• 한국미생물·생명공학회지
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• 제32권4호
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• pp.347-351
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• 2004

Hydrolysis of manno-oligosaccharides and galactomannan was studied with the purified Bacillus subtilis WL-7 mannanase from recombinant Eschericoli. The predominant products of hydrolysis were mannose, mannobiose and mannotriose. The enzyme could hydrolyze $\beta$-1 A-linked manno-oligosaccharides larger than mannobiose, but was not active on mannobiose. When the mannanase hydrolyzed manno-oligo saccharides of degree of polymerization(DP) 4-6, it was more active on the substrate of higher DP. Based on analysis of transient reaction products by TLC, the enzyme was found to have a preference for internal $\beta$-IA-mannosidic linkages, which are the central mannosidic bond of mannotetraose and the two middle mannosidic bonds of mannopentaose. The $\beta$-l A-mannosidic bonds situated at the second and fourth positions from the nonreducing end of mannohexaose were preferenhydrolyzed by the mannanase. Locust bean gum(LBG) was enzymatically hydrolyzed with higher efficiency than guar gum, resulting that amount of reducing sugars was liberated more efficiently from LBG than guar gum with same activity of mannanase.

• 생명과학회지
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• 제27권9호
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• pp.1003-1010
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• 2017

Paenibacillus woosongensis의 유전체 부분 염기서열로부터 mannanase를 코드하는 것으로 유추되는 open reading frame을 중합효소연쇄반응으로 증폭하여 대장균에 클로닝하고 염기서열을 결정하였다. Mannanase 유전자는 man26AT로 명명하였으며 1,053 아미노산으로 구성된 단백질을 코드하는 3,159 뉴클레오티드로 이루어졌다. 아미노산 잔기배열을 분석한 결과 Man26AT는 glycosyl hydrolase family 26의 mannanase와 상동성이 높은 활성영역, 탄수화물 결합영역 CBM27과 CBM11로 구성되어 있었다. Man26AT의 아미노산 배열은 P. ihumii의 유추된 mannanase와 상동성이 81%이고 다른 Paenibacillus 속 균주의 여러 mannanases와 57% 이하의 상동성을 보였다. man26AT 유전자를 함유한 재조합 대장균의 균체 파쇄상등액은 $55^{\circ}C$와 pH 5.5에서 최대의 mannanase 활성을 보였고, $50^{\circ}C$에서 1시간 열처리한 후에 80% 이상의 잔존활성을 보였다. Man26AT는 locust bean gum (LBG) galactomannan과 konjac glucomannan에 대한 분해활성이 유사하였으며, carboxymethylcellulose, xylan과 para-nitrophenyl-${\beta}$-mannopyranoside는 분해하지 못하였다. Man26AT에 의해 mannotriose, mannotetraose, mannopentaose와 mannohexaose 등의 만노올리고당이나 LBG로부터 공통의 최종 가수분해 산물로 mannose, mannobiose와 mannotriose가 생성되었다. 또한 mannotriose 보다 큰 만노올리고당이 LBG와 guar gum의 분해산물로 각각 생성되었다. 그러나 Man26AT는 mannobiose를 분해하지는 못하였다. 활성염색을 통해 Man26AT는 균체 내에서 3개 이상의 크기가 다른 활성 단백질로 분해된 것이 확인되었다.

• 미생물학회지
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• 제54권2호
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• pp.126-135
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• 2018

