• Preventive Nutrition and Food Science
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• 제9권2호
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• pp.113-120
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• 2004

Selected microbiological and biochemical characteristics of the steeping process for the production of yukwa, a traditional Korean oil-puffed snack made of waxy rice, were investigated during steeping of waxy rice in water for 15 days. The lengthy steeping process was largely predominated by lactic acid bacteria (LAB), particularly, Lactobacillus and Leuconostoc. The predominat type of bacterium isolated was the Y26 strain tentatively identified as Lactobacillus plantarum. The titratable acidity of the steeping medium increased from 0.01 to 1.13%, in parallel with the decrease in pH ranging from 6.3 to 4.2 as the steeping period increased from 0 to 15 days. A high amount of lactic acid and to a much lesser extent, butyric acid, acetic acid, propionic acid, and succinic acid were detected during the steeping process. The amount of reducing sugars in the steeping medium increased from 0.61 to 10.43 mg/mL, whereas sucrose decreased from 0.46 mg% to an undetectable level. Starch degradation products including glucose, maltose and oligosaccharides ranging G3-G7 were not initially noticed, but their content increased during the steeping process until completion. However, no oligosaccharides larger than G8 were detected in the steeping medium. The activities of $\alpha$-amylase, $\beta$-amylase and protease in the steeping medium of waxy rice tended to rise increase with time during the steeping process. From these results, the lengthy steeping process in yukwa production can be characterized as the spontaneous fermentation, dominated by lactic acid bacteria, which is a necessary process for inducing biochemical modification of waxy rice.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권8호
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• pp.1282-1292
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• 2018

The exopolysaccharide (EPS) produced by Bacillus amyloliquefaciens GSBa-1 was isolated and purified by ethanol precipitation, and DEAE-cellulose and Sepharose CL-6B chromatographies. The molecular mass of the purified EPS was determined to be 54 kDa. Monosaccharide analysis showed that the EPS was composed of predominantly glucose, and it was further confirmed by NMR spectroscopy to be ${\alpha}-glucan$ that consisted of a trisaccharide repeating unit with possible presence of two ${\alpha}-(1{\rightarrow}3)$ and one ${\alpha}-(1{\rightarrow}6)$ glucosidic linkages. Microstructural analysis showed that the EPS appeared as ellipsoid or globose with a smooth surface. The EPS had a degradation temperature at $240^{\circ}C$. Furthermore, the EPS had strong DPPH and hydroxyl radical scavenging activities, and moderate superoxidant anion scavenging and metal ion-chelating activities. This is the first characterization of a glucan produced by B. amyloliquefaciens with strong antioxidant activity. The results of this study suggest the potential of the EPS from B. amyloliquefaciens GSBa-1 to serve as a natural antioxidant for application in functional products.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제37권4호
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• pp.372-380
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• 2009

현사시나무 분말(60 mesh 통과)을 압력 $220{\pm}10atm$, 온도 $325{\sim}425^{\circ}C$ 범위 내에서 60초 간 초임계수로 처리한 후에 미분해 고형잔사를 얻을 수 있었다. 고형잔사 내 섬유상 물질을 구성하는 주요 당은 글루코오스와 자일로스였으며, 가장 높은 온도인 $425^{\circ}C$에서 초임계수 처리를 하였을 때 글루코오스/자일로스 구성 비율이 가장 높게 측정되었다. 초임계수 반응온도가 높아질수록 고형 잔사를 구성하는 섬유상 물질의 비율은 감소하였으나, 리그닌의 비율은 상대적으로 증가하였다. 고형잔사에 존재하는 리그닌의 H (p-hydroxyphenyl) : G (guaiacyl) : S (syringyl) 비율은 분석형 열분해법으로 측정하였으며, 반응온도에 따른 변화 없이 비교적 일정하게 나타났다. 고형잔사를 구성하는 리그닌의 H : G : S 조성을 현사시나무에서 단리한 milled wood lignin (MWL)과 비교해보면 G 형 단량체의 비율에는 큰 변화가 없었지만, H 형 단량체 비율은 비교적 낮게 측정되었고, 반면 S 형 단량체 비율은 증가하였다. 초임계수 당화과정에 염산촉매를 첨가하면 H 비율의 감소와 S 비율의 증가는 더욱 두드러지게 나타났다. 니트로벤젠 산화법(nitrobenzene oxidation)에 의하면 현사시나무 MWL에서 획득한 vanillin과 syringaldehyde의 수율은 약 265 mg/g MWL으로 측정되었지만, 초임계수 고형성분의 NBO 분석 결과에 의하면 반응온도를 높여 주거나 염산촉매를 첨가하면 NBO 분해산물은 두드러지게 감소하였다. 이러한 결과는 초임계수 반응 조건에서 리그닌의 주요 결합 양식인 $\beta$-O-4 결합이 비교적 쉽게 끊어지는 것으로 해석되며, 따라서 초임계수 반응 후 고형성분에 존재하는 리그닌은 $\beta$-O-4 결합 대신 탄소-탄소 결합에 의한 축합형 페놀고분자로 예측되었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제38권1호
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• pp.42-48
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• 1995

