Objective: This experiment studied the effects of first feed intake time post-hatch on growth performance, nutrient apparent metabolic rate and intestinal digestive enzyme activities in broilers. Methods: Two thousand five hundred and twenty LingNan Yellow broilers were randomly allotted to seven treatments with six replicates of 60 each. The only experimental factor was the first feed intake time which was 18, 24, 30, 36, 42, 48, and 54 hours after hatching. The whole experiment lasted for 21 days. Results: During the whole period, the 30 h treatment had the best body weight and average daily gain (p<0.05), followed by the 24 h group performance optimization. Also, the 30 h group was observed to have the best apparent metabolic rate for ether extract (p<0.05) and crude protein (p<0.05) and the highest activities of amylase, lipase and trypsin in small intestine. And the 24 h group was second only to the 30 h group in terms of the above two measures. Conclusion: These results indicated that the appropriate first feeding time of LingNan Yellow broilers was 24 to 30 hours after hatching.
구조와 용해도가 다른 4종류의 다당류(옥수수전분, 쌀전분, 고구마전분 및 셀룰로오스) 내의 1차 alcohol기를 특이적으로 산화시켜 제조된 polyglucuronic acid를 polyglucuronic acid C5-epimerase와 반응시켜 algin 유사 물질을 값싸게 대량으로 구득하고자 하였는 바, 신선한 소의 간을 마쇄한 후 $100,000{\times}g$에서 1시간 원심분리한 상등액에서 조효소 용액을 구득하여 개선된 Dische carbazole 방법으로 효소활성도를 측정하였다. 이때 효소 활성 측정을 위한 반응식을 다음과 같이 확립하여 활성도를 계산하였다. Abs. at $530nm=-(5.3958{\times}10^{-3})$(Concentration of epimerized product) +0.8090. 또한 polyglucuronic acid C5-epimerase 효소반응을 위한 최적 기질은 산화된 고구마전분이었으며, 최적 pH 및 온도는 각각 7.0과 $30^{\circ}C$이었다. 따라서 특이적으로 산화된 고구마전분과 소의 간으로부터 추출된 polyglucuronic acid C5-epimerase를 이용하여 polyglucuronic acid가 polyiduronic acid로 전환된 algin 유사 물질의 효소적 생산이 가능한 것으로 판단되었다.
본 연구에서 부산, 창원, 제주도 일대에서 채취한 토양으로부터 분리한 균주를 이용하여 식물 병원성 곰팡이에 대해서 길항작용을 나타내는 것을 확인하였으며, 또한 분리 균주의 경우 세균성 균주에 대해서도 길항작용을 나타내는 것을 확인하였다. 이러한 길항작용은 Bacillus 속이 생산하는 2차 대사산물인 siderophore, 항생물질, 세포 외 효소 활성 등에 의해서 식물 병원성 곰팡이에 대한 길항작용을 나타내는 것으로 보이며, 특히 분리 균주로부터 생산되는 세포 외 효소는 식물 병원성 곰팡이의 세포벽에 용균작용 일으킴에 따라 세포벽을 분해하여 식물 병원성 곰팡이의 생장을 저해할 것으로 생각된다. 또한 질소 고정능 및 IAA 생성능을 통해 식물 생장 촉진 및 식물 병원성 곰팡이 성장을 억제시킬 수 있는 생물학적 제제로서 식물재배에 도움을 줄 것으로 기대된다. 최종 선별된 Bacillus subtilis ANGa5, Bacillus aerius ANGa25, Bacillus methylotrophicus ANGa27를 이용하여 식물 병원성 곰팡이 방제 및 식물 생장촉진활성을 가지는 새로운 생물학적 제제로서 이용 가능성을 제시한다.
항고혈압 효능이 우수하며 부작용이 없는 새로운 고혈압 예방 소재를 개발하고자 한국 식품연구원에서 분리, 동정한 48종의 효모들의 PD broth 배양 농축물들을 대상으로 angiotensin 전환효소(ACE) 저해활성을 조사하여 활성이 우수한 효모들을 선정한 다음 ACE 저해물질의 생산 최적 조건을 검토하였다. ACE 저해활성은 Saccharomyces cerevisiae Y183-3 균주의 PD broth 배양 농축물이 71.8%의 가장 높은 ACE 저해활성을 보여 최종 우수 균주로 선발하였다. 그리고 이 Y183-3 효모를 $30^{\circ}C$에서 36시간 PD broth에 배양했을 때 ACE 저해물질이 가장 많이 생산되었다.
