인산당은 모든 유기체에서 발견되며 무척 다양한 유용성을 지니고 있다. 특히 glucose 1-phosphate (G1P), glucose 6-phosphate (G6P), fructose 6-phosphate (F6P) 등은 해당과 정, 당합성과정, 5탄당 인산화과정 및 캘빈회로와 같은 탄수화물 대사와 에너지 생산 대사의 주요한 핵심 중간물질이다. 특히 해당과정에서 F6P는 G6P의 이성질화반응에 의하여 생성된다. F6P의 대량생산은 전분을 이용하는 것이 가능한데, 우선 전분에 인산화효소를 가하여 G1P를 얻고, 이 G1P를 자리옮김효소 (phosphoglucomutase, GM)와 이성질화효소 (phosphoglucoisomerase, GI)를 순차적으로 적용하여 G6P와 F6P를 생산하게 된다. 효소반응의 경우 전분의 용해도 증가, 반응속도의 향상 및 미생물의 오염방지 등을 위하여 중온성 효소보다는 고온성 효소 혹은 내열성 효소가 선호된다. 본 연구는 세 가지 내열성 효소를 이용하여 전분으로부터 두 단계반응으로 F6P를 생산하는 것에 관한 것이다. 실험에 사용된 효소는 대장균에서 발현된 재조합 효소로서, 효소의 생산은 유가식 배양을 이용하였다. 1.2% 가용성 전분 200 L를 이용하여 1,253 g의 순수한 G1P를 생산하였으며 이를 이용하여 최종적으로 30% 수율로 F6P를 생산할 수 있었다. 최대수율을 얻기 위하여 반응표면분석법을 이용하여 GM : GI = 1 : 1.23, 63.5$^{\circ}C$, pH 6.85의 조건이 도출되었으며, 이 조건하에서 실험을 통하여 20 g/L의 전분을 이용하여 30% 수율로 F6P가 생성됨을 확인할 수 있었다.
Four extenders such as tris-fructose-citrate, Tris-glucose-citrate, glycine-glucose-citrate and lactose that the more frequently utilized types of semen extenders used for freezing dog semen evaluated with sperm motility, viability and acrosomal score in the processing procedures to prior freezing and after frozen-thawing respectively. Each extender contained 4% glycerol and 20% egg yolk were treated by same methods in dilution, freezing, storage and thawing. The results were obtained as follows; 1. The sperm motility and viability in procedure from dilution to frozen-thawing appeared superiorly with recovery rate of 53.2%, 54.8% in tris-fructose-citrate but appeared inferiorly with recover rate of 8.4%, 8.3% in lactose to others. 2. In the processing procedure course to prior-freezing, glycine-glucose-citrate appeared superiorly with decrease rate of 5.4% in motility, and lactose with decrease rate of 4.6% in viability, but tris-glucose-citrate appeared inferiorly with decrease rate of 12.2%, 11.4% in the sperm motility and viability. 3. During frozen-thawing, tris-fructose-citrate appeared superiorly with decrease rate of 35.2% in motility and 30.7% in viability but lactose appeared inferiorly with decrease rate of 76.7% in motility and 75.7% in viability. 4. The variation of acrosome morphology in the total processing procedures appeared that glycine-glucose citrate were superior with acrosome score of 0.1191$\pm$0.029, that tris-fructose-citrate were inferior with acrosome score of 0.1941$\pm$0.045 to others.
숙지황은 제조방법에 따라 각각 그 제조과정의 기준을 달리하고 있어 건지황을 증숙하는 횟수에 따라 5-HMF와 당류의 함량변화를 분석하여 어느 증숙단계가 바람직한지를 검토하고 그 외에 총질소, 조지방, 회분 등을 측정하였다. 건지황에서 는 5-HMF가 나타나지 않았고, 숙지황에서 증수(증수)에 따라 1증에서 6증까지 는 5-HMF의 함량이 서서히 증가하다가 7증에서 크게 증가하였다. 당류는 건지황에서 이당류인 sucrose와 단당류인 fructose 및 glucose가 함유되었으나 증숙과정을 거친 후(1증∼9증) sucrose가 나타나지 않았고, fructose와 glucose의 함량이 크게 증가하였다. 총질소는 건지 황과 증숙과정 을 거 친 숙지 황에서 큰 변화가 없었으며, 조지방의 경우 증숙과정을 거치는 동안 서서히 감소하였다. 회분은 대한약전(제8개정)의 기준(6.0%이하)에 적합하였다. 숙지황의 품질관리를 위한 지표로서 5-HMF함량이 대한약전(제8개정)의 기준(0.1% 이상)에 적합한 증숙과정은 본 연구에서는 7증 이상임을 알 수 있었다. 또한, 숙지황은 그 제조방법에 따라 그 성상 및 성분의 함량이 변화하므로 제조기준으로서 증숙단계를 어느 한 단계로 규정하기보다는 지표성분인 5-HMF가 0.1% 이상인 제조과정이 어느 단계에 해당되는 것인지를 파악하여 제품을 생산하는 것이 바람직하다고 사료된다.
