• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권3호
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• pp.518-524
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• 2010

A mannanase gene (man26B) was obtained from a sea bacterium, Paenibacillus sp. BME-14, through the constructed genomic library and inverse PCR. The gene of man26B had an open reading frame of 1,428 bp that encoded a peptide of 475- amino acid residues with a calculated molecular mass of 53 kDa. Man26B possessed two domains, a carbohydrate binding module (CBM) belonging to family 6 and a family 26 catalytic domain (CD) of glycosyl hydrolases, which showed the highest homology to Cel44C of P. polymyxa (60% identity). The optimum pH and temperature for enzymatic activity of Man26B were 4.5 and $60^{\circ}C$, respectively. The activity of Man26B was not affected by $Mg^{2+}$ and $Co^{2+}$, but was inhibited by $Hg^{2+},\;Ca^{2+},\;Cu^{2+},\;Mn^{2+},\;K^+,\;Na^+$, and $\beta$-mercaptoethanol, and slightly enhanced by $Pb^{2+}$ and $Zn^{2+}$. EDTA did not affect the activity of Man26B, which indicates that it does not require divalent ions to function. Man26B showed a high specific activity for LBG and konjac glucomannan, with $K_m,\;V_{max}$, and $k_{cat}$ values of 3.80 mg/ml, 91.70 ${\mu}mol$/min/mg protein, and 77.08/s, respectively, being observed when LBG was the substrate. Furthermore, deletion of the CBM6 domain increased the enzyme stability while enabling it to retain 80% and 60% of its initial activity after treatment at $80^{\circ}C$ and $90^{\circ}C$ for 30 min, respectively. This finding will be useful in industrial applications of Man26B, because of the harsh circumstances associated with such processes.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제32권11호
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• pp.1734-1744
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• 2019

Objective: In this study, two glycosidases (XMosidases), ${\beta}$-xylosidase and ${\beta}$-mannosidase, were investigated on their in vitro hydrolysis activities of feed and on the improvement of growth performance in vivo in weanling pigs. Methods: Enzyme activities of XMosidases in vitro were evaluated in test tubes and simulation of gastric and small intestinal digestion, respectively, in the presence of NSPase. In vivo study was performed in 108 weaned piglets in a 28-d treatment. Pigs were allotted to one of three dietary treatments with six replicate pens in each treatment. The three treatment groups were as follows: i) Control (basal diet); ii) CE (basal diets+CE); iii) CE-Xmosidases (basal diets+ CE+${\beta}$-xylosidase at 800 U/kg and ${\beta}$-mannosidase at 40 U/kg). CE was complex enzymes (amylase, protease, xylanase, and mannanase). Results: In vitro XMosidases displayed significant activities on hydrolysis of corn and soybean meal in the presence of non-starch polysaccharide degrading enzymes (xylanase and ${\beta}$-mannanase). In vitro simulation of gastric and small intestinal digestion by XMosidases showed XMosidases achieved $67.89%{\pm}0.22%$ of dry matter digestibility and $63.12%{\pm}0.21%$ of energy digestibility at $40^{\circ}C$ for 5 hrs. In weanling pigs, additional XMosidases to CE in feed improved average daily gain, feed conversion rate (p<0.05), and apparent total tract digestibility of crude protein (p = 0.01) and dry matter (p = 0.02). XMosidases also altered the gut bacterial diversity and composition by increasing the proportion of beneficial bacteria. Conclusion: Addition of a complex enzyme supplementation (contained xylanase, ${\beta}$-mannanase, protease and amylase), XMosidases (${\beta}$-xylosidase and ${\beta}$-mannosidase) can further improve the growth performance and nutrient digestion of young pigs.

• 한국생명과학회:학술대회논문집
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• 한국생명과학회 2008년도 제49회 학술심포지움 및 국제학술대회
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• pp.89.2-89.2
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• 2008

• 한국균학회지
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• 제17권3호
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• pp.154-160
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• 1989

핵전이 기술을 이용하여 Aspergillus nidulans에서의 종내잡종들을 얻어내고 이들의 섬유질 분해효소계 활성 및 핵형분석을 통하여 이 방법에 의한 균주개량의 가능성을 조사하였다. A. nidulans 야생균주와 영양요구성 돌연변이주 FGSC 475로부터 추출한 핵을 FGSC 514의 원형질체에 각각 전이시킨 결과 4.8% 및 10.1%의 잡종형성율을 나타냄으로써, 0.6%의 융합빈도를 보인 원형질체 융합법보다 핵전이법이 잡종형성에 더 효과적임을 알 수 있었다. 또한 형성된 잡종들에서 cellulase및 xylanase system과 mannanase 중 일부분의 효소성분의 활성이 향상된 균주가 분리되어 이 방법에 의한 우수 섬유질분해 균주개발의 가능성을 확인할 수 있었으며, 형성된 잡종의 핵형은 이배체 또는 이수체로 분석되었다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제66권2호
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• pp.398-411
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• 2024