여러 종류의 mannanase를 생산하는 Cellulosimicrobium sp. YB-43으로부터 mannanase B를 암호하는 manB 유전자와 효소의 특성이 보고된 바 있다. Mannanase C (ManC)로 명명한 효소의 유전자가 manB 유전자의 하류에 위치한 것으로 예상되어 이를 중합효소 연쇄반응으로 클로닝하여 manC 유전자의 염기서열을 결정하였다. ManC는 448 아미노산 잔기로 구성된 것으로 확인되었으며 glycosyl hydrolase family 5에 속하는 mannanase와 상동성이 높은 활성영역과 탄수화물 결합영역(CBM2)이 존재하였다. ManC의 활성영역은 Streptomyces sp. SirexAA-E (55.8%; 4FK9_A) 및 S. thermoluteus (57.6%; BAM62868)의 mannanase와 아미노산 배열의 상동성이 55% 이상으로 가장 높았다. Signal peptide 영역이 제거되고 카르복실 말단에 hexahistidine이 연결되도록 제조한 His-tagged ManC (HtManC)의 유전자를 재조합 대장균에서 발현하여 균체 파쇄액으로부터 HtManC를 정제하였다. HtManC은 $65^{\circ}C$와 pH 7.5에서 최대 활성을 보였으며 pH 7.5~10범위에서 활성에 큰 변화가 없었다. HtManC는 locust bean gum (LBG)과 konjac에 대한 분해 활성이 guar gum과 ivory nut mannan (ivory nut)에 비해 높았다. 최적 반응조건에서 LBG를 기질로 하여 반응 동력학적 계수를 측정한 결과 Vmax와 Km이 68 U/mg과 0.45 mg/ml로 나타났다. HtManC에 의한 만노올리고당(MOS)과 mannan의 분해산물을 TLC로 관찰한 결과 mannobiose 보다 중합도가 큰MOS로부터 mannobiose와 mannotriose가 주된 분해산물로 생성되었다. 또한 LBG, konjac과 ivory nut의 분해산물로 mannobiose와 소량이 mannose가 공통적으로 관찰되었다.

• Food Science and Biotechnology
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• 제15권5호
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• pp.820-823
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• 2006

Five oligosaccharides were isolated from the hydrolysate of konjac (Amorphophallus konjac) glucomannan by a purified ${\beta}$-mannanase from Trichoderma sp. These oligosaccharides were identified as M-M, G-M, M-G-M, M-G-M-M, and M-G-G-M; where G- and M- represent ${\beta}$-1,4-D-glucopyranosidic and ${\beta}$-1,4-D-mannopyranosidic linkages, respectively. The mode of action of the mannanase on the glucomannan is discussed on the basis of the structure of the above oligosaccharides.

• 미생물학회지
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• 제51권3호
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• pp.263-270
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• 2015

탄소원으로 Avicel이 첨가된 배지에서 공주에 소재한 밤 나무 농장의 토양 미생물을 증균 배양하여 mannanase를 생산하는 미생물을 분리하였다. 분리균 YB-43의 16S rDNA 서열은 Cellulosimicrobium 속 균주와 유사도가 99.6% 이상으로 가장 높게 나타났다. Locust bean gum (LBG)이나 konjac이 첨가된 배지에서 분리균의 mannanase 생산성이 크게 증가하였다. 0.7% LBG가 첨가된 LB 배지에서 Cellulosimicrobium sp. YB-43이 균체외로 생산한 mannanase를 DEAE-Sepharose와 Q-Sepharose 컬럼 크로마토그래피로 부분 정제하여 mannanase A (ManA)와 mannanase C (ManC)로 분획하였다. ManA는 $55^{\circ}C$와 pH 6.5, ManC는 $65^{\circ}C$ pH 7.5에서 최대활성을 보였으며, ManA는 $40^{\circ}C$ 이하에서 1시간 동안 실활되지 않았으나 ManC는 $20^{\circ}C$에서도 상당량 실활되었다. 또한 ManA와 ManC는 기질특이성과 mannooligosaccharides의 최종 분해산물에도 차이가 있는 것으로 나타났다. 이로 보아 Cellulosimicrobium sp. YB-43은 특성이 서로 다른 2종류 mannanases를 생산하는 것으로 판단된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제31권3호
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• pp.277-283
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• 2003

