• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제60권1호
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• pp.79-86
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• 2017

토양 내에 존재하는 미생물은 다양한 종류의 다당류 분해 효소들을 생산함으로써 토양의 비옥도 증진뿐만 아니라 토양내의 생태계를 건전하게 유지하게 위해 중요한 역할을 한다. 본 연구는 경남과학기술대학교에 위치한 쥬라기숲에서 0.4 % carboxymethyl cellulose와 0.01 % trypan blue가 첨가된 LB agar plate를 이용하여 CMCase와 xylanase를 생산하는 박테리아를 분리하였다. 16S rRNA 유전자 염기서열 분석과 API kit 분석을 바탕으로 분리된 박테리아는 Bacillus 종에 속하는 것으로 동정되었으며, Bacillus sp. GJY으로 명명하였다. Bacillus sp. GJY에서 CMCase와 xylanase의 활성을 책임지고 있는 단백질을 알아보기 위하여 Zymogram 분석을 실시하였다. 그 결과 CMCase의 경우 약 28 kDa 크기에 xylanase의 경우 약 25 kDa 크기에 활성밴드가 하나씩 존재하였다. Bacillus sp. GJY의 최적 생장온도는 $37^{\circ}C$이었으며, CMCase와 xylanase의 활성은 배양 후 12시간에 최고에 달하였다. CMCase의 경우 pH 5.0, 온도 $40^{\circ}C$에서 최적의 활성을 보인 반면, xylanase는 pH 4.0, $40^{\circ}C$에서 최적의 활성을 보였다. CMCase와 xylanase 모두 40, $50^{\circ}C$에서는 열 안정성을 보였지만, $60^{\circ}C$ 이상에서는 두 효소의 열 안정성이 급격하게 감소하는 경향을 보였다.

• 한국균학회지
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• 제46권3호
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• pp.281-294
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• 2018

국내에서 참부채버섯(Panellus serotinus)으로 수집한 8균주의 internal transcribed spacer 영역 염기서열을 이용하여 계통분석을 실시한 결과 참부채버섯이 아닌 Panellus edulis로 나타났다. Universal Fungal PCR Fingerprinting (UFPF) 분석결과 P. edulis 8균주는 크게 두 그룹으로 나눠졌다. 우리나라 산림에 서식하는 8개 균주의 배양특성을 이해하기 위해 균사의 성장과 효소 활성에 대한 기초특성 연구를 수행했다. 모든 균주는 21일 동안 3종류 배지를 사용하여 배양하였고 생장이 적합한 배지는 malt extract agar (MEA), Sabouraud dextrose agar (SDA) 배지보다 potato dextrose agar (PDA)로, 빠른 균사 생장 및 균사 밀도를 보였다. P. edulis 균주의 균사 생육 조건은 PDA에서는 $20^{\circ}C$, potato dextrose broth (PDB)에서는 $25^{\circ}C$가 선발되었으며, 균사생장에 적합한 수소이온 농도가 PDB는 pH 5~8로 이때 균사생장이 영향을 받지 않았다. 두 균주(NIFoS 2792, 2804)는 PDA의 균사 생장 및 밀도를 기준으로 우수한 균주로 선정되었다. 모든 균주는 셀룰라아제와 라카아제 활성을 나타내었고 NIFoS 2407과 2805는 다른 균주보다 높은 효소 활성을 보였다. 그 중에서도 라카아제 활성은 NIFoS 2387이었고 모든 균주는 셀룰라아제를 생산하였다. 톱밥 종류별 시험에서 상수리나무와 신갈나무에서 균사생장속도가 다른 톱밥에서보다 좋았고 균사 밀도도 가장 양호하였다. 버섯의 톱밥재배는 $23^{\circ}C$에서 균 접종 후 80~85일간 배양하였고, 원기형성 온도는 $17{\sim}18^{\circ}C$에서 10~11일간, 자실체 생육은 15~20일간 수행하였다. 버섯 재배 결과, 배양기간과 수량 면에서 NIFoS 2804, NIFoS 3993 균주가 가장 양호한 균주로 선발되었다. 이러한 결과는 추후 P. edulis의 인공재배를 하는데 유용한 정보로 활용 될 수 있을 것이다.

