices exploiting the encapsulation efficiency of β-cyclodextrin. This study focused on the maximization of β-cyclodextrin production using cyclodextrin glucanotransferase (CGTase) and the evaluation of its encapsulation efficacy to fabricate edible antimicrobial films. Response surface methodology (RSM) was used to optimize CGTase production by Brevibacillus brevis AMI-2 isolated from mangrove sediments. This enzyme was partially purified using a starch adsorption method and entrapped in calcium alginate. Cyclodextrin produced by the immobilized enzyme was then confirmed using high performance thin layer chromatography, and its encapsulation efficiency was investigated. The clove oil/β-cyclodextrin inclusion complexes were prepared using the coprecipitation method, and incorporated into chitosan films, and subjected to antimicrobial testing. Results revealed that β-cyclodextrin was produced as a major product of the enzymatic reaction. In addition, the incorporation of clove oil/β-cyclodextrin inclusion complexes significantly increased the antimicrobial activity of chitosan films against Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Salmonella Typhimurium, Escherichia coli, and Candida albicans. In conclusion, B. brevis AMI-2 is a promising source for CGTase to synthesize β-cyclodextrin with considerable encapsulation efficiency. Further, the obtained results suggest that chitosan films containing clove oils encapsulated in β-cyclodextrin could serve as edible antimicrobial food-packaging materials to combat microbial contamination.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제11권1호
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• pp.92-96
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• 2001

Effect of environmental factors on the expression of soluble forms of Bacillus macerans cyclodextrin glycosyltransferase in recombinant Escherichia coli BL21(DE3)pLysE:pTCGT1 were investigated. The amount of soluble CGTase produced in the cell was measured by determining its enzymatic activity. The soluble fractionof the enzyme was increased by lowering the culture temperature to $30{\circ}C$ and medium pH to 5.8 compared to the enzyme production in LB medium at $37^{\circ}C$ and pH7.0. Addition of 0.2 M NaCl enhanced enzyme expression levels at the expense of cell growth. Glycine betaine that was added after 3 h of induction protected not only the cell growth from hig osmotic pressue but also hepld in vivo folding of CGTase in recombinant E. coli. Addition of 1 mM $CaCl_2$ was also effective in the expression of soluble CGTase, resulting in 15 U/ml of the enzyme activity.