• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권4호
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• pp.588-596
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• 2018

An endo-${\beta}$-1,4-glucanase gene, cel9K, was cloned using the shot-gun method from Paenibacillus sp. X4, which was isolated from alpine soil. The gene was 2,994 bp in length, encoding a protein of 997 amino acid residues with a predicted signal peptide composed of 32 amino acid residues. Cel9K was a multimodular enzyme, and the molecular mass and theoretical pI of the mature Cel9K were 103.5 kDa and 4.81, respectively. Cel9K contains the GGxxDAGD, PHHR, GAxxGG, YxDDI, and EVxxDYN motifs found in most glycoside hydrolase family 9 (GH9) members. The protein sequence showed the highest similarity (88%) with the cellulase of Bacillus sp. BP23 in comparison with the enzymes with reported properties. The enzyme was purified by chromatography using HiTrap Q, CHT-II, and HiTrap Butyl HP. Using SDS-PAGE/activity staining, the molecular mass of Cel9K was estimated to be 93 kDa, which is a truncated form produced by the proteolytic cleavage of its C-terminus. Cel9K was optimally active at pH 5.5 and $50^{\circ}C$ and showed a half-life of 59.2 min at $50^{\circ}C$. The CMCase activity was increased to more than 150% in the presence of 2 mM $Na^+$, $K^+$, and $Ba^{2+}$, but decreased significantly to less than 50% by $Mn^{2+}$ and $Co^{2+}$. The addition of Cel9K to a commercial enzyme set (Celluclast 1.5L + Novozym 188) increased the saccharification of the pretreated reed and rice straw powders by 30.4% and 15.9%, respectively. The results suggest that Cel9K can be used to enhance the enzymatic conversion of lignocellulosic biomass to reducing sugars as an additive.

• 한국버섯학회지
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• 제13권3호
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• pp.270-273
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• 2015

만가닥버섯은 일본에서 가장 중요한 식용버섯이다. 그러나 배양기간이 약 85~120일로 길어서 국내에서 다른 버섯에 비해 배양이 어려운 실정이다. 이 연구에서는 만가닥버섯 표준유전체 염기서열분석을 위하여 '해미'품종으로부터 원형질체를 분리하고 재생하여 모균주의 단핵균주를 얻었다. MCM배지 및 MYG배지에서 배양되고, 균질화된 균사체는 원형질체를 얻기 위하여 Novozyme효소를 처리하였다. 원형질체 분리의 가장 높은 효율은 MCM 배지에서 이차배양이 3일된 균사체에 2.5시간 효소처리 조건이었다. 분리된 원형질체는 재생배지에서 2주 동안 배양되어 재생되었다. 재생체는 클램프로 단핵균주를 확인하고 '해미'의 모균주의 단핵균주와 클램프 유무로 친화성을 확인하였다. 분리된 모균주의 단핵균주는 짧은 배양기간을 가진 품종을 개발하기 위한 유전적 기초자료를 완성하는 표준유전체 염기분석 재료로서 사용될 예정이다.

• 한국축산식품학회지
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• 제29권1호
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• pp.15-23
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• 2009

본 연구는 국내 각 지역의 목장에서 수거한 원유에서 분리된 젖산균을 대상으로 monosodium glutamate 1%가 첨가된 10% 환원탈지유에 $37^{\circ}C$에서 18시간 배양한 후 GABA 양이 $711.40{\mu}g/g$ D.W을 생산하는 우수한 균주를 선발하였다. 선정된 균은 Gram 양성, rod형태의 동종발효균이며, 당 발효실험과 16S rDNA 분석결과 Lactobacillus acidophilus로 판명되었고, L. acidophilus RMK567로 명명하였다. 발효유에 적합한 starter인지 확인하기 위해 생리적 특성을 조사하였다. L. acidophilus RMK567은 배양온도 $40^{\circ}C$에서 빠른 생장을 보였고, pH 4.3에 도달하는데 15시간이 소요되었다. 16종의 항생제 중 kanamycin, neomycin, streptomycin에 대해 내성이 높았으며, 효소활성실험에서 leucine arylamidase와 ${\beta}$-galactosidase의 활성도가 높았다. 담즙 첨가시 약간의 영향을 받았으나 담즙에 대한 내성이 있는 것으로 나타났으며, pH 내성 실험결과 pH 2에서 큰 변화가 없음에 따라 내산성이 있었다. 항균력 시험에서는 Escherichia coli에 대해 29.2%, Salmonella typhimurium와 Staphylococcus aureus에 대해 각각 39.1%, 51.4%의 억제력을 보였다. 이러한 결과를 토대로 GABA 생성능이 우수한 기능성 발효유 제품의 스타터로 L. acidophilus RMK567은 적합하다고 할 수 있다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권9호
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• pp.1273-1278
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• 2016