Upregulation of the nutritional value of feed is the major target of various studies in the livestock industry, and dietary enzyme supplementation could aid in digesting the nondegrading nutrients of grains in feed ingredients. Dried distillers' grains with solubles (DDGS) is a byproduct of the fermentation process in the beverage industry and can be used as a large supply source of fiber in feed. Therefore, we conducted an experiment with male broiler chickens to investigate the effect of various types of enzymes on DDGS and compare the efficacy of single enzyme and multienzyme complexes on growth performance and gut environments in broiler chickens. We used 420 1-day-old broiler chickens (Ross 308), and they were allotted into 4 dietary treatments with seven replications (CON, corn-soybean meal [SBM] diet; NC, DDGS supplemented diet; SE, 0.05 % of mannanase supplemented DDGS-based diet; MC, 0.10% of multienzyme complex (mannanase and xylanase, glucanase) supplemented DDGS-based diet. The dietary exogenous enzyme in the DDGS-supplemented diet could improve growth performance as much as the growth of the control group, and digestibility of dry matter, crude protein, and gross energy were significantly increased by enzyme addition in groups of chicks fed DDGS-supplementation diet. Moreover, the populations of pathogenic bacteria, coliforms, and Bacteroidetes were significantly decreased by enzyme supplementation, which might lead to improved gut mucus-secreting cells and inflammatory cytokines in the jejunum. Collectively, dietary single enzyme and multienzyme complexes could improve gut environments, including intestinal immune responses and gut microbial population, and lead to improvement of growth performance in broiler chickens.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제49권4호
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• pp.491-500
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• 2007

세계적으로 축산 폐수로 인한 환경오염 문제는 매우 심각하게 거론되어져 왔으며 특히 네덜란드, 덴마크, 영국 등과 같은 축산 선진 국가에서의 연구는 매우 심도 있게 이루어져 왔다. 우리 나라의 경우도 최근 들어 축산업이 대규모 전업화 혹은 기업화 되면서 가축이 배설하는 분뇨가 심각한 수질 및 토양 오염원이 됨에 따라, 정부는 이들 축산 폐수를 억제하기 위한 일환으로 환경 시행법을 법률화하고 있다. 또한 농림수산부는 시설 개선과 축산 폐수의 처리를 위한 시설 지원에 많은 노력을 기울이고 있다. 특히 환경청이나 환경 관련 단체의 활동이 강화되면서 일반 국민의 수질오염에 대한 관심이 고조되고 있는 가운데 이에 부응하는 축산인들의 자체 노력이 가세하여 축산 폐기물로부터 발생하는 수질오염에 대한 경각심은 초미의 관심사로 대두되고 있다. 동물의 품종의 개량과 함께 생산성을 저해하는 각종 질병의 예방, 치료 약제, 성장 촉진 및 사료 효율을 개선할 수 있는 물질이 사료첨가제로 개발되어 사용되었다. 동물의 성장 능력을 향상시키고 사료 효율을 개선하기 위하여 사용되는 물질로서는 항생제(Thrasher, 1968), 효소제(권 등, 2003), 호르몬제(Chung, 1990) 등이 있으며, 최근에는 축산악취저감 및 사료 효율개선 등을 위한 생균제에 관한 연구(박 등, 2001; 길 등, 2004)가 진행되고 있다. 하지만, 양돈 산업에 있어 생산성 향상뿐만 아니라 환경 친화적인 축산을 위하여 양돈을 하면서 발생하는 오염 물질을 감소시키는 것이 가장 시급한 문제로 대두됨에 따라 질소의 배설량을 줄이기 위해서는 저단백질 사료를 급여하거나 단백질 소화율을 개선시킬 수 있는 소화효소제나 미생물제제, 효모제, 생균제 등을 이용하여 배설량 및 질소의 배출량을 감소시킨다는 연구들이 있었으며(민 등, 1992; Park 등, 1994), Sutton 등(1999)과 Shriver 등(2003)은 사료내 단백질 수준을 낮추고, 합성아미노산을 급여함으로써 질소 배설량을 감소시켰다고 보고하였다. 따라서 본 연구에서 친환경적인 사료 개발은 사료 효율 및 영양소 소화율의 개선, 분뇨내 질소 배출량 및 악취 발생량을 감소시킬 수 있는 저공해 사료 개발에 대하여 연구하고자 하였다. 저공해 사료 개발에 대한 시험에서는 육성돈의 사료에서 대사에너지 함량을 낮추고, α-1, 6-galactosidase와 β-1,4-mannanase를 포함한 복합 효소제를 첨가하여 성장 능력 및 소화율에 미치는 영향을 알아보고자 시험을 실시하였다. 사료내 낮은 CP의 함량과 복합 생균제를 첨가 급여 성장능력, 질소배설량 및 악취발생량에 미치는 영향을 조사하기 위하여 실시하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제44권3호
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• pp.370-375
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• 2016

