• 한국미생물학회:학술대회논문집
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• 한국미생물학회 2001년도 추계학술대회
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• pp.39-45
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• 2001

Extremophiles are unique microorganisms that are adapted to survive in ecological niches such as high or low temperatures, extremes of pH, high salt concentrations and high pressure. These unusual microorganisms have unique biochemical features which can be exploited for use in the biotechnological industries. Due to the high biodiversity of extremophilic archaea and bacteria and their existence in various biotopes a variety of biocatalysts with different physicochemical properties have been discovered. The extreme molecular stability of their enzymes, membranes and the synthesis of unique organic compounds and polymers make extremophiles interesting candidates for basic and applied research. Some of the enzymes from extremophiles, especially hyperthermophilic marine microorganisms (growth above $85^{\circ}C$), have already been purified in our laboratory. These include the enzyme systems from Pyrococcus, Pyrodictium, Thermococcus and Thermotoga sp. that are involved in polysacharide modification and protein bioconversion. Only recently, the genome of the thermoalkaliphilic strain. Anaerobranca gottschalkii has been completely sequenced providing a unique resource of novel biocatalysts that are active at high temperature and pH. The gene encoding the branching enzyme from this organism was cloned and expressed in a mesophilic host and finally characterized. A novel glucoamylase was purified from an aerobic archaeon which shows optimal activity at $90^{\circ}C$ and pH 2.0. This thermoacidophilic archaeon Picrophilus oshimae grows optimally at pH 0.7 and $60^{\circ}C$. Furthermore, we were able to detect thermoactive proteases from two anaerobic isolates which are able to hydrolyze feather keratin completely at $80^{\circ}C$ forming amino acids and peptides. In addition, new marine psychrophilic isolates will be presented that are able to secrete enzymes such as lipases, proteases and amylases possessing high activity below the freezing point of water.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권3호
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• pp.347-356
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• 2019

Bacillus sp. BS2 showing strong fibrinolytic activity was isolated from sea squirt (munggae) jeotgal, a traditional Korean fermented seafood. BS2 was identified as B. velezensis by molecular biological methods. B. velezensis BS2 grows well at 15% NaCl and at $10^{\circ}C$. When B. velezensis BS2 was cultivated in TSB broth for 96 h at $37^{\circ}C$, the culture showed the highest fibrinolytic activity ($131.15mU/{\mu}l$) at 96 h. Three bands of 27, 35 and 60 kDa were observed from culture supernatant by SDS-PAGE, and fibrin zymography showed that the major fibrinolytic protein was the 27 kDa band. The gene (aprEBS2) encoding the major fibrinolytic protein was cloned, and overexpressed in heterologous hosts, B. subtilis WB600 and E. coli BL21 (DE3). B. subtilis transformant showed 1.5-fold higher fibrinolytic activity than B. velezensis BS2. Overproduced AprEBS2 in E. coli was purified by affinity chromatography. The optimum pH and temperature were pH 8.0 and $37^{\circ}C$, respectively. $K_m$ and $V_{max}$ were 0.15 mM and $39.68{\mu}M/l/min$, respectively, when N-succinyl-Ala-Ala-Pro-Phe-pNA was used as the substrate. AprEBS2 has strong ${\alpha}$-fibrinogenase and moderate ${\beta}$-fibrinogenase activity. Considering its high fibrinolytic activity, significant salt tolerance, and ability to grow at $10^{\circ}C$, B. velezensis BS2 can be used as a starter for jeotgal.

• 한국식품과학회지
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• 제46권4호
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• pp.456-464
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• 2014

