• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제1권2호
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• pp.102-110
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• 1991

Alkalophilic Bacillus sp. YJ-451, which was isolated from soil at several area in Korea, produced a novel type of bacteriolytic enzyme (cell wall peptidoglycan hydrolase) extracellulary. The cell wall hydrolytic activity was identified as a clear zone on sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis containing 0.2% (w/v) cell wall of Bacillus sp. as substrate. This enzyme was successively purified 66 fold with 3.2% yield in culture broth by ammonium sulfate precipitation, CM-cellulose column chromatography, and gel filtration, followed by hydroxylapatite column chromatography. The molecular weight of the purified enzyme was estimated to be 27,000 by sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis and gel filtration column chromatography. The optimum pH and temperature for the activity of the enzyme were pH 10.0 and $50^{\circ}C$, respectively. The enzyme was stable between pH 5.0 and 10.0 and up to $40^{\circ}C$. Among the microorganisms used in this experiment the enzyme was active against most of gram negative strains and the genus Bacillus such as B. megaterium, B. licheniformis, B. circulans, B. pumilus, B. macerans, B. polymyxa. The release of dinitrophenylglutamic acid but not reducing group from cell wall peptidoglycan digested by the enzyme suggested that the enzyme is a kind of peptidase which hydrolyzes the peptide bond at the amino group of D-glutamic acid in the peptidoglycan.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권10호
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• pp.1164-1170
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• 2017

흰점박이꽃무지 유충 분말을 4%(w/v)의 기질용액으로 제조한 후, 기질 대비 단백질 가수분해효소(alcalase, bromelain, flavourzyme, neutrase, bromelain, papain)를 각각 1%(w/w) 첨가하여 24시간 가수분해시킨 단백가수분해물을 제조하였으며, 각 효소별 가수분해물의 특성과 가수분해도를 알아보기 위해 24시간째의 가수분해물을 이용하여 SPS-PAGE를 진행하였고, 시간에 따른 가수분해도를 알아보기 위해 TNBS assay를 실시하였다. SDS-PAGE 결과 alcalase 단백 가수분해물이 10 kDa 이상의 대부분의 단백질을 분해시켰으며, flavourzyme 효소는 10 kDa 이하의 펩타이드를 분해시켜 available amino group 함량이 9.99 mg/mL로 가장 높게 나타났다. Available amino group의 농도가 높게 나타난 alcalase(9.35 mg/mL), flavourzyme(9.99 mg/mL), neutrase(7.60 mg/mL) 단백가수분해물을 한외여과막을 통해 분자량이 3 kDa 이하로 분리한 후 동결건조하였으며, 동결 건조물을 이용하여 항산화 실험을 수행하였다. 각 효소별 단백가수분해물의 DPPH 라디칼 소거활성 $RC_{50}$값은 neutrase $131.43{\mu}g/mL$, flavourzyme $149.28{\mu}g/mL$, alcalase $151.99{\mu}g/mL$로 neutrase 단백가수분해물의 항산화 활성이 가장 우수하였으며(P<0.05), ABTS 라디칼 소거활성은 alcalase $34.59{\mu}g/mL$, neutrase $42.49{\mu}g/mL$, flavourzyme $44.34{\mu}g/mL$ 순으로 alcalase가 우수한 항산화 활성을 나타냈다(P<0.05). Hydrogen peroxide 소거활성은 alcalase 단백가수분해물의 $RC_{50}$값이 $46.31{\mu}g/mL$, neutrase $58.16{\mu}g/mL$, flavourzyme $59.30{\mu}g/mL$로 alcalase 가수분해물이 우수한 항산화 활성을 나타냈다(P<0.05). 상기 3가지 항산화 실험에서 우수한 항산화 활성을 보였으며 저분자 펩타이드 생산 효율이 52.91%로 가장 높았던 alcalase 단백가수분해물(3 kDa 이하)을 이용해 linoleic acid에 대한 지질과산화 억제 활성을 측정한 결과, 6일 동안 $100{\sim}800{\mu}g/mL$의 농도에서 처리 농도에 의존적으로 유의적인 항산화능을 보였다. 최종적으로 본 연구에서는 고단백질 소재인 흰점박이꽃무지 유충을 이용하여 단백가수분해물의 제조 특성 및 우수한 항산화 활성을 확인하였으며, 이 결과들은 향후 식용곤충을 활용한 새로운 기능성 식품 및 소재 개발 등에 활용될 수 있을 것이라 예상된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제18권5호
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• pp.741-746
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• 2005

