• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권3호
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• pp.410-418
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• 2019

To investigate a novel ${\beta}$-glucosidase from Bifidobacterium breve ATCC 15700 (BbBgl) to produce compound K (CK) via ginsenoside $F_2$ by highly selective and efficient hydrolysis of the C-3 glycoside from ginsenoside Rd, the BbBgl gene was cloned and expressed in E. coli BL21. The recombinant BbBgl was purified by Ni-NTA magnetic beads to obtain an enzyme with specific activity of 37 U/mg protein using pNP-Glc as substrate. The enzyme activity was optimized at pH 5.0, $35^{\circ}C$, 2 or 6 U/ml, and its activity was enhanced by $Mn^{2+}$ significantly. Under the optimal conditions, the half-life of the BbBgl is 180 h, much longer than the characterized ${\beta}$-glycosidases, and the $K_m$ and $V_{max}$ values are 2.7 mM and $39.8{\mu}mol/mg/min$ for ginsenoside Rd. Moreover, the enzyme exhibits strong tolerance against high substrate concentration (up to 40 g/l ginsenoside Rd) with a molar biotransformation rate of 96% within 12 h. The good enzymatic properties and gram-scale conversion capacity of BbBgl provide an attractive method for large-scale production of rare ginsenoside CK using a single enzyme or a combination of enzymes.

• 한국자원식물학회지
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• 제36권3호
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• pp.225-236
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• 2023

Stomatal traits such as stomata density (SD), aperture length (APL) and width (APW), guard cell length (GCL) and width (GCW), and distance between stomata (DIS) were investigated to identify correlation with agronomic traits for 35 Korean wheat cultivars. Flag leaf width (FLW) of Korean wheat cultivars was the widest in Ol-mil, and the narrowest in Keumkang. SD tended to be higher on the adaxial side than on the abaxial side in Korean wheat cultivars. SD of adaxial and abaxial sides was classified into a cultivar with a significantly different or not. In APL, 18 wheat cultivars showed significant differences according to leaf side, and APL of adaxial was longer than APL of abaxial in 13 wheat cultivars. In APW, 15 wheat cultivars showed a significant difference, and APW of abaxial was wider than APW of adaxial among them. In GCL, 14 wheat cultivars showed a significant difference, and the GCL of abaxial was longer than the GCL of adaxial in 10 wheat cultivars. In GCW, 10 wheat cultivars showed a significant difference, GCW of adaxial was wider than GCW of abaxial and in 6 wheat cultivars. FLW of adaxial and abaxial showed a negative correlation with GCL and a positive correlation with grain number per panicle. FLW of only abaxial showed a positive correlation with DIS. The SD of the adaxial showed a negative correlation with GCL, while the SD of the abaxial showed a negative correlation with APL. APL of both sides of the leaf showed a positive correlation with GCL, and APW of only abaxial showed a negative correlation with GLC. DIS of adaxial showed a negative correlation with tiller number (TN), while DIS of abaxial showed a positive correlation with GNP.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.214-214
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• 2022

Soluble starch synthases (SSs) elongate α-glucans from ADP-Glc to the glucan nonreducing ends and play a critical role in synthesizing resistant starch in the rice. A total of 10 SSs isoforms were reported in rice, including granules-bound starch synthase I (GBSSI), GBSSII, starch synthase I (SSI), SSIIa (SSII-3), SSIIb (SSII-2), SSIIc (SSII-1), SSIIIa (SSIII-2), SSIIIb (SSIII-1), SSIVa (SSIV-1), and SSIVb (SSIV-2). SSIII proteins are involved in forming the B chain and elongating cluster filling chains in amylopectin metabolism. The functions of SSIIIb (SSIII-1) are less clear as compared to SSs. Here, we sought to shed light on the genetic diversity profiling of the SSIII-1 gene in 374 rice accessions composed of 54 wild-type accessions and 320 bred cultivars (temperate japonica, indica, tropical japonica, aus, aromatic, and admixture). In total, 17 haplotypes were identified in the SSIII-1 coding region of 320 bred cultivars, while 44 haplotypes were detected from 54 wild-type accessions. The genetic diversity indices revealed the most negative Tajima's D value in the temperate-japonica, followed by the wild type, while Tajima's D values in other ecotypes were positive, indicating balancing selection. Nucleotide diversity in the SSIII-1 region was highest in the wild group (0.0047) while lowest in temperate-japonica. Lower nucleotide diversity in the temperate-japonica is evidenced by the negative Tajima's D and suggested purifying selection. The fixation index (F_ST) revealed a very high level of gene flow (low F_ST) between the tropical-japonica and admixture groups (F_ST=-0.21) followed by admixture and wild groups (-0.04), indica and admixture groups (0.02), while low gene flow with higher F_ST estimates between the temperate-japonica and aus groups (0.72), tropical-japonica and aromatic groups (0.71), and temperate-japonica and admixture groups (0.52). Taken together, our study offers insights into haplotype diversity and evolutionary fingerprints of SSIII-1. It provides genomic information to increase the resistant starch content of cooked rice.