본 연구에서는 효소적 생물전환을 이용하여 오가피의 생리활성 물질인 eleutheroside B와 E의 추출 함량을 증대시키는 방안을 모색하였다. 효율적인 열수추출 공정을 위해 줄기분말에 질량대비 가수를 한 결과 14배 가수를 선정하였다. 이후 줄기 분말에 다양한 가수분해 효소를 이용하여 처리한 결과 유효성분의 용출량을 증가시키는 효소로 Novozyme 33095, Viscozyme L을 선정하였다. 효소처리 시간별로 유효성분의 용출량을 비교한 결과 eleutheroside B와 E의 용출량은 가시오가피 줄기에 Novozyme 33095로 3시간 처리하였을 경우 eleutheroside B의 용출량이 대조구 대비 약 13%가 증가하였고, eleutheroside E의 용출량은 대조구 대 비 약 26%로 가장 많이 증가하였다. 효소처리 후 토종오가피와 가시오가피의 줄기의 효과적인 열수추출 조건을 확인해 본 결과 토종오가피를 $121^{\circ}C$에서 15분 동안 추출하였을 때 eleutheroside B의 추출 함량은 기존 열수추출 공정대비 약 7%가 증가하였고, eleutheroside E의 추출 함량은 약 17%가 유의적으로 증가하였다. 가시오가피 줄기를 $121^{\circ}C$에서 15분 동안 추출하였을 때 eleutheroside B의 추출 함량은 기존 열수추출 공정대비 약 25%가 유의적으로 증가하였고, eleutheroside E의 추출 함량은 약 29%가 유의적으로 증가하였다.

• 한국수산과학회지
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• 제44권3호
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• pp.191-196
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• 2011

In this study, we investigated the chemical and enzymatic properties of unmarketable cultured bastard halibut (UCBH) Paralichthys olivaceus harvested at different times (March, May, July, September, November, and January), and we examined the physical properties of surimi gel from UCBH as a potential source of surimi and surimi gel. The moisture and crude protein contents of UCBH harvested in July and January were >78% and <19%, respectively, which is greater than the moisture content in UCBH harvested in May, March, and September, but lower than the crude protein content. Regardless of the month of harvest, the UCBH had a higher crude protein content than Alaska pollock, which is the largest fishery biomass used for surimi and surimi gel, but a lower moisture content. Regardless of the month of harvest, the enzymatic activity in crude extracts of UCBH muscle ranged from 0.31-0.59 U/mg for casein (pH 6.0 and 9.0) and 11.7-12.7 U/mg for LeuPNA. These findings suggest that autolytic enzymes were unaffected by gel formation. Gel strength was highest in the surimi gel prepared from UCBH harvested in September, November, and January; second highest in that prepared from UCBH harvested in March and May; and lowest in that prepared from UCBH harvested in July. Compared to the gel strength of surimi gel from grade SA commercial Alaska pollock surimi, the strength of the surimi gels prepared from UCBH harvested in March, May, September, November, and January were superior, whereas that of the surimi gel prepared from UCBH harvested in July was similar.

• 한국식품영양과학회지
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• 제14권4호
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• pp.401-408
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• 1985

