• 한국미생물·생명공학회지
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• 제26권3호
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• pp.250-256
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• 1998

D-Tagatose의 생산 가능성이 있는 미국 종균협회(ATCC)와 한국 유전자은행(KCTC)에서 구입한 균주 35 종류를 사용하여 D-galactose로부터 D-tagatose의 생산을 조사하였다. 여러 균주 중에 발효시간이 짧고 D-tagatose의 생산량이 높은 Enterobactor agglomerans ATCC 27987을 D-tagatose 생산 균주로 선정하였다. 선정된 균을 사용하여 D-tagatose의 생산에 영향을 주는 배양 조건을 최적화 하였다. 여러 가지 탄소원 중에서 D-galactose가 D-tagatose의 생산량이 가장 높게 나타났고 그 농도를 달리하였을 때 D-galactose의 농도가 증가할수록 D-tagatose의 생산량과 균체농도가 증가하였다. 20 g/l의 D-galactose 배지에서 여러 가지 질소원이 D-tagatose의 생산에 미치는 영향을 살펴본 결과 D-tagatose의 생산량은 유기 질소원의 경우 yeast extract가 가장 높았고 무기 질소원의 경우 (NH$_4$)$_2$SO$_4$가 높게 나타났다. D-Tagatose의 생산량이 가장 높게 나타난 질소원인 yeast extract를 선택하여 농도별 실험을 수행하여 최적 yeast extract의 농도를 5.0 g/l로 결정하였다. (NH$_4$)$_2$SO$_4$를 yeast extract 5.0 g/l가 함유된 배지에 농도별로 첨가하여 2.0 g/l에서 최대 D-tagatose의 생산량을 얻었다. 또한, 무기염의 영향을 조사하여 KH$_2$PO$_4$ 5.0 g/l, $K_2$HPO 5.0 g/l, MgSO$_4$.7$H_2O$ 5.0 mg/l의 최적 D-tagatose 생산 조건을 결정하였다. 배지최적화를 통하여 최적 배지로 D-galactose 20 g/l, yeast extract 5.0 g/l, (NH$_4$)$_2$SO$_4$ 2.0 g/l, KH$_2$PO$_4$ 5.0 g/l, $K_2$HPO$_4$ 5.0 g/l, MgSO$_4$.7$H_2O$ 5 mg/l를 선정하였다. 최적 배지에서 배양 환경이 D-tagatose의 생산에 미치는 영향을 조사하여 초기 pH 6.0, 배양 온도 3$0^{\circ}C$, 교반속도 150 rpm의 최적 배양 조건을 결정하였고 이 조건에서 배양시간 24시간에 D-galactose 20 g/l로부터 D-tagatose의 0.41 g/l를 얻을 수 있었다.

• 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국미생물생명공학회 2000년도 Proceedings of 2000 KSAM International Symposium and Spring Meeting
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• pp.68-75
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• 2000

D-Tagatose is a potential bulking agent in food as a non-calorific sweetener. To produce D-tagatose from cheaper resources, plasmids harboring the L-arabinose isomerase gene (araA) from Escherichia coli was constructed because L-arabinose isomerase was previously suggested as an enzyme that mediates the bioconversion of galactose to tagatose as well as that of arabinose to ribulose. In the cultures of recombinant E.coli with pTC101, which harboring araA of E.coli, tagatose was produced from galactose in 9.9 % yield. The enzyme extract of E.coli containing pTC101 also converted galactose into tagatose in 96.4 % yield. For the economic production of D-tagatose, an L-arabinose isomerase of E.coli was immobilized using covalent binding on agarose. While the free L-arabinose isomerase produced tagatose with the rate of 0.48 mg/U$.$day, the immobilized one stably converted galactose into average 7.5 g/l$.$day of tagatose during 7 days with higher productivity of 0.87 mg/U$.$day. In the scaled up immobilized enzyme system, 99.9 g/l of tagatose was produced from galactose with 20 % equilibrium in 48 hrs. The process was stably repeated additional 2 times with tagatose production of 104.1 and 103.5 g/l.

