• 한국미생물·생명공학회지
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• 제47권1호
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• pp.69-77
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• 2019

Screening microorganisms that can produce glucan hydrolases for industrial, environmental, and biomedical applications is important. Herein, we describe a novel approach to perform glucan hydrolase screening-based on analysis of matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry (MALDI-MS) spectra-which involves degradation of the oligo- and polysaccharides. As a proof-of-concept study, glucan hydrolases that could break down glucans made of several glucose units were used to demonstrate the MALDI-MS-based enzyme assay. First, the enzyme activities of ${\alpha}$-amylase and cellulase on a mixture of glucan oligosaccharides were successfully discriminated, where changes of the MALDI-MS profiles directly reflected the glucan hydrolase activities. Next, we validated that this MALDI-MS-based enzyme assay could be applied to glucan polysaccharides (i.e., pullulan, lichenan, and schizophyllan). Finally, the bacterial glucan hydrolase activities were screened on 96-well plate-based platforms, using cell lysates or samples of secreted enzyme. Our results demonstrated that the MALDI-MS-based enzyme assay system would be useful for investigating bacterial glucoside hydrolases in a high-throughput manner.

• 한국가금학회지
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• 제35권2호
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• pp.183-190
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• 2008

본 실험은 Beta-glucan 제제들이 산란계의 생산성, 혈액성상, 소장내 미생물 균총 및 면역 체계에 미치는 영향을 측정하기 위해 실시하였다. 사양 실험은 40주령의 산란계(Hy-Line Brown) 720수를 선별하여 A형 2단 케이지에 대조구 포함 총 5처리구로 구성하여 처리당 4반복 반복당 36수씩 randomized block design으로 배치하였다. 시험 기간 동안 물과 사료는 자유 섭취하게 하였으며 일반적인 점등 관리(자연일조+조명:16 hr)를 실시하였다. 시험구는 대조구, $BetaPolo^{(R)}$ (미생물 발효 ${\beta}-glucan$, 수용성)구, $HiGlu^{(R)}$(미생물 발효 ${\beta}-glucan$)구, $OGlu^{(R)}$(Oat ${\beta}-glucan$)구 그리고 $BGlu^{(R)}$(Barley ${\beta}-glucan$)구 등 5처리구로 두었다. 생산성에 있어서 일계 산란율은 처리간에 유의한 차이가 없었으나 hen-housed egg production에 있어서 OGlu구가 HiGlu 구에 비해 유의하게 낮았다. 사료 섭취량과 사료 요구율은 처리간에 유의한 차이가 있었는데 모든 ${\beta}-glucan$처리구들이 대조구에 비해 낮았다. 계란 품질에 있어서 난각 강도는 대조구에 비해 모든 ${\beta}-glucan$ 처리구들이 유의하게 높았고 그 중에서 BGlu구가 가장 높았다. 난각색과 Haugh unit는 ${\beta}-glucan$ 처리구들이 대조구보다 낮았는데 특히 OGlu구가 가장 낮았다. 혈액성상에 있어 leucocytes는 전반적으로 ${\beta}-glucan$ 처리구들이 대조구보다 낮았다. Erythrocytes 중 적혈구 용적율(HCT)과 평균적혈구용적(MCV)은 처리간에 유의한 차이가 있었는데 MCV는 ${\beta}-glucan$ 처리구들이 대조구에 비해 높은 수준을 보였다. 특히 ${\beta}-glucan$ 처리구중에서 OGlu구가 leucocytes와 erythrocytes 수준이 가장 높았다. 소장내 미생물 균총도 처리간 유의적 차이가 없었으나 Cl. perfringens 의 경우 모든 ${\beta}-glucan$ 처리구에서 대조구에 비하여 감소하는 경향을 보였다. 난황내 IgY 함량에 있어서는 전체적으로 유의적인 차이는 없으나 시험 마지막 5기에 ${\beta}-glucan$ 처리구 들에서 증가하는 경향을 보였다. 혈액내 IgG, IgA 함량에 있어서는 유의적 차이가 없었다. 이상의 결과를 종합해보면 산란계에 ${\beta}-glucan$ 제제들의 급여가 사료 요구율과 난각 강도를 유의하게 개선시켰는데 혈액성상, 장내 미생물 균총, 면역 기능 등에 순기능적 개선에 의한 결과라고 사료된다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제1권1호
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• pp.109-120
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• 1993

Mechanisms for the hypocholesterolemic effetcs of $\beta$-glucan remain unclear. Rats were divided into 3 groups; normal control group, atherogenic group(oral administration of cholesterol 40 mg/kg/day and vitamin $D_2$320,000 IU/kg/day),${\beta}$-glucan treatment group(oral administration of atherogenic treatment and ${\beta}$-glucan 0.135 g/kg/day). The ${\beta}$-glucan treatment group showed moderate increases of serum lipids concentration compared with atherogenic group. In histopathological examination, aortas showed no critical lesions. The total fecal neutral sterols and bile acids excreted for 6 days was increased compared with both normal and atherogenic group. These result\ulcorner suggest that mechanisms for the hypocholesterolemic effect of ${\beta}$-glucan on rats were due to the inhibition of cholesterol absorption in the intestinal lumen and acceleration of cholesterol catabolism in the liver.

