• 제목/요약/키워드: Carboxymethylcellulase

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섬유질 문화재로부터 분리된 Aspergillus clavatus의 섬유소분해호소에 관한 연구 (Studies on the cellulase properties of Aspergillus clavatus from the Cellulose-Cultural Properties)

  • 정희진;한성희;안희균;민경희
    • 한국균학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.29-37
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    • 1987
  • 창덕궁의 유물고에 소장되어 있는 섬유질 문화재로부터 섬유소 분해균을 분리하기 위하여 두 단계의 선별을 거쳐서 섬유소 분해능이 강력한 Cellulolytic fungus를 분리하였다. 이 균주는 형태학적인 분류기준을 통하여 Aspergillus clavatus로 동정되었다. 이 균주에서 CMC 액체배지에서의 CMCase, avicelase와 salicinase의 생성은 $30^{\circ}C$의 shaking culture 조건에서 5 일에 가장 높았으며, 그 이후는 점차 감소하였다. crude extracellularenzyme 을 $70%(NH_4)_2SO_4$ 포화용액에서 침전시켜 20mM acetate buffer(pH 6.0)로 dialysis시킨후 효소에 대한 여러가지 성질을 비교하였다. CMCase와 avicelase의 최적 pH는 모두 pH6.0으로 중성에 가까왔으며 두 효소의 최적온도는 모두 $50^{\circ}C$이었다. 효소의 열에 대한 안정도에서는 CMCase, avicelase 모두 $30-50^{\circ}C$에서 안정성을 유지하였고 또한 효소의 활성에 미치는 기질농도의 영향을 보먼 CMCase는 1.5%에서 avicelase는 2.2%에서 최고의 활성을 나타냈다. 금속이온의 영향을 살펴본 결과 $Mg^{++}$$Ca^{++}$는 5mM에서 효소의 활성이 최고에 달하였으며 $Cu^{++}$$Zn^{++}$에서는 농도가 증가할수록 효소의 활성이 저해되었다. 또한 이 균주의 섬유소 분해효소는 2-mercaptoethanol, $I_2$, $NaN_3$ 등의 저해제에 의하여 활성이 크게 저해되었다.

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양파 부패병변에서 분리한 세균의 특성 (Characterization of Bacteria Isolated from Rotted Onions (Allium cepa))

  • 이찬중;임시규;김병천;박완
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.248-254
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    • 2005
  • 경남 창녕, 의령, 함양지역의 양파 주산지에서 수집한 부패 양파로부터 분리한 세균 139 균주의 약 $18\%$가 CMCase 활성을, $53\%$가 PGase 활성을 가지고 있었다. 이들 분리균중 PGase를 생성하는 균주를 중심으로 선별한 45 균주 중에서 31 균주가 양파 부패 활성을 나타냈고, FAMEs분석에 의해 Pseudomonas속 18주, Bacillus속 11주, Yersinia속 7주 및 기타 9주로 분류되었다. 이 dendrogram상에서 Pseudomonas는 부패 활성 유무에 따라 clustering이 가능하였다. Bacillus속은 CMCase와 PGase활성이 높았으나 부패 활성은 약했으며, Pseudomonas속은 Bacillus속에 비해PGase의 활성이 훨씬 약했으나 양파 전체 조직을 연화시켜 물렁하게 만드는 강력한 부패 활성을 나타내었으며 $10^{2}$ cfu 정도만 접종하여도 부패증상을 일으켰다. 병원성이 강한 Pseudomonas는 P. gladioli로 동정되었는데 양파부패균으로서 국내에서 분리 동정은 첫 보고로 생각된다. P. gladioli는 B. subtilis에 비해 낮은 온도에서 균의 생육과 PGase활성이 양호하였다. 또 B. subtilis PGase의 활성 최적 pH가 9.0인데 비해 P. gladioli는 양파의 산도인 pH $5.0\∼6.0$에서 최대 활성을 나타내었다. 이러한 결과를 종합하면 Pseudomonas속 세균이 저온 저장 중의 양파의 주요 부패 원인균의 하나라 추정된다.