• 한국식품영양학회지
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• 제25권3호
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• pp.570-578
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• 2012

인삼 조사포닌 추출물 내의 ginsenoside를 CK로 전환을 하기 위하여 T. reesei 유래 cellulolytic 복합 효소를 사용하였다. 온도, pH, 인삼 조사포닌 추출물 농도, 효소 농도와 반응시간별 T. reesei 효소의 인삼 조사포닌 추출물로부터 CK 전환에 대한 적정조건을 살펴본 결과, 온도는 $50^{\circ}C$에서 691.51 mg/100 g으로, pH는 조건별 큰 차이는 보이지 않았지만 pH 5.0일때 701.88 mg/100 g으로 가장 높은 함량을 나타내었다. 인삼 조사포닌 추출물과 효소 농도에 있어서는 각각 2%(w/v) 농도(678.82 mg/100 g)와 9%(v/v) 농도(691.51 mg/100 g)일 때 가장 높은 CK 농도를 보였다. 온도 $50^{\circ}C$, pH 5.0, 인삼 조사포닌 추출물 농도 2%(w/v)와 효소농도 9%(v/v)에서 반응시간에 따른 CK 생산을 분석한 결과, 반응 48시간까지 급격히 증가하다가 그 이후에는 반응속도가 현저하게 느려지는 경향을 보였지만, 반응 96시간에 784.97 mg/100 g으로 가장 높은 CK 농도를 나타내었다. 이러한 결과를 토대로 인삼 조사포닌 추출물의 농도 2%(w/v), 효소 농도 7%(v/v)와 반응 시간 48 hr를 CK 생산에 중요 요인변수로 선정하여 pH 5.0와 온도 $50^{\circ}C$에서 반응표면분석법 실험을 진행하였다. 그 결과, 인삼 조사포닌 추출물 농도 2.38%, 효소농도 6.07%와 효소반응 시간 64.04 hr를 최적조건으로 설정하였으며, CK 생산 예측 값은 840.77 mg/100 g이었다. 반응표면분석법으로 선정한 최적조건에서 플라스크와 생물반응기를 이용하여 효소반응을 수행한 결과 플라스크에서는 CK 생산 예측 값 보다 약 1.2배 높은 1,017.93 mg/100 g이 생성되었고, 생물반응기에서는 예측 값과 비슷한 862.31 mg/100 g의 CK가 생성되었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제12권4호
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• pp.19-30
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• 1984

This experiment was carried out to investigate the effects of autohydrolysis and extraction conditions on the separation of the chemical substances, the extractability of lignin by dioxane, and the yield of reducing sugars from cellulosic substrates by using a commercial cellulase derived from Trichoderma viride. Air-dried wood meals through 0.42mm (40 mesh) screen and retained on 0.25 mm (60 mesh) of Populus alba-glandulosa and Pinus koraiensis were autohydrolyzed with water at $180^{\circ}C$ for 30 and/or 60 minutes in a 6 liter stainless-steel digester with or without 2% 2-naphthol. The hydrothermally-treated wood meals were extracted the lignin with 100%, 90%, 75% and 50% dioxane solutions at $70^{\circ}C$ for 4 hours, respectively. The results obtained were as follows; 1) After autohydrolysis of Populus alba-glandulosa, the yield of wood meals decreased with lengthening the auto hydrolysis time from 30 minutes to 60 minutes and with 2% 2-naphthol addition. In case of Pinus koraiensis, the yield was not affected by 2%, 2-naphthol addition at the autohydrolysis in the digester. 2) After autohydrolysis and lignin extraction of Populus alba-glandulosa, the yield of wood meals decreased with lengthening the autohydrolysis time from 30 minutes to 60 minutes and with 2% 2-naphthol addition. Extraction of 50% dioxane solution was the best solvent for the yield among the solutions of 100%, 90%. 75% and 50% dioxane. In case of Pinus koraiensis, the yield was not affected by 2% 2-naphthol addition and the solution of 90% dioxane was the poorest solvent for the yield. 3) After autohydrolysis and lignin extraction of Populus alba-glandulosa, the Klason lignin content in cellulosic substrates for enzymatic hydrolysis decreased with lengthening the autohydrolysis time from 30 minutes to 60 minutes and with 2% 2-naphthol addition. Klason lignin content was the lowest after extraction by 90% or 75% dioxane solution. The content was also affected by interaction of the three factors-autohydrolysis time, 2% 2-naphthol addition and concentration of dioxane. In case of Pinus koraiensis, the Klason lignin content increased with 2% 2-naphthol addition but was not affected by the concentration of dioxane solution. 4) After autohydrolysis and lignin extraction of Populus alba-glandulosa, the extractable Klason lignin content by extraction increased with lengthening the auto hydrolysis time from 30 minutes to 60 minutes and with 2% 2-naphthol addition. The extractable lignin content was the highest after extraction by 90% or 75% dioxane solution. In case of Pinus koraiensis, the extractable lignin content increased with 2% 2-naphthol addition. Extractions by 100%, 90% and 50% dioxane solutions were more effective for the extraction of Klason lignin than by 75% dioxane solution. 5) After autohydrolysis and lignin extraction of Populus alba-glandulosa, the yield of reducing sugars increased with lengthening the autohydrolysis time from 30 minutes to 60 minutes but was not affected by 2% 2-naphthol addition and the concentration of dioxane. The yield of reducing sugars after enzymatic hydrolysis was slightly higher by extractions with 90%, 75% and 50% dioxane solutions than with 100% dioxane. In case of Pinus koraiensis, the yield of reducing sugars was not affected by 2% 2-naphthol addition but affected by the concentration of dioxane. The yield of reducing sugars was the highest in cellulosic substrates extracted by 100% dioxane solution.

