• 한국식품과학회지
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• 제27권6호
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• pp.1013-1016
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• 1995

Opuntia dillenii Haw의 열매를 시료로 하여 betacyanins의 온도에 따른 안정성과 N-propyl gallate, L-cysteine, ascorbic acid에 대한 농도별 항산화효과를 조사하였다. Betacyanins의 최대 흡광도는 $536{\sim}538\;nm$에서 일어났으며 $90^{\circ}C$에서 열처리 시간이 경과될수록 색소가 퇴색되면서 최대흡수파장이 자외선 영역으로 이동하는 현상을 나타냈다. Betacyanins는 열처리 온도에 대해 1차 반응 속도식에 따라 분해되었으며 $50^{\circ}C$에서 $90^{\circ}C$까지 열처리 했을때 반응 속도 상수가 $1.56{\times}10^{-3}$분에서 $71.91{\times}10^{-3}/min$분으로 증가하고 반감기가 444.23분에서 9.64분으로 감소하여 온도가 상승함에 따라 열안정성이 저하되는 결과를 보였다. 또한 betacyanins의 활성화 에너지는 10.94 kcal/mole로 나타났다. N-propyl gallate, L-cysteine, ascorbic acid를 $0.01{\sim}0.3%$ 내로 첨가하여 $50^{\circ}C,\;70^{\circ}C,\;90^{\circ}C$에서 betacyanins에 대한 항산화 효과를 비교한 결과 $70^{\circ}C$와 $90^{\circ}C$에서 미약한 항산화 효과를 보였으며 모든 온도에서 ascorbic acid는 $2{\sim}10$배 정도의 반감기를 증가시켜 항산화 효과가 뛰어난 것으로 나타났다.

• 한국식품과학회지
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• 제20권4호
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• pp.547-552
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• 1988

고정화 aminoacylase의 N-ac D Met N-ac DL Try 및 N-ac DL Phe에 대한최적 pH는 각각 8.0, 7.0, 7.5이었고. pH 안정성은 가용성 효소에 비해 감소하였다. 고정화 효소의 열 안정성은 가용성 효소와 별 차이가 없었고, 최적온도는 $45^{\circ}C$ 이었다. 그리고 고정화 효소는 N-ac DL Met N-ac DL Try, N-ac DL Phe의 농도가 각각 0.05, 0.03 및 0.05M일 때 반응속도가 최대였으며, 기질에 의한 효소 활성의 저해는 없었다. 0.05M N-ac DL amino acids를 고정화 aminoaclyase column에 연속반응 시킨 결과 공간속도 2.0까지는 100%의 가수분해율을 보였다. 그리고 고정화 효소 Column의 조작 안정성을 조사한 결과 Column의 반감기는 24.6일 이었다. 연속반응의 유출물로 부터 분리한 L-amino acids의 이론치에 대한 수율은 L-Met이 57%, L-Try 52%, L-Phe이 52% 이었고, 회수한 반응 산물의 비선광도와 융점은 표준 아미노산 보다 절대치가 약간 낮았다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제23권6호
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• pp.883-889
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• 2016

본 실험에서는 발효식품 중 하나인 젓갈로부터 글루텐 분해능을 가지는 유산균은 선별하여 API 당 발효성과 16S rRNA를 분석한 결과 Weissella confusa로 동정되었다. 1% 글루텐이 함유된 MRS 배지에서 48시간 배양하였을 때 글루텐에 의한 탁도가 감소되는 것 을 확인하였고, 배양 상등액을 이용한 반죽의 발효에서 대수증식기 직후인 24시간째의 배양 상등액이 글루텐을 감소시킬 수 있는 발효의 효율성이 가장 높게 나타났다. 배양 후 36시간이나 48시간의 배양 상등액을 이용하는 것은 생균수가 감소하는 것으로 보아 사멸기에 접어들어 효소 활성이 감소하는 것으로 판단되었으며 발효 효율도 높지 않았다. 프로바이오틱스로서 이용 가능성을 확인하기 위하여, W. confusa의 열에 대한 안정성 및 산과 담즙에 대한 내성을 확인해본 결과 $40^{\circ}C$까지는 열에 대한 안정성을 나타내었고, pH 3에서도 89%의 생존율을 나타내므로 위액에 의해 죽지 않고 위 장관까지 생존 할 수 있을 것으로 판단되었다. 또한 0.6% oxgall에서도 73%의 내성을 유지하므로 담즙액에 대한 내성을 갖는다고 판단되고, 이 결과로 W. confusa는 프로바이오틱스 및 발효식품으로 개발 시 체내에 유용하게 작용할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 8종의 병원성균들에 대한 저항성 실험을 통해 S. aureus를 제외한 나머지 그람 음성과 양성균의 생육을 저지하는 것을 확인하는 것으로 나타났다. 그러므로 W. confusa 을 이용하여 밀가루를 발효하여 글루텐 프리 가공식품을 제조할 수 있을 것으로 보이며, 발효 식품 및 프로바이오틱스로서 생균으로 섭취 시 장 내의 글루텐 분해에 의한 셀리악 질병 및 글루텐 알레르기 예방에 효과가 있을 것이고 항균활성으로 인한 내장 질환을 예방할 수 있을 것이라고 추측된다.

