• 한국식품과학회지
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• 제25권6호
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• pp.649-654
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• 1993

효소를 이용하여 전분을 수식하여 묵의 텍스쳐 특성을 개선하고 아울러 기능성 탄수화물을 첨가시켜 불성을 개선하고 건강식품화하고자 하였다. 전분의 분자수식을 위하여 maltogenic amylase를 이용하였으며 고구마 전분의 구조를 modification시켜 묵을 제조하고 또한 분지 글루코올리고당과 도토리 전분을 혼합하여 10% 전분겔을 제조한 후 Instron을 사용한 기계적 검사와 관능검사를 병행하여 텍스쳐 특성을 시험하였다. 고구마 전분에 maltogenic amylase를 0.02% 첨가하였을 때 텍스쳐 개선효과가 가장 켰으며 묵의 품질이 우수하였다. 이는 효소에 의해 긴 아밀로오스와 아밀로펙틴이 묵이 형성될 수 있는 길이로 잘라졌기 때문으로 생각된다. Bacillus licheniformis maltogenic amylase(BLMA)를 이용하여 제조한 분지글루코올리고당을 첨가한 경우, 12.5%를 첨가하였을 때 텍스쳐 특성이 가장 향상되었다. 도토리 전분을 혼합하여 전분겔을 제조한 경우에는 50%를 혼합하였을 때 가장 텍스쳐 특성이 향상되었고 100% 도토리만으로 제조한 전분겔보다 수응력이 우수하였다.

• 한국미생물학회:학술대회논문집
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• 한국미생물학회 1991년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.225-236
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• 1991

The genes encoding the thermostable $\alpha$-amylase and maltogenic amylase from Bacillus lichenciformis were cloned and expressed in E. coli. The recombinant plasmid pTA322 was found to contain a 3.1kb EcoRI genomic DNA fragment of the thermostable $\alpha$-amylase. The cloned $\alpha$-amylase was compared with the B. licheniformis native $\alpha$-amylase. Both $\alpha$-amylase have the same optimal temperature of $70^{\circ}C$ and are stable in the pH range of 6 and 9. The complete nucleotide sequences of the thermostable $\alpha$-amylase gene were determined. It was composed of one open reading rame of 1,536 bp. Start and stop codons are ATG and TAG. From the amino acid sequence deduced from the nucleotide sequence, the cloned thermostable $\alpha$-amylase is composed of 483 amino acid residues and its molecular weight is 55,200 daltons. The content of guanine and cytosine is $47.46mol\%$ and that of third base codon was $53_41mol\%$. The recombinant plasmid, pIJ322 encoding the maltogenic amylase contains a 3.5kb EcoRI-BamHI genomic DNA fragment. The optimal reaction temperature and pH of the maltogenci amylase were $50^{\circ}C$ and 7, respectively. The maltogenic amylase was capable of hydrolysing pullulan, starch and cyclodextrin to produce maltose from starch and panose from pullulan. The maltogenic amylase also showed the transferring activity. The maltogenic amylase gene is composed of one open reading frame of 1,734bp. Start and stop codons are ATG and ATG. At 2bp upstream from start codon, the nucleotide sequence AAAGGGGGAA seems to be the ribosome-binding site(RBS, Shine-Dalgarno sequence). A putative promoter(-35 and-10 regions) was found to be GTTAACA and TGATAAT. From deduced amino acid sequence from the nucleotide srquence, this enzyme was comosed of 578 amino acid residues and its molecular weight was 77,233 daltons. The content of guanine and cytosine was $48.1mol\%$. The new recombinant plasmid, pTMA322 constructed by inserting the thermostable $\alpha$-amylase gene in the EcoRI site of pIJ322 to produce both the thermostable $\alpha$-amylase and the maltogenic amylase were expressed in the E. coli. The two enzymes expressed from E. coli containing pTMA322 was reacted with the $15\%$ starch slurry at $40^{\circ}C$ for 24hours. The distribution of the branched oligosaccharides produced by the single-step process was of the ratio 50 : 50 between small oligosaccharide up DP3 and large oligosaccharide above DP3.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권5호
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• pp.752-760
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• 2015