• 한국식품영양학회지
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• 제37권1호
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• pp.17-29
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• 2024

To increase industrial applicability of Astragalus membranaceus (AM) as immunostimulating materials, hot-water extract (AME) was prepared from AM and fermented with Kimchi-lactic acid bacteria (Lactobacillus sakei & Leuconostoc mesenteroides) to prepare fermented AM-postbiotics (FAME). Although FAME prepared from AM-postbiotics did not show a significant enhancement in macrophage stimulating activity compared to non-fermented AME, crude polysaccharide (FAME-CP) fractionated by EtOH precipitation from FAME showed significantly higher macrophage stimulating activity than AME-CP. Compared to AME-CP, FAME-CP showed dramatic changes in component sugar and molecular weight distribution. FAME-CP was a polysaccharide with a major molecular weight distribution of 113.4 kDa containing Man (44.2%), Glc (19.3%), Gal (10.2%), GalA (10.2%), and Ara (7.4%) as sugar components. FAME-CP with enhanced macrophage stimulatory activity not only increased expression levels of mRNA genes encoding macrophage-activated factors (iNOS, TNF-α, MCP-1, IL-6, and COX-2), but also led the nuclear translocation of activated p65 and c-Jun. In conclusion, crude polysaccharide from AM-postbiotics fermented with lactic acid bacteria could increase industrial applicability as a functional material with enhanced immunostimulating activity than AME-CP.

• 농약과학회지
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• 제17권4호
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• pp.307-313
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• 2013

본 연구는 매실 재배 중 사용되는 살균제인 azoxystrobin과 difenoconazole의 잔류특성을 알아보고 생산단계 잔류허용기준(Pre-Harvest Residue Limit, PHRL) 설정을 통하여 생산단계에서 합리적인 잔류농약 관리기준을 마련하기 위해 수행되었다. 먼저 두 살균제는 안전사용기준 농도로 희석하여 1회 살포와, 동일한 농도로 희석하여 7일 간격 3회 살포 구간으로 나누어 살포 후 0, 1, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14일에 시료를 채취하여 분석에 사용하였다. 매실 중 azoxystrobin과 difenoconazole은 QuEChERS 방법으로 추출하고 $NH_2$ SPE cartridge를 이용하여 정제한 후 HPLC/DAD와 GLC/ECD로 각각 분석하였다. Azoxystrobin과 difenoconazole의 정량분석한계(Method Quantitative Limit, MQL)는 0.03 mg $kg^{-1}$과 0.006 mg $kg^{-1}$으로 나타났다. Azoxystrobin의 회수율은 0.3 및 1.5 mg $kg^{-1}$ 수준에서 각각 $93.2{\pm}2.49%$, $85.5{\pm}1.97%$이었으며, difenoconazole의 회수율은 0.06 및 0.3 mg $kg^{-1}$ 수준에서 각각 $100.8{\pm}6.74%$, $87.6{\pm}9.92%$이었다. 매실에서 생물학적 반감기는 기준량 1회 처리와 기준량 7일 간격 3회 처리에서 azoxystrobin은 각각 5.9일과 5.2일, difenoconazole은 9.3일과 8.0일로 나타났다. 잔류회귀 감소식을 이용하여 생산단계 잔류허용기준을 설정한다면 수확 10일전 azoxystrobin은 5.32 mg $kg^{-1}$, difenoconazole은 1.64 mg $kg^{-1}$ 이하로 잔류할 때 수확 시 잔류농도가 잔류허용기준(Maximum Residue Limit, MRL) 이하로 잔류할 것으로 기대된다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제16권16호
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• pp.7179-7188
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• 2015

