• 제목/요약/키워드: amylopectin cluster

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Cyclodextrin Glucanotransferase를 이용한 아밀로펙틴 클러스터의 생산 (Enzymatic Production of Amylopectin Cluster Using Cyclodextrin Glucanotransferase)

  • 이혜원;전혜연;최혜정;심재훈
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제43권9호
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    • pp.1388-1393
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    • 2014
  • 선행연구에서 얻은 alkalophilic Bacillus I-5 유래의 CGTase wild-type과 가수분해능이 강화된 mutant 효소를 활용하여 waxy rice starch로부터 아밀로펙틴 클러스터를 제조하였다. SEC-MALLS-RI 분석법으로 CGTase wild-type과 mutant 효소가 처리된 시료의 평균 분자량을 확인한 결과 10분가량의 효소반응으로 두 반응 모두 평균 분자량은 $10^4{\sim}10^5Da$으로 급격히 감소하였음을 확인하였으며, 일정 반응 시간이 경과한 이후에는 더 이상 분자량의 감소가 일어나지 않음으로 미루어 시료가 아밀로펙틴 클러스터 단위로 분해되었으며 그 분자량은 $10^4{\sim}10^5Da$ 정도임을 알 수 있다. 또한 MALDI-TOF/MS 분석을 통하여 CGTase wild-type은 다양한 종류의 cyclic 형태의 maltodextrin을 생성하고 있으며 mutant 효소는 주로 소량의 maltooligosaccharide 들을 생산함을 확인하였다.

Physicochemical Characteristics of Starches in Rice Cultivars of Diverse Amylose Contents

  • Yoon, Mi-Ra;Chun, A-Reum;Oh, Sea-Kwan;Hong, Ha-Cheol;Choi, Im-Soo;Lee, Jeong-Heui;Cho, Young-Chan;Kim, Yeon-Gyu
    • 한국작물학회지
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    • 제57권3호
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    • pp.226-232
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    • 2012
  • Through the sampling four rice cultivars with differing amylose contents, the relationship between the structural and gelatinization properties of endosperm starches was analyzed. These rice varieties exhibited different chain length distribution ratio within the amylopectin cluster as well as varing amylose levels. The proportion of amylopectin short chains of in Goami cutlivars was higher than the other varieties, whereas the Goami 2 which shows amylose extender mutant properties in the endosperm showed the highest proportion of long chains. In X-ray diffraction analysis of rice starches, the Goami 2 variety displayed a B-type pattern whereas the other varieties were all A-type. Among the cultivars with high and normal rice starch levels, those with the higher amylose contents showed distinctly lower swelling. Goami 2 rice was found to have the highest onset and peak gelatinization temperature from the differential scanning calorimetry results. The four rice cultivars under analysis also showed different rates of hydrolysis by amyloglucosidase. These findings suggest that the composition and chemical structure of the starch content is a major determinant of both the gelatinization and functional properties of rice.

취반미의 관능적 특성에 따른 쌀의 분류 및 쌀전분의 이화학적 특성 (Classification of Rices on the Basis of Sensory Properties of Cooked Rices and the Physicochemical Properties of Rice Starches)

  • 장경아;신명곤;홍성희;민봉기;김광옥
    • 한국식품과학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.44-52
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    • 1996
  • 산지 및 품종별 특성 평가 결과 촉촉한 정도(MO), 응집성(CO), 부착성(AD) 및 경도(FI)와 같은 여러 특성들에 있어 시료간에 유의적 차이를 나타내어 취반미의 관능적 특성은 품종과 재배환경에 의해 크게 영향 받음을 알 수 있었다. 촉촉한 정도(MO), 응집성(CO) 및 부착성(AD)은 서로 높은 정의 상관관계를 나타냈고 경도(FI)는 이들 특성과 높은 부의 상관관계를 나타냈다. 60종류 쌀전분 시료는 주성분 분석과 군집분석을 통해 관능적 특성중 주로 텍스처 특성에 의해 다음과 같이 4 품질군으로 나뉘어졌다. 품질군 I은 응집성(CO), 부착성(AD) 및 촉촉한 정도(MO)에 있어서는 높은 값을 나타내고 경도(FI)에 있어서는 낮은 값을 나타내었으며, 반대로 품질군 IV는 응집성(CO), 부착성(AD) 및 촉촉한 정도(MO)에 있어서는 낮은 값을 나타내고 경도(FI)에 있어서는 높은 값을 나타냈다. 4군에서 선택된 4종류 쌀 전분의 이화학적 및 분자 구조적 특성에 있어서도 청가, 아밀로그램 특성 및 평균 중합도 등에 있어 시료간에 유의적 차이를 보여주었다.

