• 한국식품영양학회지
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• 제13권2호
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• pp.118-124
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• 2000

Lipoxygenase(LOX) in soybeans is responsible for beany flavors which limit the wide utilization of soybeans to foods. This study was conducted to analyze beany flavor compounds of the normal Hwagkeumkong and LOX-deficient soybean cultivars, Jinpumkong which lacks L-2, L-3, and Jinpumkong 2 which lacks all L-1, L-2, L-3. Using the combination of dynamic headspace sampling and gas chromatography-mass selective detector(DHS-GC-MSD) for analyzing volatile compounds, hexanal and hexanol were identified in whole soy flour of all three soybena cultivars. Hwangkeumkong had more volatile compounds than Jinpumkong and Jinpumkong 2 in defatted soy flour. Hexanal and acetic acid were identified in soy milk of all three soybean cultivars but Hwangkeumkong had more volatile compounds than Jinpumkong 2. From the analysis with a static headspace sampling(SHS) and GC-MSD the major compounds were hexanal, acetic acid, 1-hexanol, and 1-octen-3-ol. The content of acetic acid was similar among three cultivars. But contents of hexanal and pentanal in Jinpumkong 2 were less than that of Jinpumkong and Hwangkeumkong. Using GC-FID, Jinpumkong 2 had less contents of hexanal and pentanol than Hwangkeumkong in whole soy flour and defatted soy flour. In this study, LOX-deficient soybean cultivars showed less hexanal, pentanol and other compounds than the normal Hwangkeumkong. However quite amount of beany flavor compounds were identified in Jinpumkong and Jinpumkong 2. So further studies are required to characterize LOX isozymes, to understand the mechanisms of beany flavors production, and to develop some other methods for removing beany flavor.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권10호
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• pp.1701-1707
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• 2016

Lipoxygenase (LOX) is an industrial enzyme with wide applications in food and pharmaceutical industries. The available structure information indicates that eukaryotic LOXs consist of N terminus β-barrel and C terminus catalytic domains. However, the latest crystal structure of Pseudomonas aeruginosa LOX shows it is significantly different from those of eukaryotic LOXs, including the N-terminal helix domain. In this paper, the functions of this N-terminal helix domain in the soluble expression and catalysis of P. aeruginosa LOX were analyzed. Genetic truncation of this helix domain resulted in an insoluble P. aeruginosa LOX mutant. The active C-terminal domain was obtained by dispase digestion of the P. aeruginosa LOX derivative containing the genetically introduced dispase recognition sites. This functional C-terminal domain showed raised substrate affinity but reduced catalytic activity and thermostability. Crystal structure analyses demonstrate that the broken polar contacts connecting the two domains and the exposed hydrophobic substrate binding pocket may contribute to the insoluble expression of the C terminus domain and the changes in the enzyme properties. Our data suggest that the N terminus domain of P. aeruginosa LOX is required for its soluble expression in E. coli, which is different from that of the eukaryotic LOXs. Besides this, this N-terminal domain is not necessary for catalysis but shows positive effects on the enzyme properties. The results presented here provide new and valuable information on the functions of the N terminus helix domain of P. aeruginosa LOX and further improvement of its enzyme properties by molecular modification.

• 산업식품공학
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• 제15권3호
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• pp.209-213
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• 2011

대두에서 산패취를 발생시키는 lipoxygenase 효소를 비가열 전처리 방법인 초고압 처리 방법을 이용하여 효소의 활성도의 변화를 확인하였다. 연구 결과 초고압 처리에 의해 lipoxygenase 효소의 활성도가 감소하는 것을 확인하였다. 또한 lipoxygenase 효소의 활성도 감소에 의해 대두의 저장성에 미치는 영향을 확인하기 위해 국산 대두와 연해주대두를 이용하여 저장 실험을 실시하였다. 실험 결과 국산대두의 경우 초고압 처리에 의해 lipoxygenase 효소의 활성도가 감소하였으나 TBA가에 영향을 주는 자동산화등의 화학반응에 의해 TBA가가 지속적으로 증가함을 보여주었다. 그러나 연해주 대두의 경우에는 초고압 처리를 한 시료의 TBA가의 증가정도가 상대적으로 낮게 측정된 것을 확인하였다. 이는 연해주 대두가 항산화 성분을 국산콩에 비하여 많이 포함하고 있어 초고압 처리에 의한 lipoxygenase 효소의 불활성과 함께 항산화 성분의 영향으로 TBA가의 저장 중 증가 정도가 낮게 측정된 것으로 판단되어진다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권10호
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• pp.1629-1637
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• 2013

