• 제목/요약/키워드: Carbohydrase

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효소 전처리가 음식물 쓰레기의 산발효에 미치는 영향 (Effect of Enzymatic Pretreatment on Acid Fermentation of Food Waste)

  • 김희준;김성홍;최영균
    • 한국환경보건학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.294-300
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    • 2005
  • Food waste can be a valuable carbon source in biological nutrient removal (BNR) systems because of high C/N and C/P ratios. However, food waste should be pretreated to promote its hydrolysis rate because hydrolysis reaction would be a rate-limiting step. This study investigates the influence of the enzymatic pretreatment on acid fermentation of food waste. Solubilization of particulate matter in food waste by using commercial enzymes was examined. The acidification efficiency and the volatile fatty acids (VFAs) production potential of enzymatically pretreated food waste were also examined. The highest volatile suspended solids (VSS) reduction was obtained with an enzyme mixture ratio of 1:2:1 of carbohydrase:protease:lipase. An optimum enzyme dosage for solubilization of food waste was $0.1\%$(V/V) with the enzyme mixture ratio of 1:2:1. In the acid fermentation of enzymatically pretreated food waste, $0.1\%$(V/V) enzyme mixture dosage for pretreatment result in the maximum VFAs production and the best VFAs fraction in soluble COD(SCOD). The VFAs production at this addition level was 3.3 times higher than that of no-enzyme added fermenter. The dominant VFAs present was n-butyrate followed by acetate.

Antioxidant and anti-inflammatory functionality of ten Sri Lankan seaweed extracts obtained by carbohydrase assisted extraction

  • Fernando, I.P. Shanura;Sanjeewa, K.K. Asanka;Samarakoon, Kalpa W.;Lee, Won Woo;Kim, Hyun-Soo;Ranasinghe, P.;Gunasekara, U.K.D.S.S.;Jeon, You-Jin
    • Food Science and Biotechnology
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    • 제27권6호
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    • pp.1761-1769
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    • 2018
  • Enzyme-assisted extraction is a cost-effective, safe, and efficient method to obtain bioactives from plant materials. During this study, 10 different marine algae from Sri Lanka were individually extracted by using five commercial food-grade carbohydrases. The enzymatic and water extracts of the seaweeds were analyzed for their antioxidant and anti-inflammatory activities. The highest DPPH, hydrogen peroxide ($H_2O_2$) and intracellular $H_2O_2$ scavenging abilities were observed from the Celluclast extract of Sargassum polycystum (CSp). CSp exerted protective effects against oxidative stress-induced cell death in hydrogen peroxide-induced Chang cells and in model zebrafish. The Celluclast extract of Chnoospora minima (CCm) showed the strongest anti-inflammatory activity against lipopolysaccharide (LPS)-induced NO production in RAW 264.7 macrophages ($IC_{50}=44.47{\mu}g/mL$) and in model zebrafish. CCm inhibited the levels of iNOS, COX-2, $PGE_2$, and TNF-${\alpha}$ in LPS stimulated RAW 264.7 macrophages. Hence, CSp and CCm could be utilized in developing functional ingredients for foods, and cosmeceuticals.

Effects of Carbohydrase Supplement on Lactation Performance of Primiparous Sows Fed Corn-Soybean Meal Based Lactation Diet

  • Ji, F.;Kim, S.W.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제17권4호
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    • pp.533-537
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    • 2004
  • The experiment was conducted to test the hypothesis that supplementing diets of lactating first parity sows with a mixture of carbohydrases (CS) improves lactation performance and second parity reproductive performance. The CS used in this study contained 7 units/g of $\alpha$-1,6-galactosidase, 22 units/g of $\beta$-1,4-mannanase, $\beta$-1,4-mannosidase and trace amounts of other enzymes. Twenty primiparous sows (Newsham Hybrid) were allotted to either the control group (no CS supplement) or the CS group (0.1% CS supplement) and fed the experimental diets during 21 d lactation period. Sows and nursing pigs were weighed at birth and weekly until weaning. Days of weaning-to-estrus were recorded. Sows had free access to feed and water. Feed intake of sows was measured daily. During the second parity gestation and lactation, all the sows were fed the same gestation and lactation diets and their reproductive performance was measured. During the second parity, there were 14 sows (7 sows per group) remained productive. For the first lactation, maternal body weight loss of the CS group was smaller (p<0.05) than that of the control group. There was no difference in litter weight gain between two groups. Voluntary feed intake of sows did not differ between the two groups. Days of weaning-to-estrus of the CS group were smaller (p<0.05) than those of the control group. In the second parity, there was no difference in the reproductive performance between the two groups. In conclusion, supplementing CS in the diet of lactating sows during the first parity decreased body weight loss and days of weaning-to-estrus of sows. However, these effects of the CS supplementation in the first parity were not successfully carried over to the second parity.

