• Title/Summary/Keyword: enzymatic isolation

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가축의 보조사료 개발을 위한 Bacillus spp.의 분리 및 특성 (Isolation and characterization of a Bacillus spp. for manufacturing the feed additives in livestock)

  • 박해석;조승화;임은정;김윤순;문성현;조호성;김현영;조용식;조성호
    • 미생물학회지
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    • 제51권4호
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    • pp.419-426
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    • 2015
  • 가축산업분야에서 항생제의 사용이 금지됨에 따라, 질병 예방을 통한 축산농가의 생산성 향상을 위해 사료첨가제인 미생물제재의 개발과 같은 예방적 수단이 필요하게 되었다. 본 연구는 가축의 생산성을 높이기 위해 사료 분해 능력이 좋고 항균활성이 뛰어난 포자 형성 Bacillus 균주 3종인 B. sutilis LCB7, B. licheniformis SHS14, B. amyloliquefaciens LCB10을 우수 균주로 선발하였다. 최종적으로 선발한 Bacillus 3종을 1:1:1 비율로 혼합하여 혼합 종균을 제조하여 항균시험(in vitro) 결과, 단일 3종 및 lincomycin과 비교하여 유사한 활성을 보여주었으며, 송아지를 이용하여 항균활성 시험(in vivo)을 실시한 결과에서도 lincomycin 투여 대비 90% 수준의 높은 활성을 보여주었다. 개발한 혼합 종균의 안정적 보존을 위해 혼합 종균을 제조하여 다시 증균을 통하여 미생물군집 분석을 통하여 확인한 결과, 초기 군집비율과 증균 후 군집비율이 매우 유사하게 유지되었다. 이로서 본 연구에서는 선발된 Bacillus 균주 3종을 이용하여 제조한 혼합 종균이 사료첨가제용 미생물제재로서 이용 가능함을 최종 확인하였다.

잎담배 성분중 갈색고분자 물질의 분리정제 및 열분해에 관한 연구 (The Isolation and Pyrolysis of the Brown Pigmented Macromolecule from the Cured Leaf Tobacco)

  • 채쾌;박지창
    • 한국연초학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.1-7
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    • 1980
  • 건조잎담배로부터 단백질로 간주되는 고분자 물질의 gel filtration column chromatography(Sephadex G-75), 투석 그리고 흡착 chromatography의 일종인 brushite column chromatography분리를 시도한 결과, 짙은 갈색의 고분자 물질을 얻었다. Sephadex column에 의한 분리 profile를 보면 분자량이 상이한 두종류의 갈색고분자 물질이 존재함을 확인하였고 brushite column의 분리 profile에 의하면 분자의 전자구조가 다른 두 종류의 고분자가 있음이 나타났다. Burley와 Hicks의 경우 단백질 분해효소에 의한 분해효과를 측정해본 결과, 가장 큰 분해효과를 보인 효소는 chymotrypsin으로 Burley에서 16-30%수준까지 분해현상을 나타내 주었으며 Hicks인 경우 38-57%까지 감소현상을 보여 주었다. Pepsin처리효과는 chymotrypsin처리구와 비슷한 수준을 보였으나 trypsin경우는 매우 낮은 분해현상을 나타냈다. 단백질 분해효소로 처리된 시료의 sephadex column분리 profile을 살펴보면, 분자량이 보다 큰 fraction의 경우 peak가 거의 완전하게 사라짐을 관찰할 수 있으나, 작은 분자량Peak는 약간의 감소현상만을 보여 주었다. 투석후의 갈색 고분자물질을 $300^{\circ}C$에서 연소시킨 경우, 연소전에 관찰할 수 없었던 강한 형광성 물질이 생성되었는데 TLC에 의한 분리후, 이 형광성 물질끈 흡수 스펙트라를 측정해 본 결과, 최대흡수 파장이 265. 275nm(benzene용매)로 나타났으며 스펙트럼 끈 모양이 polynuclear aromatic hydrocarbon(PAH) 계열 화합물의 것과 유사함을 보여 주었다.