효모세포벽 용해효소의 일종인 Zymolyase$(endo-{\beta}-1\;,3-glucanase)$와 더불어 Arthrobacter luteus로 부터 생산되었고, 또한 Zymolyase의 조효소중에서 발견된 바 있는 염기성 AL-protease의 효모세포벽 용해작용을 S. sake의 생세포와 그 세포벽 표품(標品)을 사용하여 조사하였다. AL-protease의 효모 생세포에 대한 용해활성은 그 단독작용만으로는 지극히 미약하였으나, Zymolyase와의 복합작용에 의해서 용해활성은 고도로 상승하였다. 효모생세포를 AL-protease와 Zymolyase로써 단계적인 처리를 할 경우, 효모세포는 AL-protease로 전처리된 뒤에 Zymolyase로 처리되는 처리 순서에 한하여 효과적으로 용해되었다. 이러한 AL-protease의 촉진적 작용은 AL-protease처럼 염기성이고 serine protease로 알려진 몇가지 시판의 효소들 중에서는 발견되지 않았으며, 또한 AL-protease의 이러한 작용은 실험에 사용된 효모들의 배양조건 및 균종에 따라서 커다란 영향을 받는 것으로 밝혀졌다. AL-protease는 효모세포벽 표품(標品)으로부터 일정량의 peptide와 상당량의 당을 유리시키고 있으나, 그 세포벽을 66% 이상은 용해시키지 못하였다. 반면에, Zymolyase는 그 단독작용으로도 효모세포벽을 거의 완전히 용해시킬 수 있었다. 이상의 실험결과를 기초로 하여, S. sake 세포벽의 용해에 있어서 AL-protease의 효소적 작용은, 먼저 AL-protease가 mannan과 단백질로 구성되는 세포벽 표층부에 결합하고, 이어서 그들의 구조를 변화시킴으로써, Zymolyase를 세포벽의 외부로 부터 알카리 불용성 glucan으로 구축되고 있는 세포벽 내부의 골격구조로까지의 침투를 촉진시키는 것으로 추론되었다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제29권7호
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• pp.998-1003
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• 2016

Although exogenous protease enzymes have been used in poultry diets quite extensively, this has not been the case for pig diets. In general, due to their better gut fermentative capacity and longer transit time, pigs have greater capacity to digest dietary proteins than poultry. However, in early-weaned piglets, the stress brought about by weaning adversely affects the digestion of dietary proteins. Therefore, a study was conducted to determine the effects of a commercial protease enzyme in weanling pigs. Indices of growth, nutrient digestibility, blood profiles, fecal microflora, fecal gas emission and fecal scores were measured during the study. A total of 50 weanling pigs ($6.42{\pm}0.12kg$) at 28 d of age were randomly assigned to receive 1 of 2 dietary treatments: i) control diet (corn-soy based) with no supplemental protease (CON), and ii) control diet+200 g/ton protease (PROT) for 42 d. A completely randomized design consisting of 2 treatments, 5 replicates, and 5 pigs in each replicate was used. Growth performance in terms of body weight ($27.04{\pm}0.38kg$ vs $25.75{\pm}0.39kg$; p<0.05) and average daily gain ($491{\pm}7.40g$ vs $460{\pm}7.46g$; p<0.05) in PROT fed pigs were increased significantly, but gain per feed ($0.700{\pm}0.01$ vs $0.678{\pm}0.01$; p>0.05) was similar between treatments at d 42. Relative to CON pigs, PROT fed pigs had increased (p<0.05) apparent total tract digestibility ($84.66%{\pm}0.65%$ vs $81.21%{\pm}1.13%$ dry matter and $84.02%{\pm}0.52%$ vs $80.47%{\pm}1.22%$ nitrogen) and decreased (p<0.05) $NH_3$ emission ($2.0{\pm}0.16ppm$ vs $1.2{\pm}0.12ppm$) in the feces at d 42. Except for a decreased (p<0.05) in blood creatinine level, no differences were observed in red blood cell, white blood cell, lymphocyte, urea nitrogen, and IgG concentrations between treatments. Fecal score and fecal microflora (Lactobacillus and E. coli) were also similar between CON and PROT groups. Overall, the supplementation of protease enzyme in weanling pigs resulted in improved growth rate and nutrient digestibility. Exogenous protease enzyme reduced fecal $NH_3$ emission, thus, potentially serving as a tool in lowering noxious gas contribution of livestock production in the environment.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제39권3호
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• pp.221-229
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• 2011

목질계 판상재료 생산을 위하여 현재 주로 사용되고 있는 석유화학계 접착제는 원유의 가격 상승과 포름알데히드 방산과 같은 문제로 인해 대체 접착제에 대한 개발 필요성이 오래전부터 대두되었다. 본 연구에서는 석유화학계 접착제를 대체하기 위하여 바이오 디젤 부산물인 유채박의 효소 가수분해를 통해 접착제를 조제하고, 이 접착제를 단판적층재 제조에 적용한 후 물리 및 기계적 특성을 조사하여 유채박의 단판적층재 제조용 접착제 제조를 위한 원료화 가능성을 확인하고자 수행하였다. 먼저 유채박 접착제 조제를 위하여 유채박을 4가지 효소의 조합을 통해 개량한 다음, phenol formaldehyde (PF) prepolymer와 혼합하여 접착제를 제조하고 이를 단판적층재 제조에 사용하였다. 제조된 단판적층재의 평균함수율과 내수성은 모두 KS의 기준을 만족시키는 것으로 나타났으며, 유채박 접착제의 열분석에서 pectinase 가수분해물로 조제한 접착제를 제외하고 페놀수지 접착제와 열경화 특성이 큰 차이를 보이지 않았다. 단판적층재의 휨강도는 페놀수지 접착제로 제조한 단판적층재보다 높거나 유사한 것으로 나타나 기존 석유화학계 접착제의 대체 접착제로써 가능성을 보여주었다. 추후 접착성능의 향상을 위해 적절한 유채박의 효소가수분해 조건에 대한 연구와 도포성능 개선에 대한 연구가 필요할 것으로 생각된다.