천일염이 김치의 품질에 미치는 직접적인 영향을 규명하기 위해 발효조건(김치 원 부재료, 발효미생물, 발효온도 및 기간 등)을 동일하게 하여주고, L. citreum GJ7을 종균으로 사용하여 김치내 미생물 제어를 통한 원 부재료내의 토착미생물의 변수를 최소화한 환경하에서 사용된 소금에 따른 차이가 김치의 저장기간 중 김치품질특성에 미치는 영향을 조사하였다. 사용소금의 성분분석결과 NaCl 함량은 1년 숙성 천일염보다 4년 숙성 천일염에서 더 높았고, 수분과 $SO_4$ 및 무기양이온(Mg, K, Ca)은 4년 숙성 천일염보다 1년 숙성 천일염이 더 높게 나타나, 소금의 숙성에 따라 간수가 제거됨으로써 이러한 현상이 나타나는 것으로 보였다. 천일염 2종(4년 숙성염, 1년 숙성염) 및 정제염을 사용하여 제조된 김치는 발효하여 산도가 0.5-0.6%에 이르렀을 때 $-1^{\circ}C$에 보관하면서 5개월 동안 김치품질 특성을 조사하였다. 막 담근 김치에서 알맞게 김치가 익는데(산도 0.5-0.6%) 소요되는 시간은 정제염김치가 천일염김치보다 더 오래 걸리지만, 알맞게 익은 김치를 장기저장시(5개월)에는 정제염김치가 가장 빨리 그리고 제일 많이 시어지고, 4년 숙성염김치가 같은 기간내에 가장 덜 시어진다는 것을 알 수 있었다. 김치내 총균수 및 유산균수는 4년 숙성염김치가 가장 높게 나타났으며, 그 다음으로는 1년 숙성염김치 그리고 정제염김치순으로 나타났다. 김치 저장 5개월에 사용종균을 포함한 이종발효유산균의 점유율은 4년 숙성염김치가 77.2%, 1년 숙성염김치는 65.6%, 정제염김치는 53.1%로 4년 숙성염김치가 가장 높게 나타났으며, 김치연부를 일으키는 효모는 4년 숙성염김치에서 가장 낮게(1.3 log CFU/mL), 정제염김치에서 (5.1 log CFU/mL)로 가장 높게 나타났다. 즉, 김치의 품질특성에 바람직한 영향을 미치는 종균을 포함한 이종발효유산균 균총의 검출율과 그렇지 못한 동종발효유산균과 효모의 검출률 비율이 김치의 저장기간이 장기화될수록 사용소금간 김치에서 확연이 차이가 벌어짐을 확인할 수 있었다. 김치의 색도변화에서는 황색도(b값)가 저장기간이 경과함에 가장 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었으며, 정제염김치의 증가폭이 가장 크게 나타났다. 저장기간에 따른 경도변화에 있어서 4년 숙성염김치가 가장 견고하였으며 정제염김치의 경도가 가장 낮은 것으로 나타났다. 또한 2개월, 5개월 동안 저장한 김치의 관능검사결과 4년 숙성염김치가 가장 높게 평가되었으며 정제염김치가 가장 낮게 평가되었다. 이와 같은 소금에 따른 김치품질특성 차이는 1개월 이내의 단기저장에서보다 5개월 이상의 장기저장에 따라 점점 더 확연한 차이를 나타냄으로서 4년 숙성염이 발효 김치의 장기저장에 가장 적합한 것으로 나타났다.

• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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• 제19권3호
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• pp.265-286
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• 1997

Bone morphogenetic proteins(BMPs) are a group of transforming growth factor beta(TGF-${\beta}$)-related factors and multifunctional proteins, especially the only known biologic factors capable of inducing endochondral bone formation at an extraskeletal site. This study was performed to investigate the effect of the partially purified porcine BMP(pBMP) at an ectopic site. PBMP was partially purified from porcine bone matrix and its activity was monitored by an in vivo bioassay. The purification method utilized extraction of the bone-inducing activity with 4M guanidine, followed by chromatography on heparin-Sepharose. Active fractions were assayed by sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis. And the fractions were reconstituted with inactive insoluble collagenous bone matrix from rats, acid soluble type I collagen from rat tail and chondroitin-6-sulfate sodium salt and implanted into the pectroralis muscle pouches of Sprague-Dawley rats. And the carrier complex was implanted on the opposite side as control. The rats were sacrificed at the day of 1st, 3rd, 5th, 7th, 11th, 14th and 21st after implantation and examined histologically, radiologically and biochemically. And alkaline phosphatase activity and calcium content were used as indices of bone formation. The results were as follows ; 1. Active fractions were localized in a zone between 31 and 40 KDa on SDS-PAGE. 2. The implanted 3.0mg of the partially purified pBMP induced cartilage and bone in the muscle tissue of rats through an endochondral ossification process. 3. Inactive insoluble bone matrix, type I collagen and chondroitin-6-sulfate have functioned as carriers for pBMP, but revealed some foreign body reactions. 4. Soft X-ray didn't reveal significant change between the experimental and the control group. 5. The alkaline phosphatase activities in the experimental group of 5th, 7th, 11th, 14th and 21st were increased significantly compared with control (p<0.01) with the peak in the group of 11th day. 6. With time, the calcium content of the experimental group increased. And the calcium contents in the experimental group of 11th, 14th and 21st were increased significantly compared with control (p<0.01).

