• 제목/요약/키워드: biotechnology R&D value

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초임계 $CO_2$를 이용한 Camptotheca acuminata에서 Camptothecin 및 10-hydroxycamptothecin 추출 (Supercritical $CO_2$ Extraction of Camptothecin and 10-hydroxycamptothecin from Camptotheca acuminata)

  • 부성준;변상요
    • KSBB Journal
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    • 제16권1호
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    • pp.66-70
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    • 2001
  • 순수한 초임계 이산화탄소를 이용하여 camptothecin(CPT)와 10-hydroxy camptothecin(HCPT) 추출 시험을 결과, 이들은 각각 유기용매 메탄올 추출에 비교하여 3%와 2% 밖에 추출되지 않았다. 보조용매로 메탄올과 에탄올을 이용하여 CPT와 HCPT를 추출하면 추출 효율이 상승됨을 확인할 수 있었다. 특히 에탄올 보다 메탄올이 효율이 좋았다. 따라서 보조용매 적용에 관련된 여러 조건들을 최적화 하였다. 메탄올을 보조용매로 사용하는 경우에 보조용매의 농도가 증가할수록 추출 효율도 증가하였고 16% 이상에서는 추출 효율이 완만하게 증가하였다. 또한 추출은 온도에 따라 크게 영향을 받지 않아으나 온도에 따라 약간 증가하는 경향을 보였다. 초임계 추출에서 압력의 영향을 살펴본 결과 250 bar까지 압력이 증가할수록 추출 효율은 증가하였다. Acetate ion을 공급하여 추출 실험을 수행하였으나 CPT나 HCPT 모두 ion pairing agent의 영향은 없었다. 본 시스템과 같은 solid/fluid 추출 시스템에서 추출 효율에 영향을 크게 미치는 3가지 요소 (용해도, 확산, 및 matrix)중 확산의 영향을 살펴보았다. 여러 기하학적 모델 중 matrix가 구형인 hot-ball model로 확산게수를 계산하였다. 본 시스템에서 보조용매를 포함한 초임계 유체의 $D/r^2$ 값은 0.0072 $min^{-1}$로서 순수한 메탄올 유기용매 추출보다 큰 값을 보였다.

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Weissella cibaria가 생산하는${\alpha}$-Galactosidase 및 ${\beta}$-Glucosidase의 특성 (Characterization of ${\alpha}$-Galactosidase and ${\beta}$-Glucosidase by Weissella cibaria)

  • 홍성욱;류래균;정병문;김완식;정건섭
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.204-212
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    • 2009
  • 대두의 발효를 통하여 생리활성을 가지고 있는 이소플라본 aglycone 함량을 높이기 위한 ${\beta}$-glucosidase와 대두에 다량 함유되어 있는 stachyose, rafinose와 같은 난소화성 oligosaccharides를 분해하기 위해 ${\alpha}$-galactosidase 효소 분비 미생물을 김치로부터 ${\alpha}$-galactosidase와 ${\beta}$-glucosidase를 생산하는 미생물을 탐색하였다. 탐색과정을 위해서 선별한 미생물을 16S rDNA sequencing 동정한 결과, Weissella cibaria 동정되어 Weissella cibaria K-M1-4로 명명하였다. Weissella cibaria K-Ml-4를 대두 액체배지에서 18시간동안 배양한 후, 생산한 효소는 배양액을 에탄을 침전, DEAE sepharose, sephacryl S-100HR column chromatography 통하여 ${\alpha}$-galactosidase의 경우, 정제도 5.3배, 수율 3.5% 그리고 ${\beta}$-glucosidase의 경우, 정제도 4.4배, 수율 2.9%로 정제되었다. ${\alpha}$-Galactosidase 효소특성은 $60^{\circ}C$에서 최대 활성을 나타내었으며, $80^{\circ}C$에서 30분 처리시 43% 잔존활성을 보였다. pH 8.0에서 최대 활성을 나타내었으며, pH 5.0-9.0에서 안정하였다. 금속이온에 대한 영향에서 $Fe^{2+}$$Cu^{2+}$을 첨가하였을 때 효소 활성이 증가하였다. p-Nitrophenyl-${\alpha}$-D-galacto-pyranoside (PNPG) 기질에 대한 Km은 0.98 mM이었고, Vmax는 $1.81{\mu}$mole/min 이었다. ${\beta}$-Glucosidase 효소 특성은 $50^{\circ}C$에서 최대 활성을 나타내었으며, $80^{\circ}C$에서 30분 처리시 46% 잔존활성을 보였다. pH 7.0에서 최대 활성을 나타내었으며, pH 5.0-9.0에서 안정하였다. 금속이온에 대한 영향에서 $Fe^{2+},\;Co^{2+},\;Cu^{2+}$을 첨가하였을 때 효소 활성이 증가하였다. p-Nitrophenyl-${\beta}$-D-gluco-pyranoside (PNPG)에 대한 Km값은 1.24mM이었고, Vmax는 $6.81{\mu}$mole/min 이었다.