Bacillus megaterium이 생산하는 ${\gamma}-cyclodextrinase({\gamma}-CDase)$ 염석, DEAE-trisacryl, Ultrogel AcA 24 및 Ultrogel HA column chromatography 등의 방법으로 부분정제한 결과 specific activity는 120.4 units/mg protein으로 조효소액에 비하여 125.4배 정제되었다. 부분정제한 ${\gamma}-CDase$는 SDS-ployacrylamide gel 전기영동에 의해 2개의 band로 나타났으며 band I과 band II의 분자량은 각각 64,000과 50,000이었다. ${\gamma}-CDase$의 최적 pH는 6.0, 최적 온도는 $60^{\circ}C$이었고, $45^{\circ}C$ 이하의 온도와 pH $6.0{\sim}9.0$에서 안정하였으며, ${\gamma}-CD$에 대한 Km값은 0.903 mM이었다. $Mg^{2+}$와 $Mn^{2+}$ 이온에 의해 활성이 증가한 반면, $Hg^{2+}$와 $Cu^{2+}$에 의해서는 활성이 현저하게 감소되었다. ${\gamma}-CDase$는 ${\alpha}-CD$와 ${\beta}-CD$에는 거의 활성이 없었고, ${\gamma}-CD$에는 매우 높은 활성이 나타내었으며, 이의 분해 생성물은 주로 glucose와 maltose이었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제30권4호
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• pp.8-16
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• 2002

본 연구는 자기가수분해전처리를 통하여 반응성이 높은 고순도 셀룰로오스기질을 제조하기 위하여 수행되었다. 공시재의 일반 화학조성은 일본잎갈나무와 신갈나무간에 큰 차이가 있음을 알 수 있었다. 추출물함량은 일본잎갈나무가 신갈나무보다 상당량 많았다. 특히 냉·온수 추출물함량은 2.5~3.5배 많았다. 이러한 추출물함량의 큰 차이는 일본잎갈나무에는 arabinogalactan이 많이 함유되어 있기 때문인 것으로 사료된다. 리그닌함량은 신갈나무가 잎갈나무바다 5% 정도 낮았으며, 그 대신 홀로셀룰로오스 및 펜토산함량이 각각3% 정도 높은 값으로 나타났다. 22 kg/cm² 수증기압력에서 5~60분간의 자기가수분해 전처리과정에서 glucose 함량에는 변화가 없었으나, hemicellulose 및 lignin 함량은 급력한 변화를 보였다. 전처리과정에서 가수분해물의 pH는 3까지 저하되었으며, 이러한 경향은 신갈나무 및 일본잎갈나무에서 동일하게 나타났다. Sodium chlorite 및 sulfite 혹은 bisulfite 전처리 후 자기가수분해가 리그닌함량이 낮은 고순도셀룰로오스기질의 제조에 효과적이었다. 특히 자기가수분해처리재를 알칼리 및 산소-알칼리 2단처리함으로서 0~0.2%의 리그닌함량을 가지는 고순도기질을 제조할 수 있었다.

• 문화기술의 융합
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• 제9권4호
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• pp.587-592
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• 2023

식물의 성장은 유기물 이용 가능성을 비롯한 다양한 요인에 의해 조절된다. 유기 영양소는 "소스"라고 하는 탄소 및 에너지 고정과 관련된 조직에서 생성된 광합성 제품으로 탄수화물 분자이다. 이러한 화합물은 식물 유관속을 통해 "싱크"라고 하는 비광합성 또는 성장 조직으로 흐른다. 이러한 기능이 가능한 화합물 중에서, 이당류 프럭토실글루코스인 자당이 가장 대표적이다. 자당이 수송 동안, 소스에서 싱크로의 경로는 자당을 글루코스 및 과당의 유도체로 분해하거나 자당의 직접적인 이동을 포함할 수 있다.이때 관여하는 효소 중에 β-D-fructofuranosidase 가 가장중요하다. 여러 동위효소 중의 하나인 가용성중성 β-D-fructofuranosidase 는 세포 내 원형질체 안에 위치하여 식물세포에게 자당을 분해하여 에너지생성 물질대사를 돕는다. 이 효소의 활성을 식물이 성장하는 과정 동안에 추적하기 위해서 가장 효과적인 면역 국소화를 위해서 조직학적 방법을 사용하였다. 그 결과 잎에서 옆육 조직보다는 사부와 표피에 활성이 높았다. 성장하는 줄기에서는 사부, 표피, 그리고 피층에 활성이 높았다. 싱크조직인 뿌리는 모든 부분에 활성이 높았지만 특별히 가장 끝 부분에는 가장 높았다. 자당의 분해를 필요로 하는 싱크조직에서 자당의 unloading을 돕고, 자당을 분해하는 역할을 담당하기 때문으로 사료된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제37권4호
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• pp.397-405
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• 2009