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Disentangling Evolutionary Pattern and Haplotype Distribution of Starch Synthase III-1 (SSIIIb) in Korean Rice Collection

  • Bhagwat Nawade ;Yong-Jin Park
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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    • pp.214-214
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    • 2022
  • Soluble starch synthases (SSs) elongate α-glucans from ADP-Glc to the glucan nonreducing ends and play a critical role in synthesizing resistant starch in the rice. A total of 10 SSs isoforms were reported in rice, including granules-bound starch synthase I (GBSSI), GBSSII, starch synthase I (SSI), SSIIa (SSII-3), SSIIb (SSII-2), SSIIc (SSII-1), SSIIIa (SSIII-2), SSIIIb (SSIII-1), SSIVa (SSIV-1), and SSIVb (SSIV-2). SSIII proteins are involved in forming the B chain and elongating cluster filling chains in amylopectin metabolism. The functions of SSIIIb (SSIII-1) are less clear as compared to SSs. Here, we sought to shed light on the genetic diversity profiling of the SSIII-1 gene in 374 rice accessions composed of 54 wild-type accessions and 320 bred cultivars (temperate japonica, indica, tropical japonica, aus, aromatic, and admixture). In total, 17 haplotypes were identified in the SSIII-1 coding region of 320 bred cultivars, while 44 haplotypes were detected from 54 wild-type accessions. The genetic diversity indices revealed the most negative Tajima's D value in the temperate-japonica, followed by the wild type, while Tajima's D values in other ecotypes were positive, indicating balancing selection. Nucleotide diversity in the SSIII-1 region was highest in the wild group (0.0047) while lowest in temperate-japonica. Lower nucleotide diversity in the temperate-japonica is evidenced by the negative Tajima's D and suggested purifying selection. The fixation index (FST) revealed a very high level of gene flow (low FST) between the tropical-japonica and admixture groups (FST=-0.21) followed by admixture and wild groups (-0.04), indica and admixture groups (0.02), while low gene flow with higher FST estimates between the temperate-japonica and aus groups (0.72), tropical-japonica and aromatic groups (0.71), and temperate-japonica and admixture groups (0.52). Taken together, our study offers insights into haplotype diversity and evolutionary fingerprints of SSIII-1. It provides genomic information to increase the resistant starch content of cooked rice.

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찰옥수수 자식계통의 주요 품질특성과 관련된 SSR마커 (SSR Marker Related to Major Characteristics Affected Kernel Quality in Waxy Corn Inbred Lines)

  • 정태욱;문현귀;손범영;김선림;김순권
    • 한국작물학회지
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    • 제51권spc1호
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    • pp.185-192
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    • 2006
  • 작물과학원에서 육성한 찰옥수수 자식계통들을 대상으로 SSR 마커를 이용하여 자식계통간 유연관계 등을 분석하고 계통군화 시켜 교배 모, 부본 선정의 기초 자료로 이용하고자 하였으며 종실의 품질특성들과 연관되어 있는 분자마커를 선발하여 품질육종의 효율성을 높이고 고품질 찰옥수수 품종육성에 이용하기 위한 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 64개 자식계통의 genomic DNA증폭에 의해 30개 microsatellite 마커를 이용하여 전체 225개, 마커 별로는 $2{\sim}13$개, 평균 7.5개의 alleles가 관찰되었으며 PIC값은 $0.14{\sim}0.87$의 범위였고 평균 0.69의 다양성을 보였다. 2. 증폭된 밴드의 유무를 이용하여 계통간 유전적 거리를 구하였으며 이를 근거로 군집분석을 한 결과 9개 군으로 분류할 수 있었고 특히 I군의 경우 64계통 중 41%인 26계통이 포함되었으며 나머지 군들은 $3{\sim}9$개의 자식계통이 포함되었다. 3 유전적 거리에 의한 자식계통군의 분류 결과를 기존에 육성된 교잡종들과 비교해 본 결과 찰옥1호의 모, 부본인 KW1, KW2는 각각 I군과 VII군, 찰옥2호의 모, 부본인 KW7, KW3은 각각 I군과 VIII군에 속해 있었으며, 고식미 교잡종인 찰옥4호는 모, 부본인 KW33과 KW35는 I군과 IV군, 일미찰의 모, 부본인 KW51, KW35도 I군과 IV군에 속해 있어서 원연간에 교잡이 이루어 진 것으로 나타났다. 4. 30개 SSR 마커에 의해 발생된 대립인자와 품질관련 특성들과의 연관성을 분석한 결과 아밀로펙틴 함량 등 8개 형질과 관련되는 마커를 선발하였다. 이 마커들 중 umc 1019는 아밀로펙틴, 단백질 함량과 연관되었으며 umc1020은 아밀로펙틴 함량, 최고점도 및 전체적 기호도와 관련되었고 bnlg1537은 백립중, 립장, 립폭과 관련이 높은 것으로 나타났다.작할 수 있었다. 이 환원유(還元乳)를 일정(一定)한 조건(條件)에서 한국 영양권장량과 비교(比較)했을 때, 모든 영양소(營養素)를 충분(充分)히 공급(供給)할 수 있었는데 나이아신 만이 권장량에 미달하였다. 또한 분유(粉乳) C에서 철분이 약간 미달했고, 비타민A는 1일(日) 권장량에 6배(倍)나 되어 앞으로 재검토(再檢討)를 요(要)하는 문제라 하겠다. 4. 아미노산(酸) 조성(組成)은 분유간(粉乳間)에 다수 차계(差界)를 보였으며, 필수(必須)아미노산(酸) 조성(組成)이 우유에 가까웠던 점(點)으로 보아 아미노산 조절(調節)은 없었는듯 하였다. 발효유의 아미노산(酸) 조성(組成)은 우유와 거의 같았다. 5. 지방산(脂肪酸)의 조성(組成)은 전체(全體) 포화지방산대(飽和脂肪酸對) 불포화지방산(不飽和脂肪酸)의 비(比)가 3종(種)의 분유간(粉乳間)에 비슷하였고, 특히 필수지방산(必須脂肪酸)의 조성(組成)이 모유(母乳)와 유사(類似)하거나 높아 이들 지방산(脂肪酸)이 첨가(添加)되어 있음을 나타냈다. 이상의 여러 결과(結果)들을 종합(綜合)할 때 3종(種)의 분유간(粉乳間) 영양효과(營養效果)는 비슷하고, 조제분유(調製粉乳)의 일반조성(一般組成), 무기질(無機質) 및 지방산(脂肪酸) 조성(組成)에 있어서 모유(母乳)에 상당히 접근(接近)하는 것으로 믿어진다. 한편 철분, 비타민 등(等)의 강화(强化)로서 단일식품(單一食品)으로서의 효용성(效用性)을 높인 것은 사실이나, 일부 영양소(營養素)의 지나친 강화(强化)문제는 좀더 신중히 다루어져야 할 것으로 생각된다.성(構成) polyol은 glycerol뿐이 었으며 세포외(細胞外) 지질(脂質)의 구성(構成) polyol은 glycerol, mannitol, xylitol 및 arabitol 이었다.로 보아 glucosamine 2분자(分子)에 한계의 인(燐)이 monoester결합(結合)을 하고 있음을 알 수 있다. 8. spot A화합물(化合物)은 glucosaminiyl