• 식품산업과 영양
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• 제2권1호
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• pp.16-21
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• 1997

Microbial of enzymatical methods are suitable for production of rare monosaccharides. Using oxidation and reduction ability of Microorganisms, various rare ketoses and polyols can be produced, for example D-tagatose from galagtitol by Enterobacter agglomerans strain 221e. L-tagatose from galactitol by Klebsiella pheumonias strain 40b, L-psicose from allitol by Gluconobacter frateurii IFO 3254, D-talitol from d-tagatose by Aureobasidium pullulans strain 113B, allitol from D-psicose by Enterobacter agglomerans strain 221e and so on. We can produce various rare aldoses and ketoses using aldose isomerases, for example L-galactose from L-tagatose by D-arabnose isomerase, and L-ribose from L-ribulose by L-isomerase, and so on. D-Tagatose 3-epimerase of Pseudomonas sp. ST-24 is very useful for preparationof various rare ketoses, for example D-psicose from D-fructose, D-sorbose from D-tagatose, L-fructose, from L-psicose and so on. Using polyol dehydrogenases, aldose isomerases and D-tagatose 3-epimerase, we can design the suitable for production of a certain rare monosaccharide from a suitable substrate.

• Food Science and Biotechnology
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• 제17권3호
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• pp.655-658
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• 2008

Although arabinose isomerase (E.C. 5.3.1.4), a commercial enzyme for edible tagatose bioconversion, can be expressed in an Escherichia coli system, this expression system might leave noxious by-products in food. To develop an eligible tagatose bioconversion with food-safe system, we compared the tagatose production activity of immobilized arabinose isomerase expressed in Bacillus subtilis (a host generally recognized as safe) with that of the enzyme expressed in E. coli. A 48% increase in tagatose production (4.3 g tagatose/L at $69.4\;mg/L{\cdot}hr$) was found using the B. subtilis-expressed immobilized enzyme system, compared to the E. coli-expressed enzyme system (2.9 g tagatose/L). The increased productivity with safety of the B. subtilis-expressed arabinose isomerase suggests that it is a more eligible candidate for commercial tagatose production.

• 한국식품과학회지
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• 제30권1호
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• pp.237-240
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• 1998

새로운 저열량 감미료인 tagatose를 이용한 초콜렛을 제조하여 설탕으로 제조한 초콜렛과 물성을 비교하였다. 제조한 초콜렛의 물성을 Casson 식에 적용한 결과 tagatose를 첨가하여 만든 초콜렛의 consistency index는 1,070 cp이었고 yield stress는 3.4 Pa으로 설탕을 사용한 초콜렛과 유사한 점도 특성을 보였다. Tagatose를 첨가하여 제조한 초콜렛을 DSC를 사용하여 열 특성을 살펴본 결과 설탕을 사용한 초콜렛과 유사하였다. 두 초콜렛의 점성 특성과 열 특성은 유사하였으나 강도의 경우는 tagatose를 사용한 제품의 강도가 설탕으로 만든 초콜렛의 강도보다 떨어짐을 보여주었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제25권5호
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• pp.490-494
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• 1997

A variety of microbial strains isolated from soil were tested for their ability to produce D-tagatose from D-galactose. An organism that can convert D-galactose into D-tagatose was selected and was identified as Enterobacter agglomerans. The cells grown on the induction medium containing 20 g/l arabinose were found to the best conversion potential among different carbohydrates and the conversion yield was about 15% when 20 gll galactose was used. The isolated crystals were obtained from the culture broth after the purification process such as treatment of ion resins, crystallization, and drying. The recovery yield was 70% after the purification. The crystals were identified as D-tagatose by the infrared spectroscopy, HPLC, specific optical rotation, and melting point.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제33권2호
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• pp.106-111
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• 2005

비금속성 이성화효소로 추정되는 Staphylococcus aureus의 tagatose-6-phosphate isomerase(E.C. 5.3.1.26)의 기질다 양성을 조사하기 위해서 그 구조유전자(lacB;510bp와 lacA;430bp)를 대장균에서 동시발현하였다. 알려진 기질 이외에 D-ribose와 D-allose에 대해 이성화활성이 새롭게 관찰되었다. EDTA 1 mM 존재하에서도 D-ribose와 D-allose에 대하여 각각 EDTA 비존재 조건에 대비하여 $95\%,\;75\%$의 이성화활성을 나타내는 것으로 미루어 tagatose-6-phosphate isomerase가 비금속성 이성화효소임을 밝혔다. 이때 lacA 또는 lacB의 단독발현시에는 이성화활성이 전혀 밝견되지 않았다. D-Ribose와 D-allose에 대한 기질친화상수 ($K_m$)은 각각 26 mM와 142 mM였다.