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Isolation and Characterization of Dextrans Produced by Leuconostoc sp. strain JYY4 from Fermented Kimchi

  • Gu, Ji-Joong;Ha, Yoo-Jin;Yoo, Sun-Kyun
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.758-766
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    • 2015
  • Dextran is a generic term for a bacterial exopolysaccharide synthesized from sucrose and composed of chains of D-glucose units connected by ${\alpha}$-1,6-linkages by using dextransucrases. Dextran could be used as vicosifying, stabilizing, emulsifying, gelling, bulking, dietary fiber, prebiotics, and water holding agents. We isolated new strain capable of producing dextran from Korean traditional kimchi and identified as Leuconostoc sp. strain JYY4. Batch fermentation was conducted in bioreactor with a working volume of 3 L. The media was MMY and 15% (w/v) sucrose. Mineral medium consisted of $3.0g\;KH_2PO_4$, $0.01g\;FeSO_4$, $H_2O$, $0.01g\;MnSO_4$, $4H_2O$, $0.2g\;MgSO_4\;7H_2O$, 0.01 g NaCl, $0.05g\;CaCl_2$ per 1 liter deionized water. The pH of media was initially adjusted to 6.0. The inoculation rate was 1.0% (v/v) of the working volume. Temperature was maintained at $28^{\circ}C$. The agitation rate was 100 rpm. The production pattern of dextran was associated with the cell growth. After 24 hr dextran reached its highest concentration of 59.4 g/L. The sucrose was consumed completely after 40 hr. Growth reached stationery phase when sucrose became limiting, regardless of the presence of fructose or mannitol. When the specific growth rate was 0.54 hr-1, utilization averaged 5.8 g/L-hr. The yield and productivity of dextran were 80% and 2.0 g/L-hr, respectively. Dextrans produced by were separated to two different size by an alcohol fraction method. The size of high molecular weight dextran (45% alcohol, v/v), less soluble dextran, was between MW 500,000 and 2,000,000. Soluble dextran (55% alcohol, v/v) was between 70,000 and 150,000. The molecular weight average of total dextran (70% alcohol, v/v) was between 150,000 to 500,000. The enzymatic hydrolyzates of total dextran of ATCC 13146 showed branched dextrans by Penicillium dextranase contained of glucose, isomaltose, isomaltotriose, and isomaltooligosaccharides greater than DP4 (degree of polymerization) that had branch points. Compounds greater than DP4 were branched isomaltooligosaacharides. Hydrolysates by the Lipomyces dextranase produced the same composition of oligosaccharides as those by Penicillin dextranase.

메밀 속성장 유래 효소활성 우수 저영양성 균주 분리 및 특성 (Isolation and Characterization of Oligotrophic Strains with High Enzyme Activity from Buckwheat Sokseongjang)

  • 이성영;김지연;백성열;여수환;구본성;박혜영;최혜선
    • 한국식품과학회지
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    • 제43권6호
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    • pp.735-741
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    • 2011
  • 메밀 속성장 유래 세포외효소(protease, amylase, cellulase, lipase, xylanase) 분비능이 우수한 균주를 분리하여 혈전 용해능, 항균 활성 및 내염성을 분석하였다. 선발된 균주 중 HJ0-3을 비롯한 13개 균주는 표준 균주 B. subtilis KACC 10114보다 우수한 protease 활성을 보였다. Amylase 분비능의 경우, HJ18-4을 포함한 10개 균주는 표준 균주 B. subtilis KACC 10114보다 우수한 효소 활성을 보였다. HJ11-19 등 5균주는 표준 균주 B. subtilis KACC 10114보다 cellulase 분비능이 우수함을 확인할 수 있었다. 선별된 23개 균주 중에서 HJ5-21(21.12%), HJ18-4(86.11%), HJ18-9(31.16%), HJ18-13(63.80%)가 높은 혈전 용해능을 보였다. 선별된 23개 균주 중, 5개 균주(HJ18-4, HJ18-9, HJ18-13, HJ25-6, HJ25-11)는 3개 이상의 병원성 균에 대해 항균 활성을 나타내었고, 특히 HJ18-4는 모든 병원성 균에 대하여 항균활성을 나타내었으나 표준 균주 B. subtilis KACC 10114는 항균 활성이 나타나지 않았다. 메밀 속성장 유래 분리 균주 중 세포외효소 활성 및 혈전 용해능, 항균 활성이 우수한 균주 HJ18-4(AB601598)는 API kit 분석결과 B. subtilis(89.6%), 16S rDNA 염기서열 분석으로는 B. subtilis(99%)로 동정되었다. HJ18-4는 표준 균주 B. subtilis KACC 10114와 마찬가지로 NaCl의 농도가 높아질수록 생육이 억제되나 5%와 10%의 NaCl 농도에서 표준 균주 B. subtilis KACC 10114 보다 HJ18-4가 우수한 생육 특성을 나타내었다. 이는 HJ18-4가 염 농도 5-10%에서 우수한 생육특성을 가짐으로써 저염 및 고염 장류 제조에 있어서 starter로 사용이 가능함을 보여주었다.