Cancer is a major health obstacle around the world, with hepatocellular carcinoma (HCC) and colorectal cancer (CRC) as major causes of morbidity and mortality. Nowadays, there isgrowing interest in the therapeutic use of natural products for HCC and CRC, owing to the anticancer activity of their bioactive constituents. Boswellia serrata oleo gum resin has long been used in Ayurvedic and traditional Chinese medicine to alleviate a variety of health problems such as inflammatory and arthritic diseases. The current study aimed to identify and explore the in vitro anticancer effect of B. Serrata bioactive constituents on HepG2 and HCT 116 cell lines. Phytochemical analysis of volatile oils of B. Serrata oleo gum resin was carried out using gas chromatography-mass spectrometry (GC/MS). Oleo-gum-resin of B. Serrata was then successively extracted with petroleum ether (extract 1) and methanol (extract 2). Gas-liquid chromatography (GLC) analysis of the lipoidal matter was also performed. In addition, a methanol extract of B. Serrata oleo gum resin was phytochemically studied using column chromatography (CC) and thin layer chromatography (TLC) to obtain four fractions (I, II, III and IV). Sephadex columns were used to isolate ${\beta}$-boswellic acid and identification of the pure compound was done using UV, mass spectra, $^1H$ NMR and $^{13}C$ NMR analysis. Total extracts, fractions and volatile oils of B. Serrata oleo-gum resin were subsequently applied to HCC cells (HepG2 cell line) and CRC cells (HCT 116 cell line) to assess their cytotoxic effects. GLC analysis of the lipoidal matter resulted in identification of tricosane (75.32%) as a major compound with the presence of cholesterol, stigmasterol and ${\beta}$-sitosterol. Twenty two fatty acids were identified of which saturated fatty acids represented 25.6% and unsaturated fatty acids 74.4% of the total saponifiable fraction. GC/MS analysis of three chromatographic fractions (I,II and III) of B. Serrata oleo gum resin revealed the presence of pent-2-ene-1,4-dione, 2-methyl- levulinic acid methyl ester, 3,5- dimethyl- 1-hexane, methyl-1-methylpentadecanoate, 1,1- dimethoxy cyclohexane, 1-methoxy-4-(1-propenyl)benzene and 17a-hydroxy-17a-cyano, preg-4-en-3-one. GC/MS analysis of volatile oils of B. Serrata oleo gum resin revealed the presence of sabinene (19.11%), terpinen-4-ol (14.64%) and terpinyl acetate (13.01%) as major constituents. The anti-cancer effect of two extracts (1 and 2) and four fractions (I, II, III and IV) as well as volatile oils of B. Serrata oleo gum resin on HepG2 and HCT 116 cell lines was investigated using SRB assay. Regarding HepG2 cell line, extracts 1 and 2 elicited the most pronounced cytotoxic activity with $IC_{50}$ values equal 1.58 and $5.82{\mu}g/mL$ at 48 h, respectively which were comparable to doxorubicin with an $IC_{50}$ equal $4.68{\mu}g/mL$ at 48 h. With respect to HCT 116 cells, extracts 1 and 2 exhibited the most obvious cytotoxic effect; with $IC_{50}$ values equal 0.12 and $6.59{\mu}g/mL$ at 48 h, respectively which were comparable to 5-fluorouracil with an $IC_{50}$ equal $3.43{\mu}g/mL$ at 48 h. In conclusion, total extracts, fractions and volatile oils of B. Serrata oleo gum resin proved their usefulness as cytotoxic mediators against HepG2 and HCT 116 cell lines with different potentiality (extracts > fractions > volatile oil). In the two studied cell lines the cytotoxic acivity of each of extract 1 and 2 was comparable to doxorubicin and 5-fluorouracil, respectively. Extensive in vivo research is warranted to explore the precise molecular mechanisms of these bioactive natural products in cytotoxicity against HCC and CRC cells.