Suspension Culture of Gardenia jasminoides Ellis Cell for Production of Yellow Pigment

  • Kim, Sang-Hwa;Park, Young-Goo;Lee, Yong-Hyun
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제1권2호
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    • pp.142-149
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    • 1991
  • Gardenia callus was induced in MS medium containing $10{\;}{\mu}M$ of 2,4 diphenoxy acetic acid (2,4-D), $1{\;}{\mu}M$ kinetin, and 3% sucrose in the dark. $B_5$ medium was identified to be the most adequate medium for cell growth. Indole-3-acetic acid (IAA) was better growth regulator than 2,4-D not only for cell growth but slso for carotenoid production. Ligt also played a critical role on synthesis of carotenoid. Gardenia cells grown in $B_5$ medium could utilize a polysaccharide, soluble starch, as a carbon source. The cell growth was stimulated in $B_5$ medium fortified with 0.2% yeast extract. The optimum pH for cell growth was 5.7. High density cultures can be maintained by increasing inoculum size and medium concentration accordingly. Specific growth rate and mass doubling time were 0.095 $day^{-1}$ and 7.3 days, respectively. The cell immobilized in alginate tends to formulate more enlarged vacuoles containing yellow pigment compared with those of suspended cell. Carotenoid content of immobilized cell was about $264.4{\;}{\mu}g/g$ fresh weight (F.W.) corresponding twice of the content of suspended cell ($112.08{\;}{\mu}g/g$ F.W.). The color of gardenia cell was shifted from yellow to red when carbohydrase-secreting fungus, Trichoderma reesei, was co-cultivated with gardenia cells.

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가수분해 식물성 단백질의 효소적 생산을 위한 효소 반응 시스템의 최적화 (Optimization of Enzymatic Treatment for the Production of Hydrolyzed Vegetable Protein)

  • 채희정;인만진;김민홍
    • 한국식품과학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.1125-1130
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    • 1997
  • 효소 분해에 의해 HVP를 생산하는데 있어서 여러 가지 효소의 조합, 효소 첨가 순서, pH, 산세척 등이 가수분해에 미치는 효과를 검토하였다 Endoprotease으로서 Neutrase와 Alcalase를 혼합하여 사용하는 것이 Alcalase를 단독 사용하는 것 보다 가수분해도가 높았으며 exoprotease인 Flavourzyme을 이용하여 2차 가수분해함으로써 60%이상의 가수분해도를 얻을 수 있었다. 2차 가수분해 시 원심분리에 의해 미반응 불용 성분을 제거하는 것은 가수분해도에 큰 영향을 미치지 않았고, 1차 가수분해 후 2차 원심분리의 수세수를 원료 현탁에 재사용하였을 경우 가수분해도 및 단백질 회수율을 높일 수 있었다. Ca이온의 첨가에 의한 Neutrase의 안정화 효과는 가수분해도에 큰 영향을 미치지 않았다. 탄수화물 분해효소의 사용과 산세척의 반복에 의해 가수분해도와 생산물의 단백질 함량이 각각 증가함을 알 수 있었다. Endoprotease과 exoprotease을 별도로 각각 처리하기보다는 동시 처리하는 것이 가수분해에 효율적이었다.

