• Applied Biological Chemistry
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• 제40권2호
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• pp.107-111
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• 1997

Protopectinase(PPase)는 식물 세포벽의 protopectin을 분해하는 효소로서 식품의 가공에 이용될 수 있는 효소이다. PPase의 산업적 응용을 위하여 PPase를 생산하는 미생물 Bacillus subtilis IFO 12113의 배양여액에 acetone, methanol, ethanol을 각각 처리하여 PPase를 회수하는 연구를 수행하였다. Acetone의 경우, 배양여액 대 acetone을 1:1 (v/v) 비율로 첨가했을 때 효소는 59.2%가 회수되었으며 정제도는 1.7배 이었다. Methanol의 경우, 1:2(v/v) 비율로 처리하였을 때, 효소는 100% 회수되었으며 비활성도로 본 정제도는 4.0배 증가하였다. Ethanol의 경우에 1 :0.5 (v/v) 비율로 처리한 것을 원심분리시켜 침전물을 제거하고, 그 상등액에 최종 ethanol 비율을 1:1(v/v)까지 처리했을 때, 효소의 회수율은 68%를 나타냈으며 비활성도는 13.5배 증가하였다. 세균의 배양여액으로부터 PPase의 회수에는 methanol 처리가 가장 효율적이었으나, 산업적 응용을 위하여 정제효과까지 고려하면 ethanol처리가 가장 적절하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제29권3호
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• pp.176-180
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• 2001

PPase 는 식물세포 중엽부는 주성분인 protopectine를 분해하여 maceration(죽화: 단세포화)하는 기능이 있다. PPase는 대부분의 야채류 및 과실류의 단세포화에 응용하여 새로운 식품재료로 이용이 가능하다. 본 연구에서 먼저 PPase 생산을 향상시키기 위해서 배양조건을 조사하였는데, 탄소원으로 glucose는 catabolite repression이 일언자 않는 1%가 적절하였고 pH는 8.0으로 조절할때PPase 생산이 향상되었다. 그리고 산소공급속도는 1.0vvm, 500rpm으로 조절하는것이 회분식 배양에서 PPase의 생산에 효과적이었다. 이 결과로 유가배양을 실시하여 PPase의 생산효율이 flask 배양(5,417 IL $-1/h^{-1}$ )회분식 배양( $72,000UL^{-1}$$ h^{-1}$ )에 비해 각각 15.6배 1.17배의 증가를 보였다. 이와 같은 유가배양을 실시하는것이 PPase의 생산성을 증대시키는 데 효과적이라 할 수 있다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제27권5호
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• pp.378-384
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• 1999

Protopectinase (PPases) are heterologous group of enzymes that degrade pectin from the insoluble protopection which is constituent of the middle lamella and primary cell wall of higher plants by restricted depolymerization. From the previous report[6], enzymatically separated plant cells, which are produced from plant tissues by PPases treatment, showed well-conserved cellular components with their rigid cell wall and this characteristic is applicable to preparation of novel food material. The purpose of this study is to investigate the effect of medium composition of PPase production from Bacillus subtilis EK11 which was selected as a PPase producer. Various carbon sources and concentrations on PPase production were studied and corn starch at 0.7% was the most effective for production of PPase. Among the nitrogen sources, yeast extract was the most effective for PPase production and the effect of (NH4)2SO4 was notable as inotganic nitrogen source. Inorganic compounds such as KH2PO4, K2HPO4, Na3-citrate.2H2O and MgSO4 were optimized for PPase production. PPase activity was inhibited by the adition of Ba2+ or Zn2+. The optimal medium for PPase production was devised: 0.7% corn starch, 0.3% yeast extract, 1.4% KH2PO4, 0.6% K2HPO4, 0.1% Na3-citrate.2H2O and 0.02% MgSO4. PPase production by using the optimum medium was carried out with shaking cultivation at 37$^{\circ}C$. The maximum PPase activity of 256unit/ml could be obtained after the cultivation for 48hrs. The activity was increased about 2.2timesthan the activity, 112 unit/ml, in basal medium.

• 한국식품영양과학회지
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• 제29권3호
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• pp.401-406
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• 2000