• 한국식품과학회지
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• 제43권5호
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• pp.633-640
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• 2011

영지버섯 균사체(Ganoderma lucidum, GL)의 면역활성을 증진시키기 위하여 기본배지인 mushroom complete medium(MCM)에 수삼추출물(GE, 65$^{\circ}Bx$)을 농도별로 첨가한 혼합 액체배지에서 균사체를 배양한 후 원심분리로 균사체를 회수하여 동결건조하고 열수추출과 에탄올 침전처리를 이용하여 조다당획분(CP)을 분획하였다. MCM 부피의 15% GE가 첨가된 혼합배지에서 배양된 수삼추출물-영지 균사체의 GL-GE-15-CP는 100 ${\mu}g/mL$의 농도에서 5%와 10% GE가 첨가된 GL-GE-5-, 10-CP 및 GE가 첨가되지 않은 일반-영지 균사체의 GL-CP보다 유의적으로 높은 마크로파지 활성을 나타내었으며, Peyer's patch를 경유한 장관면역 활성도 증진되었음을 확인할 수 있었다. 활성획분인 GL-GE-15-CP는 DEAE-Sepharose CL-6B의 분획을 통하여 GL-GE-15-CP의 다른 획분 또는 시료대조군인 GL-CP로부터 분획된 모든 획분보다 유의적으로 높은 마크로파지 활성, IL-12 생산능 및 장관면역 활성(각각 1.75, 5.68, 1.76배)을 갖는 다당획분인 GL-GE-15-CP-II을 분리하였다. 또한, GL-GE-15-CP-II는 동일 NaCl 농도에서 분획된 시료대조군인 GL-CP-II보다 200 ${\mu}g$/마우스의 농도에서 colon 26-M3.1 carcinoma cell에 대하여 유의적으로 높은 암전이 억제활성도 보여주었다(tumor control의 72.8% 억제활성). 한편, 활성 다당획분인 GL-GE-15-CP-II는 주로 중성당(83.00%)과 산성당(9.11%)으로 구성되어 있었으며, 구성당 분석결과에서 Ara, Man, Gal와 Glc의 중성당으로 구성되어져 있음을 확인할 수 있었다(molar ratio; 0.28 : 0.39 : 0.50 : 0.75 : 1.00). 따라서 영지버섯 균사체 배양에 있어서 MCM 기본배지에 수삼추출물의 첨가는 균사체의 면역활성 증진에 중요하게 작용하는 것으로 보이며, 활성 다당획분의 구성당 분포를 비교할 때 중성 다당류가 면역활성 증진에 관여하고 있는 것으로 확인되었다.

• 농약과학회지
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• 제10권1호
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• pp.15-21
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• 2006

재배지 포장에서 채취한 풋고추와 홍고추, 열풍건조한 건고추 및 유통중인 고춧가루 중 농약 잔류량을 조사하고 그 안전성을 평가하기 위하여 충북지역의 10 농가에서 채취한 풋고추와 9 농가에서 채취한 홍고추, 청주시내 6개소의 대형유통마켓에서 채취한 8점의 고춧가루를 GLC-NPD/ECD와 HPLC로 분석하였다. 또한 건조에 따른 홍고추 중 농약잔류량 변화를 구명하기 위하여 농가에서 채취한 홍고추를 건조한 후 마쇄하여 농약잔류량을 분석하였다. 풋고추에서 9종, 홍고추와 건고추에서 12종 및 고춧가루에서 17종의 농약이 검출되었으며, 이 중 10종 농약(살균제 1성분과 살충제 9성분)이 잔류허용기준(MRL)을 초과하였다. MRL 초과율은 풋고추와 홍고추보다 건고추와 고춧가루에서 높았다. 일부 농약이 고추와 고춧가루에서 MRL을 초과하였으나 추정식이섭취량(EDI)은 ADI의 1.6% 미만으로 안전한 것으로 평가되었다. 또한 홍고추를 건조할 때 중량은 $5.9{\sim}7.8$배 감소하였으나 농약 잔류량은 $1.7{\sim}8.2$배 증가하여 고춧가루의 농약잔류허용기준 적용에 대한 재검토가 필요한 것으로 판단되었다.

• 한국수산과학회지
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• 제19권5호
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• pp.446-452
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• 1986

