• 생명과학회지
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• 제18권1호
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• pp.52-57
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• 2008

식물체 구성성분의 하나인 hemicellulose의 대부분을 차지하는 xylan은 농산 폐기물 또는 목재 성분의 약 30%를 차지하는 풍부한 자원물질이다. 이러한 xylan을 효과적으로 분해하기 위해 Bacillus에서 발현시킨 재조합 endoxylanase를 이용하여 기능성 식품소채인 xylooligosaccharide의 최적 생산 조건을 조사하였다. B. subtilis 재조합 균주 DB431/pJHKJ4를 이용한 발효조 회분배양 결과, endoxylanse의 총 활성은 857 unit/ml이며, 대부분이 세포밖으로 분비됨을 알 수 있었고, 분비효율은 92%로 나타났다. 재조합 endoxylanase를 이용하여 xylan으로부터 xylooligosaccharide 생성을 위한 최적 반응조건을 검토한 결과, xylooligosaccharide 생산을 위한 기질로는 birchwood xylan이 적합함을 알 수 있었고, 4%의 xylan 농도에서 가장 많은 xylooligosaccharide 을 생산하며, xylobiose와 xylotriose가 주생성물임을 알았다. 효소의 농토와 반응시간의 영향은 10 unit의 endoxylanase를 첨가하여 1시간 반응시켰을 때 가장 많은 양의 xylooligosaccharide을 생산할 수 있었고, 반응온도는 $40^{\circ}C{\sim}50^{\circ}C$가 적합함을 알았다. 결론적으로 재조합 endoxylanase을 이용한 xylooligosaccharide생성에는 10 unit endoxylanase과 4% birchwood xylan을 기질로 이용하여 $50^{\circ}C$에서 1시간 반응시키는 것이 최적반응 조건임을 알았다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제16권6호
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• pp.499-504
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• 1988

Xylan를 기질로 직접 alcohol 발효를 목적으로 각종 토양을 균원시료로 하여 xyla를 분해, 자화하는 효모를 분리하여 동정하고 몇 가지 중요한 성질을 조사하였다. Xylanase를 생산하는 XB-33 효모는 Cryptococcus ater 유연균으로 동정되었다. XB-33 균주의 xylanase 생성은 xylan에 의해 induction되고 xylose나 glucose에 의해서는 repression되었다. 또한 xylan 농도는 1% 수준에서 가장 높았으며, 배양일수 6일째 그 황성이 최고치를 나타내었다. XB-33 균주가 생성 분비하는 xylanase를 DEAE-Sephadex A50으로 colum chromatography 하여 부분 정제한 후 이의 생화학적 특성을 검토한 결과 xylanase의 최적작용 pH는 5.0, 최적 온도는 5$0^{\circ}C$였으며 pH 5.0~7.0에서와 온도 6$0^{\circ}C$ 이하에서 의 효소활성은 비교적 안정하였고 xylan에 대한 xylanase의 작용양상을 조사하기 위해 TLC한 결과 최종산물로서 xylose가 확인되었다. 그리고 xylanase의 xylan에 대한 Km치는 20(mg/ml)이었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권2호
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• pp.155-162
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• 2020

Acetyl xylan esterase (AXE; E.C. 3.1.1.72) is one of the accessory enzymes for xylan degradation, which can remove the terminal acetate residues from xylan polymers. In this study, two genes encoding putative AXEs (LaAXE and BhAXE) were cloned from Lactobacillus antri DSM 16041 and Bacillus halodurans C-125, and constitutively expressed in Escherichia coli. They possess considerable activities towards various substrates such as p-nitrophenyl acetate, 4-methylumbelliferyl acetate, glucose pentaacetate, and 7-amino cephalosporanic acid. LaAXE and BhAXE showed the highest activities at pH 7.0 and 8.0 at 50℃, respectively. These enzymes are AXE members of carbohydrate esterase (CE) family 7 with the cephalosporine-C deacetylase activity for the production of antibiotics precursors. The simultaneous treatment of LaAXE with Thermotoga neapolitana β-xylanase showed 1.44-fold higher synergistic degradation of beechwood xylan than the single treatment of xylanase, whereas BhAXE showed no significant synergism. It was suggested that LaAXE can deacetylate beechwood xylan and enhance the successive accessibility of xylanase towards the resulting substrates. The novel LaAXE originated from a lactic acid bacterium will be utilized for the enzymatic production of D-xylose and xylooligosaccharides.

• 미생물학회지
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• 제39권2호
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• pp.83-88
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• 2003

streptomyces coelicolor A3(2)의 acetyl xylan esterase 유전자를 Escherichia coli께 클로닝하여 그 발현양상을 조사하였다. 이를 위하여 유전자 전체 DNA를 PCR증폭을 통하여 제조하였다. PCR산물의 염기서열을 분석한 결과 1,008개의 nucleotide로 구성된 하나의 open reading frame이 존재함을 확인하였고, 이것은 335개의 아미노산으로 이루어진 약 38 kDa의 단백질을 생성할 것으로 예측할 수 있었다. 이 유전자의 염기 서열은 streptomyces lividans의 acetyl xylan esterase와 98%의 상동성을 가졌다. 그런데 Escherichia coli (pLacl)에서 IPTG유도에 의해 두가지의 acetyl xylan esterase가 발현되었으며 각각의 분자량은 38 kDa과 34 kDa이었다. 이중에서 38 kDa의 단백질은 N-말단의 signal peptide를 포함한 전체 단백질이고,34 kDa의 단백질은 41번과 42번의 두 알라닌 잔기사이의 펩티드 결합이 끊어져 생산된 것으로 추정되었다.

