• 농업생명과학연구
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• 제44권1호
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• pp.61-67
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• 2010

마늘의 주요 저장성분인 fructan을 산 가수분해시키고 열처리에 따른 폴리페놀함량과 항산화활성의 변화를 살펴보았다. 마늘 fructan의 최적 산가수분해 조건은 0.3N $H_2SO_4$으로 5분간 반응시켰을 때로 나타났다. 열처리에 의한 fructan 함량은 열처리 온도가 증가함에 따라 240.5 mg/g에서 2.0 mg/g으로 분해되어 감소하였으며, 총 폴리페놀 함량은 열처리 온도 증가에 따라 0.85 mg/g에서 13.74 mg/g으로 증가하였고, 항산화활성($IC_{50}$)은 열처리온도가 증가에 따라 52.9 mg/mL에서 1.5 mg/mL으로 증가하였다. 열처리 후 산가수분해시 총 폴리페놀 함량 및 항산화활성은 증가하였다. 마늘 fructan을 분해하여 식품소재로서의 활용과 동시에 항산화활성을 강화시키기 위한 열처리 조건으로는 $130^{\circ}C$, 2시간 처리가 적합한 것으로 판단되었다.

• 대한화장품학회:학술대회논문집
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• 대한화장품학회 2003년도 IFSCC Conference Proceeding Book I
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• pp.700-718
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• 2003

Fructan, a polysaccharide existing in plants or produced by microorganisms, is a sugar polymer of fructose with $\beta$-2,6 linkages. In this study, we investigated some cosmeceutical properties of Fructan such as moisturizing effect, cell proliferation effect, anti-inflammation effect and cell cytotoxicity. Zymomonas mobilis, a microorganism producing Fructan, was cultured in a medium containing 10％ sucrose and 2％ yeast extract as main components for 24 hours at 37$^{\circ}C$ and pH 7. Fructan was obtained by precipitation from the cultured medium by adding alcohol (alcohol ratio of 1:3) after removing the enzyme by centrifuging. Fructan exhibited almost same moisturizing effect as hyaluronic acid and cell proliferation effect on human fibroblast and keratinocyte as well. Moreover, on cell proliferation test on bio-artificial skin constructed by 3-dimensional(3-D) culture after inducing primary skin inflammation with 0.5％ sodium lauryl sulfate (SLS), the 3-D artificial skin treated with 0.01 mg/ml, 0.05mg/ml of Fructan exhibited higher cell proliferation than the 3-D artificial skin treated with SLS only. On anti-inflammation test on 3-D artificial skin evaluated by measuring secreted quantity of interleukin-1$\alpha$ (IL-1$\alpha$) which is a pre-inflammatory mediator induced by SLS, the quantity of IL-1$\alpha$on the 3-D artificial skin treated with 0.01 mg/ml, 0.05mg/ml of Fructan was less than the one on the 3-D artificial skin treated with SLS only. As a result of these studies, Fructan has anti-inflammation effect against inflammatory reaction by a skin irritant as well as cell proliferation effect in bio-artificial skin. Fructan was also evaluated as a safe material without any toxicity in safety tests using fibroblasts and animals.

• 대한화장품학회지
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• 제28권1호
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• pp.186-201
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• 2002

Fructan(Levan)은 식물체 및 미생물에서 발견되는 탄수화물로 이는 과당(fructose)이 $\beta$-2, 6 결합으로 연결되어 있는 polysaccaride 이다. 본 연구에서는 Fructan을 생성하는 미생물(Zymomonas mobilis)과 10% sucrose(기질), 1-2% 효모 추출물을 주성분으로 하는 배지를 사용하여 30-37$^{\circ}C$, pH 5.0-7.0에서 20-24시간 동안 배양한후 원심분리하여 균체를 제거하고 3배량의 알코올을 가하여 침전, 건조하여 얻은 Fructan의 화장품 원료로서의 가능성을 조사하였다. 보습효과에 있어서는 Hyaluronic acid와 유사하였으며, keratinocyte에 대한 세포증식 효과를 나타내었다. 또한 3-D culture에 의해 구축된 생인공 피부내에 0.05%의 sodium lauryl sulfate (SLS)를 사용하여 피부자극에 의한 초기 염증 반응을 유도한후 0.01mg/m1, 0.05mg/m1의 Fructan을 각각 처리하였을 때, SLS만을 처리한 생인공피부와 비교하여 세포증식효능을 보였고, SLS 자극물질로 유도된 전염증성 조절인자인 interleukin-l$\alpha$(IL-l$\alpha$)의 분비량을 조사 하였을때 0.01mg/ml, 0.05mg/ml의 Fructan을 처리한 생인공피부의 IL-l$\alpha$ 양이 Fructan을 처리하지 않은 것보다 상대적으로 감소하였다. 이러한 결과로 Fructan이 생인공 피부내 피부 세포의 증식효과를 나타낼 뿐만 아니라, 또한 피부자극물질에 의한 염증반응에 대해 자극완화효능이 있음을 알 수 있었다. 섬유아세포 및 동물을 이용한 안전성 시험에서도 독성이 없는 안전한 원료로 평가되었다.