PRIP, a Novel Ins(1,4,5)P3 Binding Protein, Functional Significance in Ca2+ Signaling and Extension to Neuroscience and Beyond

  • Kanematsu, Takashi;Takeuchi, Hiroshi;Terunuma, Miho;Hirata, Masato
    • Molecules and Cells
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    • 제20권3호
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    • pp.305-314
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    • 2005
  • Investigation of chemically synthesized inositol 1,4,5-trisphosphate [$Ins(1,4,5)P_3$] analogs has led to the isolation of a novel binding protein with a molecular size of 130 kDa, characterized as a molecule with similar domain organization to phospholipase C-${\delta}1$ (PLC-${\delta}1$) but lacking the enzymatic activity. An isoform of the molecule was subsequently identified, and these molecules have been named PRIP (PLC-related, but catalytically inactive protein), with the two isoforms named PRIP-1 and -2. Regarding its ability to bind $Ins(1,4,5)P_3$ via the pleckstrin homology domain, the involvement of PRIP-1 in $Ins(1,4,5)P_3$-mediated $Ca^{2+}$ signaling was examined using COS-1 cells overexpressing PRIP-1 and cultured neurons prepared from PRIP-1 knock-out mice. Yeast two hybrid screening of a brain cDNA library using a unique N-terminus as bait identified GABARAP ($GABA_A$ receptor associated protein) and PP1 (protein phosphatase 1), which led us to examine the possible involvement of PRIP in $GABA_A$ receptor signaling. For this purpose PRIP knock-out mice were analyzed for $GABA_A$ receptor function in relation to the action of benzodiazepines from the electrophysiological and behavioral aspects. During the course of these experiments we found that PRIP also binds to the b-subunit of $GABA_A$ receptors and PP2A (protein phosphtase 2A). Here, we summarize how PRIP is involved in $Ins(1,4,5)P_3$-mediated $Ca^{2+}$ signaling and $GABA_A$ receptor signaling based on the characteristics of binding molecules.

전통 장류에서 세포외효소 분비능이 우수한 미생물의 분리 및 생리활성 특성 (Isolation and Physiological Characteristics of Microorganisms Producing Extracellular Enzymes from Korean Traditional Soybean Sauce and Soybean Paste)

  • 백성열;윤혜주;최혜선;구본성;여수환
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.379-384
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    • 2010
  • 수집한 전통 장류에서 세포외효소(amylase, protease, cellulase, lipase and fibrinolytic enzyme) 분비능이 우수한 미생물을 분리한 후, 16S rRNA 유전자분석과 생리활성 특성을 조사하였다. amylase와 cellulase 분비능은 모든 선발균주에서 표준균주인 Bacillus subtilis KACC 10114보다 높게 나타났다. Protease 분비능은 D2-14균주를 제외한 모든 선발균주에서 활성이 있었으며, lipase 분비능은 D8-8과 K4-1을 제외한 균주에서 활성이 나타났다. 혈전용해 활성은 D8-2를 제외한 모든 선발균주에서 활성이 나타났으며, D8-8과 K4-1이 가장 높은 활성을 나타냈다. 선발균주인 K3-2, K4-1, K11-1-4, K11-1-6, K11-7, K12-3 와K14-9은 그람 양성세균과 그람 음성세균 그리고 효모에서도 높은 항균활성을 나타내었다. 간장 및 된장에서 분리한 균주들을 동정하기 위해 분자수준에서 16S rRNA 유전자 염기서열을 분석한 결과, 거의 Bacillius sp.로 나타났다. 발효과정에서 세포외효소 분비능과 생리활성이 우수한 미생물을 분리, 확보함으로써 전통 장류의 고급화 및 품질향상과 제조공정의 표준화가 가능할 것으로 여겨진다