• 한국환경농학회지
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• 제31권4호
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• pp.293-299
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• 2012

본 연구에서는 화학비료와 퇴비를 과다하게 투입하여 인산의 집적 및 유출 위험성이 높은 양파-벼 재배지와 시설재배지의 인산 집적 특성과 인산가수분해효소를 이용한 집적 인산의 수계에서의 생물이용가능성을 평가하였다. 수용성 인산 중 많은 부분의 유기태 인산이 주변 수계에 유출될 위험성이 높았지만 그동안 제대로 평가되지 못했다. 본 연구결과에서 alkaline phosphomonoesterase와 phosphodiesterase에 의해 이모작토양에서 DUP의 12, 24%가 시설재배지 토양에서 DUP의 18과 44%가 분해되는 것으로 나타났다. 토양에 축적된 유기태 인산중 orthophosphate monoester와 diester가 주로 인산분해효소에 의해 분해되어 농경지 주변 수계로 유출시 생물 이용 가능성이 큰 것으로 평가되었다. 따라서 수계에서 인산의 거동을 이해할 때 유기태 인산에 대한 충분한 고려가 필요할 것이다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제35권1호
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• pp.83-92
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• 2020

쌀 소비 촉진과 쌀가공품의 다양화를 위해 쌀가루를 이용한 이소말토올리고당 제조에 대해 연구하였다. 최적 반응 조건을 확립하기 위해서 상업용 효소인 Termamyl 2X, Maltogenase L, Promozyme D2, Fungamyl 800L, Trnasglucosidase L을 사용하였고, 당류는 HPLC-CAD를 이용하여 말토올리고당과 이소말토올리고당을 동시분석하여 제조 조건별로 당의 구성 및 함량을 확인하였다. 액화반응의 최적화 조건을 탐색하기 위해 효소의 농도(0.025%, 0.05%, 0.075%, 0.1%)와 시간(1 h, 2 h)에 변화를 주어 반응시켰으며, 가수분해 정도를 확인하기 위해 액화액의 환원당 함량을 측정하였다. 그 결과 Termamyl 2X를 0.075% 첨가하여 2시간 동안 반응하였을 때 환원당 함량이 138.26 g/L로 가장 높았다. 당화·전이반응의 최적화 조건을 확인하기 위해 효소의 종류, 효소농도, 효소반응시간을 달리하여 이소말토올리고당을 제조하였다. Maltogenase L, Promozyme D2, Transglucosidase L을 동시에 첨가하여 반응시켰을 때 isomaltose와 panose를 많이 생산하면서 총 이소말토올리고당의 함량이 가장 높게 나타났다. 그리고 효소의 첨가량을 결정하기 위해 각각 농도에 변화를 주어 시간별로 당 함량을 검토하였다. 그 결과, Maltogenase L은 0.0015%, Promozyme D2는 0.05-0.1%, Transglucosidase L은 0.1%를 첨가하였을 때, glucose의 함량은 감소되고 중합도가 높은 이소말토올리고당의 함량은 증가하는 효과가 있었다. 최적 효소반응시간 결정을 위해 6시간마다 생성물의 변화를 관찰한 결과, 36시간에 총 이소말토올리고당이 75.36 g/L로 가장 높은 것으으로 확인되었다. 최적 조건으로 제조된 이소말토올리고당은 18 brix였고, isomaltose 35.11 g/L, panose 11.97 g/L, isomaltotriose 19.95 g/L, isomaltotetraose 7.46 g/L, isomaltopentaose 1.05 g/L 이 생성되었으며, 총당 중 이소말토올리고당의 비율은 56.37%였다.