권패인 피뿔고둥 및 전복을 시료로하여 지질을 추출한 다음 규산 column chromatography에 의해서 중성지질, 당지질 및 인지질로 분획하고, TLC scanner, TLC 및 GLC를 이용하여 총지질의 지방산조성, 중성지질, 당지질 및 인지질의 지방산조성 그리고 구성하는 지질성분의 함량과 그 지방산조성을 분석하여 비교${\cdot}$검토하였다. 각시료의 총지질의 함량은 피뿔고둥이 $0.5\%$, 전복이 $0.4\%$로 나타났으며, 중성지질함량은 피뿔고둥과 전복에서 각각 $50.7\%,\;55.8\%$, 당지질은 $3.4\%,\;6.0\%$, 그리고 인지질은 $44.2\%,\;38.2\%$를 각각 차지하였다. 총지질의 주요 지방산은 피뿔고둥의 경우 eicosapentaenoic acid($19.30\%$), eicosenoic acid ($12.10\%$) 및 palmitic acid ($11.77\%$)였고, 전복에서는 palmitic acid($14.21\%$)가 주성분을 이루고 있었다. 특히 피뿔고둥은 polyene 산함량이 $41.22\%$로서 많은 비중을 차지하였다. 중성지질을 구성하고 있는 지질조성은 free steral, 유리지방산, triglyceride, hydrocarbon & esterified sterol등이었으며, 그 밖에 미확인물질도 상당량 포함되었다. 중성지질의 지방산조성을 살펴보면, 피뿔고둥의 경우 eicosapentaenoic acid($18.60\%$), palmitic acid ($14.90\%$) 및 eicosenoic acid($14.76\%$)가, 전복에서는 palmitic acid ($28.l2\%$), oleic acid ($20.50\%$) 그리고 myristic acid ($12.50\%$)가 주요지방산이었고, 전복에서는 docosahexaenoic acid가 검출되지 않았다. 당지질의 주요 지방산조성을 살펴보면 피뿔고둥에서는 eicosapentaenoic acid ($17.57\%$), stearic acid ($13.26\%$) 및 arachidonic acid ($11.24\%$)가 주성분을 이루고 있었고, polyene산함량 ($51.18\%$)이 많았다. 전복에서는 stearic acid ($12.10\%$), myristic acid ($12.75\%$) 및 arachidonic acid ($10.64\%$)가 주요 지방산이었다. 피뿔고둥의 인지질을 구성하는 주요 지방산은 eicosapentaenoic acid($20.18\%$), palmitic acid($11.26\%$) 및 eicosenoic acid($10.90\%$)였고, 전복에서는 palmitic acid($21.10\%$), eicosapentaenoic acid($12.90\%$) 및 oleic acid($11.13\%$)가 주요 지방산이었다.

• 생명과학회지
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• 제28권4호
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• pp.389-397
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• 2018

당 단백질에 붙어 있는 당사슬 구조는 형질전환 돼지 유즙으로 분비되는 의약용 단백질의 생물학적 활성, 안정성 그리고 안전성에 영향을 줄 수 있다. 형질전환 동물을 이용한 치료용 당 단백질 생산은 유선 세포에서 이루어지는 당사슬 부가능력에 의해 제한되며, 균일한 당사슬 형태를 가지는 당 단백질 생산은 도전 과제로 남아있다. ${\beta}$-1,3-N-acetylglucosaminylatransferase1 (B3GNT1) 유전자는 N-아세틸글루코사민에 갈락토오스 잔기를 부착시키는 단백질 당화기작에 중요한 효소이지만, 돼지 당 전이효소에 대한 정보는 매우 제한적이다. 따라서, 돼지 B3GNT1 (pB3GNT1) 유전자를 클로닝하고 N-아세틸글루코사민에 갈락토오스 잔기를 부착시키는 기능적 특성을 조사하였다. 몇가지 다른 프라이머를 사용하여 전체 전사영역(ORF)을 함유하는 부분적인 pB3GNT1 mRNA 염기서열을 간 조직으로부터 분리하였다. 클로닝 된 pB3GNT1의 ORF는 1,248개의 뉴클레오티드를 가지며, 415개 아미노산 잔기로 구성되어 있었다. pB3GNT1 유전자의 장기별 발현특성은 성돈 및 자돈의 여러 기관에서 분석하였다. pB3GNT1 mRNA 발현 수준은 심장, 소장 보다는 근육에서 높았지만 폐에서는 낮았다. pB3GNT1의 기능적 특성 분석을 위해 돼지 신장 세포주(PK-15)에서 pB3GNT1 유전자의 안정적인 발현을 확립하였다. 그 결과, PK-15 세포에서 pB3GNT1 발현에 의한 당화 패턴은 총 시알산 증가에는 영향을 미치지 않지만, poly-N-아세틸글루코사민은 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구는 생물반응기로 형질전환 돼지를 이용할 때 희망하는 당사슬을 부가하여 치료 가능성을 높이며 개선된 활성을 나타내는 당단백질 생산에 도움이 될 것이다.