• Applied Biological Chemistry
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• 제45권2호
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• pp.71-76
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• 2002

세균성 갈색무늬병과 푸른곰팡이 병에 길항력을 갖는 느타리버섯배지를 개발하기 위해서 자연계로부터 항균 미생물을 순수분리하였다. 분리균주가 생산하는 섬유성분해 효소 및 전분분해 효소의 활성을 검토한 결과 SD-1, 10, 11 및 16균주는 carboxy methyl cellulase(CMCase) 활성이 높았고, SD-4, 10, 14 및 15균주는 glucoamylase활성이 높은 것으로 나타났다. 그리고 이들 분리 균주는 carboxy methyl cellulose(CMC) 및 전분 함유 평판배지에서 뚜렷한 clear zone을 형성하였다. 병원성균에 대한 항균력을 검토한 결과 SD-10과 SD-11은 Pseudomonas tolaasii ATCC-14340 및 P. tolaasii ATCC-51312의 병원균에 강한 길항작용을 나타내었고, SD-1, SD-10및 SD-ll은 푸른곰팡이 병을 유발하는 Trichoderma virence와 T. harzianum에 강한 길항작용을 나타내었다. 분리균과 버섯 균사체와의 생육관계를 검토한 결과 SD-1은 Pleurotus ostreatus ASI-2042에, SD-15는 Pleurotus ostreatus ASI-2180에 약간의 생육저해를 일으킬 뿐 다른 분리균주들은 전혀 버섯균사체의 생육에 영향을 미치지 못하였다. 분리균주의 최적생육온도는 $30{\sim}35^{\circ}C$이었고, 생육가능온도 범위는 $15^{\circ}C{\sim}55^{\circ}C$로 매우 넓었다. 분리균 중에서 SD-1, 10 및 11균주를 느타리버섯 재배현장에 적용시켰을 때 대조구에 비하여 분리균을 접종한 시험구에서는 느타리버섯의 균사 및 자실체의 성장이 매우 균일하고 버섯의 품질이 우수하였다. 그리고 분리균 중에서 SD-10과 11을 균체지방산 조성을 검토한 결과 Bacillus sp.과 아주 유사하였다. 수자원의 절약과 하천수량의 증대에도 기여할 수 있을 것이다. (2.21%), 그리고 열매에서는 ${\alpha}-pinene$ (20.24%) > 1,8-cineole (11.47%) > ${\beta}-pinene$ (9.79%) > u-terpineol (7.08%) > sabinene (3.68%) limonene (2.77%)의 순서로 조성비율이 높았다. 전반적으로 순비기나무의 잎과 열매에서 분리한 정유에서는 monoterpene류의 조성비율이 높았으나 꽃과 줄기에서는 잎이나 열매에 비해 sesquitepene류, diterpene류 이외에도 구조를 동정하지 못하였으나 diterpene류 일 것으로 예상되는 분자량이 비교적 큰 성분들의 조성비율이 높았다./TEX>에서는 TA98 균주에서 $(100{\mu}g/plate)$의 시료농도에서는 부탄올 분획물이 89.92%로 가장 높은 억제효과를 보였으며 TA100 균주에서는 메탄올 추출물이 77.47%로 가장 높은 억제효과를 나타내었다. 암세포주(A549, Hep3B, MCF-7)에 대한 씀바귀 뿌리추출물의 세포독성을 알아보기 위하여 실험한 결과, 페암세포주인 A549세포에서는 에칠아세테이트 분획물$(250{\mu}g/ml)$이 91.67%로 가장 높은 억제효과를 나타내었고, 간암세포주인 Hep3B에서는 에칠아세테이트 분획물 $(500{\mu}g/ml)$이 75.01%로 가장 높은 억제효과를 나타냈으며, 유방암 세포주인 MCF-7에서도 에칠아세테이트 분획물$(500{\mu}g/ml)$이 84%로 가장 높은 억제효과를 보였다. 정상 간세포주인 293에 대하여 시료농도에 따른 세포독성 효과를 나타낸 것으로 $(500{\mu}g/ml)$ 시료 첨가시 암세포에 대하여 대부분 50% 전후(물 분획물 제외)의