Rhizobium meliloti TAL1372에서 섬유소분해효소 유전자 클로닝 (Clonig of CM-cellulase Gene of Rhizobium meliloti TAL1372 in Escherichia coli)

  • 박용우;임선택;강규영;윤한대
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제38권4호
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    • pp.313-319
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    • 1995
  • 본 실험은 알팔파(Medicago sativa) 근류균인 Rhizobium meliloti TAL1372 균주에서 섬유소분해효소의 활성을 확인하고 이 유전자를 크로닝하기 위해 코스미드 벡타인 pLAFR3를 사용하여 유전자 은행을 만들었다. 이 유전자 은행으로 부터 분리한 1,000개의 형질 도입체에서 CM-cellulase(carboxymethylcellulase) 활성이 있는 클론(pRC8-71) 하나를 분리하였으며 30kb 크기의 R. meliloti DNA 단편을 함유하고 있는 것을 확인하였다. 이 CM-cellulase 유전자의 발현 산물을 native PAGE 법에 의하여 분자량을 측정한 결과 약 45kD 정도의 크기로 추정되었으며 pRC8-71로 부터 Tn5 변이법에 의해 조사한 결과 30kb 단편 내에서 CM-cellulase 유전자의 위치는 제한효소 KpnI에 의해 절단되는 약 3kb 단편에 존재하였다. 표시교환 변이법에 의해 야생균주 R. meliloti TAL1372로부터 cellulase 무생산 변이체를 얻어 근류형성 정도를 실험한 결과 CM-cellulase유전자가 근류형성에 관련될 것으로 추정되었다.

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Comparison of in vitro digestibility and chemical composition among four crop straws treated by Pleurotus ostreatus

  • Nie, Haitao;Wang, Ziyu;You, Jihao;Zhu, Gang;Wang, Hengchang;Wang, Feng
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제33권1호
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    • pp.24-34
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    • 2020
  • Objective: The effects of Pleurotus ostreatus on the feed utilization of broad bean stalks (BBS), rape straw (RS), paddy straw (PS), and corn stalk (CS) was examined. Methods: The four roughages were co-cultured with Pleurotus ostreatus. The chemical composition; enzyme activities of laccase, carboxymethylcellulase (CMCase) and xylanase; carbohydrate and protein fractions (based on The Cornell Net Carbohydrate and Protein System [CNCPS]) were assessed at different days after inoculation (7, 14, 21, 28 d) and un-inoculated roughages (control, 0 d). The digestibility of nutrient components and the gas production of roughage with various incubation times were monitored at 0, 2, 4, 6, 9, 12, 24, 36, 48, 60, and 72 h using an in vitro ruminal fermentation method. Results: A higher CMCase activity (0.1039 U/mL) and earlier time to peak (14 d) were detected in Pleurotus ostreatus cultured with CS (p<0.05). Significantly, the incubation length-dependent responses of cumulative gas production were observed from 24 to 72 hours post fermentation (p<0.05), and these incubation length-dependent effects on cumulative gas production of PS and CS appeared earlier (24 h) for PS and CS than those (48 h) for BBS and RS (p<0.05). The fast-degradable carbohydrate (CA) content for all four roughages significantly increased over time (p<0.05). Nonetheless, increased degradation efficiency for CA treated with Pleurotus ostreatus was detected at both 21 and 28 days of incubation (p<0.05). With the exception of PS (p<0.05), there were no significant difference among the roughages (p>0.05) in slowly-degradable carbohydrate (CB2) at different incubation times (p<0.05). Conclusion: Assessment of the alterations in chemical composition, CNCPS system fractions, and the fermentation kinetics after biological pretreatment may yield a valuable database for evaluating the biological pretreatment of Pleurotus ostreatus in ruminant feed.

식물유래 생리활성물질의 병원성 미생물 및 반추위 미생물 활성에 대한 영향 (Effects of Plant-origin Biological Active Materials on the Activities of Pathogenic Microbes and Rumen Microbes)

  • 옥지운;이상민;임정화;이신자;문여황;이성실
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제48권5호
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    • pp.709-718
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    • 2006
  • 식물유래 생리활성물질인 garlic, scallion, fla- vonoid, urushiol 및 anthocyanidin과 기존의 항균 제품인 Bio-MOS?瑛? 병원성 미생물과 반추위 미생물에 대한 효과를 조사하기 위하여 병원성 균인 Escherichia coli O157, Salmonella paratyphi, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus에 항균활성과 in vitro 반추위 미생물 성장률, 가스 생성량, 암모니아 농도, CMCase 활성 및 미생물 수를 측정하였다. 생리활성물질 0.10% 첨가 후, 배양시험에서는 flavonoid, scallion 및 Bio-MOS?怜? 병원성 미생물의 성장을 억제하였으나, paper disc법에 의한 항균활성 시험에서는 flavonoid나 scallion을 5.00%이상 처리 시 clear zone이 뚜렷하였으며, scallion이 가장 강력한 항균활성을 가지고 있는 것으로 나타났다. 생리활성물질의 in vitro 반추위 미생물 발효에 대한 영향은 크지 않았는데, 병원균에 활성을 나타내었던 flavonoid는 1.00% 처리 시 CMCase의 활성이 완전히 없어져 반추위 미생물에 대한 억제효과가 있는 것으로 나타났다. 그러나 scallion은 병원균에는 강한 항균활성을 가지면서 반추위 미생물 발효에는 저해작용을 나타내지 않아 반추 가축의 대체 천연항균제로서 개발 가능성을 나타내었다.