• 생명과학회지
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• 제21권5호
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• pp.761-765
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• 2011

효소의 염에 대한 안정성은 식품산업 응용에 있어서 중요한 인자이다. 이전에, leucine aminopeptidase (LAP)은 Bacillus sp. N2에서 정제되었다. 본 연구에서는, LAP효소의 염 효과에 관한 연구를 수행했다. LAP은 고농도의 NaCl (4 M)에서 L-leucine-${\rho}$-nitroanilide의 가수분해활성을 가지고 있지만, 다른 중성 염들(LiBr, LiCl, NaBr, KBr, KCl)에서는 활성이 없었다. 그 효소는 0-4 M NaCl 농도에서 C-말단 Xaa쪽에 소수성 아미노산과 친수성 아미노산을 가진 여러 di-peptide 합성 기질들을 가수분해하였는데, 이러한 결과는 LAP의 가수분해성은 기질의 Scissile bond에 있는 아미노산 사이드 체인의 소수성과는 관련이 없다라는 것을 의미한다. 또한, LAP의 가수분해활성은 4.5 M NaCl 농도에서 다른 LAP와 Aminopeptidase의 활성 보다 1-3배가 높다라는 것을 보여주었다. 이러한 결과들은 NaCl에 내성을 지닌 LAP을 치즈와 멸치 젓갈과 같은 식품 산업에 응용될 수 있다는 것을 보여준다.

• 한국식품과학회지
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• 제25권1호
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• pp.22-27
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• 1993

보리를 thermostable ${\alpha}-amylase$와 amyloglucosidase로 처리하여 ${\beta}-glucan$을 얻은 후 정제과정을 통해 순수한 ${\beta}-glucan$을 얻어 보리 ${\beta}-glucan$의 열적특성을 연구하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 보리${\beta}-glucan$의 DSC thermogram은 3개의 흡열곡선을 나타냈으며 1차 흡열곡선은 겔화상전이 현상을 나타냈다. 보리 ${\beta}-glucan$의 농도가 증가함에 따라 겔화 온도범위와 엔탈피가 최대값을 나타냈으며 4 g/dl ${\beta}-glucan$의 To, Tp 및 Tc는 각각 $48.8^{\circ}C,\;61.2^{\circ}C$ 및 $78.5^{\circ}C$였고 엔탈피는 0.23 ca1/g이었다. pH 의존성에서 pH 7일 때 겔화온도의 범위가 넓었고 엔탈피도 가장 컸으며 산성과 알칼리성이 강할수록 낮은 값을 나타냈다. 염농도 의존성에서는 염을 가하지 않았을 때 겔화 온도범위와 엔탈피가 높았고 염을 첨가했을 경우 엔탈피는 급격히 감소하였으며 Tp와 Tc는 저온으로 이동되었으나 염농도 증가에는 영향을 받지 않았다. 보리 ${\beta}-glucan$의 열적특성에서 urea는 겔형성을 촉진시키는 active-reagent이었고 glycerol은 inactive-reagent임이 확인되었다. 열분해 현상에서 보리 ${\beta}-glucan$의 "true melting" 온도는 $184^{\circ}C$ 였고 엔탈피는 34.6 cal/g이었으며 분해온도는 $316^{\circ}C{\sim}346^{\circ}C$ 범위로 열에 대해 매우 안정한 물질임을 알 수 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권11호
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• pp.1659-1669
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• 2020

1,3-α-3,6-anhydro-L-galactosidase (α-neoagarooligosaccharide hydrolase) catalyzes the last step of agar degradation by hydrolyzing neoagarobiose into monomers, D-galactose, and 3,6-anhydro-L-galactose, which is important for the bioindustrial application of algal biomass. Ahg943, from the agarolytic marine bacterium Gayadomonas joobiniege G7, is composed of 423 amino acids (47.96 kDa), including a 22-amino acid signal peptide. It was found to have 67% identity with the α-neoagarooligosaccharide hydrolase ZgAhgA, from Zobellia galactanivorans, but low identity (< 40%) with the other α-neoagarooligosaccharide hydrolases reported. The recombinant Ahg943 (rAhg943, 47.89 kDa), purified from Escherichia coli, was estimated to be a monomer upon gel filtration chromatography, making it quite distinct from other α-neoagarooligosaccharide hydrolases. The rAhg943 hydrolyzed neoagarobiose, neoagarotetraose, and neoagarohexaose into D-galactose, neoagarotriose, and neoagaropentaose, respectively, with a common product, 3,6-anhydro-L-galactose, indicating that it is an exo-acting α-neoagarooligosaccharide hydrolase that releases 3,6-anhydro-L-galactose by hydrolyzing α-1,3 glycosidic bonds from the nonreducing ends of neoagarooligosaccharides. The optimum pH and temperature of Ahg943 activity were 6.0 and 20℃, respectively. In particular, rAhg943 could maintain enzyme activity at 10℃ (71% of the maximum). Complete inhibition of rAhg943 activity by 0.5 mM EDTA was restored and even, remarkably, enhanced by Ca²⁺ ions. rAhg943 activity was at maximum at 0.5 M NaCl and maintained above 73% of the maximum at 3M NaCl. K_m and V_max of rAhg943 toward neoagarobiose were 9.7 mg/ml and 250 μM/min (3 U/mg), respectively. Therefore, Ahg943 is a unique α-neoagarooligosaccharide hydrolase that has cold- and high-salt-adapted features, and possibly exists as a monomer.