찰옥수수 자식계통 식미관련 특성 및 계통 분류 (Major Characteristics Related on Eating Quality and Classification of Inbred Lines of Waxy Corn)

  • 정태욱;김선림;문현귀;손범영;김시주;김순권
    • 한국작물학회지
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    • 제50권spc1호
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    • pp.161-166
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    • 2005
  • 작물과학원에서 육성한 찰옥수수 자식계통을 대상으로 농업적 형질 및 품질관련 특성 등을 분석하여 계통군화 시켜 교배 모, 부본의 기초 자료로 이용하고 품질육종의 효율성을 높이기 위한 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 작물과학원에서 육성한 찰옥수수 64개 자식계통에 대해서 옥수수 낱알형태를 조사한 결과 백립중은 $11.7\~37.3g$,과 피두께 $11\~77mm$, 립장 $5.8\~9.6mm$, 립폭 $6.5\~10.0mm$, 립두께 $4.1\~6.8mm$의 분포를 나타내었다. 2. 이화학적 특성 분석에 있어서는 단백질 함량은 $8.7\~15.8\%$, 지방 $2.3\~5.8\%$, 유리당 $1.1\~11.0\%$, 아밀로펙틴 $78.5\~93.8\%$의 다양한 변이분포를 보였다. 3. 아밀로그램을 분석한 결과 초기호화온도는 $64.5\~79.1^{\circ}C$, 최고점도 $14.8\~221.8$ RVU, 최저점도 $12.2\~109.6$ RVU, 최종점도 $20.1\~212.6$ RVU였으며 강하점도는 $2.0\~l12.2$ RVU, 치반점도 $-81.3\~85.3$ RVU, 응집점도 $7.9\~105.0$ RVU로 나타났다. 4. Texture 분석을 한 결과 껌성 $91\~383$, 경도 $181\~394$, 씹힘성 $73\~370$의 범위에 속하였다. 5. 64개 자식계통을 대상으로 단백질 등 14개 형질을 이용하여 주성분 분석을 한 결과 제 1주성분은 단백질과 지방 함량이 높고 경도가 높은 것으로 나타나 주로 저식미 계통군으로 분류되며 백립중과 립장이 부의 값이어서 소립의 형태를 보였으며 제2주성분은 립장, 립폭, 백립중 등이 정의 값을 나타내어 대립의 계통군들이 포함되며 경도와는 부의 상관을 보여 식미가 양호한 계통군으로 분류되었다. 6. 제1주성분과 제2주성분을 이용하여 군집분석을 한 결과 8개 자식계통군으로 구분할 수 있었으며 scatter diagram에서 제1주성분이 작아지고 제2주성분이 커지는 좌측 상단부에 분포한 VII, VIII군에 속한 계통들이 주로 식미가 높으며 조숙종보다는 중, 만숙종들이 대부분 이였다.