To investigate the basic information and the possibility of ACE-inhibitory peptides for antihypertension materials, goat's caisin (CN) was hydrolyzed by various proteolytic enzymes and ACE-inhibitory peptides were separated and purified. ACE-inhibition ratios of enzymatic hydrolysates of goat's CN and various characteristics of ACE-inhibitory peptides were determined. ACE-inhibition ratios of goat's CN hydrolysates were shown the highest with 87.84% by pepsin for 48 h. By Sephadex G-25 gel chromatograms, Fraction 3 from goat's CN hydrolysates by pepsin for 48 h was confirmed the highest ACE-inhibition activity. Fraction 3 g and Fraction 3 gh from peptic hydrolysates by RP-HPLC to first and second purification were the highest in ACE-inhibition activity, respectively. The most abundant amino acid was leucine (18.83%) in Fraction 3 gh of ACE-inhibitory peptides after second purification. Amino acid sequence analysis of Fraction 3 gh of ACE-inhibitory peptides was shown that the Ala-Tyr-Phe-Tyr, Pro-Tyr-Tyr and Tyr-Leu. IC$_{50}$ calibrated in peptic hydrolysates at 48 h, Fraction 3, Fraction 3 g and Fraction 3 gh from goat's CN hydrolysates by pepsin for 48 h were 29.89, 3.07, 1.85 and 0.87 g/ml, respectively. Based on the results of this experiment, goat's CN hydrolysates by pepsin were shown to have ACE-inhibitory activity.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제26권5호
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• pp.654-660
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• 2013

Three Korean native steers ($779{\pm}24$ kg) fitted with duodenal cannulas were used in a $3{\times}3$ Latin square design to investigate the influence of oral administration of soluble proteins, intact casein (IC) and acid hydrolyzed casein (AHC), on gastro-intestinal hormone (GIH) secretion in the blood and pancreatic ${\alpha}$-amylase activity in the duodenum. Oral treatment consisted of a basic diet (control), IC (C+100% protein), or AHC (C+80% amino acid, 20% peptide) for 21 d. Blood and duodenum samples were collected for measurement of serum GI hormones, and pancreatic ${\alpha}$-amylase activity was determined at 900, 1030, 1330, 1630, and 1930 h after feeding on d 21 of treatment. The levels of serum cholecystokinin (CCK) and secretin in the IC treatment group were higher compared to the other treatment groups (p<0.05). In addition to the changes in CCK and secretin levels upon IC treatment, the pancreatic ${\alpha}$-amylase activity in the duodenum was higher in the IC group compared to the control diet group (p<0.05). The response of serum ghrelin to IC and AHC treatment was in accordance with the response of serum secretin. The level of peptide fragments flowing in the duodenum was higher in the IC treatment group than the other treatment groups (p<0.05). In conclusion, this study demonstrated that an increase in duodenal CCK and secretin upon IC oral administration increased pancreatic ${\alpha}$-amylase secretion. In addition, ghrelin may be associated with GI hormone secretion in Korean native steers.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제33권3호
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• pp.549-559
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• 2016

연산 오계육은 오래전부터 건강기능 증진 및 치료 효능이 높은 것으로 알려져 왔다. 최근 천연물 단백질 유래 기능성 펩타이드 효능이 알려짐에 따라, 본 연구는 연산오계 부산물인 내장육 단백질로부터 고압처리기술과 프로티아제를 이용하여 펩타이드 생산 최적공정과 생성물의 특성을 연구하였다. 내장육의 가수분해는 효소 bromelain 과 내장육을 고압 반응기에 투입을 하여 실시하였다. 최적 공정 조건 확립을 위하여 고압처리기의 압력(30 - 100 MPa), 효소반응 시간 (1 - 5시간), 내장육의 양(10 - 30%)의 범위에서 수행되었다. 효소 반응 후 각 조건에 따른 내장육 단백질의 가수분해도, 생산 펩타이드들의 아미노산 및 분자량 분포를 분석하였다. 연구 결과 내장육 단백질 가수분해 최적조건으로 압력 90 MPa, 효소반응시간 3-4시간, 내장육의 함량 20%에서 결정 되었다. 최적조건에서 오계 내장육 단백질의 65% 이상이 가수분해 되었다. 대부분의 가수분해물의 분자량들은 400-1,000 Da 이하의 분포를 보여주어 대부분이 펩타이드로 판단되었다. 생산 펩타이드들은 비극성 소수성 아미노산들 42.3%, 극성 비전하 아미노산들 26.0%, 양 전하 아미노산들 13.3%, 음 전하 아미노산들 18.6% 로 분포되었다. 따라서 항산화 능력이 뛰어난 비극성 아미노산의 분포를 보아 건강 기능 식품 소재로서 활용할 가치가 높을 것으로 기대를 한다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제38권2호
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• pp.177-181
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• 2009

