• Preventive Nutrition and Food Science
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• 제17권3호
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• pp.192-196
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• 2012

This study investigated the effects of galacomannans (guar gum, tara gum, and locust bean gum) on the rheological properties of buckwheat starch pastes under steady and dynamic shear conditions. The power law and Casson models were applied to describe the flow behavior of the buckwheat starch and galactomannan mixtures. The values of the apparent viscosity (${\eta}_{a,100}$), consistency index (K), and yield stress (${\sigma}_{oc}$) for buckwheat starch-galactomannan mixtures were significantly greater than those for the control, indicating that there was a high synergism of the starch with galactomannans. The magnitudes of storage modulus (G') and loss modulus (G") for the starch-galactomannan mixtures increased with increasing frequency (${\omega}$). The dynamic moduli (G', G"), and complex viscosity (${\eta}^*$) for the buckwheat starch-galactomannan mixtures were significantly higher than those for the control.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제32권4호
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• pp.347-351
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• 2004

Hydrolysis of manno-oligosaccharides and galactomannan was studied with the purified Bacillus subtilis WL-7 mannanase from recombinant Eschericoli. The predominant products of hydrolysis were mannose, mannobiose and mannotriose. The enzyme could hydrolyze $\beta$-1 A-linked manno-oligosaccharides larger than mannobiose, but was not active on mannobiose. When the mannanase hydrolyzed manno-oligo saccharides of degree of polymerization(DP) 4-6, it was more active on the substrate of higher DP. Based on analysis of transient reaction products by TLC, the enzyme was found to have a preference for internal $\beta$-IA-mannosidic linkages, which are the central mannosidic bond of mannotetraose and the two middle mannosidic bonds of mannopentaose. The $\beta$-l A-mannosidic bonds situated at the second and fourth positions from the nonreducing end of mannohexaose were preferenhydrolyzed by the mannanase. Locust bean gum(LBG) was enzymatically hydrolyzed with higher efficiency than guar gum, resulting that amount of reducing sugars was liberated more efficiently from LBG than guar gum with same activity of mannanase.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제53권2호
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• pp.71-76
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• 2010

가정에서 제조된 된장으로부터 분리된 Bacillus licheniformis WL-12의 mannanase 유전자를 크로닝하여 그 염기서열을 결정한 결과 mannanase 유전자는 360 아미노산으로 구성된 단백질을 코드하며 1,080 뉴클레오티드로 이루어졌다. 아미노산 잔기배열을 분석한 결과 WL-12의 mannanase는 GH family 26에 속하는 B. licheniformis DSM13의 mannanase와 동일하였다. B. lichenifromis WL-12의 mannanase 유전자를 함유한 재조합대장균의 균체파쇄상등액으로부터 부분정제된 효소를 사용하여 반응특성을 조사하였다. pH 6.0과 $65^{\circ}C$에서 최대 반응활성을 보였으며, locust bean gum (LBG)과 konjac의 분해능은 높으나 guar gum의 분해능은 낮았다. Mannanase로 LBG와 mannooligosaccharides를 분해하였을 때 mannose, mannobiose와 mannotriose가 주된 최종 반응산물로 관찰되었으며 mannobiose는 분해하지 못하였으나 이보다 중합도가 큰 mannooligosaccharides은 분해하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제27권4호
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• pp.298-303
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• 1999

An $\alpha$-D-galactosidase ($\alpha$-D-galactoside galactohydrolase, EC 3. 2. 1. 22) from earthworm was purified by affinity chromatography using N-$\varepsilon$-aminocaproyl-$\alpha$-D-galactopyranosylamine coupled to sepharose and its properties were examined. The specific activity of the purified enzyme, tested with p-nitrophenyl-$\alpha$-D-galactopyranoside as substrate, was 314 units/mg protein, representing an 122-fold purification of the original crude extract. The final preparation obtained from by Sephadex G-25 chromatography showed a single band on SDS-polyacrylamide gel electrophoresis. The molecular weight was determined to be 48,000 by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis. The purified galactosidase was showed maximum activity at pH 4.5 and 4$0^{\circ}C$, and was stable in the pH and temperature ranges from 4.0 to 5.5 and 30 to 5$0^{\circ}C$, respectively. The enzyme activity was inhibited by Zn2+, Hg2+ and Co2+. When the purified $\alpha$-galactosidase treated to guar gum for 6 hour, gel-promoting property was increased. It was clear that enzymatic elimination of galactose from guar gum by purified $\alpha$-galactosidase would lead to a significant increase in gelation ability.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제22권6호
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• pp.457-465
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• 1989