본 실험에서는 수박 (Citrullus vulgaris L.)과 멜론 (Cucumis melo val. reticulatus Naud.)에 있어서 서로 다른 부위에 함유되어 있는 주요 유리당 (glucose, fructose, sucrose, maltose)을 분리, 정량하기 위해서 HPLC (High Performance Liquid Chromatography)를 이용하였다. 수박과 멜론에 있어서 주로 존재하는 유리당들은 fructose, glucose, sucrose 등이며, 이 유리당들의 함량은 부위별로 다양한 변이를 보였다. 부위별 유리당의 총함량은 stem end 부위에서의 함량보다 stylar end와 side 부위에서의 함량이 더 높았다. 이러한 결과는 수박과 멜론에서 같은 양상이었다. 수박의 경우 전체 유리당 함량은 과피 부위에서 중심 부위로 갈수록 약간씩 증가하는 경향을 보였고, 멜론의 경우 종자를 포함하는 중심 부위를 제외한 가식 부위에서는 과피 부위에서 중심 부위로 진행될수록 증가하였다. 환원당과 비환원당의 비율[(fructose+glucose)/sucrose]은 수박의 경우 과피 부위에서 중간 부위로 갈수록 약간식 감소하였으나 중심 부위에서는 오히려 높았다. 멜론의 경우 가식 부위중 과피 부위에서 중간 부위로 갈수록 감소하였으며 중심 부위와 중간 부위 간에는 유의적 차이가 없었다. 수박에서는 과피 부위에서 중심 부위로 갈수록 환원당과 비환원당 모두가 증가하였지만, 반면에 멜론에서는 환원당의 감소를 보였다.
식품첨가물 등으로 이용 되어지는 sorbitol을 $\beta$-1,2fructose oligomer를 함유하고 있는 Jerusalem artichoke를 이용하여 생산 하였으며, 이는 L-sorbose생산에 있어서 전구물질로 이용된다. Inulinase와 oxidoreductase의 동시고정화여, inulin을 와 fructose로 가수분해함과 동시에 가수분해산물을 sorbitol로 전환시켰다. Inulinase와 oxidoreductase는 chitin(5%, w/v)과 K-carrageenan(4%, w/v)으로 고정화 시켰다. 0.2% CTAB(Cetyltrimethylammonlumbromide)처리에 의해서 투과성이 향상된 Zymomonas mobilis세포내의 함유 되어있는 oxidoreductase의 activity가 향상되었다. Jerusalem artichoke juice를 acid에 의한 가수분해에 의해서 40%(v/w) juice 100ml당 53.64의 total carbohydrate yield를 얻었고, 온도 변화에 따른 가수분해시 $85^{\circ}C$에서 반응이 신속히 일어났다. Inulinase를 이용한 가수분해에 의하여 35.56g/l의 glucose와 85.32g/l의 fructose가 생성되었으며, sorbitol생성에 기질로 이용되었다. Inulinase와 Z. mobilis세포의 동시고정화 반응기에서 35.15g/l의 sorbitol을 생성하였으며, 이는 동시고정화를 하지 않았을때의 sorbitol생성농도(35.64g/l)보다 낮았다.
Arginyl-fructose (AF) and arginyl-fructosyl-glucose (AFG) were chemically synthesized and purified. Their in vitro and cellular antioxidant activity was investigated using oxygen radical absorbance capacity (ORAC) and cellular antioxidant activity assay, respectively. The peroxyl radical scavenging activity of AF was much higher than that of AFG, which was in good agreement with their reduction capacity to donate electrons or hydrogen atoms. On the other hand, the hydroxyl radical scavenging activity of AF was weaker than that of AFG, which was consistent with their metal chelating activity, suggesting that AFG-$Cu^{2+}$ complex may be less redox-active than AF-$Cu^{2+}$ complex due to 1 glucose molecule attached. The cellular antioxidant activity of AF and AFG appeared to depend on both their permeability into cell membrane and the scavenging activity on peroxyl or hydroxyl radicals. These results indicate that AF and AFG, Maillard reaction products, may have a high potential as a material for the development of nutraceutical food with antioxidant activity.
