• 생명과학회지
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• 제28권12호
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• pp.1545-1553
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• 2018

희소당(Rare Sugars)은 국제희소당학회(International Society of Rare Sugars, ISRS)에 의해 지구상에 극히 소량 존재하는 단당류 또는 단당 유도체로서 정의되어 있으며, 희소당이 보유하고 있는 저칼로리, 항암, 항염증 및 항산화와 같은 유용한 생리활성으로 인해 현대산업분야에서 높은 주목을 받고 있는 차세대 기능성 신소재이다. 희소당은 자연계에 존재의 희소성으로 인해 희소당의 원활한 공급을 위한 희소당 생산 연구는 무엇보다도 중요한 연구로서 인식되어져 있다. 일반적으로 희소당은 화학적 방법과 미생물 유래 효소를 이용한 생물학적 방법으로 생산이 가능한데, 친환경적이며 생산공정도 안전한 생물학적 방법이 최근에 많은 주목을 받고 있다. 현재까지 희소당은 약 50종류 이상이 보고되어져 있는데 저칼로리, 항산화, 설탕 유사 감도 및 감미 특성으로부터 D-Allulose, D-Allose, 그리고 D-Tagatose가 특히 많은 주목을 받고 있는 희소당으로서 알려져 있다. 본 연구에서는 식품산업 및 의약산업을 비롯하여 다양한 산업분야에서 향 후 높은 활용성이 기대되는 D-Allulose, D-Allose, 그리고 D-Tagatose에 대한 미생물 유래 효소를 이용한 생물전환 생산에 대하여 보고를 하고자 한다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2005년도 생물공학의 동향(XVI)
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• pp.300-300
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• 2005

• 동아시아식생활학회지
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• 제25권1호
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• pp.176-182
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• 2015

타가토스의 함량을 달리한 머핀의 저장기간에 따른 수분 함량, 색도, 조직감을 분석하였으며, 관능평가를 실시하였다. 수분 함량은 저장기간에 따라 모든 실험군에서 감소하는 경향을 나타냈으며, 저장 2일째까지는 T25와 T50의 수분 함량이 유의적으로 높았으나, 3일째에는 유의적 차이를 나타내지 않았다. 색도의 경우, 황색도를 나타내는 b값이 T50에서 높게 나타났으며, 이는 관능평가에서도 같은 경향을 나타내, 타가토스가 설탕에 비해 갈변에 영향을 끼치는 것으로 분석되었다. 조직감 분석결과, 경도, 씹힘성, 깨짐성에서 저장기간에 따른 실험군별 유의적 차이가 나타났으며, 타가토스 함량이 높을수록 그 값이 높게 분석되었다. 탄력성과 응집성의 경우 T0과 T25는 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 관능평가의 경우 껍질의 갈색 정도가 T25와 T50이 높게 나타났으며, 경도와 쓴맛의 경우 T0이 낮게 분석되었다. 그러나 내부색, 촉촉한 정도, 단맛, 향에 있어서는 실험군별 유의적 차이를 나타내지 않았고, 전체적 기호도 역시 실험군별 유의적 차이를 나타내지 않아 타가토스는 설탕 대비 50%까지 머핀 제조 시 첨가되어 사용될 수 있는 것으로 여겨진다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권2호
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• pp.312-316
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• 2004

Five strains, producing bacterial thermostable L-arabinose isomerase, were isolated from Korean soil samples obtained from compost under high temperature circumstances. Among these strains, the CBG-Al showed the highest L-arabinose isomerase activity at $60^\circ{C}$ and was selected as a D-tagatose producing strain from D-galactose. This strain was identified as Geobacillus thermodenitrificans based on the 16S rRNA analysis, and biological and biochemical characteristics. The isolated strain was aerobic, rod-shaped, Gram-positive, nonmotile, and an endospore-forming bacterium. No growth was detected in culture temperature below $40^\circ{C}$. The maximum growth temperature and maximum temperature of enzyme activity were $75^\circ{C}$ and $65^\circ{C}$, respectively. In metal ion effects, $Ca^{2+}$ was the most effective enzyme activator with the reaction rate by 150%. In a 5-1 jar fermentor with 3-1 MY medium, L-arabinose isomerase activity was growth-associated and pH decreased rapidly after the initial logarithmic phase.

• Applied Biological Chemistry
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• 제49권4호
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• pp.276-280
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• 2006

본 연구에서는 경기(용인, 안성, 광주) 및 강원지역(오대산)에서 재래식 방법으로 제조된 청국장을 수집하여 지역별 발효 균주들의 동정과 특성분석 및 당 발효능을 조사하였다. 수집된 청국장에서 22종류의 균주를 분리하였고, 16S rDNA의 서열을 분석한 결과 이들은 대부분 Bacillus subtilis, B. licheniformis로 동정되었다. 경기지역의 주요 발효 균주는 B. subtilis와 B. licheniformis, 강원 지역은 B. licheniformis로 동정되었으며, 일반적인 생장 특성은 $5{\sim}7$시간의 유도기를 지나 $23{\sim}40$시간 이후에 휴지기로 접어들었다. 휴지기에 접어든 분리 균주들의 최대 생장 총 균수는 $1{\times}10^6\;CFU/ml$과 $5{\times}10^7\;CFU/ml$ 사이에 있었다. 균주들 간 당 발효능의 차이에 있어서 용인 지역은 D-xylose, xylitol, D-tagatose, Methyl-$\alpha$-D-mannopyranoside가, 안성은 D-lactose, D-tagatose, D-xylose, Methyl-$\alpha$-D-mannopyranoside, amygdalin, arbutin, esculin, 2-keto-gluconate가, 광주는 L-rhamnose, inositol, D-mannitol, D-sorbitol, celibiose, gluconate가, 그리고 오대산은 D-lactose에서 좋은 당 발효능을 보였다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XIII)
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• pp.41-41
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• 2003