• 한국균학회지
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• 제39권3호
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• pp.198-204
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• 2011

팔만대장경판과 이를 보존하고 있는 건물인 장경판전으로부터 미생물조사를 실시하였고 조사를 통해 분리된 미생물들이 생산하는 xylanase의 특성을 조사하였다. 조사 당시에 장경판전의 내부 온도는 $20^{\circ}C$ 안팎으로 적절하게 유지되고 있었지만 상대습도는 최대 80%에 이르는 곳도 있어 미생물과 같은 생물적 열화원의 발생으로 문화재의 손상 가능성이 있을 것으로 생각된다. 분리된 5종류의 미생물인 Cladosporium cladosporioides H1, Penicillium citreonigrum H3, Penicillium toxicarium H4, Aspergillus versicolor H6, Acremonium alternatum H7은 모두 재질의 표면을 오염시키고 유기질 (cellulose, xylan, lignin)을 분해시킬 수 있는 곰팡이였다. 이들은 $20^{\circ}C$의 저온에서도 성장이 활발하여 xylanase의 생산도 활발히 이루어졌다. 이들에 의해 생산되는 xylanase는 균주의 종류에 따라 생산 속도의 차이가 있었으며 대부분 산성인 조건에서 xylan을 효과적으로 분해하는 것으로 조사되었다. 또한, Cladosporium cladosporioides H1와 Penicillium toxicarium H4의 xylanase는 산성 조건에서 열에 안정한 것으로 나타났지만 그 외 균주들이 생산한 xylanase는 열에 대한 안정성은 높지 않은 것으로 조사되었다. 이러한 조사 결과는 문화재의 보존 환경의 조절이나 보존제 개발을 하는데 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 보이며 생물학적 열화를 일으키는 미생물을 제어할 수 있는 대안을 마련하는데 도움을 줄 것으로 기대된다.

• KSBB Journal
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• 제13권2호
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• pp.147-154
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• 1998

키토산 올리고당을 효율적으로 생산하기 위하여 고정화 효소 를 이용한 키토산의 효소적 가수분해를 시도하였다. Chitosanase는 Chitopearl계 고정화 담체에 대해서 높은 흡착율로 결합되었다. 키틴에 고정화된 효소는 비록 흡착율은 낮았지 만 그 활성은 가장 높게 나타났다. 키틴 고정화 효소는 유리 효소에 비해 약 90% 이상의 활성을 유지하였다. 고정화 효소의 최적 온도는 60°C로서 유리 효소보다 $15^{\circ}C$ 더 높았으며, 열에 대한 안정성도 유리 효소보다 넓은 온도범위에서 우수하였다 그러나 고정화 효소는 pH에 대해서는 어떠한 뚜렷한 효과도 보이지 않았다. 고정화 효소의 저장 안정성은 유리 효소보다 더 높은 저장온도인 60t에서도 더 안정한 것으로 나타났다. 키틴 고정화 효소에 의한 키토산의 가수분해반응은 반응 3시간까지 급격한 증가를 보이다 그 이후의 반응시간 경과에서도 더 이상 증가를 보이지 않았다. 고정화 효소에 의해 생성된 올리고당의 조성은 효소의 반응시간에 따라 크게 의존하였으며, 2시간의 반 응에서 비교적 고차 올라고당인 COS-4-6의 함량은 약 90% 이상이었다 두 효소에 대한 반용속도상수에서, 고정화 효소는 유리 효소에 비해 낮은 기질친화성과 낮은 반웅속도를 보였지 만, 높은 기질농도에서도 전혀 기질저해반응은 일어나지 않았다. 따라서 키틴 고정화 효소는 유리 효소에 비해 활성의 감소없이 효율적으로 키토산을 가수분해할 수 있었으며, 고차 올리고당의 생성 량도 매우 높았다.

