• 한국약용작물학회지
• /
• 제21권4호
• /
• pp.301-305
• /
• 2013

This study was performed to select adequate plant materials for developing a natural ${\alpha}$-glucosidase inhibitor by analyzing ${\alpha}$-glucosidase inhibition activity in fronds and rhizomes of three Dryopteridaceae species: Cyrtomium fortunei, Polystichum polyblepharum, and P. lepidocaulon. The highest ${\alpha}$-glucosidase inhibitor obtained from frond of P. lepidocaulon ($4.16{\mu}g{\cdot}mL^{-1}$), and rhizome of C. fortunei ($1.84{\mu}g{\cdot}mL^{-1}$), showed much higher inhibition activity than acarbose ($1413.70{\mu}g{\cdot}mL^{-1}$). The biomass required to inhibit ${\alpha}$-glucosidase by 50% was 0.04 ~ 0.35mg for frond and 0.03 ~ 0.10mg for rhizome, and P. lepidocaulon required the least amount of fronds and P. lepidocaulon the least rhizomes. In frond, ${\alpha}$-glucosidase inhibition activity was the highest in water fraction of C. fortunei ($20.2{\mu}g{\cdot}mL^{-1}$), and n-butanol fraction of P. lepidocaulon ($9.33{\mu}g{\cdot}mL^{-1}$) and P. polyblepharum ($5.10{\mu}g{\cdot}mL^{-1}$). In rhizome, it was the highest in n-butanol fractions of C. fortunei ($19.76{\mu}g{\cdot}mL^{-1}$) and P. polyblepharum ($4.47{\mu}g{\cdot}mL^{-1}$), and ethylacetate fraction of P. lepidocaulon ($5.46{\mu}g{\cdot}mL^{-1}$). The frond biomass required for 50% ${\alpha}$-glucosidase inhibition was the lowest in the water fraction of C. fortunei (1.43mg), and n-butanol fractions of P. lepidocaulon (1.10mg) and P. polyblepharum (0.66mg). The required biomass of rhizome was the lowest in the water fraction of C. fortunei (1.59mg), and n-hexane fractions of P. lepidocaulon (0.04mg) and P. polyblepharum (0.15mg). The result of this study suggested that the three Dryopteridaceae species had high ${\alpha}$-glucosidase inhibition activity with small biomass, which might have high value as materials for economical anti-diabetic medication.

• 한국응용과학기술학회지
• /
• 제40권5호
• /
• pp.1126-1135
• /
• 2023

인삼부산물 및 인삼밭 토양에서 분리한 9균주 중 𝛽-Glucosidase 생성 균주 GYP-1과 GYP-3-3 균주를 선발하였다. 선발된 𝛽-Glucosidase 생성 균주에 대하여 16S rRNA 유전자 염기서열과 ITS 염기서열을 기반으로 계통 분석을 실시한 결과, GYP-1 균주는 Rhodotorula 속에 속하며, GYP-3-3은 Brachybacterium 속에 속하는 것으로 확인되었다. 특히, Rhodotorula sp. GYP-1 균주는 호기성 효모종으로 biomass 생산량이 높아 최종 우수 균주로 선발하였다. Rhodotorula sp. GYP-1가 생성하는 𝛽-Glucosidase의 온도 및 pH에 따른 효소 활성 및 안정성을 검정한 결과, 30 ℃에서 6.7 unit/ml로 가장 높은 활성을 나타내었고, 20 ℃ ~ 40 ℃에서 효소 활성의 약 70 % 이상을 유지하는 것으로 확인하였다. pH에 따른 효소의 활성 및 안정의 경우, pH 5에서 6.8 unit/ml으로 가장 높은 활성을 나타내었고 pH 5~pH 8까지 93.3 % 이상의 효소 활성을 유지하는 것으로 확인하였다. Rhodotorula sp. GYP-1가 생성하는 𝛽-Glucosidase는 ginsenoside Rb1 minor 진세노사이드로 분해하는 것으로 확인되었다. 또한, 인삼 뿌리 병원균(Botrytis cinerea)에 대해 항진균능을 갖는 것으로 확인되었다.

• KSBB Journal
• /
• 제11권3호
• /
• pp.347-352
• /
• 1996

통시당화발효공정에 적용된 막분리 효소재순환 시스템을 이용하여 온도 및 압력 조건에 따른 효소역 가감소현상에 대해서 고찰하였다. 목질계바이오매스 를 기질로한 효소당화공정을 고려하여 사용된 효소인 cellulase와 ${\beta}$-glucosidase을 막분리 재순환 시킬 수 있는 최적의 막은 MWCO가 50,000인 한외여과 막이라 판단되었다. cellulase의 경우 한외여과막을 이용하여 연속적으로 재순환 시 켰을때, 효소역가의 감소를 확인할 수 없었다. 그러나 ${\beta}$-glucosidase는 온도와 압력이 증가할수록 초기상태를 기준으로 온도 $42^{\circ}C$, 투과압력 28.4 psig에서 최대 35%까지 감소함을 확인하였다. 이것은 온도와 압력이 중가할 수록 투과플럭스가 증가하고, 이에따른 막모률의 사(fiber) 내부표면에서 전단(shear)이 증가된 결과로 설명할 수 였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제26권7호
• /
• pp.1206-1215
• /
• 2016