키토산 올리고당을 보다 효율적으로 생산하고자 효소와 기질간의 특성을 조사한 다음, 이를 바탕으로 기질을 단계별로 첨가하여 생산 효율을 높일 수 있었다. 본 실험에 사용된 효소의 안정성을 조사한 결과 pH 5.0에서 6일 후에도 약 90% 이상의 효소활성을 유지하였다. 기질이 초기 농도에 따른 겉보기 수율은 0.5~2% 키토산 용액은 약 90% 이상이었으며, 그이상의 농도일 경우 감소하였다. 그래서, 수율을 증가시키기 위해 초기 반응 속도 및 겉보기 수율이 높은 기실 농도에 기질을 단계 별로 첨가한 결과, 분해 반응에 있어 겉보기 수율은 64.6%에서 83.2%로 증가하였고, 이에 따라 키토산 올리고당의 생산량은 10.52 mg/mL에서 12.26 mg/mL로 증가하였다. TLC분석 결과 Batch type과 기질을 단계별로 첨가하였을 경우의 올리고당 조성은 주로 3-5당이었다. 키토산 올리고당 생산을 위한 최적의 반응 조건은 pH 5.0, 40$^{\circ}C$에서 초기 반응 속도 및 수율이 높은 기질 농도인 2% 키토산 용액에 기질을 3시간마다 첨가할 때였다. 반응 시간에 따른 기질의 양과 효소를 보다 더 최적화하여 키토산 올리고당의 최종 농도와 겉보기 수율을 증가시킬 수 있었다.
목재 저장소의 토양에서 분리된 호열성 세균인 Paenibacillus sp. DG-22로부터 xylanase를 생산하기 위한 배양조건을 최적화시키기 위해 연구를 수행하였다. Xylanase생산은 세포의 생장과 연관된 양상을 나타내었다. Xylanase 활성은 배양상청액에서만 발견된 반면 $\beta-xylosidase$활성은 주로 세포와 결합되어 있었다. Xylanase활성의 형성은 자일란에 의해 유도되었고 포도당과 자일로스에 의해서 억제되었다. 여러 상업적 자일란을 이용하여 xylanase의 생산양상을 조사한 결과 0.1-0.5%의 birchwood xylan에서 가장 높은 생산율을 나타내었다. 조사된 여러 질소 원들 중 효모추출물이 xylanase생산을 위하여 최적이었다. xylanase의 활성은 $Co^{2+},\; Cu^{2+},\; Fe^{3+},\; Hg^{2+}\;$ 와$\; Mn^{2+}$ 이온들에 의하여 억제된 반면 $Ca^{2+},\; Mg^{2+},\; Ni^{2+},\; Zn^{2+}$ 이온들과 DTT에 의해서는 촉진되었다. 수은은 5 mM의 농도에서 xylanase 활성을 완전히 파괴하였다. 자일란 가수분해의 주된 산물은 자일로바이오스, 자일로트라이오스 그리고 자일로 올리고당이었고 이것은 이 효소가 endoxylanase라는 것을 나타낸다.
재조합 trehalose synthase 반응을 통하여 트레할로스를 생산하였고, 그 반응조건의 특성들을 조사하고 트레할로스를 정제하였다. 초기 효소반응 조건으로 최적화된 $45^{\circ}C$, pH 7.0를 기본으로 하여 트레할로스 생산을 극대화하기 위해 반응조건들을 장시간 동안 수행하여 조사하였다. 기질농도는 저농도인 1 g/l에서 가장 높은 65.2 % 트레할로스 생산수율을 나타내었다. 초기 효소 반응에서는 $65^{\circ}C$ 까지는 트레할로스 생성량에 차이가 없었으나 장시간 $60^{\circ}C$ 에서 반응할 경우 트레할로스 생성률은 32.9 %로 상당히 낮은 생성률을 나타내었다. 반면 $25^{\circ}C$에서 반응 할 경우 최대 69.2%의 트레할로스 생성량을 보였다. 효소 양에 따른 트레할로스 최종 생산수율은 10, 25, 50 U/g의 효소 양에 따라 각각 62.3, 62.3, 59%로 유사하였으나 최종 트레할로스 생산수율에 이르는 시간이 최대 6시간 앞당겨 짐을 알 수 있었다. 효소반응 크기를 2-L로 증가 시켜 반응하였을 때 그 양상을 조사한 결과 소규모 반응(10 ml 미만)의 경우와 큰 차이가 없이 트레할로스생성량은 60%내외였다. 따라서 이 결과들을 통하여 본 효소를 이용한 트레할로스 생산은 비교적 산업적으로 적용이 용이 할 것으로 사료된다.