• 생명과학회지
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• 제23권3호
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• pp.415-425
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• 2013

본 연구에서는 연안 갯벌에서 유기물 분해능이 매우 우수한 것으로 알려진 갯지렁이(Perinereis aibuhitensis)에 내생하고 있는 균주 중 호기성과 혐기성 조건에서 생장 가능한 5 종류의 Bacillus 균주 CBW3, CBW4, CBW9, CBW14 그리고 EBW10를 선별하여 그 특성을 비교 분석하였다. 16S rRNA 염기서열에 기초하여 동정한 결과, CBW3과 CBW14는 B. nanhaiensis, B. arsenicus 그리고 B. barbaricus와 99.8% 이상의 높은 상동성을, CBW4, CBW9 그리고 EBW10 균주는 B. anthracis, B. algicoa 그리고 B. thuringiensis와 각각 92.7%, 99.8% 그리고 99.8%의 상동성을 보였다. 이들 대부분 균주들의 생장온도 범위는 $4-45^{\circ}C$, 염도는 0-17%, pH는 5-9 범위로 매우 다양하게 나타났다. 모든 균주들이 casein, starch 분해 효소를 가지고 있었으며 특히 균주 EBW10은 시험한 모든 고분자 물질을 분해할 수 있는 protease, amylase, cellulase. lipase 등의 효소 활성을 가지고 있을 가능성이 높음을 제시해주었다. 대상 균주 5 종 모두 alkaline phosphatase 활성을 가지며, CBW3, CBW4 그리고 EBW10은 acid phospatase 활성을 동시에 가지고 있었으며, CBW3, CBW14, EBW10은 esterase (C4) 활성을, CBW3, CBW9, EBW10은 CBW4는 esterase lipase (C8) 활성을 나타냈다. 지방산 분석 결과 CBW3, CBW9, CBW14, EBW10 균주에서는 anteiso $C_{15:0}$이 균주에 따라 차이가 있었지만 약 42.8%에서 55.7%까지 가장 많은 비율을 차지하는 지방산으로 분석되었고, 오직 CBW4에서만 iso $C_{15:0}$이 전체 지방산의 46.9%로 가장 많은 비율로 나타났다.

• 한국수산과학회지
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• 제29권3호
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• pp.357-368
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• 1996