• 한국작물학회지
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• 제41권4호
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• pp.456-464
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• 1996

밀의 영양체 저장탄수화물인 fructan의 대사에 관련된 fructan exohydrolase(FEH) 효소의 특성을 구명하기 위해 FEH를 밀의 줄기와 엽초에서 정제, 실험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. FEH의 분자량은 63.7kD이었으며, pH 5.5와 3$0^{\circ}C$에서 최고의 활성을 보였다. 2. FEH의 $K_{m}$ 과 $V_{max}$는 fructan의 크기에 따라 각각 10~37mM, 5g~179mM로 변이를 보였으며, tetrasaccharide가 본 실험에서 사용된 기질 중에서 가장 낮은 $K_{m}$ 과 $V_{max}$를 보였다. 3. 밀의 FEH는 $eta$(2 $\longrightarrow$1)로 연결된 fructan에 대하여 기질 특이성을 보였으며 $\beta$(2 $\longrightarrow$6) fructan과 sucrose는 분해할 수 없었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권11호
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• pp.1373-1381
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• 2022

Fructan is a polysaccharide composed of fructose and can be classified into several types, such as inulin, levan, and fructo-oligosaccharides, based on their linkage patterns and degree of polymerization. Owing to its structural and functional diversity, fructan has been used in various fields including prebiotics, foods and beverages, cosmetics, and pharmaceutical applications. With increasing interest in fructans, efficient and straightforward production methods have been explored. Since the 1990s, yeast cells have been employed as producers of recombinant enzymes for enzymatic conversion of fructans including fructosyltransferases derived from various microbes and plants. More recently, yeast cell factories are highlighted as efficient workhorses for fructan production by direct fermentation. In this review, recent advances and strategies for fructan biosynthesis by yeast cell factories are discussed.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.519-526
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• 2018

플럭탄은 과당으로 이루어진 과당 중합체를 말하며 식품에서는 양파, 마늘, 치커리, 돼지감자, 바나나, 청국장 등에 존재한다. 본 연구의 목적은 레반형과 이눌린형 플럭탄의 정성분석에서 산가수분해법과 효소적 분해법을 비교하여 분석조건의 최적화이다. 또한, 선정된 분석조건에서 한국인의 섭취빈도가 높은 플럭탄 함유식품을 2017년산 제품을 대상으로 플럭탄 함량을 분석하였다. 플럭탄 표준물질을 대상으로 옥살산을 사용한 산가수분해 실험에서는 옥살산 농도에 의존적으로 분해산물인 과당의 농도가 증가하였다. 이눌린나아제(inulinase) 처리시 레반형 플럭탄은 효과적으로 과당으로 분해되었다. 인버타아제(invertase) 처리시 레반형 플럭탄은 일부 분해가 진행되었으나 반응속도가 낮았다. 한국인의 섭취빈도가 높게 나타난 양파, 마늘, 바나나, 청국장을 대상으로 세 가지 방법을 적용시 옥살산 처리 시료에서 과당 함량이 가장 높게 나타났으며 청국장을 제외한 모든 시료들에서 이눌린나아제 처리시 과당 함량이 인버타아제 처리군보다 높았다. 양파, 마늘의 섭취에서 예상되는 한국인들의 플럭탄 일일섭취량은 약 1,172~3,402 mg였다. 결론적으로, 본 연구결과는 플럭탄 함유식품의 인체내장건강에 대한 이해에 도움을 줄 것으로 기대된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제37권1호
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• pp.102-109
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• 2010