• 한국식품과학회지
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• 제31권1호
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• pp.24-29
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• 1999

새로운 저열량 감미료인 tagatose를 식품에 적용하기 위해 여러 가지 이화학적 특성을 조사하였다. Tagatose 용액은 Bingham 유체의 점성 특성을 보여주었고 용액의 농도가 $25^{\circ}C$에서 10%에서 50%로 증가할수록 점도가 1.65 cp에서 5.14 cp로 증가하여 비교적 저 점도를 보여주었다. 또한, 온도가 $15^{\circ}C$에서 $55^{\circ}C$로 증가함에 따라 점도가 4.59 cp에서 2.33 cp로 감소함을 보여주었다. Differential scanning calorimetry에 의하여 용융 특성을 조사한 결과 tagatose의 용융 개시 온도는 $130.4^{\circ}C$, 흡열 엔탈피는 -202.3 J/g이었다. 수분활성도는 60% 농도에서 tagatose는 0.892, sucrose는 0.957로 tagatose가 더 낮은 수분활성도를 보여주었다. 흡습성은 상대습도 85%에서 100%까지 tagatose가 sucrose보다 높았다. $20^{\circ}C$에서 $70^{\circ}C$까지의 온도 변화에 따른 용해도를 보았을 때는 tagatose가 sucrose보다 낮았다. pH 2에서 pH 12까지 조정한 용액을 3일 후 관찰하였는데 pH에 대하여 안정하였다. 또한 $154^{\circ}C$까지 4시간 열처리하였을 때 거의 변성이 되지 않았다. 그러나 높은 온도에서 열처리를 한 경우 육안으로 보이는 갈변화에 의하여 흡광도가 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권3호
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• pp.348-354
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• 2013

Tagatose가 장내세균의 성장에 미치는 영향을 알아보기 위하여 in vitro 실험을 하였다. 탄소원 이용능을 알아보기 위하여 탄소원 이용능 검색 배지인 m-PYF medium에 탄소원으로 tagatose와 glucose를 각각 0.5%(w/v) 첨가한 후 여러 장내 세균을 각각 배양하였다. 장내 유해균인 Staphylococcus aureus subsp. aureus, Listeria monocytogenes, Vibrio parahaemolyticus, Salmonella Typhimurium, Pseudomonas fluorescens는 성장이 저해되었지만, 장내 유익균인 Lactobacillus casei는 tagatose가 첨가된 배지에서 glucose가 첨가된 배지에서의 성장과 유사한 성장 곡선을 나타내었다. 이후 tagatose의 이용성 증진 및 다양한 기능적 가치를 부여한 유산균 발효유를 개발하기 위하여 tagatose를 탄소원으로 이용하는 Lactobacillus casei를 접종하여 tagatose를 첨가한 요구르트의 유산균 생육과 산 생성에 미치는 영향 및 요구르트의 품질특성을 조사하였다. Tagatose 첨가 요구르트의 pH는 발효기간 동안 감소하였으며, 적정산도는 pH의 변화 양상과 대체적으로 일치하는 경향을 나타내었다. 생균수는 12시간까지 급격한 증가를 보이다가 그 이후 완만히 증가하여 발효 24시간에는 8.44~8.49 log CFU/mL 범위를 나타내었다. 점도는 대조군보다 tagatose 첨가군이 1,266 cps로 높게 측정되었으며, 관능검사 결과 맛과 종합적인 기호도에서 glucose 첨가군과 유의적인 차이 없이 높게 평가되었다. 요구르트를 $4^{\circ}C$에서 15일간 저장하면서 요구르트의 품질변화를 측정한 결과 pH, 적정산도, 유산균수에는 거의 변화가 없어 우수한 것으로 나타났다.

• 한국식품과학회지
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• 제35권5호
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• pp.898-904
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• 2003

본 연구는 tagatose 등 당의 종류와 그 몰농도가 Maillard 갈변반응에 끼치는 영향을 살펴보고자 수행되었다. 당의 영향을 연구하기 위해 0.2M의 tagatose, glucose, fructose, sucrose, xylose 수용액과 0.2M glycine 수용액을 혼합한 모델용액을 제조하여 $100^{\circ}C$에서 5시간동안 가열하였다. Tagatose 몰농도의 영향을 연구하기 위해 glycine 농도를 0.2M로 고정시키고 tagatose의 농도를 0.1, 0.2, 0.4, 0.8M로 변화시킨 후 $100^{\circ}C$에서 5시간동안 가열하였으며, glycine 몰농도의 영향을 연구하기 위해 tagatose 농도를 0.2M로 고정시키고 glycine의 농도를 0.1, 0.2, 0.4, 0.8 M로 변화시킨 후 $100^{\circ}C$에서 5시간동안 가열하였다 Maillard 갈변반응은 tagatose가 가장 빨랐고 그 다음 xylose, fructose, glucose, sucrose의 순서를 보였다. Tagatose나 glycine 모두 몰농도가 증가하면 갈변이 증가하였으나 tagatose를 변화시킨 경우 총고형물 함량이 더 높아 갈변이 더 촉진되었다.