본 연구에서는 국내 조림 수종인 백합나무를 바이오에탄올 생산용 자원으로 이용하고자 oxalic acid 전처리 방법을 도입하여 가능성을 타진하였다. $160^{\circ}C$에서 0.037 g/g oxalic acid로 20분 전처리하였을 때 $40.22g/{\ell}$의 발효가능한 당을 생산하였으며, 처리된 고형 바이오매스를 이용하여 동시당화발효를 수행한 결과 72시간 후 $8.6g/{\ell}$의 에탄올을 생산하였다. 같은 조건에서 반응시간을 증가시켜 40분 처리하였을 때 $32.66g/{\ell}$의 발효가능한 당을 생산하였고 동시당화발효로 72시간 후 $9.5g/{\ell}$의 에탄올을 생산하였다. 가수분해산물을 분석한 결과, 같은 조건에서 반응시간이 증가함에 따라 acetic acid, 5-HMF, furfural, total phenols와 같은 발효저해물질이 증가하였다. 이와 같은 발효저해물질은 반응시간보다는 초기 oxalic acid 첨가량에 영향을 받았다. Acetic acid 생산량은 저농도(0.013 g/g)의 oxalic acid를 사용하였을 때 $3.39{\sim}5.78g/{\ell}$로 나타났으며 xylose 분해산물인 furfural은 glucose의 분해산물인 5-HMF보다 2~3배 많게 가수분해산물에 존재하였다. 리그닌 분해산물로 예측되는 total phenols는 모든 조건에서 $5g/{\ell}$ 이상이 검출되었다. 가수분해산물과 동시당화발효로부터 에탄올 생산량을 분석한 결과 0.037 g/g oxalic acid로 20분 전처리한 가수분해산물과 고형 바이오매스로부터 가장 높은 에탄올 생산을 예측할 수 있다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제27권
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• pp.29-46
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• 1984

