• Applied Biological Chemistry
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• 제51권1호
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• pp.84-87
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• 2008

Streptococcus mutans, Streptococcus sobrinus 등과 같은 구강 세균에 의해 생산되는 효소인 glucosyltransferase(GTase; sucrose 6-glucosyltransferase, EC 2.4.1.5) 는 충치 발생에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있으며 Gtase-I, GTase-SI, GTase-S 등 최소 3종의 isozyme이 알려져 있다.$^{7-10)}$ GTase는 sucrose로부터 점착성이 있는 불용성의 glucan을 형성하고 이 glucan에서 구강 미생물이 증식하며 그 결과로 생성된 유기산에 의하여 치아표면의 에나벨 층이 부식되므로써 충치가 유발되게 된다.$^{11)}$ 따라서 불용성 glucan의 생성을 유도하는 GTase의 활성을 조절하는 것은 충치 발생 억제에 중요한 역할을 하는 것으로 판단된다. 본 연구자 등은 GTase를 효율적으로 저해하여 충치를 예방할 물질을 탐색하기 위한 연구의 일환으로 약 420종 식물체의 ethanol 추출물로부터 GTase 저해 활성을 검색하여 보고한 바 있다. 수종의 식물체 ethanol 추출물은 S. mutans에 대한 정균활성과 GTase 저해 활성을 동시에 나타내었으며 물질의 분리${\cdot}$정제로부터 oleic acid를 주성분으로 히는 불포화 지방산임이 밝혀진바 있다.$^{12)}$ 본 연구에서는 약 420종 식물체의 열수추출물을 대상으로 GTase 저해 활성을 검색하였다. 그 중 13종의 열수 추출물에서 비교적 높은 GTase 저해활성이 분포 되고 있음을 확인하였으며 활성이 높은 회향을 대상 식물체로 하였다. 회향의 열수 추출물은 S. mutans의 생육에는 영향을 미치지 않고 GTase 활성을 저해하는 특정을 가지고 있다(data not shown). 특히 사람을 대상으로 한 회향 열수 추출물에 의한 치면 세균막 억제 임상 실험 결과 plaque index의 저하를 가져오는 것으로 나타나 회향 열수 추출물은 GTase 활성을 저해하여 충치 예방 목적으로 적용 할 수 있음을 알 수 있다. 회향은 한국을 비롯한 아시아권에서 식품의 향신료 및 민간요법에 널리 사용되는 식물이고 식품의 원료로 사용할 수 있는 소재이다. 회향의 열수 추출물은 열에 대해 높은 안정성을 나타내는 가공 특성을 가지고 있으므로 천연물 기원의 충치예방 기능성 식품으로서의 산업적 이용가치가 기대된다.

• 한국식품영양학회지
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• 제10권2호
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• pp.174-179
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• 1997

오배자 등 민간생약제와 포도과피 추출물의 항균활성과 GTase 활성저해능에 대하여 조사하였다. 항균활성과 GTase 저해 활성능은 오배자와 적포도 과피의 물추출물이 가장 우수한 것으로 나타났다. 오배자와 적포도 과피 추출물의 methanol 분획물은 B. subtilis와 E. coli 균주에 대해서 강한 항균활성을 나타내었다. 오배자 추출물의 methanol 분획물은 B. subtilis와 E. coli에 대한 최소 저해 농도가 각각 1.0mg/ml과 3.0mg/ml이었고, 포도과피 추출물 추출물의 methanol 분획물의 GTase활성의 80% 저해율에 대한 농도는 각각 1.08$\times$10-3mg/ml과 1.08$\times$10-2mg/ml이었다. 두 추출물의 항균활성과 GTase활성 저해의 주요 화합물은 polyphenol 화합물 계통으로 추정된다.

• Food Science and Biotechnology
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• 제16권6호
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• pp.902-909
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• 2007