Keratinase 생산균 Bacillus subtilis SMMJ-2의 변이주 분리와 효소학적 특성 비교 (Isolation of Mutant Strains from Keratinase Producing Bacillus subtilis SMMJ-2 and Comparision of Their Enzymatic Properties)

  • 고희선;김현수
    • KSBB Journal
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    • 제25권5호
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    • pp.429-436
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    • 2010
  • 본 연구는 선행연구에서 얻은 keratinase 효소의 활성이 높은 균주 Bacillus subtilis SMMJ-2를 UV 조사에 의해 개량하여 mutant No. 2를 얻었으며, keratinase의 생산성 향상을 위한 최적 탄소원, 최적 질소원의 조건 하에서 본 효소를 대량생산하여 정제하고, 야생주와 변이주 간의 효소활성의 변화 및 정제된 효소 간의 효소화학적인 성질을 비교하였다. Mutant No. 2의 keratinase 생산을 위한 최적 탄소원과 질소원은 각각 glucose와 soybean meal로 나타나, 야생주의 경우와는 최적 질소원을 달리했으며, 효소활성에 있어서는 야생주보다 40% 정도 상승하였다. 변이주의 효소가 야생주의 효소보다 높은 배양온도에 대하여 더 안정적인 활성으로 생산되며, 효소 생산을 위한 최적 pH는 7.0으로, 비교적 효소생산이 가능한 pH 영역대은 6~9로 나타났다. Bacillus subtilis SMMJ-2와 mutant No. 2에서 생산된 keratinase는 DEAEsephacel 크로마토그래피법와 겔여과 크로마토그래피법으로 최종 정제되었다. 정제과정 중 DEAE-sephacel 크로마토그래피 상에서 나타나는 2개의 효소피크는 Bacillus subtilis SMMJ-2의 메인 효소피크의 위치와 mutant No. 2에서의 메인 효소피크의 위치가 전환되어 나타났다. SDS-PAGE 상에서의 각각의 효소 분자량은 B. subtilis SMMJ-2의 경우에 28 kDa, mutant No. 2의 경우에 42 kDa 로 추산되었다

과메기에서 histamine 분해능을 나타내는 세균의 분리 동정 (Isolation and Identification of Histamine Degrading Bacteria from Kwamegi)

  • 김민우;김영만
    • 생명과학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.120-125
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    • 2006
  • 과메기에서 histamine분해능을 가진 세균을 분리 동정하기 위하여 histamine만을 첨가한 제한배지에서 균을 분리했다. 기본적인 형태 및 생화학적 동정시험을 거쳐 10종의 시험균주를 선택하여 16S rDNA 염기서열 비교에 의한 계통발생학적 분석으로 동정하였다. 동정된 세균의 histamine분해능은 탁도측정법과 효소법에 의해 재 확인하였으며 그 실험 결과는 다음과 같다. 16S rDNA 염기서열 비교에 의한 계통 발생학적 분석을 이용하여 동정한 결과, E americana B791, Arthrobacter sp. R45S, H. marisflava, P. sp. 9B-7, Bacillus sp. LMG 21002, P. cibarius JG-220, B. megaterium KL-197 7종이 동정되었고, 각각 $99\%,\;95\%,\;98\%,\;99\%,\;99\%,\;99\%,\;98\%$의 상동성을 보였으며, 3종은 미동정되었다. 동정된 세균의 histamine분해능을 탁도측정법과 효소법에 의해 재 확인한 결과, Arthrobacter sp. R45S, H. marisflava, Bacillus sp. LMG 21002, B. megaterium KL-197이 분해능을 나타내었고, Psychrobacter sp. 9B-7은 미약한 분해능을 보였으며 미동정된 3종도 분해능이 있는 것으로 나타났다. 그리고 E. americana B791과 P. cibarius JG-220은 분해능이 불확실한 것으로 확인되었다 자반고등어에서 분리한 균주보다 시험균주 모두가 생육과 histamine의 분해속도가 비교적 빨랐다.