• 한국균학회소식:학술대회논문집
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• 한국균학회 2016년도 춘계학술대회 및 임시총회
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• pp.13-13
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• 2016

Insects constitute the largest and most diverse group of animals in the world. They also serve as the hosts or nutrient sources for an immense assemblage of pathogens, parasites, and predators. More than 700 fungal species from 100 genera have adopted an entomopathogenic lifestyle. Although entomopathogenic fungi were studied as only biocontrol agents against a variety of pests in various countries, it has been recently focused their additional roles in nature. They are antagonists to/against plant pathogens, endophytes, and possibly even plant growth promoting agents. The potential antimicrobial effect against fungal plant pathogens by an isolate of entomopathogenic fungi including Beauveria bassiana, Lecanicillium spp., and Isaria fumosorosea have been reported since late 1990s, but wasn't reported pathogenicity of the isolate against pests. Later, a Canadian Lecanicillium sp. isolate and L. longisporium isolated from Vertalec$^{(R)}$ showed simultaneous control effect against both aphid and cucumber powder mildew. Therefore, the antimicrobial activities of 342 fungi isolates collected from various regions and conditions in Korea were evaluated against plant pathogenic fungus Botrytis cinerea using dual culture technique on agar plate. As a result, 186 isolates (54.4%) shown the antifungal activity against B. cinerea. The culture filtrates of selected fungi completely suppressed the growth of the microorganisms, indicating that suppression was due to the presence of antimicrobial substances in the culture filtrate. Mode of action of these fungi against insect involves the attachment of conidia to the insect cuticle, followed by germination, cuticle penetration, and internal dissemination throughout the insect. During infection process, secreted enzymes, proteinous toxins, and/or secondary metabolites secreted by entomopathogenic fungi can be used to overcome the host immune system, modify host behavior, and defend host resources. Recently, secondary metabolites isolated from entomopathogenic fungi have been reported as potential bioactive substances. Generally, most of bioactive substances produced by entomopathogenic fungi have reported low molecular weight (lower than 1,000 g/mol) as peptide and, in contrast the high molecular weight fungal bioactive substances are rare. Most substances based on entomopathogenic fungi were shown antimicrobial activity with narrow control ranges. In our study we analyzed the antimicrobial substances having antagonistic effects to B. cinerea. Antimicrobial substances in our fungal culture filtrates showed high thermostability, high stability to proteolytic enzymes, and hydrophilicity and their molecular weights were differed from substance. In conclusion, entomopathogenic fungi showed pathogenicity against insect pests and culture filtrate of the fungi also shown to antimicrobial activity. In the future, we can use the entomopathogenic fungi and its secondary metabolites to control both insect pest control and plant pathogenic fungi simultaneously.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제17권5호
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• pp.721-727
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• 2007

Stability-enhanced mutants, H44, 11-94, 5A2-84, and F8, of L-threonine aldolase(L-TA) from Streptomyces coelicolor A3(2)(SCO1085) were isolated by an error-prone PCR followed by a high-throughput screening. Each of these mutant, had a single amino acid substitution: H177Y in the H44 mutant, A169T in the 11-94 mutant, D104N in the 5A2-84 mutant and F18I in the F8 mutant. The residual L-TA activity of the wild-type L-TA after a heat treatment for 20 min at $60^{\circ}C$ was only 10.6%. However, those in the stability-enhanced mutants were 85.7% for the H44 mutant, 58.6% for the F8 mutant, 62.1% for the 5A2-84 mutant, and 67.6% for the 11-94 mutant. Although the half-life of the wild-type L-TA at $63^{\circ}C$ was 1.3 min, those of the mutant L-TAs were longer: 14.6 min for the H44 mutant, 3.7 min for the 11-94 mutant, 5.8 min for the 5A2-84 mutant, and 5.0 min for the F8 mutant. The specific activity did not change in most of the mutants, but it was decreased by 45% in the case of mutant F8. When the aldol condensation of glycine and 3,4-dihydroxybenzaldehyde was studied by using whole cells of Escherichia coli containing the wild-type L-TA gene, L-threo-3,4-dihydroxyphenylserine(L-threo-DOPS) was successfully synthesized with a yield of 2.0 mg/ml after 20 repeated batch reactions for 100 h. However, the L-threo-DOPS synthesizing activity of the enzyme decreased with increased cycles of the batch reactions. Compared with the wild-type L-TA, H44 L-TA kept its L-threo-DOPS synthesizing activity almost constant during the 20 repeated batch reactions for 100 h, yielding 4.0 mg/ml of L-threo-DOPS. This result showed that H44 L-TA is more effective than the wild-type L-TA for the mass production of L-threo-DOPS.