Granular maize starch was treated with Thermus scotoductus 4-${\alpha}$-glucanotransferase (${\alpha}$-GTase), and its physicochemical properties were determined. The gelatinization and pasting temperatures of ${\alpha}$-GTase-modified starch were decreased by higher enzyme concentrations. ${\alpha}$-GTase treatment lowered the peak, setback, and [mal viscosity of the starch. At a higher level of enzyme treatment, the melting peak of the amylose-lipid complex was undetectable on the DSC thermogram. Also, ${\alpha}$-GTase-modified starch showed a slower retrogradation rate. The enzyme treatment changed the dynamic rheological properties of the starch, leading to decreases in its elastic (G') and viscous (G") moduli. ${\alpha}$-GTase-modified starch showed more liquid-like characteristics, whereas normal maize starch was more elastic and solid-like. Gel permeation chromatography of modified starch showed that amylose was degraded, and a low molecular-weight fraction with $M_w$ of $1.1{\times}10^5$ was produced. Branch chain-length (BCL) distribution of modified starch showed increases in BCL (DP>20), which could result from the glucans degraded from amylose molecules transferred to the branch chains of amylopectin by inter-/intra-molecular transglycosylation of ${\alpha}$-GTase. These new physicochemical functionalities of the modified starch produced by ${\alpha}$-GTase treatment are applicable to starch-based products in various industries.

• KSBB Journal
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• 제11권5호
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• pp.536-542
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• 1996

충치 예방 물질의 탐색 연구 일환으로, Cacao bean husk(CBH) 추출물로부터 얻어진, gluco-syltransferase(Gtase) 저해 활성 분획을 분리하였 다. 이를 다시 MCI-gel CHP-20와 Sephadex LH 20의 column chromatography법으로 분리, 정제하였으며, 이로부터 얻어진 2개의 GTase 활성 저해 물질에 대한 구조 해석을 행하였다. 분리.정제된 2개의 GTase 저해 활성 물질은 anisaldehyde-$H_2SO_4$ 및 FeCb에서 각각 갈색 및 청색 반응을 하며, 또 TLC상에서 dimer의 flavan-3-ol $R_r$값을 나타내는 단일 물질이었다. NMR(PMR, C CMR) 빛 mass spectrum으로 두 정제 분획에 대 한 화학 구조를 분석한 결과, G Tase 저해능을 나타 내는 단물질은 (-)-epicatechin-($\beta\rightarrow8$)-catechin 으로 결합된 procyanidin B-1 ($C_{30}H_{26}O_{12}$) 및 cate chin의 2량체인 procyanidin B一3($C_{30}H_{26}O_{12}$)이었다.

• 약학회지
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• 제49권2호
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• pp.122-127
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• 2005

Dental caries is one of the most common oral diseases in the world. Glucosyltransferase (Gtase) of Streptococcus mutans (S. mutans) plays an important role in the develo pment of dental caries. For the purpose to develop anti- caries, we examined the effect of metabolites isolated from Streptomyces sp. M-20 on Gtase and the growth of S. mutans. Streptomyces sp. M-20 isolated from Mongolian soil showed 95~96% sequence homology with that of Streptomyces lin- colnensis. The metabolites of Streptomyces sp. M-20 were partially purified by extraction with ethyl acetate, silica gel column chromatography and preparative TLC. Partially purified metabolite, red colored component (MR-20) in ethyl acetate fraction showed potent antibacterial activitiy against S. mutans and inhibitory activity against Gtase purified from S. mutans, while another isolated yellow component (MY-20) showed no activity against S. mutans. The inhibitory activity of MR-20 against Gtase was confirmed by activity staining on SDS-polyacrylamide gel electrophoresis. The concentration of MR-20 for 50% inhibition $(IC_{50})$ against Gtase activity was $60{\mu}g/ml$. These results suggest that MR-20 can be developed for antibacterial agent and anticaries.

• 한국식품과학회지
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• 제35권6호
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• pp.1221-1225
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• 2003

충치발생 원인균인 Streptococcus mutans에 대한 각종 천연물질의 항균효과와 GTase 저해활성을 조사한 결과, 미숙사과, 황련, 우롱차, 감초 등에서 항충치 효과를 나타내었으며, 그 중에서 감초를 열수추출한 다음 생성된 박을 75% 에탄올로 추출하여 얻어진 감초박 추출물이 가장 탁월한 생육저해 효과가 관찰되었다. 또한 이들 소재를 중심으로 충치균이 불용성 glucan을 생산하는 GTase 활성 저하에 미치는 영향을 살펴본 결과, 녹차, 오배자, 미숙사과 polyphenol 추출물 및 감초박 추출물이 GTase의 활성을 저해시키는 효과를 보였으며 특히 항충치 효과에서와 같이 감초박을 75% 에탄올로 추출한 감초박 추출물이 가장 뛰어난 GTase 활성억제 효과를 나타내었다. 감초박을 75% 이상의 에탄올로 추출한 추출물보다 chloroform으로 추출한 추출물에서 더욱 탁월한 항충치균 효과가 관찰되었다. 감초박을 75% 에탄올로 추출한 후, 각종 유기용매로 2차 분획하였을 때, chloroform으로 추출한 분획에서 가장 강한 항충치균 활성이 나타났다. 얻어진 추출물을 silicagel column상에서 4개의 분획으로 재차 분리하였고, 첫번째 분획에서 가장 강한 항충치균 활성을 나타내는 분획을 얻었으며, 이들 분획을 HPLC로 분석했을 때 항충치균에 대한 활성은 주로 소수성이 강한 물질에 의한 것이라고 추정되어졌다.