• 한국식품조리과학회지
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• 제2권2호
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• pp.1-7
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• 1986

굴비는 참조기(Pseudosciaena manchurica)를 정제건염법, 정제복강주입법, 천일건염법에 의해 염장한 후 절반씩 나누어 온도 습도가 조절된 실내건조조건과 자연건조조건에서 25일간 건조하여 제조하였다. 이 과정에서 근육과 알의 핵산관련물질련화를 분석 비교하였다. 1. 근육의 핵산관련물질함량은 생시료의 경우 IMP가 $13.40\;{\mu}mole/g$으로 가장 많고 hypoxanthine은 $9.28\;{\mu}mole/g$, inosine은 $3.01\;{\mu}mole/g$, AMP는 미량이었다. 25일 건조했을 때 hypoxanthine은 증가하여 평균 $25.74{\mu}mole/g$이고 IMP, inosine, AMP는 미량이었다. 2. 알의 핵산관련물질함량은 생시료에서 AMP가 $13.98{\mu}mole/g$으로 가장 많고 hypoxanthine이 $6.56{\mu}mole/g$, inosine은 $1.98\;{\mu}mole/g$, IMP는 $1.93{\mu}mole/g$이었다. 생시료 근육에 비해 hypoxanthine, IMP, inosine 함량은 적고 AMP가 상당량 함유되어 있었다. 25일 건조했을 때, 근육과 마찬가지로 hypoxanthine은 증가하여 평균 $17.27\;{\mu}mole/g$이고 IMP와 inosine은 감소하여 각각 평균 $0.12\;{\mu}mole/g$과 $0.18{\mu}mole/g$, AMP는 미량이었다. 3. 염장 및 건조조건에 따른 핵산관련물질의 변화는 뚜렷하지 않았으며 굴비제조중 hypoxanthine을 제외하고는 극히 미량존재하여 굴비의 주된 맛성분으로는 작용하지 않으리라 생각된다.

• 한국식품과학회지
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• 제9권2호
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• pp.153-156
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• 1977

한국에서 재배된 해바라기(Helianthus annus)씨 단백질의 화학적 성질을 규명하고자 이의 염용해성 단백질을 추출한 다음 정제하여 주단백질을 분리하여 본 결과 1. 염용해성 단백질의 추출용매는 10% 염화나트륨을 함유한 0.02M sodium phosphate buffer가 가장 좋았다. 2. 해바라기씨 단백질의 필수아미노산 조성은 비교적 양질인 것으로 나타났다. 3. 염용해성단백질의 disc전기이동에서 7개의 band를 나타내었다. 4. 염용해성단백질의 주단백질은 Sephadex G-150과 A-25 column으로 정제하여 얻을 수 있었다. 4. 주단백질의 분자량은 약 86,000이였다.

• Journal of Microbiology
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• 제40권1호
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• pp.20-25
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• 2002

An extracellular PHB depolymerase was purified from P. simplicissimum LAR13 cultural medium by Sepharose CL-6B chromatography. When the fungus was grown in a basal salt medium with poly(3-hydroxybutyrate) (PHB) as the sole carbon source, PHB depolymerase production reached maximum at its stationary phase. The mycelial growth rate was higher at 37$^{\circ}C$ than at 30$^{\circ}C$ and even higher than at 25$^{\circ}C$, However, the enzyme production was lower at 37$^{\circ}C$ than 30$^{\circ}C$ or 25$^{\circ}C$. The isolated enzyme is composed of a single polypeptide chain with a molecular mass of about 36 kDa as determined by SDS-PAGE. The optimum conditions for the enzyme activity are pH 5.0 and 45$^{\circ}C$. The enzyme was stable for 30 min at a temperature lower than 50$^{\circ}C$, and stable at pH higher than 2.0 but it was unstable at pH 1.0.1 mM Fe$\^$2+/ reduced the enzyme activity by 56% and the enzyme was inhibited almost completely by 4 mM Fe$\^$2+/ . The enzyme was partially inhibited by phenylmethylsulfonyl fluoride and was very sensitive to diazo-DL-norleucine methyl esters dithiothreitol and mercuric ion. However, N-p - tosyl - L - Iysinechloromethyl ketone, p -hydroxymercuricbenzoate and N- acetylimidazole had no influence upon its activity.