Guar gum, a storage polysaccharide galactomannan was administered to 11 patients with type-II diabetes mellitus for 7 days and 3 weeks. They took 5 grams of guar gum 30 mins before each of three meals daily. The dinner 2-h postprandial values of their blood glucose were significantly lowered (P<0.05) after their guar treatment for 7 days compared with before taking guar gum. The 2-h postprandial values of blood glucose were significantly lowered(P<0.05) after 3 weeks of gual treatment compared with before taking guar gum. In an oral glucose tolerance test, their blood glucose values were significantly lowered at 120 mins(P<0.02) and 180 mins(P<0.05) after guar treatment. Total-lipid(P<0.01) and triglycerides(P<0.02) of their blood were significantly decreased and HDL-cholesterol(P<0.02) was significantly increased after guar treatment. HbA1C was significantly reduced (P<0.05) from 11.3% to 10.1% The body weight, total-cholesterol and insulin activity of the patients after guar treatment were not significantly changed and the satiety ratings of the patients with guar treatment was not significantly changed and the satiety ratings of the patients with guar treatment was not significantly changed, however, the subjects that answered from 'Want to eat but can wait' to 'No desire to eat' were 81.1%. It is concluded that guar gum improves their carbohydrate and lipid metabolism in Korean type-II diabetic subjects with high fiber diets.

• 미생물학회지
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• 제46권4호
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• pp.397-400
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• 2010

만난의 분해활성을 갖는 Paenibacillus woosongensis의 배양 상등액으로부터 mannanase, ${\beta}$-mannosidase와 ${\alpha}$-galactosidase 활성이 관찰되었다. 배양상등액 내의 locust bean gum를 분해하는 mannanase는 pH 5.5와 $60^{\circ}C$, para-nitrophenyl-${\beta}$-D-mannopyranoside를 분해하는 ${\beta}$-mannosidase는 pH 6.5, $50^{\circ}C$, para-nitrophenyl-${\alpha}$-D-galactopyranoside를 분해하는 ${\alpha}$-galactosidase는 pH 6.0-6.5와 $50^{\circ}C$에서 각각 최대활성을 보였다. 배양상등액의 만난 분해효소는 mannotriose, mannotetraose, mannopentaose, mannohexaose와 같은 만노올리고당을 분해할 뿐 아니라 mannobiose도 분해하였다. 또한 melibiose, raffinose, stachyose 등의 ${\alpha}$-1,6 결합형 galacto-oligosaccharides를 분해하여 galactose를 생성하였다. 이러한 결과로 보아 P.woosongensis는 galactomannan을 완전히 분해하는데 필요한 3종류 효소를 모두 생산하는 것으로 판단된다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제48권4호
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• pp.364-369
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• 2005

Trichoderma harzianum이 생산하는 ${\beta}-mannanase$의 최적 사면배지조성은 2.0% malt extract, 2.0% glucose, 0.1% peptone, 2.0% agar로, 효소생산 배지조성은 3.0% cellulose, 3.0% C.S.L, 1% $KH_2PO_4$, 0.2% $(NH_4){_2}SO_4$로 결정되어 $28^{\circ}C$, 130 rpm, 진탕배양법으로 조효소액을 생산하였다. ${\beta}-mannanase$의 최적 pH와 최적온도는 pH 4.5, $60^{\circ}C$에서 최대 상대활성을 나타내었다. Locust bean gum에 대한 효소적 가수분해 pattern을 TLC에 의해 검토한 결과 반응초기부터 반응말기까지 주요 생성물은 단당류, 중합도 4와 7의 올리고당으로 확인되었다. 중합도별 올리고당을 조제하기 위하여 activated carbon column chromatography에 250 ml/hr유속으로 tube당 20 ml씩 ethanol $0{\sim}50%$의 gradient법으로 분리 회수하였고, 분리된 각각의 올리고당 중 중합도4는 TLC $R_f$ value상으로 ${\beta}-1,4-mannotetraose$로, 중합도 7은 Methylation method에 의해 M-M-M-M-M 구조로 //G-G 동정되었다. (G-와 M-은 각각 ${\alpha}-1,6-D-galactosidic,\;{\beta}-1,4-mannosidic$ 결합을 나타냄). Bifidobacterium longum에 대한 생육활성을 기존의 MRS media와 탄소원으로 중합도 4와 7의 올리고당으로 대체하였을때 3.4배, 4.3배의 생육활성이 증가하였고, Bifidobacterium bifidum에 대해서는 1.2배, 1.1배의 낮은 활성을 나타내었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제32권2호
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• pp.117-122
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• 2004