• 생명과학회지
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• 제21권2호
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• pp.221-226
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• 2011

Thermotoga neapolitana 유래 내열성 4-알파-글루칸전이효소(MgtA)가 산업적 응용성을 지닌 싸이클로아밀로스를 생산할 수 있는지를 검사하기 위하여 그 유전자를 클로닝하고 대장균에서 발현시켰다. MgtA는 HiTrap Q와 Sephacryl S-200 분배 크로마토그래피를 이용하여 순수한 형태로 정제되었으며, SDS-PAGE를 통하여 분자량이 약 52 kDa으로 아미노산서열로부터 계산된 분자량과 일치하였다. 효소활성의 최적 pH와 온도는 6.5와 $85^{\circ}C$였으며 알파1,4결합을 갖는 글루칸의 1,4결합을 효율적으로 가수분해함과 동시에 작은 크기의 올리고당을 말토덱스트린에 전이하는 전이활성을 가지고 있었다. 그러나 플루란, 글리코겐 및 1,4결합 이외의 다른 알파결합을 갖는 글루칸에는 활성을 나타내지 않았다. MgtA는 말토트리오스를 말토올리고당으로 전환할 수 있는 능력에서 그렇지 못한 Thermotoga maritima 의 효소와 구별할 수 있었으며, 반응 후 glucoamylase의 처리결과로부터 그 전이산물이 싸이클로아밀로스 대신에 긴 연쇄상의 말토올리고당을 생산하는 효소로 확인할 수 있었다.

• Animal Bioscience
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• 제34권5호
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• pp.867-879
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• 2021

Objective: Fibronectin 3 (FN3) and immunoglobulin like modules (Ig) are usually collocated beside modular cellulase catalytic domains. However, very few researches have investigated the role of these modules. In a previous study, we have sequenced and analyzed bacterial metagenomic DNA in Vietnamese goats' rumen and found that cellulase-producing bacteria and cellulase families were dominant. In this study, the properties of modular cellulases and the role of a FN3 in unique endoglucanase belonging to glycosyl hydorlase (GH) family 5 were determined. Methods: Based on Pfam analysis, the cellulases sequences containing FN3, Ig modules were extracted from 297 complete open reading frames (ORFs). The alkaline, thermostability, tertiary structure of deduced enzymes were predicted by AcalPred, TBI software, Phyre2 and Swiss models. Then, whole and truncated forms of a selected gene were expressed in Escherichia coli and purified by His-tag affinity column for assessment of FN3 ability to enhance enzyme activity, solubility and conformation. Results: From 297 complete ORFs coding for cellulases, 148 sequences containing FN3, Ig were identified. Mostly FN3 appeared in 90.9% beta-glucosidases belonging to glycosyl hydrolase family 3 (GH3) and situated downstream of catalytic domains. The Ig was found upstream of 100% endoglucanase GH9. Rarely FN3 was seen to be situated downstream of X domain and upstream of catalytic domain endoglucanase GH5. Whole enzyme (called XFN3GH5 based on modular structure) and truncate forms FN3, XFN3, FN3GH5, GH5 were cloned in pET22b (+) and pET22SUMO to be expressed in single and fusion forms with a small ubiquitin-related modifier partner (S). The FN3, SFN3 increased GH5 solubility in FN3GH5, SFN3GH5. The SFN3 partly served for GH5 conformation in SFN3GH5, increased modules interaction and enzyme-soluble substrate affinity to enhance SXFN3GH5, SFN3GH5 activities in mixtures. Both SFN3 and SXFN3 did not anchor enzyme on filter paper but exfoliate and separate cellulose chains on filter paper for enzyme hydrolysis. Conclusion: Based on these findings, the presence of FN3 module in certain cellulases was confirmed and it assisted for enzyme conformation and activity in both soluble and insoluble substrate.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제63권6호
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• pp.1314-1327
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• 2021

Bacillus is characterized by the formation of spores in harsh environments, which makes it suitable for use as a probiotic for feed because of thermostability and high survival rate, even under long-term storage. This study was conducted to investigate the effects of Bacillus-based probiotics on growth performance, nutrient digestibility, intestinal morphology, immune response, and intestinal microbiota of weaned pigs. A total of 40 weaned pigs (7.01 ± 0.86 kg body weight [BW]; 28 d old) were randomly assigned to two treatments (4 pigs/pen; 5 replicates/treatment) in a randomized complete block design (block = BW and sex). The dietary treatment was either a typical nursery diet based on corn and soybean meal (CON) or CON supplemented with 0.01% probiotics containing a mixture of Bacillus subtilis and Bacillus licheniformis (PRO). Fecal samples were collected daily by rectal palpation for the last 3 days after a 4-day adaptation. Blood, ileal digesta, and intestinal tissue samples were collected from one pig in each pen at the respective time points. The PRO group did not affect the feed efficiency, but the average daily gain was significantly improved (p < 0.05). The PRO group showed a trend of improved crude protein digestibility (p < 0.10). The serum transforming growth factor-β1 level tended to be higher (p < 0.10) in the PRO group on days 7 and 14. There was no difference in phylum level of the intestinal microbiota, but there were differences in genus composition and proportions. However, β-diversity analysis showed no statistical differences between the CON and the PRO groups. Taken together, Bacillus-based probiotics had beneficial effects on the growth performance, immune system, and intestinal microbiota of weaned pigs, suggesting that Bacillus can be utilized as a functional probiotic for weaned pigs.