속성수로서 현재까지 이용연이 그리 넓지 못한 활엽수(闊葉樹)를 이용(利用)한 당화액(糖化液)으로 단세포단백질(單細胞蛋白質) 생산(生産)에 의(依)한 사료화(飼料化) 전환(轉換)에 관(關)한 기초적(基礎的)인 몇가지 실험(實驗)을 한 결과(結果)는 아래와 같다. Aspergillus niger sm-10, Irpex lacteus, Tricoderma viride sm-6 3균주(菌株)의 셀룰라아제 역가(力價)를 비교(比較)해 본 결과(結果) Tricoderma viride sm­6 의 역가(力價)가 가장 높았으며, 이들을 combination하였을 때에는 상조에 의한 역가상승(力價上昇)(Synergistic effect)은 보이지 않았다. T. viride sm-6의 배양학적(培養學的)인 면을 살펴본 결과(結果) 밀기울배지에 질소원으로서 proteose peptone, 유도제 (inducer)로서 Tween 80, cellulose를 첨가(添加)했을때 역가증가(力價增加) 현상(現象)이 나타났으며 이와 같은 배지에서 배양시(培養時) C.M. Cellulose와 Filter paper 분해 효소역가(酵素力價)는 120hr에 최고에 도달(到澾)했다. 기질(基質)에 효소(酵素)를 반응(反應)시켜 당화액(糖化液)을 생성(生成)하는데 있어서 전처리(前處理)를 한 기질(基質)은 대조주에 비해 약 40%의 환원당 증가(增加)를 보였고, 또한 기질입자(基質粒子)가 작을수록 환원당 증가현상(增加現象)을 보였으며 글루코스 등의 당(糖)은 반응액중(反應液中) 적은 농도(濃度)에서도 커다란 feed back inhibition현상을 나타냈다. 기질(基質)을 rehydralysis시에는 약 31%의 환원당 전환율(轉換率)을 보였다. 이때 당화액(糖化液)을 정량해 본 결과(結果) glucose : xylose의 양이 1.77:1로서 glucose의 양이 많았다. 여기에 단세포(單細胞) 단백질(蛋白質)을 생산(生産)할 목적(目的)으로 부식토, 퇴비, 수액, 토양등의 42점의 시료로부터 xylose 자화성 효모(酵母) 13균주(菌株)를 선별하였으며 그때의 우수균주(優秀菌株)로서 3개균주(個菌株)를 선발(選拔)하였다. 이들 분리주의 배양학적(培養學的) 특징(特徵)을 살펴 본 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 분리주중(分離株中) CHS-2, CHS-3, ST-40, CHS -12, CHS-13 균주(菌株)가 당화액(糖化液)을 잘 자화함을 알았다. 2. 분리균주중(分離菌株中) CHS-13 균주(菌株)의 생육도(生育度)가 가장 양호하였으며 초기 최적 pH는 4.4이었으며 최적온도(最適溫度)는 $30^{\circ}C$이었다. 3. CHS-3 균주(菌株)의 specific growth rate는 $0.23\;h^{-1}$, generation time 은 3.01h이었다. 4. CHS -13균주(菌株)의 기질소비율(基質消費率)은 81%이었다. 5. CHS-13 균주(菌株)의 형태학적(形態學的) 배양학적(培養學的) 특성(特性)을 조사(調査)한 결과(結果) Candida guilliermondii var. guilliermondii 로 동정(同定)되었다. 6. CHS-13 균주(菌株)를 당화액(糖化液)에 배양(培養)시켰을 때 Lowry-protein 함량은 $0.72\;mg/m{\ell}$ 이었으며 , yeast extract 첨가(添加)하여 배양시(培養時)는 yeast extract 농도(濃度)가 증가(增加)함에 따라 단백질(蛋白質) 함량(含量)도 증가(增加)하였다. 7. CHS-13 균주(菌株)의 RNA 함량(含量)은 $4.92{\times}10^{-2 }\;mg/m{\ell}$이었으며 yeast extract 농도(濃度)가 증가(增加)함에 따라 증가(增加)하다가 농도(濃度) 0.2%에서 최대함량(最大含量)을 나타내고 그후는 감소(減少)하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권4호
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• pp.407-412
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• 2014

락툴로오스는 식품과 제약분야에서 기능성 성분으로 알려져 있으며, 산업적으로 많이 활용되고 있어 주목을 받고 있다. 식품분야에서는 정장작용을 위한 비피더스 인자, 제약분야에서는 주로 변비, 간성뇌증, 간질환의 합병증 그리고 혈액 내 포도당(glucose)과 인슐린 수치의 유지 등을 위하여 이용되고 있다. 락툴로오스 합성은 크게 화학적, 생물학적 방법으로 분류할 수 있으며, 화학적 방법에서는 젖당(lactose)의 알칼리 이성질체화법에 의하여 합성되지만, 생성물의 분해 및 다양한 부반응에 의한 정제의 난점과 폐기물 관리 등의 문제점들을 가지고 있다. 이러한 문제점들을 해결하고자, 효소를 이용한 합성 방법이 최근 연구되고 있다. 베타-갈락토시다아제(${\beta}$-galactosidase)는 젖당의 가수분해물 생산이 가능하기에 유제품 산업에서 매우 중요한 효소이며, 과당(fructose)으로 갈락토실(galactosyl) 잔기의 전달반응에 의하여 젖당으로부터 락툴로오스를 합성할 수 있다. 그러나 정제된 젖당은 매우 고가의 물질로써 락툴로오스를 합성하기에는 경제적으로 적합하지 않다. 본 총설에서는 락툴로오스를 합성하기 위한 화학적, 생물학적 공정에 대한 연구 동향을 간략하게 소개하고, 저가의 기질을 활용한 경제적인 락툴로오스 생산에 대한 연구 및 전망을 제시하고자 한다.

• 한국잠사곤충학회지
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• 제48권1호
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• pp.25-27
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• 2006

누에장려품종 중 혈당강하제 개발에 적합한 품종 결정을 위하여 DNJ 함량을 정량한 결과, 봄에 사육한 금옥잠이 5.45 mg/gDW으로 DNJ 함량이 가장 높았다. 또한 누에 유전자원 원종 66품종의 DNJ 함량을 결정한 결과, 품종간 DNJ 함량 차이가 매우 큰 것으로 밝혀져, 혈당 강하제용 누에 육종시 기초자료가 될 수 있으며, 또한 DNJ 함량이 낮은 품종은 DNJ 축적 기작 연구에 많은 도움이 될 것으로 사료된다.