가공식품의 개발에 있어서 식품의 맛과 더불어 저장성, 열안정성 및 색조유지는 소비자의 기호도에 중요한 영향을 미친다. B.subtilis EK11 유래의 PPase는 식물조직 중엽부의 주성분인 불용성 protopectin을 분해하여 단세포화하는 효소이다. PPase를 참다래에 작용시켜 참다래 고유의 세포 속에 함유되어 있는 세포내 성분들의 파손 없이 단세포를 유리하였다. 참다래 조직으로부터 제조된 단세포화물의 착즙 후 관찰된 회수율과 잔사율은 각각 82%와 18%로써, 기계적 마쇄물에서의 60%와 40%에 비하여 높은 회수율과 낮은 잔사율을 나타내었다. 총당, 환원단, sucrose, 조단백질, 조지방 및 조섬유에 대해 함량 변화는 큰 차이가 없었으며, 이는 단세포 처리에 의하여 이들 성분이 안전하게 유지됨을 알 수 있었다. PPase로 처리시 가장 불안정한 비타민 C가 1일 경과 후에도 95% 이상이 보존되는 것으로 보아 단세포에 의한 일반적인 구성성분이 안정하게 유지 보호됨을 알 수 있다. PPase로 처리된 참다래 단세포물을 $4^{\circ}C$에서 6일간 저장하며 색조를 관찰한 결과, 기계적 마쇄물에서는 변색이 일어났으나 단세포화물에서는 뚜렷한 색조의 차이가 없었다. 또한 PPase로 처리한 참다래 단세포물을 $100^{\circ}C$에서 60분간 열처리한 후 관찰한 결과, 기계적 마쇄물에서는 짧은 처리에도 극심한 변화를 보였으나 단세포화물에서는 변화가 보이지 않아 높은 열안정성을 나타내었다. 따라서 PPase는 참다래의 단세포화물에 응용 가능하여 참다래 음료제조 및 원료 보존에 유용하게 이용할 수 있을 것으로 여겨 진다. 또한 PPase을 이용한 참다래의 효율성 제고와 고부가가치의 기능성 식품제조에 이용될 수 있음을 의미한다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제32권1호
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• pp.29-34
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• 2003

가공식품의 개발에 있어서 식품의 맛과 더불어 저장성, 열안정성 및 색조유지는 소비자의 기호도에 중요한 영향을 미친다. B. subtilis EK11 유래의 PPase는 식물조직 중엽부의 주성분인 불용성 protopectin을 분해하여 단세포화하는 효소이다. PPase를 단감에 작용시켜 단감 고유의 세포 속에 함유되어 있는 세포내 성분들의 파손 없이 단세포를 유리하였다 PPase처리된 단감 단세포화물의 착즙 후 회수율과 잔사율은 각각 95%와 5%로서, 기계적 마쇄물에서 의 85%와 15%에 비하여 높은 회수율과 낮은 잔사율을 나타내었다. 총당, 환원당, 자당, 조단백질, 조지방 및 조섬유의 함량변화는 큰 차이가 없었으며, 이는 단세포 처리에 의하여 이들 성분이 안정하게 유지됨을 알 수 있었다. 식품중 열 또는 빛 에 가장 불안정한 비타민 C의 경우 단감 단세포화물은 1일 경 과 후에도 50% 이상이 보존되는 것으로 보아 단세포에 의한 일반적인 구성 성분이 안정하게 유지, 보호됨을 알 수 있다. PPase로 처리된 단감 단세포화물을 4$^{\circ}C$에서 9일간 저장하며 색조를 관찰한 결과, 단세포화물에서는 뚜렷한 색조의 차이가 없었고 기계적 마쇄물에서는 변색이 일어났다. 또한 단감 단세포화물을 10$0^{\circ}C$에서 60분간 열처리한 후 관찰한 결과, 기계적 마쇄물의 경우 짧은 처리에도 변화를 보였으나 단세포화물에서는 그다지 큰 변화가 없었으며 이는 효소적 단세포화물의 높은 열 안정성을 의미한다. PPase를 이용한 단감의 단세포화는 음료제조 및 원료보존에 유용하게 응용가능하며, 나아가 단감 단세포화물의 폭넓은 식품소재화 가능성과 고부가가치 기능성 식품제조에 이용될 수 있음을 의미한다.

• 한국식품과학회지
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• 제38권3호
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• pp.369-377
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• 2006

채소류 가공 공정시 발생하는 영양성분의 손실, 색의 변화, 짧은 저장기간 등의 문제점을 해결하기 위한 방안으로 식물조직의 단세포를 유리시킬 수 있는 최적조건을 연구하였다. 즉 효소처리를 위한 최적 조건은 오이, 마늘, 고추에서 250 rpm, $37^{\circ}C$, 150분으로 나타냈다. 각 시료에 대한 효소 농도는 오이, 마늘, 고추 각각 0.5, 0.75, 0.75%를 보였으며, pH는 7.0, 8.0, 5.0이었다. 단세포화한 뒤 착즙율은 기계처리물에 비해 오이, 고추, 마늘, 각각 16, 36, 36.5% 이상의 수율 향상을 가져 왔다. 비타민 C 함량에서도 고추, 마늘 단세포화물이 약 9일 경과 후에도 80% 이상을 유지하고 있었으나, 기계처리물에서는 약 50% 정도를 감소하여, 저장기간이 지나도 비타민 C 감소폭이 적었다. 열처리 전후의 색도 변화에서도 ${\Delta}E$ 값이 1.16-3.27로 기계 처리물의 2.87-7.68보다 색도의 변화가 적어 외관상으로도 우수한 결과를 나타냈다. 고추의 capsaicin 최초 함량은 단세포화불이 1.77 mg/100 g로 기계처리물의 1.32 mg/100 g보다 높은 함량을 나타냈으며 저장 후에도 1.4 mg/100 g으로 기계처리물보다 높은 함량을 보였다. $-18^{\circ}C$에서 저장시 냉해동 안정성은 4 cycle 경과 후 단세포화물은 약 70%, 기계처리물은 약 20%의 점도를 유지하고 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권7호
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• pp.1144-1148
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• 2006