문어육의 Aroase AP10 가수분해물을 제조하고 이들 가수분해물을 한외여과막을 통과시켜 회수한 분자량 10,000 Da이하의 저분자물질을 Bio-gel P-2 gel chromatography를 행하여 ACE 저해효과를 가지는 3개 획분을 분취하였다. 또한 이들 획분을 SuperQ-Toyopearl 650S column을 이용한 이온교환크로마토그래피에 의해 4개의 활성획분을 분리하였다. 이중 ACE 저해효과가 가장 높은 C-1 획분의 아미노산 조성은 arginine, lysine, histidine 및 leucine의 함량이 가장 많아 전체의 약 60%를 차지하였으며 $IC_{50}$은 $3.10{\mu}g$으로 나타났다.

• 한국식품과학회지
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• 제51권5호
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• pp.473-479
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• 2019

동결건조된 쌍별귀뚜라미 분말을 4%(w/v)의 기질용액으로 제조한 후, 기질 대비 단백질 가수분해 효소(alcalase, flavourzyme, neutrase, bromelain, papain)를 1%(w/v) 첨가 하여 24시간 가수분해시킨 단백가수분해물을 제조하였다. 각 효소별 가수분해물을 이용하여 SDS-PAGE와 available amino group 함량을 측정하여 확인한 결과, flavourzyme 단백가수분해물이 가장 높은 가수분해도를 보인 반면 bromelain과 papain은 상대적으로 낮은 가수분해도를 보였다. 가수분해도가 높았던 3종의 효소(alcalase, flavourzyme, neutrase)를 이용하여 제조한 단백가수분해물을 각각 한외여과막을 통해 분자량 3 kDa 이하로 분리한 후 항산화 활성을 측정하였다. DPPH 라디칼 소거활성의 경우 flavourzyme이 항산화 활성이 가장 우수하였으며, ABTS 라디칼 소거활성은 neutrase, flavourzyme 및 alcalase 단백가수분해물 순으로 높게 나타났다. $H_2O_2$ 소거활성은 alcalase와 flavourzyme 단백가수분해물이 neutrase 단백가수분해물에 비해 상대적으로 높게 나타났으며, FRAP법은 flavourzyme, alcalase, neutrase 단백가수분해물 순으로 높게 나타났다. 저분자 펩타이드 생산 효율이 가장 높았던 쌍별귀뚜라미 flavourzyme 단백가수분해물을 이용하여 농도별 linoleic acid 과산화 억제 활성을 측정한 결과 농도 의존적으로 유의적인 과산화 억제 활성을 보였다. 최종적으로 본 연구를 통해 고단백질 소재인 쌍별귀뚜라미로부터 여러 단백분해효소원들을 이용한 단백가수분해물 제조 특성 및 우수한 항산화 활성을 확인할 수 있었으며, 이번 연구는 향후 식용곤충 유래 기능성 식품소재 개발을 위한 기초자료로 활용이 가능할 뿐만 아니라 식용곤충 산업 활성화에도 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• Safety and Health at Work
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• 제3권1호
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• pp.17-21
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• 2012

Objectives: Asbestos-related diseases (ARDs) have increased globally over the decades, causing an economic burden and increased health care costs. It is difficult to predict the risk of development of ARDs and of respiratory disability among workers with a history of asbestos exposure. Blood based biomarkers have been reported as promising tools for the early detection of malignant mesothelioma. This study investigated whether serum soluble mesothelin-related peptide (SMRP) would reflect severity of disablement in compensable ARDs. Methods: SMRP levels were measured in a cohort of 514 asbestos-exposed subjects. Severity of ARDs was assessed by a Medical Authority comprising four specially qualified respiratory physicians. Severity of ARDs and SMRP levels were compared. Results: Mean (standard deviation) serum SMRP level in the population with compensable ARDs (n = 150) was 0.95 (0.65) nmol/L, and was positively associated with disability assessment (p = 0.01). Mean SMRP level in healthy asbestos-exposed subjects was significantly lower than those with pleural plaques (p < 0.0001) and in subjects with ARDs who received compensation (p < 0.01). Conclusion: This study indicates that serum SMRP levels correlate with severity of compensable ARDs. Serum SMRP could potentially be applied to monitor progress of ARDs. Further prospective work is needed to confirm the relationship between SMRP and disability assessment in this population.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권2호
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• pp.315-325
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• 2016