Lipoxygenase(LOX)가 결핍된 non-GM콩인 개척#1(검정콩, LOX2,3-free), 개척#2(황색콩, LOX2,3-free) 및 진양콩(황색콩, LOX1,2,3-free)의 이화학적 특성과 두부 수율을 LOX가 존재하는 태광콩(황색콩, LOX1,2,3-present)과 비교하였다. 콩의 길이 및 백립중은 태광콩에 비해 개척#1이 유의적인 차이로 컸으며, 황색콩에서는 LOX가 결핍된 품종이 태광콩보다 크기 및 중량이 다소 작았다. 콩을 12시간 동안 수침한 후 콩의 중량 증가율은 217.07~226.55%로 개척#2가 유의적으로 높았다. 전체적인 색차(${\Delta}E$)는 개척#1이 유의적으로 높았으며, 3종의 황색콩은 시료 간에 비슷한 경향이었다. 조지방 함량은 태광콩이 17.30%로 유의적으로 높았으며, LOX가 결핍된 콩은 13.71~14.66%로 시료 간에 유의차가 없었다. 조단백질 함량은 개척#1(34.79%)이 타시료(32.93~33.47%)에 비해 유의적으로 높았다. 구성아미노산 함량은 모든 시료에서 glutamic acid의 함량이 가장 높았으며, 총량은 개척#1이 32.42 g/100 g으로 가장 많았고 개척#2와 태광콩은 비슷한 함량이었다. 이소플라본 함량은 LOX가 결핍된 콩이 태광콩에 비해 더 많았으며, 특히 개척#1(1672.54 ${\mu}g/g$)에서 가장 높았다. 콩의 총 페놀 함량은 개척#1이 276.91 mg/100 g으로 가장 높았으며, 플라보노이드 함량은 개척#1(26.93 mg/100 g)이 타 시료에 비해 2.6~2.8배 정도 높았다. DPPH, ABTS 라디칼 소거활성 및 환원력은 개척#1이 타 시료에 비해 높았다. Non-GM콩으로 제조한 두부의 수율은 개척#2에서 가장 높았다. 황색콩인 개척#2는 이화학적 특성 및 항산화 활성 측면에서 태광콩과 유사하였고 두부 수율이 높아 두부 제조에 적합한 품종인 것으로 사료된다.

• 한국육종학회지
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• 제51권3호
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• pp.190-200
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• 2019

벼의 Lipoxygenase-3 (LOX-3) 결핍은 벼의 저장 후 고미취 발생 저감에 효과가 있는 것으로 보고되었다. 우리나라 밥쌀용 품종의 저장 후 품질 향상을 위해 대면적 재배품종인 새누리 유전배경에 LOX-3가 결핍된 자포니카 근동질계통 개발을 위한 육종사업이 수행되었다. 1차 육종단계에서는 다우담을 LOX-3 결핍 수여친으로 활용하여 신동진과 1회 여교배 후 발색반응을 통해 LOX-3 결핍 계통을 선발하였고 약배양을 통해 조기에 고정계통 HR27873-AC12를 육성하였다. 2차 육종단계에서는 HR27873-AC12를 LOX-3 수여친으로 하고 새누리를 반복친으로 하여 1회 여교배 후 분자표지 선발과 농업형질에 대한 표현형 선발을 통해 HR28896-31-3-1-1 (이하 HR28896)를 선발하였다. 1, 2차 단계에서 육성된 HR27873-AC12와 HR28896 계통은 LOX-3가 결핍되어 있으나 재배품종으로 활용하기에는 열악형질이 수반되어 있었다. 3차 육종단계에서 HR28896계통과 새누리를 다시 교배하여 분자표지 선발과 표현형에 대한 강한 선발압을 적용하여 최종적으로 BC₂F₇세대 HR30960-186-2-1-2-1를 선발하여 전주624호로 계통명을 부여하였다. 분자표지 검정 결과 전주624호는 LOX-3가 결핍된 것으로 확인되었다. 전주624호는 중만생종으로 단간 내도복 직립초형에 벼흰잎마름병 및 줄무늬잎마름병에 저항성 계통으로 새누리와 농업형질 특성이 비슷하였다. 전주624호의 수량구성요소는 새누리와 대부분 같았으나 현미 천립중이 유의하게 감소하였고 수량성은 다소 낮았다. 전주624호의 외관품위는 새누리에 비해 좋았고 식미 특성은 비슷하였다. 406개 KASP 마커를 이용한 유전배경 분석 결과 전주624호는 새누리의 유전배경을 95.8% 회복하여 근동질계통으로 판단되었다. 전주624호는 새누리 품종 배경의 LOX-3가 결핍된 자포니카 근동질계통으로 최초 수여친인 다우담의 열약 형질 수반문제를 극복하였으며 새누리와 비슷한 농업형질 특성과 유전배경을 가지고 있어 저장 후 품질 향상을 위한 실용적인 재배품종, lox-3 도입을 위한 교배모본 및 유전자 효과 구명을 위한 유전재료로 활용될 것으로 기대된다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제28권4호
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• pp.191-195
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• 2004