고추향미유의 저장 중 화학적 특성 변화 (Chemical Changes of Red Pepper Seasoning Oil during Storage)

  • 양종범;고명수;이근보;김광수;문윤희
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.310-315
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    • 2006
  • 라면 수프의 품질 안정화 기술을 개발하기 위한 기초자료로 활용하고자, 라면 수프의 원료 중의 하나인 고추향미유를 $65^{\circ}\C$에서 6주간 저장하면서 화학적 변화를 조사하였다. 시료의 산가는 저장기간이 길어짐에 따라 약간 증가하였으며 과산화물가는 저장 4주에 크게 증가하다가 저장 6주에서는 감소하였다. ASTA value와 $CIE\;L^*$ 값, $CIE\;a^*$값, 그리고 $CIE\;b^*$ 값 모두 4주까지는 저장기간이 길어짐에 따라 증가하다가 6주후에는 감소하는 경향을 나타내었다. 시료를 구성하는 주요 지방산은 linoleic(51.02%), Oleic(30.17%), 그리고 palmitic(11.81%) acid이었다. 저장기간이 증가할수록 myristic acid(14:0)와 palmitic acid(16:0)는 약간 증가하였으나 linoleic acid(18:2)는 감소하였고, 불포화지방산과 포화지방산의 비율은 저장기간이 증가할수록 감소하였다. 시료에 가장 많이 존재하는 유리지방산은 linoleic acid(18:2)이었는데 6주간 저장 후에는 linoleic acid(18:2)의 양이 85.5에서 65.2(mg/kg oil)로 크게 감소하였고, 총유리지방산의 양은 저장기간이 증가할수록 증가하였으며, 유리 불포화지방산과 유리 포화지방산의 비율은 저장기간이 증가할수록 감소하였다.

Bacillus licheniformis 분리균 2종의 α-Galactosidase 생산성과 효소특성 (Production and Characterization of α-Galactosidases from Two Bacillus licheniformis Isolates)

  • 진현경;윤기홍
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.195-203
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    • 2015
  • 전통 발효된장으로부터 α-galactosidase를 분비 생산하는 두 종류 Bacillus licheniformis 균주로 YB-1413과 YB-1414를 분리하여 당 이용능을 비롯한 생화학적 특성 및 16S rRNA 염기서열과 중합효소 연쇄반응에 의한 임의증폭 DNA 다형성의 유전학적 특성을 비교한 결과 두 균주는 매우 유사하였지만 동일 균주는 아닌 것으로 확인되었다. 탄소원으로 wheat bran을 사용하였을 때는 두 균주의 α-galactosidase 생산성이 증가하였으나, melibiose, raffinose 또는 sucrose는 효소 생산성이 급격하게 감소하였다. 질소원으로 yeast extract가 첨가된 배지에서 효소 생산성이 높았으며, YB-1413은 1.87 U/ml, YB-1414는 1.69 U/ml의 효소 생산성을 보였다. 이들 균주가 생산하는 α-galactosidases는 pH 6.0과 45℃에서 모두 최대활성을 보였으며, 낮은 농도의 ribose와 galalctose에 의해서도 효소활성이 급격하게 저해되었다. 한편 이들 효소는 대두와 콩과식품에 존재하는 항영양인자인 raffinose와 starchyose를 완전히 가수분해 하였는데, 이로 보아 분리균 YB-1413과 YB-1414는 콩 발효식품과 대두 사료의 영양가를 개선하는데 활용할 가치가 있다고 여겨진다.