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Novel analysis procedure for red ginseng polysaccharides by matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight/time-offlight mass spectrometry

  • Jin, Ye Rin;Oh, Myung Jin;Yuk, Heung Joo;An, Hyun Joo;Kim, Dong Seon
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제45권5호
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    • pp.539-545
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    • 2021
  • Background: Red ginseng polysaccharides (RGPs) have been acknowledged for their outstanding immunomodulation and anti-tumor activities. However, their studies are still limited by the complexity of their structural features, the absence of purification and enrichment methods, and the rarity of the analytical instruments that apply to the analysis of such macromolecules. Thus, this study is an attempt to establish a new mass spectrometry (MS)-based analysis procedure for RGPs. Methods: Saponin pre-excluded powder of RG (RG-SPEP, 10 mg) was treated with 200 µL of distilled water and centrifuged for 5 h at 1000 rpm and 85 ℃. Ethanol-based precipitation and centrifugation were applied to obtain RGPs from the heated extracts. Further, endo-carbohydrase treatments were performed to produce specific saccharide fragments. Solid-phase extraction (SPE) processes were implemented to purify and enrich the enzyme-treated RGPs, while matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight/time-of-flight (MALDI-TOF/TOF) MS was employed for the partial structural analysis of the obtained RGPs. Results: Utilizing cellulase, porous graphitized carbon (PGC), hydrophilic interaction chromatography (HILIC), and MALDI-TOF/TOF MS, the neutral and acidic RGPs were qualitatively analyzed. Hexn and Hexn-18 (cellulose analogs) were determined to be novel neutral RGPs. Additionally, the [Unknown + Hexn] species were also determined as new acidic RGPs. Furthermore, HexAn (H) was determined as another form of the acidic RGPs. Conclusion: Compared to the previous methods of analysis, these unprecedented applications of HILIC-SPE and MALDI-TOF/TOF MS to analyze RGPs proved to be fairly effective for fractionating and detecting neutral and acidic components. This new procedure exhibits great potential as a specific tool for searching and determining various polysaccharides in many herbal medicines.

감귤피 효소적 추출물의 지방세포에서의 항비만 효과 (Anti-obesity effects of an enzymatic extract of mandarin (Citrus unshiu) peel in 3T3-L1 adipocytes)

  • 장예빈;강희주;김주상;이승홍
    • 한국식품과학회지
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    • 제53권2호
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    • pp.149-153
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    • 2021
  • 본 연구는 감귤 가공공정 중에 발생하는 가공부산물인 감귤피의 산업적 이용성 및 유용성을 증대시키고자 효소적 추출법을 적용하여 추출물을 제조하고 항비만 활성을 측정하였다. 감귤피 효소적 추출물(MPCE)의 폴리페놀 함량은 이전의 연구에서 보고한 유기용매 추출물보다 높은 함량을 나타내었다. MPCE의 항비만 활성을 알아보기 위해 지방세포 분화억제에 미치는 영향을 확인한 결과 MPCE는 농도 의존적으로 지방세포의 분화 및 지방축적을 감소시켰으며 이는 세포독성에 의한 것이 아님을 세포생존율 측정을 통해 확인하였다. 또한 MPCE는 adipogenesis 관련 전사인자인 C/EBPα, SREBP-1, PPARγ, FABP4의 단백질 발현을 감소시켰다. 이러한 결과들을 통해 MPCE는 adipogenesis 관련 전사인자의 단백질 발현 억제하여 지방세포의 분화 및 지방축적을 억제하였으며, 이를 통해 항비만 효과를 나타낸다는 것을 확인하였다. 따라서 MPCE는 비만 예방 효능을 가진 기능성 식품 소재로서의 활용 가치가 있는 것으로 판단되며, 보다 명확한 항비만 효능을 확인하기 위해 추후 동물 실험 등에 대한 연구가 필요할 것으로 생각된다.