Ginsenosides are the major active ingredients in ginseng used for human therapeutic plant medicines. One of the most well-known probiotic bacteria among the various strains on the functional food market is Lactobacillus rhamnosus GG. Biocatalytic methods using probiotic enzymes for producing deglycosylated ginsenosides such as Rd have a growing significance in the functional food industry. The addition of 2% cellobiose (w/v) to glucose-free de Man-Rogosa-Sharpe broths notably induced β-glucosidase production from L. rhamnosus GG. Enzyme production and activity were optimized at a pH, temperature, and cellobiose concentration of 6.0, 40℃, and 2% (w/v), respectively. Under these controlled conditions, β-glucosidase production in L. rhamnosus GG was enhanced by 25-fold. Additionally, whole-cell homogenates showed the highest β-glucosidase activity when compared with disrupted cell suspensions; the cell disruption step significantly decreased the β-glucosidase activity. Based on the optimized enzyme conditions, whole-cell L. rhamnosus GG was successfully used to convert ginsenoside Rb1 into Rd.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
• /
• 제33권1호
• /
• pp.24-30
• /
• 2016

1-Deoxynojirimycin (DNJ) have been extensively investigated for their α-glucosidase inhibitor on postprandial hyperglycemia, and applied in nutraceuticals and medicine for preventing or delaying progression of type 2 diabetes. However, the amount of DNJ in mulberry leaves is low (about 0.1%), therefore, more effective extraction method is needed. This study was performed to develop microbial DNJ for biological methods of DNJ as an alternative to the chemical methods. In this study, we obtained evidence for Bacillus subtilis that produce DNJ in large quantities by high performance liquid chromatography. Inhibition of α-glucosidase activity was determined to DNJ production or non-production. Investigation of the effect of mulberry leaves powder concentration (1~5%), using the DNJ high-production bacteria, provided evidence for microbial mass production of DNJ. When the 4% mulberry leaf powder for 9 days was used, the α-glucosidase inhibitory activity was over the 85%. Also, the results presented in this study confirm DNJ yield's increasement in microbes using the various of nutrients and provide insight of ways to improve DNJ yields in microorganisms.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제12권6호
• /
• pp.895-900
• /
• 2002

A soil microorganism producing ${\alpha}$- and ${\beta}$-glucosidase inhibitors was identified as Bacillus lentimorbus, based on the fatty acid and morphological analyses, along with biochemical and physiological tests. The ${\alpha}$-glucosidase inhibitor was highly produced by this strain in a culture medium containing $0.25\%$ of sodium glutamate and $0.5\%$ of glucose, pH 8.0 at $30^{\circ}C$ for 2 days. The ${\alpha}$-glucosidase inhibitor from culture filtrate of his strain was identified as water soluble, organic solvent nonextractable, and heat stable. In addition to ${\alpha}$-glucosidase inhibitor, this strain also produced ${\beta}$-glucosidase inhibitor in he same culture medium and this inhibitor showed an antifugal activity against Botrytis cinerea. While the production of ${\alpha}$- glucosidase inhibitor was decreased by a glucose concentration higher than $1\%$, the production of ${\beta}$-glucosidase inhibitor was lot Influenced by a glucose concentration higher than $20\%$. The ${\alpha}$-glucosidase inhibitor from culture filtrate of this strain was separated from the ${\beta}$-glucosidase inhibitor through Sephadex G-100 column chromatography.

• 생명과학회지
• /
• 제29권1호
• /
• pp.69-75
• /
• 2019

로즈마리(Rosmarinus officinalis L.)는 식품소재로서 널리 사용되고 있으며 다양한 생리활성이 보고되어 있다. 그러나 극성이 다른 용매 추출물의 상호작용과 생리활성에 관한 연구는 잘 정립되어서 보고되지 않았다. 따라서 본 연구에서는 로즈마리 분말을 hexane, EtOAc, MeOH 그리고 95%, 70%, 50% 또는 25% EtOH 및 물로 추출한 다음, 각각의 용매 추출물의 항산화, 항비만, 항 ${\alpha}$-glucosidase 활성 및 미백효과 등을 조사하기 위해 수행되었다. 로즈마리 추출물의 항산화 및 tyrosinase 저해 효과는 비교적 극성이 높은 50% EtOH, 25% EtOH 및 증류수 추출물이 가장 효과가 좋았다. 그러나 ${\alpha}$-glucosidase 활성억제는 EtOH의 농도가 높은 50~95%와 MeOH 추출물에서 효과가 가장 좋았다. 지방세포의 분화억제는 70% EtOH로 처리시에 가장 효과가 좋았으며, EtOH의 농도가 70% 보다 증가하거나 감소하였을 경우에는 농도에 비례하여 감소하였다. 본 실험의 결과 최적의 추출용매는 항산화, tyrosinase 저해, ${\alpha}$-glucosidase 활성억제 및 지방세포의 분화 억제 등의 질환에 따라서 차이가 있었다. 이러한 추출용매를 고려하면 추출용매에 따라서 최적의 생리활성 성분의 종류와 함량이 차이가 있고 이로 인하여 생리활성 효과도 달라진 것으로 생각된다.