본 연구는 교잡종자 형질의 특성을 살펴보고 발아과정중 온도가 배의 신장에 미치는 영향과 종간의 종자내 배유의 단백질 함량 및 발아 과정중 종자 LOX 활성에 대하여 조사한 결과는 다음과 같다. 종자의 무게는 $F_{1}>BC_{1}F_{1}>$ 미국삼 > 고려인삼 순으로 종간에 큰 차이가 있었고, 배생장율은 $F_{1}$의 종자가 미국삼이나 고려인삼보다 양호하였다. 고려인삼, 미국삼 및 $F_{1}$ 종자는 $5^{\circ}C$에서 60일간 저온처리한 종자가 $90{\%}$내 외의 배신장을 하였고, $BC_{1}F_{1}$ 종자는 배생장율은 $79.2{\%}$로 다소 불량하였다. 온도 처리별 고려인삼과 미국삼의 배생장율은 $5^{\circ}C$에 파종한 종자들이 $25^{\circ}C$에 파종한 종자보다 양호하게 신장되었다. 종간의 LOX의 효소(specific activity)활성은 저온처리 종자$5^{\circ}C$에의 경우 고려인삼 종자의 활성이 $0.106({\Delta}A234/min/ml)$, 미국삼 0.092, 잡종 $F_{1}\;0.107,\;BC_{1}F_{1}\;0.066$이었다. 종간의 LOX의 특정 효소 반응은 저온처리받은 종자$(5^{\circ}C)$가 $25^{\circ}C$에 파종한 종자보다 두 품종 모두 활성이 2배정도 높았다. $5^{\circ}C$ 파종후 60일 처리 종자는 0.106, 70일 처리 종자는 0.123, 80일 처리 종자는 0.179로서 종자가 발아하는 과정에서 활성이 높았다. 종자내의 단백질 함량은 $5^{\circ}C$와 $25^{\circ}C$에서 전반적으로 고려인삼 종자가 미국삼 종자 보다 단백질 함량이 높았다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.69-69
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• 2017

Due to the lack in storage facility, considerable amount of rice is stocked in the open air, which causes increased stale flavor and deteriorates palatability and merchantable quality. Lipoxygenase-3(LOX-3) is involved in the production of volatile constituents in stored rice, and the development of stale flavor is delayed in LOX-3 null rice. LOX activity in the rice grain is localized in bran fraction and the tropical Japonica cultivar 'Dawdam' was reported that the absence of LOX-3 is inherited as a simple recessive trait. Also, it was reported that the peroxidation of unsaturated fatty acids occurs at lower levels in the 'Dawdam' bran fraction during storage than in rice varieties with LOX-3. This study was conducted to develop LOX-3 null rice lines using 'Dawdam' and investigate changes of physicochemical properties of the lines stored at different storage temperatures and periods. So we analyzed texture, toyo glossiness value, germination rate and lipoxygenase activity of 15 LOX-3 null rice lines on the condition of which rough rice had been stored at different temperatures (high temperature condition at $35^{\circ}C$ and low temperature condition at $15^{\circ}C$ for 4months. Hardness and stickiness of the lines tendered to be increased when it was stored at high temperature and adhesiveness, springiness, cohesiveness and chewiness was not considerably different according to storage temperatures and periods. The germination rate of HR29062-B-98-2-1-B among LOX-3 null rice lines was higher than another lines, 99.3, 94.0% after 4months stored at low temperature and high temperature, respectively. The lipoxygenase activity was 3,304, 1,601unit/mg protein after 4months stored at low temperature and high temperatures, respectively. So, it is thought that this line will be useful to breed rice varieties with high storability after tested on agricultural traits.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제21권2호
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• pp.215-223
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• 2014