The baculovirus expression system is a powerful method for producing large amounts of the human erythrocyte-type glucose transport protein, heterologously. Characterization of the expressed protein is expected to show its ability to transport sugars directly. To achieve this, it is a prerequisite to know the properties of the endogenous sugar transport system in Spodoptera frugiperda Clone 21 (Sf21) cells, which are commonly employed as a host permissive cell line to support the baculovirus replication. The Sf21 cells can grow well on TC-100 medium that contains 0.1% D-glucose as the major carbon source, strongly suggesting the presence of endogenous glucose transport system. However, unlike the human glucose transport protein that has a broad substrate and inhibitor specificity, very little is known about the nature of the endogenous sugar transport system in Sf21 cells. In order to characterize further the inhibitor recognition properties of the Sf21 cell transporter, the ability of phloretin, cytochalasin B and D-fructose to inhibit 2-deoxy-D-glucose (2dGlc) transport was examined by measuring inhibition constants $(K_i)$. The $K_i's$ for reversible inhibitors were determined from plots of uptake versus inhibitor concentration. The 2dGlc transport in the Sf21 cells was very potently inhibited by phloretin, the aglucone of phlorizin with a $K_i$ similar to the value of about $2{\mu}M$ reported for inhibition of glucose transport in human erythrocytes. However, the Sf21 cell transport system was found to differ from the human transport protein in being much less sensitive to inhibition by cytochalasin B (apparent $K_i$ approximately $10\;{\mu}M$). In contrast, It is reported that the inhibitor binds the human erythrocyte counterpart with a $K_d$ of approximately $0.12\;{\mu}M$. Interestingly, the Sf21 glucose transport system also appeared to have high affinity for D-fructose with a $K_i$ of approximately 5mM, contrasting the reported $K_m$ of the human erythrocyte transport protein for the ketose of 1.5M.
Seasonal variation in the contents of sugars (fructose, glucose, and sucrose) in the floret, leaf, and stem of broccoli were studied in ten commercial broccoli cultivars. Plants were grown in the spring and fall seasons in 2011. In both seasons, glucose was the major constituent, comprising about 50% of the total sugar content in the floret and leaf tissue of most cultivars, whereas the broccoli stem showed an unusual pattern of accumulation. Sucrose exhibited greater cultivar dependency as well as seasonal variation compared to fructose and glucose in floret and leaf tissues. The floret tissue had a higher total content of sugar in the spring compared to the fall due to an increase in glucose and fructose. However, most of the leaf and stem tissues of broccoli had a higher total sugar content in the fall compared to the spring. Furthermore, stem and leaf tissues possessed a relatively higher total sugar content compared to floret tissue in both seasons. 'Grandeur' broccoli contained a significantly greater amount of total sugar in both floret and leaf tissues in both seasons, whereas 'YuDoRi No.1' broccoli exhibited the highest total content of sugar in stem tissue. At overall, the results showed significant influences of genotype, plant part and growing season on sugar content in broccoli.
본 실험에서는 GI 활성이 높은 alkalophilic Streptomyces sp.를 사용하여 2% $ extsc{k}$-carrageenan에 균체를 고정화 균체의 효소학적 특성을 살펴보았다. pH stability는 pH가 7.5~8.5에서 GI 활성이 가장 높았으며, reaction temperature는 7$0^{\circ}C$, Co2+는 10-3M, Mg2+는 10-3M일 때 GI 활성이 가장 높은 것으로 나타났다.
In yeast the key gluconeogenic enzyme, fructose-1,6-bisphosphatase (FBPase), is selectively targeted from the cytosol to the lysosome (vacuole) for degradation when glucose starved cells are replenished with glucose. The pathway for glucose induced FBPase degradation is unknown. To identify the receptor-mediated degradation pathway of FBPase, we investigated the presence of the FBPase receptor on the vacuolar membrane by cell fractionation experiments and binding assay using vid mutant (vacuolar import and degradation), which is defective in the glucose-induced degradation of FBPase. FBPase sedimented in the pellets from vid24-1 mutant after centrifugation at $15,000{\times}g$ for 15 min, suggesting that FBPase is associated with subcellular structures. Cell fractionation experiments revealed that FBPase is preferentially associated with the vacuole, but not with other organelles in vid24-1. FBPase enriched fractions that cofractionated with the vacuole were sensitive to proteinase K digestion, indicating that FBPase is peripherally associated with the vacuole. We developed an assay for the binding of FBPase to the vacuole. The assay revealed that FBPase bound to the vacuole with a Kd of $2.3{\times}10^6M$. The binding was saturable and specific. These results suggest that a receptor for FBPase degradation exists on the vacuolar membrane. It implies the existence of the receptor-mediated degradation pathway of FBPase by the lysosome.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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