Cellulomonas sp. CS1-1으로 부터의 $\beta$-Glucosidase의 합성조절과 그의 효소학적 성질 (Biosynthetic Regulation and Enzymatic Properties of $\beta$-Glucosidase from Cellulomonas sp. CS 1-1)

  • 이희순;민경희;배무
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.119-125
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    • 1988
  • Cellulomonas sp. CS1-1 생성의 $\beta$-glucosidase는 cell-bound 효소이었으며, Avicelase와 Carboxymethyl-cellulase (CMCase)는 extracellular 효소로 존재함을 확인하였다. Cellobiose나 CMC 최소배지에서의 균의 생장은 cellobiose보다 glucose 첨가시에 현저히 증가하였다. Cellobiose나 CMC 최소배지에서의 $\beta$-glucosidase 생합성은 glucose 첨가로 현저히 억제되었으나, CMC 최소배지에 cellobiose를 첨가하였을 경우, glucose에 의한 억제 효과와는 반대로, 효소의 생성은 오히려 촉진되었다. 그 외의 탄소원에 관한 영향을 조사한 결과 CMC, 전분, maltose 등의 첨가도 glycerol, arabinose, xylose, trehalose의 첨가시 보다 효소의 생성이 증가되었다. 이상의 결과로 $\beta$-glucosidase 생합성은 glucose에 의하여 catabolite repression을 받았으며, cellobiose, CMC, starch등은 다른 당류보다 효소생성을 현저히 유도하였으므로, 이 효소는 inducible enzyme임을 알 수 있었다. 효소생성에 미치는 질소원을 조사한 결과는 yeast extract가 peptone이나 ammonium sulfate보다 효소생성을 증가시켰다. 효소의 특성을 조사한 결과, 50mM MgCl$_2$가 포함된 10mM potassium phosphate buffer (pH 7.0)에서 효소의 역가가 증가하였고, 최적 pH는 6.0이었고 최적온도는 42$^{\circ}C$ 이었다. p-nitrophenyl-$\beta$-D-glucoside의 농도에 대한 glucose의 Km값은 0.265mM 이었고 $\beta$-D(+)-glucose에 대한 Ki값은 9.0 mM 이었다.

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혐기성 박테리아, 효모 및 곰팡이로 제조된 synbiotics의 첨가가 축우용 완전혼합사료의 호기적 안전성에 미치는 영향 (Effects of Supplemental Synbiotics Composed of Anaerobic Bacteria, Yeast and Mold on the Aerobic Stability of Total Mixed Ration for Cattle)

  • 이신자;신년학;정호식;현종환;문여황;이상석;이성실
    • 생명과학회지
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    • 제18권10호
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    • pp.1426-1434
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    • 2008
  • 본 시험은 혐기성 박테리아, 효모 및 곰팡이로 제조한 Synbiotics를 TMR에 첨가하여 발효시킨 후, 개봉하여 공기에 노출시킨 기간에 따른 보존성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 수행되었다. 처리구는 무처리 대조구인 US구, 혐기성 박테리아와 prebiotic으로 만든 BS구, 혐기성 효모와 prebiotic로 구성된 YS구, 혐기성 곰팡이와 prebiotic으로 구성된 MS구, 혐기성 박테리아와 혐기성 곰팡이 그리고 prebiotic로 만든 BMS구, 혐기성 효모와 혐기성 곰팡이 그리고 prebiotics 로 만든 YMS구, 혐기성 박테리아와 혐기성 효모 그리고 prebiotics로만든 BYS구, 마지막으로 혐기성 박테리아, 효모 그리고 곰팡이 복합물과 prebiotics로 구성된 BMYS구로서 총 8 처리구로 나누었다. 개봉 후 노출 기간(1, 3, 5, 7, 14 및 21일)별 3반복으로 총 144개의 bag을 공시사료로 제조하였다. CMCase, xylanase 및 amylase의 평균 활성은 통계적 유의차는 없었으나 효모가 첨가된 BYS구 및 YMS구에서 좋은 편이었고, 총 세균수에서도 효모가 첨가된 구(YMS, BYS)에서, 곰팡이 수에서도 효모 첨가구(YMS, BMYS, BYS)에서 낮은 경향이었다. 병원성 균인 E. coli는 BYS구와 BMYS구, Salmonella균은 BMYS구와 YS구, 그리고 Shigella 균은 BMS와 BMYS구에서 대체로 낮았으나, MS구에서는 대조구보다도 모든 병원균에 더 많이 오염된 것으로 나타났다. 이상의 결과들을 살펴볼때, 혐기성 효모 첨가구(BYS, YMS, BMYS)가 저장성에서 효과가 있는 것으로 나타났으며, 특히 모든 미생물을 혼합한 BMYS구에서 영양소 함량과 건물 감량 및 병원성균 수 등에서 좋은 결과를 나타내어 혐기발효 TMR의 보존에 유리할 것으로 판단된다.