냉동치즈볼의 미생물학적 안전성 확보를 위한 감마선 조사기술의 이용 (Application of Gamma Irradiation for the Microbiological Safety of Fried-Frozen Cheese Ball)

  • 이주운;김재훈;김장호;오상희;서지현;김천제;정승희;변명우
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.729-733
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    • 2005
  • 본 연구는 감마선 조사기술을 이용한 치즈볼의 위생화를 목적으로 실시하였다. 감마선 비조사구의 총균수는 4.4 log CFU/g 정도이었으나, 감마선 조사선량이 증가할수록 미생물수가 유의적으로 감소하여 3 kGy 이상의 감마선 조사구에서는 미생물 검출을 위한 최소한계치인 100 CFU/g 이하이었고, $D_{10}$값은 0.83 kGy로 나타났다. 또한, 효모 및 곰팡이는 감마선 비조사 대조구의 경우 2.8 log CFU/g 수준이었으나, 0.5 kGy이상의 감마선 조사에 의해 모두 미생물 검출 한계치 이하로 나타났다. 한편, 치즈볼에 E. coli(KCTC 1682)를 접종한 후의 $D_{10}$ 값은 0.25 kGy로 나타났다. 감마선 조사직 후 지방산패도는 3 kGy 이하에서는 비조사구와 비교할 때 유의적 차가 없었으나, 5 kGy 이상에서는 감마선 조사선량이 증가할수록 유의적으로 증가하였다. 또한, 관능평가결과는 지방산패도 결과와 마찬가지로 3 kGy 이하의 선량에서는 대조구와 비교할 때 유의적 변화가 없는 것으로 나타났으나, 5 kGy 이상의 선량에서는 방사선 조사선량이 증가할수록 향, 맛, 종합적 기호도의 점수가 낮아지는 것으로 나타났다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 치즈볼의 관능적 품질변화를 최소화하고 미생물학적 저장안전성을 확보하기 위한 최적 방사선 조사선량은 3 kGy인 것으로 사료된다.

Cloning, Heterologous Expression, and Characterization of Novel Protease-Resistant ${\alpha}$-Galactosidase from New Sphingomonas Strain

  • Zhou, Junpei;Dong, Yanyan;Li, Junjun;Zhang, Rui;Tang, Xianghua;Mu, Yuelin;Xu, Bo;Wu, Qian;Huang, Zunxi
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제22권11호
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    • pp.1532-1539
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    • 2012
  • The ${\alpha}$-galactosidase-coding gene agaAJB13 was cloned from Sphingomonas sp. JB13 showing 16S rDNA (1,343 bp) identities of ${\leq}97.2%$ with other identified Sphingomonas strains. agaAJB13 (2,217 bp; 64.9% GC content) encodes a 738-residue polypeptide (AgaAJB13) with a calculated mass of 82.3 kDa. AgaAJB13 showed the highest identity of 61.4% with the putative glycosyl hydrolase family 36 ${\alpha}$-galactosidase from Granulicella mallensis MP5ACTX8 (EFI56085). AgaAJB13 also showed <37% identities with reported protease-resistant or Sphingomonas ${\alpha}$-galactosidases. A sequence analysis revealed different catalytic motifs between reported Sphingomonas ${\alpha}$-galactosidases (KXD and RXXXD) and AgaAJB13 (KWD and SDXXDXXXR). Recombinant AgaAJB13 (rAgaAJB13) was expressed in Escherichia coli BL21 (DE3). The purified rAgaAJB13 was characterized using p-nitrophenyl-${\alpha}$-D-galactopyranoside as the substrate and showed an apparent optimum at pH 5.0 and $60^{\circ}C$ and strong resistance to trypsin and proteinase K digestion. Compared with reported proteaseresistant ${\alpha}$-galactosidases showing thermolability at $50^{\circ}C$ or $60^{\circ}C$ and specific activities of <71 U/mg with or without protease treatments, rAgaAJB13 exhibited a better thermal stability (half-life of >60 min at $60^{\circ}C$) and higher specific activities (225.0-256.5 U/mg). These sequence and enzymatic properties suggest AgaAJB13 is the first identified and characterized Sphingomonas ${\alpha}$-galactosidase, and shows novel protease resistance with a potential value for basic research and industrial applications.