바나나 껍질과 파인애플 껍질에서 식품의 향에 가장 많이 사용되는 ethyl butyrate를 합성할 수 있는 ester synthetase의 최적 조건을 확립하고자 반응표면분석(response surface methodology, RSM)을 사용하였다. RSM 분석 결과 바나나 껍질에서 회수한 ester synthetase의 ethyl butyrate 합성 최적 조건은 ethanol의 농도가 38.7050 mM, butyric acid의 농도가 50.9019 mM, 반응시간이 4.3662시간일 때 최대 예측값은 45.8199 mM이었다. 파인애플 껍질에서 회수한 ester synthetase의 ethyl butyrate 합성 최적 조건은 ethanol의 농도가 54.6502 mM, butyric acid의 농도가 58.7638 mM, 반응시간이 4.7436시간일 때 최대 예측 값은 65.1087 mM임을 알 수 있었다. 결론적으로 ethyl butyrate 합성을 위해서는 바나나 껍질에서 회수한 ester synthetase보다는 파인애플 껍질에서 회수한 ester synthetase가 더 효율이 높음을 알 수 있었다. 앞으로 이들의 연속 대량 생산을 위해서 효소의 고정화 방법과 연속적인 기질 투입을 위한 기술 등의 개발이 더 이루어진다면 천연향 원료의 개발이 가능할 것으로 판단된다.
보리수 나무 열매로부터 효소 분해 및 유기용매 추출의 복합 공정에 의한 라이코펜의 생산 조건을 최적화하였다. 보리수 나무의 열매를 증류수에 현탁하여 Celluclast, Ceremix, AMG, Viscozyme, Promozyme, Pectinex, Tunicase 및 Ultraflo와 같은 가수분해 효소를 사용하여 효소 반응을 수행하였고 효소 반응액을 에틸아세테이트, 아세톤, 클로로포름 및 헥산과 같은 유기 용매로 추출하였다. 가수분해 효소 중 Ceremix 복합 효소를 사용하고, 추출 용매는 클로로포름을 이용하여 추출하였을 때 가장 높은 lycopene 추출률을 나타냈다. 보리수 나무 열매의 효소처리 조건 최적화를 위해 실험계획법을 이용한 결과, 효소 반응의 pH는 5.5로, 반응 온도는 54.4℃로, 효소 첨가 농도는 0.58%로 하였을 때 lycopene 추출률이 가장 높았고 이 때 lycopene의 함량은 22.6 mg/100g을 나타냈다. 이와 같이 효소적 가수분해 공정과 유기 용매 추출 공정을 결합하여 활용하는 복합 공정은 기존 용매추출법에 비해 유효성분인 lycopene의 수율을 2.3배 증가시켰다. 이는 향후 바이오헬스 케어 제품의 기능성 소재로의 개발에 응용할 수 있는 결과라고 사료된다.
버섯의 세포벽 분해를 최적화하기 위한 효소 처리에 따른 원형질체 분리 효율을 분석한 결과는 다음과 같다. 최적 삼투완충액 선발을 위해 Sorbitol, Sucrose, Mannitol, KCl을 각각 0.6M, 1.2M의 두가지 농도로 나누어 비교했을 때 0.6M Sorbitol에서 26.7±3.3×107/mL로 가장 높은 원형질체 분리 효율을 확인하였다. 또한 선발된 삼투완충액과 영지 균사의 반응 시간에 따른 영향을 확인한 결과에서는 4시간 동안 반응했을 때 가장 높은 효율을 보였다. 대체 효소의 경우 endo-, exo-Chitinase의 혼합 효소인 Chimax-N을 사용했을 때 기존의 Lysing enzyme과 Yatalase에 비해 더 높은 분리 효율을 보여 원형질체 분리를 위한 대체 효소로서의 가능성을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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