온주밀감 및 당유자 진피 효소 추출물의 항산화 활성 (Antioxidative Activities of Enzymatic Digests from Dried Citrus unshiu and Citrus grandis Peels)

  • 현재석;강성명;마힌다;고원준;양태석;오명철;오창경;전유진;김수현
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.18-25
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    • 2010
  • 온주밀감 및 당유자 진피 추출물의 추출수율은 탄수화물분해효소인 viscozyme 추출물과 단백질분해효소인 kojizyme 추출물에서 높았으며, 당유자의 효소 추출물들이 온주밀감에 비하여 높게 나타내었다. 총 폴리페놀 함량은 탄수화물분해효소인 ultaflo와 단백질분해효소인 alcalase 및 flavourzyme에서 높았으며, 온주밀감 추출물들이 당 유자에 비하여 높게 나타내었다. 총 플라보노이드 함량은 탄수화물분해효소인 ultaflo와 단백질분해효소인 alcalase 및 물 추출물에서 높았다. DPPH radical 소거활성은 온주밀감에 비하여 당유자의 효소 추출물에서 매우 높게 나타났으며, 탄수화물분해효소인 viscozyme과 단백질분해효소인 kojizyme에서 가장 높았다. 특히 viscozyme 추출물은 86% 이상의 매우 높은 활성을 나타내었다. Hydrogen peroxide 소거활성은 추출물의 농도가 증가됨에 따라 약간씩 증가하였으나, 2.0 mg/mL에서는 온주밀감 진피의 kojizyme 추출물을 제외하고는 91% 이상의 매우 높은 활성을 나타내었다. Alkyl radical 소거활성은 추출물의 농도가 증가됨에 따라 급격히 증가하였으며, 모든 효소 추출물들은 0.5 mg/mL 이상에서 매우 높은 활성을 나타내었다. Hydroxyl radical 소거활성은 추출물의 농도가 증가됨에 따라 급격히 증가하였으며, 모든 효소 추출물들은 다른 활성산소종들의 활성에 비하여 상대적으로 낮은 활성을 나타내었다.

탄수화물 분해효소 처리에 의한 배 과피와 과심의 항산화 생리활성 증대효과 (Effects of Complex Carbohydrase Treatment on Physiological Activities of Pear Peel and Core)

  • 이평화;박수연;장태훈;임순희;남승희;인만진;김동청;채희정
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.404-410
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    • 2014
  • 배(Pyrus pyrifolia)의 과피와 과심에 복합효소처리 의해 물리화학적 특성 및 기능성에 미치는 영향을 조사하였다. 배의 과피와 과심에 4종의 복합효소를 처리할 경우 과피의 가용성 고형분 함량이 증가하였고 과심은 유의적으로 증가하지 않았다. 과피의 가용성 고형분 함량은 Pectinex로 처리하였을 때 가장 높은 증대효과를 나타냈다. 또한 배의 과피와 과심에 Pectinex로 처리하였을 때 높은 환원당 추출 수율을 얻을 수 있었다. 총당 함량은 대부분의 효소처리군에서 증가하여 효소에 의해 탄수화물이 분해되어 당 함량이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 배의 과피에 Viscozyme으로 처리할 경우 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, DPPH radical 소거능, ABTS radical 소거능 및 SOD 유사활성이 가장 높은 증대효과를 보였다. 또한 과심에 Celluclast로 처리할 경우 총 폴리페놀 함량이 증가하였고, 총 플라보노이드 함량은 Ultraflo 처리군을 제외한 나머지 효소처리군에서는 비슷한 양상으로 증가하였다. 또한 과심에 4종의 복합효소처리 시 DPPH radical 소거능과 ABTS radical 소거능은 유의적으로 증가하지 않았고 SOD 유사활성은 모두 증가하였다. 결과적으로 배의 과피와 과심에 탄수화물 분해 복합효소를 처리함으로써 고형분, 환원당 및 항산화 물질의 추출률을 증가시키고 항산화 활성을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

효소 전처리를 통한 슬러지 저감 (Sludge reduction by Enzyme Pretreatment)