• 생명과학회지
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• 제16권6호
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• pp.938-941
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• 2006

Continuous fermentation process for the production of soluble glucan using mutant Agrobacterium sp. ATCC31750 has been developed in this research. When the concentration of soluble glucan was higher than 6 g/l, the viscosity of the fermented broth was too high and it needs complex separation process to separate from culture broth. Mathematical models which describe the cell growth and glucan production was developed and they kinetic parameters were estimated with experimental data. They are used for the optimization of continuous fermentation process and calculate optimal dilution rate for easy separation of glucan 4 g/l. With continuous fermentation, glucan production rate was increased 1.8 times more than that with batch fermentation.

• 한국식품영양학회지
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• 제26권3호
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• pp.601-607
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• 2013

알칼리 가수분해에 따른 보리 ${\beta}$-glucan의 이화학적 특성변화를 살펴보기 위하여 새쌀보리, 새찰쌀보리 및 흰찰쌀보리에 0.2~1.0 N NaOH를 처리하였으며, 총 및 수용성 ${\beta}$-glucan의 함량 및 순도, 수용성 ${\beta}$-glcuan의 분자량, 점도 및 재용해율을 살펴보았다. 3품종 보리의 총 ${\beta}$-glucan 함량은 7.77~8.40% 범위이었으며, 알칼리 가수분해 농도가 증가함에 따라 6.89~7.54% 범위로 감소하였다. 수용성 ${\beta}$-glucan의 함량은 무처리의 4.16~4.80% 범위에서 알칼리 가수분해 농도가 증가함에 따라 4.30~4.82% 범위로 유의적인 차이가 없었다. 수용성 ${\beta}$-glucan의 순도는 3품종 모두 30.91~35.79% 범위이었으나, 알칼리 가수분해에 의해 74.02~81.41%까지 증가하였다. 분자량은 메성보리보다 찰성보리가 더 컸으며, 알칼리 가수분해 농도가 증가함에 따라서 크게 감소하였다. ${\beta}$-Glucan 수용액의 점도는 알칼리 가수분해 농도가 증가함에 따라 감소하였으며, 메성보리보다 찰성보리가 높았고, 흰찰쌀보리보다 새찰쌀보리가 높았다. 재용해율은 무처리의 50~55% 범위에서 알칼리 가수분해 농도가 증가함에 따라 증가하여 1.0 N NaOH 처리구에서 80.00~87.66% 범위로 증가하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제9권6호
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• pp.826-831
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• 1999

${\beta}-Glucan$, one of the major cell wall components of Saccharomyces cerevisiae, is known to enhance the immune function, especially by activating macrophages. Accordingly, in an effort to develop a safe and efficient immune stimulatory agent, we prepared crude ${\beta}-glucan$ (glucan-p1) and partially purified ${\beta}-glucan$ that was free of mannoproteins (glucan-p2), and evaluated their effect on both the macrophage function and resistance to E. coli-induced peritonitis. To investigate the function of the macrophages, phagocytosis, $TNF-{\alpha}$ secretion, oxygen burst, and the expression of cytokine genes such as $IFN-{\gamma}$ and IL-12 were analyzed. Glucan-p2 markedly stimulated the macrophages with all these parameters. Glucan-p1, however, did not stimulate phagocytosis, yet it induced $TNF-{\alpha}$ secretion, oxygen burst, and the expression of $IFN-{\gamma}$ and IL-12, although less efficiently than glucan-p2. Finally, to test the in vivo protective effect of {\beta}-glucan against infection, the survival of mice from E. coli-induced peritonitis was investigated. After 24 h of the peritoneal challenge of E. coli, all of the mice treated with glucan-p2 survived whereas none survived in the control group. Glucan-p1 showed only a marginal effect in protecting the mice. These results suggest that mannoprotein-free gluean-p2, but not gluean-p1, can serve as an effective immune-stimulating agent.

• 한국식품과학회지
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• 제35권6호
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• pp.1022-1027
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• 2003

보리로부터 분리한 ${\beta}$-glucan이 메성 및 찰성 보리전분의 호화 및 겔화시의 동적점탄성에 미치는 영향을 조사하였다. 호화시 ${\beta}$-glucan의 첨가는 찰성전분에 대해서는 거의 영향을 미치지 않았지만 메성전분의 동적점탄성에는 상당한 영향을 미쳐 호화개시온도가 높아졌으며, $80{\sim}90^{\circ}C$의 온도범위에서 저장탄성율과 손실탄성율이 크게 증가하여 저장탄성율의 경우 $90.7{\pm}0.7^{\circ}C$에서 peak를 나타내었다. 겔화과정 중 메성전분은 ${\beta}$-glucan의 첨가에 의해 겔 형성 속도가 상당히 빨라졌고 전분 및 amylose의 회합을 방해하여 network 구조를 약화시키는 것으로 나타났으나 amylose와 ${\beta}$-glucan 사이에 특이한 상호작용은 존재하지 않는 것으로 판명되었다. 한편 찰성전분의 경우에는 ${\beta}$-glucan 첨가에 의해 겔화 양상이 거의 영향을 받지 않는 것으로 나타났다.