FDA에서 인공합성착색제의 사용을 금지함에 따라 천연착색제의 탐색을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 양식어류의 천연착색제 개발을 목적으로 우렁쉥이 껍질성분을 이용하기 위한 연구를 실시한 결과, 우렁쉥이 껍질 색소추출물이 인공합성 착색제인 carophyll pink보다 뛰어난 성장 및 착색효과를 나타낸다는 것을 밝혔다. 한편 본 연구에서는 우렁쉥이 껍질은 동물이 소화하기 힘든 튜니신으로 구성되어 있기 때문에 색소 뿐만 아니라 우렁쉥이 껍질 전체를 직접사료에 첨가하여 이용할 수 있는 방법을 찾고자 껍질분말을 고열가압 한 시료에 다당류 분해효소를 첨가하여 분해시킨 후 이들 분해산물을 무지개송어에 급이하여 체색개선 및 성장을 검토한 결과는 다음과 같다. 1. 무지개송어 사육결과 일일성장률은 색소첨가구가 가장 높아 $1.510\%$였으며, 대조구와 pink구는 비슷하였으며, 껍질분말구는 대조구를 포함한 다른실험구에 비하여 성장이 둔화된 것으로 나타나 마쇄된 분말을 그대로 사료에 혼합하는 것은 곤란한 것으로 나타났다. 2. 효소처리구는 대조구 및 pink구와 성장이 비슷하였고, 분말처리구보다는 성장이 뛰어났으므로 우렁쉥이 껍질의 효소처리는 사료원으로서의 가치를 가지고 있다. 3. 효소처리구의 육색의 색소함량은 8주까지는 색소추출물구와 pink구에 비해서 낮았으나, 12주째부터는 거의 동일한 수준으로 되었다. 4. 육 및 간의 총지질함량을 살펴보면 사육개시시 0.47g/100g 및 0.84/100g 이었으나, 12주후에는 pink 구가 8.00g/100g 및 6.89g/100g 이었고, 추출물구는 7.46g/100g 및 6.26g/100g으로서, 육색의 착색정도와 지질의 함량사이에는 상관관계가 있었다. 극성지질의 함량은 전 사육 기간을 통하여 육 지질의 경우 $20\~26\%$ 전후였으나, 간 지질의 경우 $30\~37%$를 차지하였다. 5. 육의 착색에 특정 지방산이 관여하거나, 육의 색소함량과 지방산 사이에는 상관관계가 없는 것으로 나타났다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제22권5호
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• pp.699-707
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• 2015

본 연구는 국내산 단삼을 활용하여 amylase계, cellulase계, pectinase계 및 protease계 효소제를 이용한 저온 추출법에 따른 단삼 추출물의 이화학적 품질 변화를 조사하였다. 단삼 추출물의 수율, pH, 당도 및 색도 변화는 amylase계 효소를 이용하여 $60^{\circ}C$, 4시간 처리구에서 58.3%, pH 6.04, $5.97^{\circ}Brix$와 65.06(L) 및 35.13(b)로 가장 높게 나타났으며, a값은 protease계 효소를 이용하여 $60^{\circ}C$에서 처리구에서 14.88로 붉은색을 나타내었다. 효소제를 이용한 단삼 추출물의 항산화능은 추출농도 55 ppm에서 DPPH 및 ABTs 소거능 84.25 및 74.11%로 amylase계 효소를 이용하여 $60^{\circ}C$, 4시간 처리구에서 가장 높은 소거능을 나타내었다. 총 페놀성 화합물 함량은 $60^{\circ}C$ 효소 처리구간들에서 비교적 높은 함량을 나타내었다. 단삼 추출물의 salvianolic acid B 함량은 $60^{\circ}C$에서 4시간, amylase계 효소구에서 3,002 mg%로 가장 높은 함량을 나타내었으며, cryptotanshinone 함량은 $60^{\circ}C$ 4시간 amylase 및 protease계 효소 처리구에서 3.8 mg%으로 가장 높게 나타났으며, tanshinon I함량은 $60^{\circ}C$ 4시간 protease계 효소구에서 14.2 mg%으로 가장 높게 나타났다. 이상의 결과로 amylase계 효소를 이용하여 단삼의 저온 효소 추출시 단삼 추출물의 지표성분의 안정적 추출이 가능한 바, 기능성 소재로서 대량생산을 통한 산업적 이용이 가능할 것으로 판단되며, 효소제를 이용한 저온 효소추출법은 천연물의 다양한 원료에 접목시킬 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국식품영양학회지
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• 제16권1호
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• pp.7-14
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• 2003