DEAE-sephadex ion exchange column chromatography에 의해 Bacillus sp. 유래 $\beta$-mannanase 의정제를 수행하여 비활성 21.57 units/$m\ell$, 정제배율 95.33을 나타내었다. SDS-PAGE에 의한 단일밴드를 확인하였고, 분자량은 38.9 kDa으로 결정되었다. 정제효소에 의해 guar gum galactomannan을 가수분해하여 1차 activated carbon column chromatography 와 2차 Sephadex G-25 gel filtration에 의해 당가수분해물을 분리 회수하여 TLC 및 FACE 에 의해 주요 당가수분해물은 중합도 5와 7로 확인되었다. B. longum B. bifidum, B. infantis, B. adolescentis, B. animalis, and B. breve의 생육활성에 대한 중합도 5와 7의 영향을 검토하기 위하여 modified-MRS 배지상에 탄소원으로 중합도 5와 7을 대체하여 생육활성을 비교한 결과 B. longum 에서는 중합도 5 galactomannooligosaccharide를 탄소원으로 대체한 경우 Standard MRS와 배교하여 0.62배로 감소하였다. 또한 중합도 5의 올리고당이 중합도 7의 올리고당보다 생육활성에 크게 기여하는 것으로 나타났다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제26권4호
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• pp.316-322
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• 1998

N-$\varepsilon$-aminocaproyl-$\alpha$-D-galactopyranosylamine-sepharose를 담체로 하는 affinity chromatography에 의한 해바라기씨 유래 $\alpha$-galactosidase($\alpha$-D-galactoside galactohydrolase EC 3. 2. 1. 22)의 정제방법과 정제효소에 대한 효소화학적 성질을 규명하였다. N-$\varepsilon$-aminocaproyl-$\alpha$-D-galactopyranosylamine의 흡착제를 합성하여 sepharose에 coupling하였다. 기질 p-nitrophenyl $\alpha$-D-galactopyranoside에 대한 정제효소의 비활성은 291.66 units/mg였고, 조효소와 비교하여 115배의 정제 배율을 나타내었다. 정제효소의 순도는 SDS-polyacryl amide gel전기 영동법 에 의해 단일 band를 나타내었으며, 분자량은 42,000으로 추정되었다. 정제효소의 최적 pH와 온도는 4.5, 55$^{\circ}C$이며, pH 4-5, 30-55$^{\circ}C$의 범위에서 pH와 온도 안정성을 나타내었다. 또한 정제효소는 Ag$^{2+}$, Hg$^{2+}$, CO$^{2+}$의 금속에 의해 70%이상의 저해효과를 나타내었다. 정제효소는 melibiose, raffinose 및 copra galactomannan에 대한 galactose의 유리를 TLC에 의해 확인하였고, 각 기질에 대한 galactose의 가수분해 속도를 HPLC에 의해 비교하였다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제51권6호
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• pp.272-276
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• 2008

정제효소에 의해 locust bean gum galactomann을 가수분해하여 activated carbon column chromatography에 의해 당가수분해물을 분리 회수하여 TLC에 의해 주요 당가수분해물은 중합도 4와 6의 hetero type으로 확인되었으며 D.P. 4의 구조식은 비환원말단 mannose로 부터 2번째에 1분자의 galactose가 결합하고 있는 hetero type의 구조인 ${Gal^2}{Man_3}(6^2-mono-O-{\alpha}-D-galactopyranosyl-4-O-{\beta}-D-mannotriose)$로, D.P. 6의 구조식은 비환원말단 mannose로부터 4번째에 1분자의 galactose가 결합하고 있는 hetero type의 구조인 ${Gal^2}{Man_5}(6^2-mono-O-{\alpha}-D-galacto-pyranosyl-4-O-{\beta}-D-mannopentaose)$로 유추하고 있다. B. longum, B. bifidum, B. adolescentis, B. animalis, B. auglutum, B. breve의 생육활성에 대한 중합도 4와 6의 영향을 검토하기 위하여 modified-MRS배지 상에 탄소원으로 중합도 4와 6를 대체하여 생육활성을 비교한 결과 B. longum에서는 D.P 6 galactomannooligosaccharide를 탄소원으로 대체한 경우 표준 MRS배지와 비교하여 10배의, D.P. 4을 처리한 경우에도 7.6배의 상대 활성을 나타내어 가장 우수한 생육활성을 나타냈었으며, B. bifidum의 경우에서도 D.P 6에서 6.6배, D.P 4에서 4.8배의 활성을 나타내었으며 B. animalis에 있어서는 D.P. 6의 경우 3.8배의 상대활성을 나타내었다. Bifidobacterium 7균주 모두에 대해서 중합도 6의 올리고당이 중합도 4의 올리고당보다 생육활성에 크게 기여하는 것으로 나타났다. 신규 MRS 배지의 제품화와 관련하여 가장 유리한 탄소원 대체소재는 Bacillus sp. 유래 galactosyl mannooligosaccharide 인 ${Gal^3}{M_4}$가 가장 유리한 소재로 결정되어 신규 배지의 scale-up 공정을 구축중에 있다.