식빵반죽의 아밀로그램의 setback은 대조군이 $480.0{\pm}12.25B.U.$, M-4가 $215.0{\pm}5.00B.U.$로 maltogenic amylase의 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하였다. 파리노그램 특성은 흡수율, mixing tolerance index, stability 등 대조군과 maltogenic amylase의 첨가군과 유의적인 차이는 없었다. 익스텐소그램의 RTE(resistance to extensibility)/EXT(extensibility)는 대조군과 첨가군 간에 유의적 차이는 없었으나 RTE 90분과 AUC(area under curve) 135분에서 대조군과 비교하여 유의적으로 증가하여(P<0.05) 식빵반죽에 maltogenic amylase를 사용하면 빵의 부피에 영향이 있을 것으로 판단되었다. 식빵의 texture profile analysis는 대조군과 비교하여 maltogenic amylase 첨가군의 경도가 유의적으로 낮게 나타났으며(P<0.05) M-3, M-4가 대조군과 비교하여 약 1~3일 정도 노화가 지연된 것으로 생각된다. 빵의 탄력성과 응집성은 대조구와 유의적 차이는 없었으나 점착성과 씹힘성은 유의적으로 감소하여(P<0.05) 식감 개선에 영향을 주는 것으로 나타났다. Imaging scan 결과 대조군과 비교하여 4, 5구역의 평균 기공 크기는 maltogenic amylase 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하였으며(P<0.05) $0.4mm^2$ 이하의 미세기공은 maltogenic amylase의 첨가량이 증가할수록 94.90~95.70%로 대조군과 비교하여 조밀하고 일정한 기공구조를 가진 것으로 나타나, 빵의 부피는 빵 내부의 기공 수, 기공의 신장성 증가와 밀접한 관계가 있었다. 관능검사는 맛, 풍미, 조직감, 식감과 촉촉한 정도가 대조구와 비교하여 높게 나타났다. 이상의 결과로 maltogenic amylase를 식빵반죽에 첨가 시 반죽의 물성이 개선되었으며 식빵 내부구조가 조밀하고 일정한 기공구조를 형성하여 식감과 관능검사에서 우수한 결과를 나타내어 화학적 첨가물을 사용하지 않고도 식빵의 품질을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제43권3호
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• pp.369-374
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• 2011

D. geothermalis의 dgeo_0475 유전자로부터 만들어지는 효소를 정제하여 그 특성을 확인하였다. DGMA는 분자량이 약 68 kDa 크기의 효소로서 ${\beta}$-CD, soluble starch 및 pullulan을 가수분해하는 CD 분해 효소임을 확인하였다. 효소의 최적 온도는 $40^{\circ}C$ 최적 pH 는 6.0이며 대부분의 기질들을 glucose와 maltose로 가수분해 하였고 pullulan 및 soluble starch로부터 미량의 panose를 생성하였다. ${\beta}$-CD를 가장 잘 가수분해하나 기질간 상대적 활성차이는 다른 CD 분해효소에 비하여 크지 않았다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권3호
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• pp.484-486
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• 2006

Maltosyl (G2)-mannitol, produced by the transglycosylation of mannitol with maltotriose by Bacillus stearothermophilus maltogenic amylase, was not found to support lactic acid production by Streptococcus sobrinus NRRL 14555. Furthermore, the synthesis of water-insoluble glucans from maltosyl-mannitol by S. sobrinus NRRL 14555 was much lower than that from xylitol or mannitol. Consequently, these results suggest that maltosyl-mannitol could be used as a noncariogenic sugar substitute in food products.

• 미생물과산업
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• 제27권1호
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• pp.2-17
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• 2001

Cyclomaltodextrinase(CDase, EC 3.2.1.54), maltogenic amylase(EC 3.2.1.133). neopullulanase(EC 3.2.1.135)는 cyclomaltodextrin(CD), pullulan 및 전분을 가수분해하는 효소들이다. 이 효소들은 $\alpha$-1,4-Ο-glycosidic 결합에 작용하여 CD와 전분을 말토오스로 pullulan을 panose로 가수분해할 뿐만 아니라 올리고당들을 다양한 당 수용체 분자들의 C-3, C-4. C-6 수산기로 전이시키는 활성도 갖고 있다. 이러한 특성들은 기존의 $\alpha$-amylase를 비롯한 판수화물 분해효소들과 뚜렷이 구별되는 것으로 전분 분해효소들의 분류체계에 새로운 기준점을 제시한다고 하겠다. 본 총설에서는 CDase, maltogenic amylase, neopullulanase처럼 pullulan이나 전분보다 CD를 훨씬 더 잘 분해하는 효소들과 Thermoactinomyces vulgaris amylase II(TVA II)처럼 CD를 분해하기는 하나 pullulan을 더 잘 분해하는 효소들의 생화학적, 효소적, 구조적 특성들을 종합하여 소개하고자 하였다. 이 효소들은 40~60% 정도로 아미노산 서열이 동일하고, 세포 내에 존재하며, 분자량이 62~90 kDa로 $\alpha$-amylase보다 다소 크다. 아미노산 서열 비교분석 및 maltogenic amylase와 TVA II 등의 3차구조 분석 결과, 이 효소들은 아미노 말단에 보통 $\alpha$-amylase에는 존재하지 않는 약 130개 아미노산으로된 영역을 갖고 있어 이를 매개로 이합체를 형성할 수 있는 것으로 나타났다. 이합체-단위체 평형은 염 농도, 효소 농도, 산도 등에 의해 조절되고 단위체와 이합체 모두 효소환성을 갖고 있으나, 기질 특이성이 다르며 단위체는 전분을, 이합체는 CD를 선호하는데 이는 이합체 형성 시 활성부위의 구조적 변화에 따른 것으로 분석되었다. 본 총설에서는 CD 분해효소들의 다양한 기질 특이성을 올리고머 형성 등의 구조적 특성과 관련하여 논함으로써 관련 효소들의 분류체계를 보다 명확히 할 수 있는 자료를 제공하고자 하였으며, 이러한 효소들의 생리적 기능 및 산업적 이용에 대해 제안하고자 하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제18권8호
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• pp.1401-1407
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• 2008