오미자 에탄올 추출물의 항균활성을 조사하고, 오미자 추출물에 함유된 유기산을 분석하여 오미자 추출물 및 유기산을 첨가하여 제조한 김치의 이화학적 변화와 미생물학적 특성을 살펴본 결과는 다음과 같았다. 1.시중에 유통되는 김치에서 분리한 CS6은 김치의 숙성과 부패에 관여하는 미생물인 Lactobacillus plantarum으로 동정되었으며, 이 균주에 대해 오미자 ethanol 추출물은 항균활성을 보였다. 최소 저해농도는 62.5mg/$m\ell$이었고, 액체배지의 경우 0.5$\mu\textrm{g}$/$m\ell$ 첨가시 미생물의 증식을 완전히 저해하였다. 2. 오미자 ethanol 추출물을 첨가한 김치에서 미생물의 생육을 저해하여 산도는 증가하지 않았다. 0.5% 이하 첨가시에 색상에 영향을 미치지 않으며, 0.4% 첨가시에 맛에 영향을 주지 않았다. 3. 오미자 ethanol 추출물에 succinic acid, malic acid, tartaric acid, oxalic acid등이 포함되어 있었고, 이 중 가장 강한 항균활성을 보인 유기산은 succinic acid였으며, 이의 항균활성은 오미자 ethanol 추출물과 비슷한 저해효과를 보여주었다. 4. Succinic acid를 첨가한 김치의 경우, 미생물의 생육저해로 김치의 신선도 유지에 효과적으로 밝혀졌고, 배양말기까지 일정한 경도를 유지하였고, 역시 0.4% 이하 첨가시 맛에 큰 영향을 주지 않았다. 5. 오미자 ethanol 추출물은 $\beta$-amylase에 대해서는 낮은 저해율을 보였지만 $\alpha$-amylase, glucoamlase에 대해서 강한 저해효과를 나타내어 조직의 연화방지에 효과가 있을 것으로 생각된다. 6. 오미자 ethanol 추출물의 Avicelase 저해효과는 CMCase에 대한 저해효과보다 더 강했으며, 과숙김치에서의 경도 유지효과가 기대된다. 7. 연화와 직접적으로 관련된 효소로 생각되는 polygalacturonase에 대한 저해효과는 오미자 ethanol 추출물 25$\mu\textrm{g}$/$m\ell$ 첨가시에 66.7%의 저해율을 보였고, 30$\mu\textrm{g}$/$m\ell$ 첨가시에는 92.6%의 저해율을 보였으나, pectinesterase의 경우 15~30$\mu\textrm{g}$/$m\ell$ 첨가시에 15~20%의 낮은 저해율을 보였다.

• 생명과학회지
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• 제33권10호
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• pp.808-819
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• 2023

본 연구에서는 미생물균총에서 B. licheniformis K12 균주의 양상을 확인하기 위한 선발마커 개발을 시도하였다. Bacillus licheniformis는 바위게 내장에서 유산생산균주로써 분리되었다. 본 균주는 중온에서 성장이 양호할 뿐만 아니라 유전체 분석결과 protease, amylase, cellulase, lipase, protease, xylanase 등 다양한 고분자 물질들을 분해할 수 있는 효소류들을 보유하고 있는 것으로 나타났다. 선발마커 발굴을 위해 recombinase, integrase, transposase, phage-related genes, bacteriocin 등 유전자 변이 유발이 쉬운 게놈상의 영역에 대해 탐색을 실시하였다. 그 결과, 선발마커로써 가능성이 높은 5개 부위를 확보하였다. 후보마커는 recombinase 부위 3개(BLK1, 2, 3) integrase 부위 1개(BLK4), phase 관련 1개(BLK5)로 나타났다. 후보 선발마커로써 Bacillus species가 다른 B. licheniformis, B. velezensis, B. subtilis, B. cereus 등에 대해 PCR 분석을 실시하였다. 그 결과 BLK1 recombinase, BLK2 recombinase family protein, BLK4 site-specific integrase 등에서 B. licheniformis에서 특이적인 위치에 PCR 산물이 나타나는 것을 확인하였다. 또한, B. licheniformis 표준균주로써 subspecies에 대한 PCR을 수행한 결과 BLK1 및 3이 선발마커로써 양호한 것으로 나타났다. 따라서 BLK1이 미생물균총에서 종(species) 및 아종(subspecies) 선발마커로써 활용 가능할 것으로 판단된다.