반추가축영양에 있어서 액상미생물제제의 첨가가 In Vitro 발효성상과 섬유소분해효소활성에 미치는 영향 (Effects of Supplementing Aqueous Direct-Fed Microbials on In Vitro Fermentation and Fibrolytic Enzyme Activity in the Ruminant Nutrition)

  • 이성훈;서인준
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제47권5호
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    • pp.789-804
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    • 2005
  • 본 연구는 액상 DFM(Bacillus spp.)을 완전혼합사료(실험 1) 및 다양한 비율의 starch와 cellulose에 적용(실험 2) 하였을 때, 반추위내 발효와 섬유소분해효소활성에 미치는 영향을 평가하기 위해 in vitro 배양을 24시간동안 실시하였다. 실험 1의 처리구는 완전혼합사료에 액상 DFM 0%(대조구), 0.025%, 0.05%로 각각 첨가하였다. 실험 1에서, 0.025%구는 배양 6, 9시간에서 대조구와는 유의한 차이가 없었으나, 0.05%구보다는 유의하게 낮은 결과를 보였다(P<0.05). 암모니아질소농도와 휘발성지방산농도는 액상 DFM에 의하여 영향을 받지 않았다. 하지만, A:P비율은 DFM의 적용으로 배양 24시간에 대조구에 비하여 0.05%구에서 유의한 증가를 나타내었다(P<0.05). 액상 DFM적용에 의한 섬유소분해효소활력은 전반적으로 유의한 효과가 나타나지 않았지만, CMCase는 배양 6시간에 대조구에 비하여 유의한 증가를 나타내었다(P<0.05). 하지만, xylanase는 배양 12시간의 0.05%구에서 오히려 액상 DFM의 적용으로 유의하게 감소하였다(P<0.05). 반추위내 건물소실율은 액상 DFM의 첨가수준에 의해 유의한 차이가 나타나지 않았다. 실험 2는 다양한 비율(90:10, 70:30, 50:50, 30:70, 10:90)의 starch와 cellulose에 액상 DFM을 각 비율에 대하여 대조구(0%)와 첨가구(0.025%)로 나누어 반추위액을 이용하여 배양하였다. 반추위내 pH는 액상 DFM의 첨가로 유의한 영향을 받지 않았고, starch의 비율이 증가함에 따라 부분적으로 유의하게 감소하였다(P<0.05). 암모니아질소농도는 액상 DFM의 첨가와 starch 및 cellulose의 비율에 의하여 유의한 영향을 받지 않았다. 하지만, 배양 9시간의 70:30비율에서 액상 DFM첨가구가 35.65mg/dL의 암모니아질소농도를 나타내어 대조구의 65.05mg/dL에 비하여 유의하게 감소하였다(P<0.05). 휘발성지방산농도는 70:30비율의 6시간 배양에서 액상 DFM구가 대조구에 비하여 유의한 증가를 나타내었다(P<0.05). 액상 DFM의 첨가는 CMCase에는 전반적으로 유의한 영향을 미치지 않았다. 그러나 xylanase에는 90:10, 30:70 및 10:90구에서 부분적인 유의성이 인정되었다. 본 연구결과로부터, 액상 DFM의 적용은 in vitro 발효성상과 섬유소분해효소활성을 유의적으로 향상시키지 않았고, 사료의 조성에 따라 그 효과는 다양하게 나타나 일관성이 없는 것으로 평가되었다.