DNA can oxidatively be deaminated by ROS, which converts DNA base amino groups to keto groups and can trigger abnormal mutations, resulting in mutagenesis in organisms. In this study, a noncanonical purine dNTP pyrophosphatase (AfPPase) from a hyperthermophilic archaeon Archaeoglobus fulgidus, which hydrolyzes aberrant nucleoside triphosphates, was overexpressed in E. coli, purified, and characterized. The purified AfPPase showed remarkably high activity for XTP and dITP, suggesting that the 6-keto group of these nucleotides is critical for the reactivity. Under optimal reaction conditions, the reaction rate for these substrates was about 120 times that with dGTP. Therefore, AfPPase may play a significant role in DNA repair by hydrolysis of noncanonical nucleotides before they are misincorporated into DNA.

• 한국조리학회지
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• 제18권2호
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• pp.162-171
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• 2012

가공식품의 개발에 있어서 식품의 맛과 더불어 저장성, 열안정성 및 색도유지는 소비자의 기호도에 중요한 영향을 미친다. Protopectinase는 식물조직 중엽부의 성분인 불용성 proto-pectin을 분해하여 단세포화하는 효소이다. Protopectinase를 포도에 적용시켜 포도 고유의 세포속에 함유되어 있는 세포내 성분들을 파손없이 단세포로 유리하였다. pH, 총산 함량, 총 폴리페놀함량 및 항산화력은 기계 처리구보다 효소 처리구에서 보다 안정성을 나타내었으며 이는 단세포 처리에 의하여 이들 성분이 안정하게 유지됨을 알 수 있었다. Protopectinase로 처리된 포도 단세포화물을 $4^{\circ}C$에서 28일간 저장하며 색도를 관찰한 결과, 단세포 처리구에서는 기계 처리구보다 색도의 차이가 미비하였으며 기계 처리구에서는 단세포 처리구보다 색의 변화가 크게 나타났다. 또한 포도 단세포화물을 $80^{\circ}C$에서 30분간 열처리한 후 관찰한 결과, 기계 처리구의 경우가 단세포 처리구의 경우보다 품질의 변화를 크게 나타내어 이러한 결과는 효소적 단세포화물의 열 안정성을 의미한다. 따라서 Protopectinase를 이용한 포도의 단세포화는 과실음료제조 및 원료보존에 유용하게 응용가능하며, 나아가 포도 단세포화물의 폭넓은 식품 소재화 가능성과 고부가가치 기능성 식품제조에 이용 될 수 있음을 의미한다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제39권4호
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• pp.253-260
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• 2012

애기장대 액포 소재 $H^+$-PPase(AVP1)의 과발현이 농업적으로 가치 있는 표현형을 나타낸다는 기 보고에 기초하여, AVP1 발현이 다른 종에서도 일관되게 바이오매스를 증가시키고 염에 대한 내성을 향상시키는지를 확인하기 위하여 본 연구에서는 AVP1 형질전환 배추 식물체를 획득한 후 고정계통을 육성하여 생리검정 재료로 사용하였다. 형질전환 배추 유식물체는 비형질전환 유식물체에 비해 생장이 왕성하였으며 염스트레스에 대한 내성도 강하였다. 정상 재배조건에서 생장시킨 유식물체의 생체중과 건물중을 비교함으로써 형질전환에 의한 바이오매스증가 표현형을 확인하였으며 MS 염과 NaCl로 점차 염스트레스를 강화시키는 조건에서 광계II 양자수율을 추적, DAB 염색 실시 및 최종적으로 용토 탈염 후 회복 실험을 수행함으로써 내염성 향상 표현형을 확인하였다.

• Applied Microscopy
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• 제31권2호
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• pp.199-206
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• 2001

완두 자엽세포에 대한 저장단백질 과립의 발달은 단백질 저장 액포의 가장자리에 축적된 단백질의 fragmentation에 의해서 이루어지는 것으로 알려져 왔다. 그러나 최근 이 외에도 terminal dilation, transformation, denovo development등의 독립적인 과정이 각각 다른 시기에 관찰되므로서 단백과립의 발달은 이러한 여러 과정이 모두 나타나는 복합과정임이 알려졌다. 이러한 과정과는 별도로 종자발달의 이른시기에 소포체 내강에 축적되는 저장단백질과 여기서 발달하는 단백과립에 대하여 규명하고자 발달중인 종자의 자엽으로부터 단일 세포를 얻어서 면역세포 화학적 반응을 실시하였다. 그 결과 종자발달의 이른 시기에는 legumin이, 중간시기 이후 에는 vicilin이 축적되므로서 단백질이 축적된 소포체가 단백과립으로 발달하는 것으로 나타났다 소포체 내강에 존재하는 단백질인 $\alpha-Tip$은 비교적 늦은시기에, toneplast membrane protein인 PPase는 이른시기에 각각 면역 세포화학적 반응이 관찰되었다.