조리방법에 따른 삼겹살의 물리화학적 특성 변화 (Physico-Chemical Changes in Pork Bellies with Different Cooking Methods)

  • 양종범;고명수;김광수
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.87-93
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    • 2009
  • 삼겹살을 먹을 때, 동물성 지방의 섭취를 줄일 수 있는 효과적인 조리방법을 제시하기 위하여 삼겹살을 삶기, 찌기, 굽기 및 튀기기의 방법으로 가열조리한 후, 물리화학적 특성의 변화를 조사하였다. 가열조리에 의하여 전체적으로 수분 양은 감소하고 지질 양은 증가하였는데, 이에 따른 가열감량, 탈수량 및 탈유량은 튀기기와 삶기 처리구에서 높았다. 시료의 pH는 삶기 처리구에서 가장 많이 증가하였고, 시료로부터 추출한 지질의 산가와 굴절율은 튀기기 처리구에서 가장 많이 증가하였다. 경도, 점착성 및 저작성은 삶기에 의하여 크게 증가하였으나 튀기기 처리구에서는 크게 감소하였고, 탄력성은 삶기 처리구에서 가장 많이 감소하였으며, 응집성은 찌기 처리구에서 가장 많이 증가하였다. CIE $L^*$값은 찌기 처리구에서는 크게 증가하였지만 튀기기 처리구에서는 크게 감소하였고, CIE $a^*$값은 전체적으로 감소하였는데 삶기 처리구에서 가장 많이 감소하였으며, CIE $b^*$값은 삶기와 찌기 처리구에서는 감소하였지만 굽기와 튀기기 처리구에서는 증가하였다. 생 삼겹살 지방을 구성하는 지방산에는 oleic acid(42.4%), palmitic acid(23.9%)와 linoleic acid(16.1%)가 많았으며, 포화지방산에 대한 단일불포화지방산의 비율은 1.190 그리고 포화지방산에 대한 고도불포화지방산의 비율은 0.466 이었다. 가열조리 방법에 따른 시료의 지방산 조성은 튀기기 처리구를 제외하고는 거의 변화가 없었다. 따라서 삼겹살을 먹을 때 동물성 지방의 섭취를 줄일 수 있는 효과적인 조리방법은 삶기라고 판단된다.

Evaluation of energy and amino acids of brown rice and its effects on laying performance and egg quality of layers

  • An, Byoung-Ki;An, Su Hyun;Jeong, Han-Seul;Kim, Kwan-Eung;Kim, Eun Jip;Lee, Sang-Rak;Kong, Changsu
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제62권3호
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    • pp.374-384
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    • 2020
  • Two experiments were conducted to determine apparent metabolizable energy (AME), nitrogen-corrected AME (AMEn), and ileal digestible amino acid (AA) content of brown rice (BR) and to investigate the effect of dietary supplementation of BR on laying performance and egg quality of laying hens. In Exp. 1, 72 Hy-line Brown layers (49-week-old) were allocated to two treatments using a completely randomized block design, and each treatment included six cages per treatment and six hens per cage. A semi-purified diet was formulated to include BR as the sole source of AA and energy and an N-free diet was used to determine basal endogenous loss of AA. The hens were fed a commercial layer diet for adaptation to the experimental environment and diet for 7 days from d 0, and then fed experimental diets for 5 days from d 7. Excreta were collected from d 10 to 11 and ileal digesta were collected on d 12. On a dry matter (DM) basis, the AME and AMEn of BR was determined at 3,773 and 3,729 kcal/kg, respectively. The apparent ileal digestibility (AID) of BR ranged from 32.7% for Thr to 73.7% for Arg. The range of the standardized ileal digestibility (SID) value was between 79.4% for Met and 96.6% for Lys. In Exp. 2, 252 Hy-line Brown layers (44-week-old) were divided into four groups, comprising seven replicates of nine birds each and assigned to four experimental diets containing 0 (Control), 5%, 10%, or 15% BR for 5 weeks. The BR-containing diets were formulated to be equal in the content of AMEn and digestible AA to those of the diet without BR. No significant differences were observed in laying performances. Egg quality and blood profiles were not linearly or quadratically affected by dietary treatments. These results suggest that up to 15% BR can be included into layer feed without any adverse effects on laying performance and egg quality, if its energy and digestible AA values are well evaluated.