A novel esterase gene, est7K, was isolated from a compost metagenomic library. The gene encoded a protein of 411 amino acids and the molecular mass of the Est7K was estimated to be 44,969 Da with no signal peptide. Est7K showed the highest identity of 57% to EstA3, which is an esterase from a drinking water metagenome, when compared with the enzymes with reported properties. Est7K had three motifs, SMTK, YSV, and WGG, which correspond to the typical motifs of family VIII esterases, SxxK, Yxx, and WGG, respectively. Est7K did not have the GxSxG motif in most lipolytic enzymes. Three additional motifs, LxxxPGxxW, PLGMxDTxF, and GGxG, were found to be conserved in family VIII enzymes. The results of the phylogenetic analysis and the alignment study suggest that family VIII enzymes could be classified into two subfamilies, VIII.1 and VIII.2. The purified Est7K was optimally active at 40ºC and pH 10.0. It was activated to exhibit a 2.1-fold higher activity by the presence of 30% methanol. It preferred short-length p-nitrophenyl esters, particularly p-nitrophenyl butyrate, and efficiently hydrolyzed glyceryl tributyrate. It did not hydrolyze β-lactamase substrates, tertiary alcohol esters, glyceryl trioleate, fish oil, and olive oil. Est7K preferred an S-enantiomer, such as (S)-methyl-3-hydroxy-2-methylpropionate, as the substrate. The tolerance to methanol and the substrate specificity may provide potential advantage in the use of the enzyme in pharmaceutical and other biotechnological processes.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제36권3호
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• pp.1018-1027
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• 2019

천연물 유래 저분자 펩타이드들은 항산화, 고혈압 완화, 면역조절, 진통완화 및 항균작용 등 생리활성이 있는 것으로 알려져 왔다. 본 연구는 연산오계육 단백질을 상업용 프로티아제(alcalase, bromelain, flavourzyme, neutrase, papain, protamex)를 이용하여 저분자 펩타이드를 생산하고 항산화 활성(DPPH 소거능, 슈퍼옥사이드 라디칼 소거능, 하이드록시 라디칼 소거능 및 금속 킬레이션 능력), 펩타이드의 구성 아미노산 및 분자량을 분석하였다. 효소반응은 효소반응기에 다진 오계육 슬러리 50 g와 단백질 효소 2%(w/v)를 넣고 pH 6 와 온도 $60^{\circ}C$ 조건에서 2시간 반응을 하였다. 반응 후 가수분해도(%)의 범위는 $36.65{\pm}4.10%$에서 $70.75{\pm}5.29%$ 사이의 범위를 보여주었는데 protamex의 가수분해도는 46.3%로 가장 높았으며, papain hydrolysate가 $70.75{\pm}5.29%$로 가장 높은 값을 보여주었으며, 반면에 alcalase hydrolysate가 $36.65{\pm}4.10%$로 가장 낮은 값을 보여주었다. DPPH 라디칼 소거능은 bromelain 처리 저분자 펩타이드가 가장 높게 나타났고, alcalase 처리 펩타이드에서 소거능이 가장 낮게 나타났다. 슈퍼옥사이드 라디칼 소거능 역시 bromelain 처리 저분자 펩타이드가 50% 이상의 가장 높은 라디칼 소거능을 보여주었다. 하이드록시 라디칼 소거능은 약 16.73에서 69.16% 사이의 분포를 보여 주었는데 bromelain 처리 저분자 펩타이드에서 가장 높게 나타났다. $Fe^{2+}$ 킬레이션 능력은 약 17.85에서 47.84% 사이의 분포를 보여 주었다. hydrolysate들의 킬레이션 능력은 사용 효소들에 상관없이 큰 차이점이 없었다. 아미노산의 분석결과 alcalase, bromelain, flavourzyme, neutrase, papain, protamex 효소 가수분해 시켰을 때 차이점을 보여 주었고 가장 많은 아미노산은 glutamic acid이었다. 효소 hydrolysate들의 분자량의 분포는 처리 효소에 따라 분자량의 분포가 다르게 나타났지만 300-2,000 Da 범위에 있었다.