Fructan은 식물이 저온에 노출 되었을 때 다양한 조직에 축적됨으로써 여러 스트레스에 저항을 나타내는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 fructan 생합성 경로에 관여하는 효소인 1-sst와 1-fft 유전자를 돼지감자 구근으로 부터 분리하였다. 분리한 1-sst와 1-fft 유전자는 Ti-plasmid vector인 KJG V-B2 vector에 35S promoter에 의해 발현할 수 있도록 형질전환용 벡터를 구축하였다. Agrobacterium tumefaciens법에 의해 1-sst와 1-fft 유전자의 형질전환 벼를 육성하였고, 1-sst, 1-fft 및 HPT 유전자 특이적인 primer를 사용하여 PCR 분석한 결과 유전자가 벼의 callus 게놈내에 안정적으로 삽입되었음을 확인하였다. 또한 Southern 및 RT-PCR 분석에서도 같은 결과를 얻었다. 형질전환 벼의 후대에서도 안정적으로 유전자가 발현되는 homo 계통을 선발하였고 이를 이용해 1-sst와 1-fft 유전자의 삽입이 확인된 형질전환 벼에서 유전자의 발현양상을 알아보기 위해 RT-PCR 및 Real-Time PCR를 수행한 결과 형질전환 벼에서 1-sst와 1-fft 유전자 모두 안정적으로 발현되고 있음을 확인하였다. 또한 1-sst와 1-fft 유전자가 삽입된 형질전환 벼를 이용한 기능 분석 연구를 통해 식물체가 저온에 노출되었을 때 1-sst와 1-fft의 작용에 의해 fructan 생합성량이 증가됨을 알 수 있었다. 따라서 본 연구를 통해 얻어진 fructan 생합성 관련 유전자가 삽입된 형질전환 벼는 탄수화물대사 및 저온, 건조 등의 환경 stress에 대한 내성에 대해 좋은 육종 소재로 이용 가능할 것으로 사료된다.

• Nutritional Sciences
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• 제7권3호
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• pp.151-157
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• 2004

The aim of this study was to investigate the effects of chicory fructan fiber supplementation on bone mineral density, apparent absorption of minerals and serum parameters related to bone turnover in postmenopausal women. Twenty-six healthy Korean postmenopausal women participated in the study. 1be participants were randomly divided into two groups in a double-blind parallel design and took one of the supplements for 3 months; either a placebo of 8g maltodextrins/sucrose mixture (control group) or 8g chicory fructan fiber (fructan group). During the 3-month experimental period no differences were found in bone mineral density (BMD) between the two groups. Apparent calcium absorption significantly increased by 42% in the fructan group, while that of the control group decreased by 29% as compared to the values at baseline. Urinary calcium excretion was not significantly different between the group;;. After 3 months, the level of serum alkaline phosphatase (ALP) was significantly lower in the fructan group than in the control group and deoxypyridinolin showed a trend toward a slight reduction. In conclusion, intake of chicory fructan fiber with a regular increases apparent calcium absorption in postmenopausal women.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제28권8호
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• pp.1202-1208
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• 2015

The effects of daily dietary Bacillus subtilis (Bs), and adding L-tryptophan, fructan, or casein to fecal fermentation broths were investigated as means to reduce the production of noxious gas during manure fermentation caused by ammonia, hydrogen sulfide ($H_2S$), and 3-methylindole (skatole). Eighty swine ($50.0{\pm}0.5kg$) were equally apportioned to an experimental group given Bs in daily feed, or a control group without Bs. After 6 weeks, fresh manure was collected from both groups for fermentation studies using a $3{\times}3$ orthogonal array, in which tryptophan, casein, and fructan were added at various concentrations. After fermentation, the ammonia, $H_2S$, L-tryptophan, skatole, and microflora were measured. In both groups, L-tryptophan was the principle additive increasing skatole production, with significant correlation (r = 0.9992). L-tryptophan had no effect on the production of ammonia, $H_2S$, or skatole in animals fed Bs. In both groups, fructan was the principle additive that reduced $H_2S$ production (r = 0.9981). Fructan and Bs significantly interacted in $H_2S$ production (p = 0.014). Casein was the principle additive affecting the concentration of ammonia, only in the control group. Casein and Bs significantly interacted in ammonia production (p = 0.039). The predominant bacteria were Bacillus spp. CWBI B1434 (26%) in the control group, and Streptococcus alactolyticus AF201899 (36%) in the experimental group. In summary, daily dietary Bs reduced ammonia production during fecal fermentation. Lessening L-tryptophan and increasing fructan in the fermentation broth reduced skatole and $H_2S$.