전통 발효식품인 된장으로부터 mannanas의 생산균으로 분리된 WL-7균주는 형태적 특성, 생화학적 성질 및 16S rRNA의 염기서열에 근거하여 Bacillus subtilis로 동정되었다. B. subtilis WL-7의 배양상등액으로 제조한 조효소액을 이용하여 mannanase 활성을 측정한 결과, 55$^{\circ}C$와 pH 6.0에서 최대활성을 보였으며 , 반응온도 $50∼60^{\circ}C$와 반응 pH 5.0∼7.5에서 최대활성의 90% 이상의 활성을 나타냈다. 분리균WL-7의 mannanase생산성을 높이기 위해 LB배지에 소당류와 고분자 탄수화물을 첨가하여 배양한 결과, lactose, 밀기울, avicel, $\alpha$-cellulose, locust bean gum(LBG), konjak 등에 의해 mannanase생산성이 상당량 증가되었다. 특히 0.5% LBG와 0.5% konjak이 동시에 첨가된 LB 배지에서 10시간 배양하였을 때 배양상등액의 효소 활성이 224 U/ml로 최대 효소생산성을 보였으며, 이는 LBC와 konjak을 첨가하지 않은 배지에서 보다 효소 생산성이 200배 이상이 증가하였다. LBG와 konjak을 첨가하였을 때 B. subtilis WL-7의최대성장도가 약간 증가한 것에 비해 mannanase생산성은 현저히 증가된 것으로 보아 배양액 중의 LBG와 konjak의 가수분해 산물이 mannanas리 생합성을 유도한 것으로 판단된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제26권4호
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• pp.579-587
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• 2013

A total of 288 crossbred (Duroc${\times}$Landrace${\times}$Yorkshire) growing pigs were used in two experiments to investigate the effects of adding ${\beta}$-mannanase to corn-soybean meal-based diets on pig performance and apparent total tract digestibility (ATTD). Both experiments lasted 28 d and were split into two phases namely 1 to 14 days (phase 1) and 15 to 28 days (phase 2). In Exp. 1,144 pigs weighing $23.60{\pm}1.59$ kg BW were assigned to one of four corn-soybean meal-based diets containing 0, 200, 400 or 600 U/kg ${\beta}$-mannanase. Increasing the level of ${\beta}$-mannanase increased weight gain (quadratic effect; p<0.01) and feed efficiency (linear and quadratic effect; p<0.01) during the second phase and the overall experiment. However, performance was unaffected (p>0.05) by treatment during phase 1. Increasing the amount of ${\beta}$-mannanase in the diet improved (linear and quadratic effect; p<0.05) the ATTD of CP, NDF, ADF, calcium, and phosphorus during both phases. Based on the results of Exp. 1, the optimal supplementation level was determined to be 400 U/kg and this was the level that was applied in Exp. 2. In Exp. 2, 144 pigs weighing $23.50{\pm}1.86$ kg BW were fed diets containing 0 or 400 U/kg of ${\beta}$-mannanase and 3,250 or 3,400 kcal/kg digestible energy (DE) in a $2{\times}2$ factorial design. ${\beta}$-Mannanase supplementation increased (p<0.01) weight gain and feed efficiency while the higher energy content increased (p<0.01) feed intake and feed efficiency during both phases and overall. Increased energy content and ${\beta}$-mannanase supplementation both increased (p<0.05) the ATTD of DM, CP, NDF, ADF, phosphorus, and GE during both phases. There were no significant interactions between energy level and ${\beta}$-mannanase for any performance or digestibility parameter. In conclusion, the ${\beta}$-mannanase used in the present experiment improved the performance of growing pigs fed diets based on corn and soybean. The mechanism through which the improvements were obtained appears to be related to improvements in ATTD.