• 대한화장품학회지
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• 제17권1호
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• pp.39-47
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• 1991

Dental caries has been reported to be infectious disease by Streptococcus mutans(S. mutans). The ability of S. mutans to produce dental plaque has been shown to be related to glucan synthesis from sucrose by glucosyltransferase (GTase). Glucan is known to play an important role in the initiation of smooth surface caries. For preventing dental caries by traditional medicines, two hundred kinds of natural products were assayed for inhibiting activity against S. mutans and GTase. During the assay course, we chose some active plants against S. mutans and GTase and then applied these plant extracts to toothpaste.

• 한국식품영양과학회지
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• 제27권6호
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• pp.1148-1151
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• 1998

We investigated the inhibition effects of teeth decalcification and glucosyltransferase(GTase) activity on the Juniperus rigida S. et Z. Teeth decalcifications by Streptococcus mutans were respectively inhibited to 70.13, 74.93% on methanol and n hexane fractions. In the inhibition test of GTase activities by solvent fractions of J. rigida, they were respectively inhibited to 86.6, 89.5% to a similar degree. And in the result to identify GTase produced by S. mutans with SDS PAGE, the band near 65KD estimated as GTase did not show in the lanes of methanol, n hexane and chloroform fractions.

• 한국식품과학회지
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• 제32권1호
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• pp.168-173
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• 2000

애사과 polyphenol의 충치예방효과를 확인하고자, S. mutans 4 균주 가운데 GTase 활성이 가장 높은 S. mutans MT 8148 균주에 대하여 애사과 polyphenol의 GTase 활성억제효과, cell adherence 억제효과, 산 생성억제효과를 측정하였다. S. mutans GTase에 대한 활성 억제효과는 애사과 polyphenol 성분 중 (+)-catechin과 tannic acid가 1 mg/ml의 농도에서 60% 이상, 5mg/ml의 농도에서 90% 이상으로 높게 나타났다. S. mutans의 adherence에 대해서는 tannic acid가 약 50% 정도의 억제효과를 나타냈으며, 애사과 추출물도 약 30%정도의 억제효과를 보였다. 그러나 S. mutans의 산 생성에 대해서는 애사과 polyphenol 성분들이 억제효과를 나타내지 못하는 것으로 나타났다. 애사과 polyphenol 성분들의 S. mutans에 대한 항균활성을 확인한 결과, 이들은 항균활성은 갖지 않는 것으로 나타났다. 애사과 polyphenol의 충치억제효과는 주성분중의 하나인 catechin과 tannic acid의 S. mutans GTase 활성억제와 cell adherence 억제효과로부터 기인된 것임을 알 수 있었다. 따라서 애사과 추출물은 충치예방을 위한 기능성 식품소재로 사용 가능할 것으로 생각된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제8권2호
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• pp.217-223
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• 2001

The antimicrobial and glucosyltransferase(GTase) inhibition activity were searched for 30 species of various folk drugs and by products of food industry. Among them, two species, gallnut and red grape husk water extracts, were selected for the powerful antimicrobial and GTase inhibition activity. The polyphenol fractions of gallnut and red grape husk were showed very greater antimicrobial activity on both Gram(+) and (-), B. subtilis and E. coli. The minimum antimicrobial activity of gallnut polyphenol fraction were 1.0mg for B. subtilis and 3,0mg for E. coli. Red grape husk was 2.0mg for B. subtilis and 3.0mg for E coli. The polyphenol fractions of gall nut and red grape husk were showed powerful GTase inhibition activity. The concentrations of these fractions for 80% inhibition of GTase activity were 1.08$\times$10$\^$-3/mg/㎖ and 1.08$\times$10$\^$-2/mg/㎖, respectively. The most abundant compound in these fraction seems to be polyphenol derivatives. From these results, we think that the gallnut and the red grape husk polyphenol fraction had more antimicrobial and anti-plaque activities than artificial synthetic preservatives as an economic point of view.