내열성 한천분해효소를 생산하는 해양세균의 분리 및 특성 (Isolation and Characterization of a Marine Bacterium Producing Thermotolerant Agarase)

  • 박근태;이동근;김남영;이어진;정종근;이재화;허문수;이정현;김상진;이상현
    • 생명과학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.884-888
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    • 2005
  • 제주도 동북해역의 해수에서 한천분해활성을 보어는 해양성 세균을 분리하였으며 16S rDNA유전자 염기서열분석과 형태학적, 배양적 및 생화학적 특징을 조사하여 해양기원의 Agarivorans 속에 속하는 균주임을 확인하고 Agarivorans sp. JA-1으로 명명하였다. Agarivorans sp. JA-1이 생성하는 한천 분해효소(agarase)는 한천의 존재유무에 상관없이 발현되며 성장의존성인 것으로 확인되었고 효소활성을 위한 최적 pH는 pH 8.04 (50 mM glycine NaOH 완충용액)이고 최적 온도는 $40^{\circ}C$로 나타났다. 한천분해효소는 기능성올리고당 생산이 가능한 베타-한천분해효소이며 내열성을 보여 $60^{\circ}C$까지 $80\%$ 이상 그리고 $80^{\circ}C$까지 $70\%$의 잔존활성을 보이는 것으로 나타났다. 분리한 Agarivorans sp. JA-1 균주가 나타내는 한천분해효소를 이용하여 $40^{\circ}C$ 이상에서 액체상태로 있는 한천을 이용한 기능성올리고당 생산에 유용한 것으로 생각되었다.

한천분해 Agarivorans sp. HY-1의 분리와 한천분해효소의 특성 (The Isolation of Agarolytic Agarivorans sp. HY-1 and the Characterization of Its Agarase)

  • 이동근;조하연;김안드레;이상현
    • 생명과학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.285-289
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    • 2022
  • 본 연구에서는 인천시 영흥도에서 채취한 해수시료에서 분리한 한천분해세균의 생육특성과 균주가 생산하는 agarase 특성을 분석하였다. 분리된 균주의 16S rRNA 유전자 염기서열은 Agarivorans 속 세균과 95% 유사하여, 분리된 균주를 Agarivorans sp. HY-1으로 명명하였다. Agarivorans sp. HY-1을 Marine broth 2216 배지에서 27℃, 250 rpm 조건으로 배양하니 생장은 1일차에, 효소활성은 2일차에 최대를 보였다. 조효소액은 균주 배양액에서 세포외로 분비되는 agarase로 준비하였다. Agarivorans sp. HY-1균주의 세포외 agarase는 40℃와 pH 7.0 (20 mM Tris- HCl)에서 최대의 활성을 보였다. 한천분해효소는 20, 30, 40, 50, 60 및 70℃에서 각 64, 91, 100, 97, 89 및 60%의 상대활성을 나타냈으며, pH 5, 6, 7 및 8에서는 79, 95, 100 및 55%의 활성을 나타냈다. 이 agarase는 20, 30, 40℃에서 2시간 열처리를 하였을 때 86% 이상의 잔존활성을 보였으며 50℃에서는 2시간 후 44% 이상의 잔존활성을 보였다. TLC 분석 결과, Agarivorans sp. HY-1는 α-agarase를 생산하는 것이 확인되었다. α-Agarase의 분해산물은 항암 활성 및 항산화 효과를 지니고 있으므로, Agarivorans sp. HY-1 균주와 agarase는 유용하게 이용할 수 있을 것으로 기대된다.