• 한국균학회지
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• 제44권4호
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• pp.296-299
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• 2016

표고는 항암활성과 면역활성을 촉진하는 렌티난이라는 ${\beta}$-glucan을 가진 식용버섯이다. 본 연구에서는 표고 톱밥재배에서 배지의 영양원의 종류와 버섯 발생온도에 따른 표고조직의 ${\beta}$-glucan 함량의 변화를 메가자임법으로 조사하였다. 배지 중량이 감소하면서 버섯생산량은 증가하였지만, 이 생산량은 중량감소보다 영양원 종류에 더 크게 영향을 받았다. 콩비지 + $CaCl_2$ 처리구(50.4%)를 제외한 표고의 ${\beta}$-glucan 함량은 39.5~42.1% 범위였다. 자실체 발생 온도에 따른 ${\beta}$-glucan 함량은 발생온도 증가에 따라 반비례 관계가 나타났고, 저온 발생조건에서 42.4%였다.

• 한국식품과학회지
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• 제35권4호
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• pp.545-550
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• 2003

${\beta}$-Glucan이 보리 전분의 호화양상에 미치는 영향을 조사하였다. RVA 분석에 의하면 ${\beta}$-glucan의 첨가에 의해 전분은 RVA 상에서의 호화개시가 빨라지고 점도가 크게 증가하는 것으로 나타났다. 또한 DSC 분석 결과 ${\beta}$-glucan 첨가에 의해 전분입자가 안정화되어 전분의 호화개시 및 peak 온도가 증가하였으며, X-선 회절 양상 결과에서도 ${\beta}$-glucan 첨가에 의해 전분의 결정성이 증진되어 DSC 분석과 동일한 결과를 나타내었다. 그러나 ${\beta}$-glucan 첨가는 전분의 호화과정 중의 전분입자의 형태 및 amylose, amylopectin의 용출양상과 팽윤력, 용해도 등의 호화시 발생하는 특성의 변화에는 거의 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.

• 한국식품과학회지
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• 제25권1호
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• pp.15-21
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• 1993

보리를 thermostable ${\alpha}-amylase$와 amyloglucosidase로 처리하여 ${\beta}-glucan$을 제조하였으며 이를 정제한 후, 보리 ${\beta}-glucan$의 여러가지 리올로지 특성치들을 측정하였다. 본 실험에서 제조한 ${\beta}-glucan$의 함량은 64%이었다. crude한 시료를 정제과정을 통해 순수한 ${\beta}-glucan$을 얻었으며 순수한 ${\beta}-glucan$의 고유점도는 2.290 dl/g 이었다. pH 의존성은 pH 7일 때, 고유점도가 2.290 dl/g로 최대값을 나타냈으며, 산성과 알칼리성이 강할수록 낮은 값을 보였다. 산성보다는 알칼리성이 pH 의존성이 크게 나타났다. 염농도의존성에서는 염을 가하지 않았을 때 보리 ${\beta}-glucan$의 고유점도는 2.290 dl/g이었으나, 염존재하에서는 고유점도가 급격히 감소하는 염농도의존성을 나타냈다. 10% glycerol 용액에서 보리 ${\beta}-glucan$의 고유점도는 1,360 dl/g이었으며 8 M urea 용액에서 고유점도는 4.114 dl/g로 나타났고, urea 제거후의 고유점도는 1.686 dl/g로 낮은 수치를 나타냈다. Chain stiffness는 0.05이었으며 온도에 대해서는 매우 안정하였다. Zero shear specific viscosity에서는 $C{\cdot}[{\eta}]=0.573$이었으며, specific viscosity는 0.327로서 0.573 g/dl농도 이상에서 entanglement가 시작되며, 보리 ${\beta}-glucan$의 농도의존성은 1.0 g/dl, 2.0 g/dl 농도용액에서 newtonian fluid 성질을 나타냈고, 3.0 g/dl 농도 이상일 때는 pseudoplastic behavior를 보여주는 동시에 thixotropic hysteresis가 일어나는 특성을 보였다. Dynamic 성질로서는 4.0 g/dl 용액에서 damping이 0.5 frequency에서 나타나며, 0.5 frequency 이하일 때는 viscous behavior 성질이 있고 0.5 frequency 이상일 때는 elastic behavior 성질을 나타냈다.