LOX 결여 콩(개척#1, 개척#2 및 진양)과 일반콩(태광)으로 만든 두부의 이화학적 특성 및 항산화 활성을 비교하였다. 두부의 무기물 함량은 대조구에 비해 진양 두부에서 훨씬 높은 함량이었다. 경도 및 검성은 대조구에 비해 LOX 결여 콩 두부에서 유의적으로 높았다. 두부의 맛, 풍미를 포함한 전체적인 기호도는 개척#2 두부가 다소 높게 평가되었다. 두부의 이소플라본 함량은 대조구에 비해 LOX 결여 콩 두부에서 높았다. 두부의 총 페놀 함량은 대조구와 개척#1 및 개척#2 두부에서 비슷한 수준이었으며, 플라보노이드 함량은 대조구에 비해 개척#1 두부는 2.6배, 개척#2 두부는 1.4배 높았다. 두부의 항산화 활성은 개척#1 두부에서 가장 높았으며, 다음으로 개척#2 두부였다. $4^{\circ}C$에서 15일 저장하는 동안 두부 침지액의 탁도는 점차 증가하였는데, 저장 15일 경과 후 개척#1 및 #2 두부는 태광 두부에 비해 유의적으로 낮았다. LOX가 결여된 개척#1 및 #2 두부는 이소플라본 및 총 페놀 함량이 태광 두부에 비해 높아 항산화 활성 및 저장 안정성에 효과적이었으며, 특히 개척#2 두부는 전체적인 기호도가 높아 LOX 결여 콩 품종이 두부 가공에 적합할 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제5권2호
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• pp.14-14
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• 1995

The effect of lipoxygenase (LOX) on the oxidation and co-oxidation of lipid fraction was studied in the model system of rainbow trout. For the reaction in model system 1 g of lipid fraction and 50mL of enzyme extract(LOX, 140 unit in 50mL phosphate buffer solution at pH 7,4)), which were obtained from rainbow trout, were homoginized in the presence of Tween 20 and kept at 23$\circ$C for 3 days. The activity of LOX was decreased to 43% of initial level during the reaction in the model system. The initial composition of rainbow trout lipid was showed to be consisted of trigliceride(TG;82%) and free fatty acid(FFA;0.1%), while this converted to 59% of TG and 20% of FIFA, respectively after reaction in model system. Change of fatty acid composition was also observed and the content of linoleic acid, one of the major fatte acids, was decreased to 13% from 54% in the content of total fatty acids after reaction. The carotenoids in rainbow trout were composed of 0.4% $\alpha$-carotene, 1.6% $\beta$ -carotene, 80% canthaxanthin, 7% lutein and 11% zeaxanthin, thus the canthaxanthin was the major component. This canthaxanthin was the most degraded carotenoid by lipoxygenase catalyzed co-oxidation during the reaction. On the other hand the tocopherol isomers found in the rainbow trout were $\alpha$ and $\beta$ -tocopherol, and $\alpha$-tocopherol had a higher degradation rate by the lipoxygenase catalyzed co-oxidation than of $\beta$-tocopherol in the reaction of model system.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제21권6호
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• pp.664-670
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• 1998

The role of intracellular $Ca^{2+}$, in the regulation of tumor cell proliferation by products of arachidonic acid (AA) metabolism was investigated using U-373 MG human as trocytoma cells. Treatment with nordihydroguaiaretic acid (NDGA), a lipoxygenase (LOX) inhibitor, or caffeic acid (CA), a specific 5-LOX inhibitor, suppressed proliferation of the tumor cells in a dose-dependent manner. However, indomethacin (indo), a cyclooxygenase (COX) inhibitor, did not significantly alter proliferation of the tumor cells. At anti-proliferative concentrations, NDGA and CA significantly inhibited intracellular $Ca^{2+}$ release induced by carbachol, a known intracelluar $Ca^{2+}$ agonist in the tumor cells. Exogenous administration of leukotriene $B_4(LTB_4)$, an AA metabolite of LOX pathway, enhanced proliferation of the tumor cells in a concentration-dependent fashion. In addition, $LTB_4$, induced intracelluar $Ca^{2+}$ release. Intracellular $Ca^{2+}$-inhibitors, such as an intracellular $Ca^{2+}$ chelator (BAPTA) and intracellular $Ca^{2+}$-release inhibitors (dantrolene and TMB-8), significantly blocked the LTB4-induced enhancement of cell proliferation and intracellular $Ca^{2+}$ release. These results suggest that LOX activity may be critical for cell proliferation of the human astrocytoma cells and that intracelluar $Ca^{2+}$ may play a major role in the mechanism of action of LOX.