• 한국자원식물학회지
• /
• 제23권5호
• /
• pp.423-429
• /
• 2010

본 연구에서는 유전적으로 제2형 당뇨를 가진 Goto-Kakizaki 흰쥐의 간 세포액에 함유된 당대사 관련 주요 효소인 glucokinase(GK)와 acetyl-CoA carboxylase(ACC)의 활성 및 $\alpha$-glucosidase 저해 활성을 측정하였다. 사용된 소재로는 지골피(Lycium chinense), 동충하초(Cordyceps militaris), 가시오가피(Acanthopanax senticosus)를 선정하였고, 이를 단독으로 사용하기 보다는 유효성분의 항당뇨 효능에 대한 상승효과를 알아보기 위하여 일정비율로 혼합하였다. 각 소재들을 일정 비율로 혼합한 모든 추출물에서 GK와 ACC의 활성이 증가하였으며, 가시오가피와 동충하초의 혼합 비율이 높아질수록 효소의 활성 증가율도 높아진 것으로 나타났다. 이는 지골피와 가시오가피, 동충하초의 상승작용 때문으로 사료된다. $\alpha$-glucosidase의 저해 활성은 JDG 5(1:6:6) 처리군에서 acarbose 보다 높은 억제율을 나타내었다. 결론적으로 지골피, 가시오가피, 동충하초의 혼합 비율이 1:6:6 일 때 당대사 관련 효소인 GK와 ACC 효소를 활성화시키고, $\alpha$-glucosidase의 활성을 저해하여 흡수된 당의 이용에 유리하게 작용함으로써 항당뇨 효과를 나타낼 수 있을 것으로 사료된다.

• 미생물학회지
• /
• 제51권1호
• /
• pp.68-74
• /
• 2015

Thermococcus pacificus P-4의 유전체 서열 분석을 통하여 예측되는 GH1 ${\beta}$-glucosidase를 암호화하는 유전자를 동정하였다. 그 유전자는 487 아미노산들을 암호화하는 1,464 bp 나타내었으며, 그 아미노산 서열은 Pyrococcus furiosus ${\beta}$-glucosidase와 77% 상동성을 나타내었다. 그 유전자는 Escherichia coli 시스템 내에서 복제 및 발현하였다. 재조합 된 단백질은 금속 친화크로마토그래피를 통하여 정제하고 특성을 분석하였다. 정제된 단백질(Tpa-Glu)은 pH 7.5와 $75^{\circ}C$에서 최적활성을 나타내었으며, 열안정성은 $90^{\circ}C$에서 약 6시간의 반감기를 보였다. Tpa-Glu는 pNP-${\beta}$-glucopyranoside, pNP-${\beta}$-galactopyranoside, pNP-${\beta}$-mannopyranoside, 그리고 pNP-${\beta}$-xylopyranoside 순으로 우수한 $k_{cat}/K_m$ 값을 나타내었다. 또한, Tpa-Glu는 ${\beta}$-1,3-linked polysaccharide (laminarin) 그리고 ${\beta}$-1,3-와 ${\beta}$-1,4-linked oligosaccharides에 대하여 exo-hydrolyzing 활성을 보였다. 본 연구는 초고온 고세균으로터 ${\beta}$-glucosidase가 exohydrolyzing 활성을 처음 확인한 것으로 이 효소는 laminarin의 당화공정에 ${\beta}$-1,3-endoglucanase와 함께 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 약학회지
• /
• 제54권5호
• /
• pp.398-402
• /
• 2010

[ ${\alpha}$ ]Glucosidase inhibitor is a target in the treatment of type II diabetes through the mainly inhibition of glucose levels after meals. In this study, we purified steppogenin and oxyresveratrol from the stem of Morus alba L. and examined their inhibitory activity against yeast ${\alpha}$-glucosidase. Steppogenin and oxyresveratrol were inhibited yeast ${\alpha}$-glucosidase in a dose dependent manner. The $IC_{50}$ activities (50% inhibition) were 34.4 and 9.3 ${\mu}M$, respectively. The kinetic inhibition of steppogenin showed noncompetitive inhibition ($K_m:1.1{\times}10^{-3}M$; $K_i:1{\times}10^{-5}M$), meanwhile oxyresveratrol showed competitive inhibition ($K_m:4.3{\times}10^{-3}M$; $K_i:3.4{\times}10^{-6}M$) against yeast ${\alpha}$-glucosidase. These results indicate that steppogenin and oxyresveratrol are noncompetitive and competitive inhibitors, respectively, against yeast ${\alpha}$-glucosidase.