• Food Science and Biotechnology
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• 제17권6호
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• pp.1349-1351
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• 2008

This study examined the effects of temperature, D-psicose concentration, pH, and various amino acids on the Maillard browning reaction of D-psicose and glycine mixture and compared browning color intensity with those of other sugars, such as sucrose, D-glucose, D-fructose, and D-tagatose. When D-psicose (0.1 M) and glycine (0.1 M) mixture was heated at $70-100^{\circ}C$ for 5 hr, the absorbance at 420 nm increased with increasing reaction temperature and time. The Hunter a, b values, and color difference (${\Delta}E$) increased with increasing D-psicose concentration and pH within the range of pH 3-7 except at pH 6, while the L value decreased. The rate of Maillard browning reaction was in order of D-tagatose>D-psicose $\fallingdotseq$ D-fructose>D-glucose>sucrose. The browning color intensity of the D-psicose-basic and non-polar amino acids mixtures was higher than that of the D-psicose-acidic amino acids.

• 한국식품과학회지
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• 제35권5호
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• pp.914-917
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• 2003

본 연구는 tagatose와 glycine을 혼합한 모델용액을 대상으로 반응표면분석을 응용하여 pH, 온도, 시간이 Maillard 갈변반응에 미치는 영향을 알아보고, 적정한 갈색이 발현될 수 있는 최적조건을 찾고자 수행되었다. 반응pH, 반응온도, 반응시간을 독립변수로 하고 흡광도, 황색도, 색차, 및 관능평점을 종속변수로 하여 pH 3, 5, 7, 온도 70, 85, $100^{\circ}C$, 시간 60, 180, 300분의 범위에서 반응표면분석을 행하였다. 회귀식의 결정계수는 $0.91{\sim}0.98$의 높은 범위를 보였고, 적합결여검정 결과 모형들이 적합한 것으로 나타났다. 흡광도, 황색도, 색차, 및 관능평점 모두 종속변수들이 안장점을 보여 능선분석을 하였는데, 흡광도. 황색도, 색차의 경우 최소점을 기준으로 최적점을 찾았으나 관능평점의 경우 최대점을 기준으로 최적점을 찾을 수 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권6호
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• pp.1018-1021
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• 2010

Metallic and non-metallic isomerases can be used to produce commercially important monosaccharides. To determine which category of isomerase is more suitable as a template for directed evolution to improve enzymes for galactose isomerization, L-arabinose isomerase from Escherichia coli (ECAI; E.C. 5.3.1.4) and tagatose-6-phosphate isomerase from Staphylococcus aureus (SATI; E.C. 5.3.1.26) were chosen as models of a metallic and non-metallic isomerase, respectively. Random mutations were introduced into the genes encoding ECAI and SATI at the same rate, resulting in the generation of 515 mutants of each isomerase. The isomerization activity of each of the mutants toward a non-natural substrate (galactose) was then measured. With an average mutation rate of 0.2 mutations/kb, 47.5% of the mutated ECAIs showed an increase in activity compared with wild-type ECAI, and the remaining 52.5% showed a decrease in activity. Among the mutated SATIs, 58.6% showed an increase in activity, whereas 41.4% showed a decrease in activity. Mutant clones showing a significant change in relative activity were sequenced and specific increases in activity were measured. The maximum increase in activity achieved by mutation of ECAI was 130%, and that for SATI was 190%. Based on these results, the characteristics of the different isomerases are discussed in terms of their usefulness for directed evolution of non-natural substrate isomerization.

• BMB Reports
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• 제40권5호
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• pp.801-804
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• 2007

The products of reactions catalyzed by Methanococcus. jannaschii (Mj) aldolase using various substrates were identified by gas chromatography (GC). Although Mj aldolase is considered a fuculose-1-phosphate aldolase based on homology searching after gene sequencing, it has not been proven to be a fuculose-1-phosphate aldolase based on its reaction products. Mj aldolase was found to catalyze reactions between glycoaldehyde or D, L-glyceraldehyde and DHAP (dihydroxyacetone phosphate). Before performing GC the ketoses produced were converted into peracetylated alditol derivatives by sequential reactions, i.e., dephosphorylation, $NaBH_4$ reduction, and acetylation. By comparing the GC data of final products with those of standard alditol samples, it was found that the enzymatic reactions with glycoaldehyde, D-glyceraldehyde, and D, L-glyceraldehyde produced D-ribulose-1-phosphate, D-psicose-1-phosphate, and a mixture of D-psicose and L-tagatose-1-phosphate, respectively. These results provide direct evidence that Mj aldolase is a fuculose-1-phosphate aldolase.