  • 김정래;심상준;최수형;염익태
    • KSBB Journal
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    • 제19권2호
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    • pp.93-97
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    • 2004
  • 본 연구는 환경 문제점으로 대두되고 있는 슬러지의 효과적인 저감을 위한 방법으로서 효소를 이용하여 슬러지상 유기물의 가용화율을 높여서 소화조 내에서 미생물의 소화효율을 높이기 위한 것이다. 효소에 의한 슬러지의 가수분해 효율을 높이기 위하여 소량의 오존 (0.02 g $O_3$/g SS, 0.03 g $O_3$/g SS)으로 슬러지를 처리한 후 다양한 효소로 슬러지의 가수분해를 유도함으로써 슬러지의 SCOD를 높여 유기물의 가용화를 향상 시켰다. 여러 가지 효소 중 (Protease, $\alpha$-amylase, glucosidase, lipase)에서 protease가 가장 높은 슬러지의 가수분해 효율을 나타내었다. 오존과 효소로 전처리를 실시한 경우 오존 처리만 한 슬러지에 비해 SCOD 증가량이 높게 나타났으며, 단일 효소보다는 복합 효소를 사용했을 때 유기물의 가용화에 더 효과적임을 확인할 수 있었다. 또한, 효소 전처리시, 효소의 최적온도 조건 (50-6$0^{\circ}C$)을 맞추어 주었을 경우가 상온에서 효소 전처리를 실시했던 경우에 비해 SCOD값이 1.5-2배 정도 증가하여, 더 높은 가수분해 효율을 보였다. 반면, 소화반응에 있어서는, 효소 전처리를 실시한 슬러지와 효소 전처리를 실시하지 않고 오존전처리만을 실시한 슬러지의 소화반응을 비교해 본 결과, 효소전처리를 실시한 슬러지의 SCOD 및 TCOD의 감소량이 오존처리만 실시한 슬러지에 비해 높게 나타났으며, 단일효소보다도 복합효소에서 높은 SCOD와 TCOD의 감소량을 나타내었다. 따라서, 슬러지를 효소로 전처리하는 것은 슬러지 저감에 효과적으로 작용할 수 있을 것으로 기대되며, 이러한 슬러지의 효소 전처리 방법은 다양한 다른 슬러지 처리방법과 함께 슬러지 처리효율을 향상시키기 위한 방법으로 유용하게 이용될 수 있으리라 기대된다. 건전한 환경관리를 위한 유역관리기술 개발의 방향 등을 정리하도록 한다.O와 DABA에 반응하는 자외선 조사에 따른 $^1O_2$의 생성은 taurine의 영향을 받지 않았다. GSH와 MPG는 HOCl의 변성 작용을 뚜렷하게 억제하였다. 이상의 결과로 부터 hyaluronic acid의 변성을 포함한 조직 구성성분의 산화성 손상에 있어서 taurine의 보호 작용은 산소 유리 라디칼에 대한 제거 작용과 관계없으며 HOCl과 $NH_2Cl$에 대한 제거 작용 그리고 taurine과 HOCl 또는 $NH_2Cl$의 복합체 형성에 기인할 것으로 시사된다. Taurine의 치올 기가 HOCl과 $NH_2Cl$에 의한 변성에 부분적으로 보호 작용을 나타 낼 것으로 추정된다.경(製麴72時間頃)의 활성(活性)은 보리쌀국(麴), 밀가루국(麴), 찹쌀국(麴), 고구마국(麴)의 순이었다.험 결과 오전용 사료는 관행적인 산란계 배합사료에서 Ca공급제를 제외한 것을 급여하고, 오후용 사료는 Ca공급제를 3배 첨가한 T2처리로 15:00~16:00시에 교체급여를 하면 사료섭취량 감소와 사료비 절감면에서 바람직할 것으로 사료되며, 고에너지-고단백질-저Ca의 분말사료와 저에너지-저단백질-고Ca의 펠렛사료를 혼합급여하면 산란계의 사료섭취 량과 사료비를 절감할 수 있었으며, 오전사료와 오후사료 별도급여의 번거로움을 피할 수 있는 사양체계로 기대가 되나 보다 더 많은 연구가 필요하다.ericin) which has an amino acid composition suitable for many used in cosmetics, textile finishing agents, animal feeding, etc. The degumming process using electrolytic water is available to reduce treatment