• 펄프종이기술
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• 제43권3호
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• pp.52-58
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• 2011

Proton-NMR spectroscopic method was applied to kinetic study of concentrated sulfuric acid hydrolysis reaction, especially focused on 2nd step of acid hydrolysis with deferent reaction time and temperature as main variables. Commercial xylan extracted from beech wood was used as model compound. In concentrated acid hydrolysis, xylan was converted to xylose, which is unstable in 2nd hydrolysis condition, which decomposed to furfural or other reaction products. Without neutralization steps, proton-NMR spectroscopic analysis method was valid for analysis of not only monosaccharide (xylose) but also other reaction products (furfural and formic acid) in acid hydrolyzates from concentrated acid hydrolysis of xylan, which was the main advantages of this analytical method. Higher temperature and longer reaction time at 2nd step acid hydrolysis led to less xylose concentration in xylan acid hydrolyzate, especially at $120^{\circ}C$ and 120 min, which meant hydrolyzed xylose was converted to furfural or other reaction products. Loss of xylose was not match with furfural formation, which meant part of furfural was degraded to other undetected compounds. Formation of formic acid was unexpected from acidic dehydration of pentose, which might come from the glucuronic acid at the side chain of xylan.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제50권3호
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• pp.436-440
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• 2022

본 연구에서는 염색체가공기술을 이용하여 xylan으로부터 다양한 대사산물을 생산할 수 있는 유전자를 도입한 효모인 공염색체를 구축하였다. 효율적인 염색체가공기술인 PCS법을 이용하기 위해 염색체 splitting에 필요한 splitting fragment (DNA module)를 각각 제작하였고, xylan 대사에 관여하는 유전자군을 가진 YKY164 균주에 형질전환하였다. 두번의 염색체 splitting에 의해 1,124 kb의 효모 7번염색체는 887 kb-YAC, 45 kb-mini YAC와 198 kb-YAC로 가공되었으며, 총 18개의 염색체를 가진 YKY183 균주를 구축하였다. 염색체가공을 위한 splitting efficiency는 50-78%였으며, 45 kb-mini YAC 상에 있는 외래유전자의 발현 및 효소활성은 염색체가공 전과 비교하여 유의미한 변화 및 저하는 관찰되지 않았다. 또한 생산된 재조합효소에 의한 xylan의 분해산물을 확인하였으며, 160 generation 동안 미니 효모인 공염색체는 염색체의 결실없이 안정적인 mitotic stability를 유지하였다.

• 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국미생물생명공학회 1975년도 추계학술발표회
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• pp.181.1-181
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• 1975

토양에서 분리한 glucose isomerase를 생성하는 Streptomyces속 균주중에서 xylanase 활성이 가장 높은 균주 Streptomyces sp. K-53을 xylan을 함유한 영양배지에서 배양하여 xylan에 의한 xylanase의 유도 과정과 xylan의 분해산물이 xylose를 이용하여 glucose isomerase를 생성하는 과정의 일연의 관계를 알아보기 위해서 몇가지 실험한 결과는 다음과 같다.(중략)

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제21권6호
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• pp.542-548
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• 1993

Bacillus stearothermophilus was shown to express multiple xylanolytic enzymes including acetyl xylan esterase. Genomic DNA of the strain partially digested with HindIII was ligated into the HindIII site of pBR322, and expressed in E. coli HB101 cells in order to clone the gene for acetyl xylan esterase. One transformant among 4000 screened formed a clear zone around its colony on the LB agar supplemented with 1.0% tributyrin. The functional clone harbored the recombinant plasmid pKMG5 with an insert of 5.1kb.

• 펄프종이기술
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• 제42권1호
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• pp.35-40
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• 2010

Corn stover, hemp woody core and tobacco stalk were treated by dilute ammonium hydroxide soaking for improving the enzymatic saccharification of cellulose and xylan to monosaccharides by commercial cellulase mixtures. As more lignin removal by dilute ammonium hydroxide impregnation led to more enzymatic saccaharification of cellulose and xylan to monosaccharides (corn stover vs tobacco stalk). There was no relationship between xylan removal by dilute ammonium hydroxide impregnation and enzymatic saccharification of polysaccharides in pretreated samples. Except corn stover, lower temperature and longer treatment ($50^{\circ}C$-6 day) was less lignin removal than higher temperature and shorter treatment ($90^{\circ}C$ 16 h). Corn stover showed the highest enzymatic saccharification of cellulose and xylan but tobacco stalk showed the lowest.

• 펄프종이기술
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• 제41권5호
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• pp.15-19
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• 2009

Ammonia soaking treatment was introduced for hemp woody core pretreatment to increase enzymatic saccharification of polysaccharides. Portions of the xylan, cellulose, and lignin were removed by aqueous ammonia soaking, which improved the enzymatic saccharification of cellulose and xylan. Following ammonia soaking, 37% ($50^{\circ}C$-6 day treatment) to 61% ($90^{\circ}C$-16 h treatment) of the cellulose was converted to glucose and 33% ($50^{\circ}C$-6 day treatment) to 48% ($90^{\circ}C$-16 h treatment) of the xylan to xylose. Cellulose responded better to enzymatic saccharification than did xylan after the ammonia soaking treatment. Aqueous ammonia soaking pretreatment was more effective than electron beam irradiation for increasing enzymatic saccharification of xylan and cellulose in hemp woody core.