• 생명과학회지
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• 제26권10호
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• pp.1113-1120
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• 2016

우리나라의 전통 발효 된장으로부터 균체외 효소로 mannanase를 생산하는 세균 2주가 분리되었다. 분리균 WL-6과 WL-11은 형태적 특성, 생화학적 성질 및 16S rDNA의 염기서열에 따라 Bacillus subtilis로 확인되었다. 이들 두 균주로부터 각각 mannanase 유전자를 대장균에 클로닝하여 염기서열을 결정한 결과 mannanase 유전자는 362 아미노산으로 구성된 단백질을 코드하며 1,086 뉴클레오티드로 동일하게 이루어졌다. WL-6과 WL-11 mannanase (Man6, Man11)의 아미노산 잔기 배열은 서로 8개 잔기가 다르며 GH family 26에 속하는 B. subtilis의 mannanases와 매우 상동성이 높았다. Man6과 Man11의 아미노 말단의 26개 아미노 잔기가 signal peptide로 예측되었다. 재조합 대장균로부터 각각 생산된 Man6과 Man11은 94~95% 정도가 균체내에 존재하였고, mannotriose, mannotetraose, mannopentaose, mannohexaose와 같은 만노올리고당과 locust bean gum을 유사하게 분해하여 주된 반응산물로 mannobiose와 mannotriose를 생성하였다. Man6는 55℃와 pH 6.0, Man11은 60℃와 pH 5.5에서 각각 최대 반응활성을 보였으며, Man11이 Man6에 비해 열안정성이 높았다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제26권3호
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• pp.232-237
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• 1998

${eta}$-Mannan polymer 분해 효소를 다랑 생산하는 균주를 토양으로부터 분리하고 분리균의 형태적 내지는 생화학적 특성을 조사 분석하여 Sporolactobacillus sp. M201로 동정하였다. Sporolactobacillus sp. M20l 분리균은 locust bean gum을 탄소원으로 사용, 배양했을 때 세포외 ${eta}$-mannanase그리고 세포내 ${eta}$-mannosidase와 ${alpha}$-galactosidase을 다량 생산하는 것으로 확인되었다. 효소 생산 최적 배지와 최적 배양 조건은 ${eta}$-mannanase 생산에는 2.0% locust bean gum, 0.5% peptone, 0.2% KH$_2$PO$_4$, 80 mg/l MgSO$_4$ 및 8 mg/l ZnSO$_4$ 배지 (pH 6.0)와 37$^{\circ}C$이었고 그리고 ${eta}$-mannosidase 생산은 질소원으로 peptone 대신 0.5% yeast extract를 첨가한 상기 배지(pH 5.0)와 3$0^{\circ}C$에서 배양했을 때 가장 높았다. 이상의 각 효소의 최적 생산 조건에서 각각 30시간과 24시간 진탕배양 했을때 ${eta}$-mannanase(10.6 units/ml)와 ${eta}$-mannosidase(1.35 units/ml)의 최고 생산량을 나타내었다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제31권4호
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• pp.564-568
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• 2018

Objective: This experiment was conducted to determine the effects of dietary ${\beta}$-mannanase on the additivity of true metabolizable energy (TME) and nitrogen-corrected true metabolizable energy ($TME_n$) for broiler diets. Methods: A total of 144 21-day-old broilers were randomly allotted to 12 dietary treatments with 6 replicates. Five treatments consisted of 5 ingredients of corn, wheat, soybean meal, corn distillers dried grains with solubles, or corn gluten meal. One mixed diet containing 200 g/kg of those 5 ingredients also was prepared. Additional 6 treatments were prepared by mixing 0.5 g/kg dietary ${\beta}$-mannanase with those 5 ingredients and the mixed diet. Based on a precision-fed chicken assay, TME and $TME_n$ values for 5 ingredients and the mixed diet as affected by dietary ${\beta}$-mannanase were determined. Results: Results indicated that when ${\beta}$-mannanase was not added to the diet, measured TME and $TME_n$ values for the diet did not differ from the predicted values for the diet, which validated the additivity. However, for the diet containing ${\beta}$-mannanase, measured $TME_n$ value was greater (p<0.05) than predicted $TME_n$ value, indicating that the additivity was not validated. Conclusion: In conclusion, the additivity of energy values for the mixed diet may not be guaranteed if the diet contains ${\beta}$-mannanase.