달맞이꽃(Oenothera odorata Jacquin) 뿌리에서 추훌한 황균성분의 특성 (Extraction and Characterization of Antibacterial Components from the Roots of Evening Primrose (Oenothera odorata Jacquin))

  • 신성진;권순경;이권행;성낙도;최우영
    • 농업과학연구
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    • 제21권1호
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    • pp.54-59
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    • 1994
  • 달맞이꽃 (Oenothera odorata Jacquin)의 뿌리로 부터 천연항균성분을 분리하고 그 특성을 조사하였다. 주성분은 chloroform 추출분획중에 존재하는 TLC의 Rf값 0.39[전개용매계, toluene : ethyl acetate : formic acid (7 : 4 : 0.8)]의 것이였으며 NMR 분석결과 방향족고리를 포함하는 steroid계통의 화합물로서 장파장의 자외선(365nm)을 흡수하며, Streptococcus속 균주에 대한 항균활성(MIC: 50)이 Staphylococcus 및 Escherichia속 균주에 대한 활성(MIC: 100~1600) 보다 월등히 높았다.

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돈 분뇨 액비에 미생물 첨가가 배추의 발아지수에 미치는 영향 (Effect of Microbial Inoculant to Pig Liquid Fertilizer on Germination Index of Chinese Cabbage)

  • 김태일;유용희;정의수;;양창범;김민균
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.135-146
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    • 2005
  • 본 연구는 돈 분뇨 액비에 미생물 첨가가 배추의 발아지수에 미치는 효과를 구명하기 위해서 수행하였다. 돈 분뇨 액비는 107일 동안 폭기와 무폭기 상태로 액상비료를 제조하여 공시하였고 미생물 첨가는 $0.05\%,\;0.1\%,\;0.2\%,\;0.3\%$ 수준으로 하였다. $0.05\%$ 미생물 접종 처리구에서 식물 독성이 낮고 발아지수가 높게 나타났다. 첨가수준별 돈분 액비 이용시험에서 초기 돈 슬러리의 액비성상은 T-N 2,873 ppm, T-P 753 ppm, $NH_4-N$ 1,441.6 ppm, $NO_3-N$ 16.48ppm으로 50일이 되면서 폭기조건에서 T-N 3,672 ppm, T-P 164 ppm, $NH_4-N$ 183.87 ppm, $NO_3-N$ 21.97 ppm로 변화하였으며, 무폭기 조건에서 T-N 1,261 ppm, T-P 68 ppm, $NH_4-N$ 161 ppm, $NO_3-N$ 16.87 ppm로 나타났다. 미생물을 처리하지 않고 107일동안 폭기조건과 무폭기 조건으로 액비화한 시료의 발아지수는 각각 83과 40.4이였다. 돈 분뇨 액비를 무산소 제조시 $40\%$ 이상, 호기제조시 $50\%$ 이상의 발아지수가 개선되었다. 이와 같은 결과는 액비제조 처리가 무산소 제조보다는 호기제조 처리가 작물에 양호한 것으로 판단되어지며 이는 호기처리시 총질소의 함량을 높게 유지할 수 있도록 하는 결과인 것으로 사료된다.

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