• Applied Biological Chemistry
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• 제50권2호
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• pp.95-100
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• 2007

식물성장 촉진호르몬인 auxin, 식물병원성 진균을 방제하는 siderophore 그리고 cellulase를 동시에 생산하는 PGPR균이자 생물방제균인 Bacillus licheniformis K11의 cellulase의 유전자를 PCR을 이용해 pUC18에 재조합 후 E. coli DH5${\alpha}$에 cloning하였으며, 이 형질전환 된 균주를 E. coli DH5${\alpha}$(pCW 77)라 하였다. 형질전환 균주 E. coli DH5${\alpha}$(pCW 77)는 B. licheniformis K11의 1.6kb 유전자를 포함하며, 이 cellulase는 1,479 bp, 499개의 amino acid가 암호화된 것으로 추정된다. 형질전환균주가 생산하는 cellulase(CelW)는 lac 프로모터를 이용해 발현되었으며, CMC-SDS-PAGE의 방법으로 약 55 kDa의 분자량을 확인하였다. B. licheniformis K11의 cellulase는 4종의 대표적인 Bacillus spp. 들이 생산하는 cellulase의 아미노산 배열이 97% 이상 일치하였다. CelW는 carboxymethyl-cellulose(CMC) 뿐만 아니라 불용성 섬유소인 Avicel, Filter paper(Whatman$^{\circledR}$ No. 1)는 물론이고 고추역병균 P. capsici의 건조 cell wall도 분해하였다. CMC를 기질로 60$^{\circ}C$에서 효소활성이 가장 높았으며, 최적 pH는 pH 6.0이었다. 그리고 CoCl$_2$ 또는 MnSO$_4$ 첨가시 활성이 2배 이상 증가하였지만, FeCl$_3$ 또는 HgCl$_2$ 첨가 시는 활성이 20% 이하로 떨어졌고, SDS와 sodium azide 등 여러 화학 저해제들을 첨가하여도 87% 이상의 활성을 유지하였다. 이 결과들은 B. licheniformis K11이 식물뿌리에 근권 microflora형성의 중요한 요인으로 작용할 수 있고, 생물방제력을 발휘하는 식물병원성 진균의 세포벽 분해 cellulase 기능 연구를 가능케 하여 식물병의 생물학적 방제 연구에 기초가 될 것이라 생각된다.

• 미생물학회지
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• 제52권2호
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• pp.192-201
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• 2016

최근 북극해의 축치해(Chuckchi Sea)로부터 저온지질분해 효소활성을 보이는 Psychrobacter sp. ArcL13 균주가 분리되었다. 그러나 낮은 발현 양 때문에, 이 효소의 다양한 분야에서의 활용에 제약을 받아왔다. 따라서 유전자 재조합 기술을 이용하여, 이 효소를 대량생산하는 기술개발이 필요하였다. 재조합 지질분해효소를 만들기 위해서는 우선 해당 유전자의 동정이 필요하였기 때문에, Psychrobacter sp. ArcL13 균주로부터 PCR을 이용한 gene prospecting 방법으로 새로운 지질분해효소 유전자인 ArcL13-Lip을 분리하고 전체 염기 서열을 규명하였다. 염기 서열 분석결과 ArcL13-Lip은 일부 Psychrobacter 속 박테리아 유래의 지질분해효소들과 염기 서열의 유사성은 낮지만, 84-90%의 아미노산 서열 유사성을 보였다. ArcL13-Lip 전체 유전자를 대장균에서 발현시키고 전기영동으로 분석한 결과, 재조합 ArcL13-Lip은 약 35 kDa의 분자량을 보였으며 단백질 봉입체 형태로 발현되었다. Unfolding된 ArcL13-Lip을 다양한 첨가물이 포함된 완충용액에서 refolding 시킨 결과, glucose에 의해서 refolding 효율이 가장 크게 증가하였다. Refolding된 재조합 ArcL13-Lip은 다양한 p-nitrophenyl ester 중 p-nitrophenyl caprylate과 p-nitrophenyl decanoate에 대해 가장 높은 효소활성을 보였다. 온도에 따른 효소활성을 조사한 결과 ArcL13-Lip은 $40^{\circ}C$에서 최고의 활성을 나타내었고, $10^{\circ}C$와 $20^{\circ}C$에서 각각 최고 활성 대비 약 40%와 73%의 효소활성을 나타내었다. 이와 같이 ArcL13-Lip은 전형적인 저온활성 효소의 특징을 보여주었다.

• 한국식품과학회지
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• 제53권4호
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• pp.382-390
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• 2021

본 연구에서는 유자박분말(YP)에 효소처리하여 불용성 식이섬유를 수용성 식이섬유로 전환시키고, 효소처리한 유자박분말(EYP)을 이용하여 유자과립을 제조 후 이의 이화학적특성, 제형안정성과 기능적 특성을 알아보았다. 유자박분말에 CL을 처리할 때 48.68%로 가장 우수한 가용화정도를 나타냈다. FE-SEM으로 YP와 EYP의 미세구조 관찰결과 효소처리 후 표면 불규칙하고 다공성이 됨을 확인하였다. YP에서 EYP로 변함에 따라 총 식이섬유의 함량은 비슷하지만 SDF는 1.5배 증가하였고, IDF는 2배 감소하는 경향을 보였으며, SDF/IDF는 3배 증가하였다. 식이섬유의 구성성분인 hemicellulose는 3배 감소하였고, cellulose는 2.5배 감소하였다. 유리당은 YP에서 galacturonic acid와 arabinose가 없었으나 효소처리 후 각각 1.64, 2.91 mg/g DW 생성되었다. 효소처리에 따라 설탕은 30% 감소하였으며, 포도당은 2배 증가함을 보였다. EYP를 이용하여 5가지 유자과립을 제조하였고, 이화학적 특성과 기능적 특성을 조사한 결과 유자과립의 pH는 3.25-3.28, 산도는 3.42-3.84%, 당도는 8.7-8.9°Brix를 나타냈다. 색도는 V의 황색이 21.57로 가장 높았으며, EYP의 함량에 비례해 황색이 높아지는 경향을 보였다. 제형안정성은 전체적으로 보았을 때 15% EYP를 함유한 IV가 용해도를 제외한 수분보유력, 유지보유력, 팽윤력, 흐름성에서 각각 1.07, 2.36, 2.60 g/g, 20.09 Arctano으로 제형안정성이 우수하였다. 플라보노이드 함량은 narirutin, naringin, hesperidin, neohesperidin을 측정하였고, 총 플라보노이드 함량은 EYP의 함량에 따라 증가하여 IV (15% EYP)와 V (20% EYP)가 7.69 mg/g으로 가장 높은 값을 나타냈다. 항산화능과 tyrosinase저해활성능은 IV에서 각각 68.4, 82.5%로 우수함을 보여, 전체적으로 유자박이 많이 첨가된 과립이 항산화능과 미백효능이 뛰어났다. 본 연구의 데이터를 종합적으로 볼 때 유자박분말에 효소처리를 통해 수용성이 높아지는 유자박분말을 생산하였고, 이를 이용해 제조한 유자과립은 기능성식품으로 가치가 높을 것으로 예상된다. 또한 소비자의 건강에 대한 관심이 증가함에 따라 기능성물질을 포함한 제품 개발 역시 증가하는 추세이며 본 연구에서 제조한 유자과립은 naringin, narirutin, hesperidin, neohesperidin 등의 기능성 플라보노이드, 식이섬유, 유산균을 함유하고 있어 산업적으로 이용가치가 높을 것으로 예상된다.