The roles of conserved amino acid residues (Va1329-Ala330-Asn331-Glu332), constituting an extra sugar-binding space (ESBS) of Thermus maltogenic amylase (ThMA), were investigated by combinatorial saturation mutagenesis. Various ThMA mutants were firstly screened on the basis of starch hydrolyzing activity and their enzymatic properties were characterized in detail. Most of the ThMA variants showed remarkable decreases in their hydrolyzing activity, but their specificity against various substrates could be altered by mutagenesis. Unexpectedly, mutant H-16 (Gly-Leu-Val-Tyr) showed almost identical hydrolyzing and transglycosylation activities to wild type, whereas K-33 (Ser-Gly-Asp-Glu) showed an extremely low transglycosylation activity. Interestingly, K-33 produced glucose, maltose, and acarviosine from acarbose, whereas ThMA hydrolyzed acarbose to only glucose and acarviosine-glucose. These results propose that the substrate specificity, hydrolysis pattern, and transglycosylation activity of ThMA can be modulated by combinatorial mutations near the ESBS.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제12권2호
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• pp.273-278
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• 2002

Two-step fed-batch fermentations were carried out to overproduce Bacillus licheniformis maltogenic amylase (BLMA) in recombinant Escherichia coli. The first step was to increase the cell mass by controlling the feeding of a glucose solution, while the second step was designed to improve the amylase expression efficiency by supplementing organic nitrogen sources. The linear gradient feeding method was successfully adopted to maintain the glucose concentration below 0.2 g/l during the fed-batch mode, as effectively minimizing acetic acid formation. When the dissolved oxygen (DO) level became limiting, an accumulation of acetic acid and drastic decrease in specific BLMA productivity were observed. Glucose and organic nitrogen sources consisting of yeast extract and casein hydrolysate were simultaneously supplied in the pH-stat mode to further increase the specific BLMA expression efficiency. An organic nitrogen source consisting of 200 g/1 yeast extract and 100 g/1 casein hydrolysate was found to be the best among the various combinations tested. The feeding of an organic nitrogen source in the second-step fed-batch period was highly beneficial in enhancing the BLMA production. The optimized two-step fed-batch culture resulted in 78 g/l maximum dry cell mass and 443 U/ml maximum BLMA activity, corresponding to 1.5-fold increase in the dry cell mass and 3.7-fold enhancement in BLMA production, compared with the simple fed-batch fermentation.

• 한국동물학회:학술대회논문집
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• 한국동물학회 2000년도 한국생물과학협회 학술발표대회
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• pp.235.1-235
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• 2000

No Abstract, See Full Text

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제13권6호
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• pp.969-975
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• 2003

Two conserved amino acid residues in the extra sugar-binding space near the catalytic site of Thermus maltogenic amylase (ThMA) were analyzed for their role in the hydrolysis and transglycosylation activity of the enzyme. Site-directed mutagenesis was carried out by replacing N33l with a lysine (N331K), E332 with a histidine (E332H), or by replacing both residues at the same time (N331K/E332H). The measured $K_m$ values indicated that affinities toward all substrates tested, including starch, pullulan, ${\beta}-cyclomaltodextrin$, and acarbose, were lower in all the mutants compared to that of wild-type ThMA, leading to reduced hydrolysis activity. In addition, the lower ratio of transglycosylation to hydrolysis in the mutants compared to that in the wild-type ThMA indicated that these mutants preferred hydrolysis to the transglycosylation reaction. These results demonstrated that the conserved dipeptide at 331 and 332 of ThMA is directly involved in the formation and accumulation of transfer products by accommodating acceptor sugar molecules.