가정식 된장에서 mannanase 생산균으로 분리된 Bacillus sp. YB-1401와 B. amyloliquefaciens YB-1402로부터 2개의 xylanase 유전자가 대장균으로 클로닝 되었으며 그 염기서열이 결정되었다. 두 xylanase 유전자는 213개 아미노산 잔기의 단백질을 코드하는 642 nucleotides로 동일하게 구성되었다. Xyn1401과 Xyn1402로 명명된 YB-1401과 YB-1402 xylanase의 아미노산 배열은 127번째 잔기인 Asn과 Lys을 제외하고는 모두 동일하였고, glycosyl hydrolase family 11에 속하는 xylanase의 아미노산 배열과 상동성이 높았다. 두 효소의 signal peptide는 SignalP4.1 프로그램에 의해 아미노 말단의 28 잔기 배열로 동일하게 예측되었다. 두 효소는 91−94%가 재조합 대장균의 배양상등액에 존재하였으므로 대장균에서 효과적으로 분비되는 것으로 판단되었다. Xyn1401과 Xyn1402의 최적 반응조건은 50℃와 pH 6.0, 55℃와 pH 6.5로 각각 달랐으며 이로 보아 오직 한 개의 아미노 잔기의 차이가 온도와 pH에 따른 효소 활성에 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 또한 두 효소는 열안정성도 서로 약간 차이가 있었다.

• 한국식품과학회지
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• 제52권6호
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• pp.595-603
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• 2020

토란에 존재하는 점질다당의 새로운 이용방안을 모색하기 위하여 토란으로부터 다당을 분리하여 항보체 활성을 평가하고 구조 분석을 행하였다. 토란으로부터 분리한 조다당 CE를 이온교환수지와 Sephadex G-100 column를 이용하여 정제하였고, 그 중 수율과 활성이 양호한 CE-4a를 최종 획분으로 선정하였다. 초기 면역반응에 중요한 역할을 하는 보체계에 대한 토란 다당의 활성화 여부를 측정한 결과 양성대조군인 PSK에 준하는 강력한 항보체 활성을 보였고, 시료의 농도차이를 두어 실험한 결과 농도 의존적임을 알 수 있었다. CE-4a는 분자량 약 182.4 kDa의 다당체로 구성당 조성을 확인한 결과 Man, Gal 및 GalA를 높은 비율로 함유하고 있었다. 본 당쇄의 결합양식을 규명하기 위하여 methlyation analysis를 행한 결과 CE-4a는 terminal Galp. 3-linked-Galp, 4-linked Manp, 2,4,6-linked Manp를 포함한 총 10종의 결합으로 구성되어 있었다. 또한 CE-4a의 전체구조를 추정하기 위하여 endo-α-(1→4)-polygalacturonase, exo-α-galactosidase 및 endo-β-(1→4)-mannanase를 이용한 연속 가수분해 처리 및 해석을 행하였다. 결과를 종합하면, 토란 유래 다당 CE-4a는 (1→4)-mannan 주쇄로 존재하며 주쇄인 mannose의 C(O)6 위치에서 한가닥 또는 C(O)2, C(O)6 위치에서 동시에 두가닥의 측쇄가 연결되어 존재하고, 측쇄는 주로 galacto oligo당이 측쇄로 분지된 특징이 있음을 확인할 수 있었다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제21권7호
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• pp.1053-1058
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• 2008

A total of 392 twenty eight week-old laying hens was used to study the effects of dietary inclusion of solvent-extracted palm kernel cake (PKC) (0%, 12.5% and 25%) and enzyme (mixture of mannanase, ${\alpha}$-galactosidase and protease) supplementation (0 kg/t, 1 kg/t and 2 kg/t) on the performance of laying hens. The levels of PKC did not significantly influence nitrogen corrected true metabolizable energy (TMEn) of the diets. Enzyme-supplemented PKC had significantly higher AME and TMEn values than PKC diets with no enzyme supplementation. Dietary inclusion of 12.5% and 25% PKC in the diets of laying hens did not adversely affect mean egg production or daily egg mass. However, layers consumed significantly more PKC-based diets and had significantly poorer feed conversion ratios (FCR) than controls. However, the feed intake and FCR of hens provided the 12.5% PKC-based diets with enzyme supplementation at 1 kg/t did not differ from the controls. Dietary inclusion of PKC or enzyme did not affect eggshell quality, but egg yolk colour was significantly paler when layers were fed the 25% PKC diet.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제1권2호
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• pp.90-95
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• 1991

A ${\alpha}-galactosidase{\;}({\alpha}-D-galactoside$ galactohydrolase; EC 3.2.1.22) was purified from the culture filtrate of Penicillium purpurogenum by DEAE-cellulose column chromatography, gel filtration of Bio gel p-l00, and subsequent SP-Sephadex C-25 chromatography. The final preparation thus obtained showed a single band on polyacrylamide disc-gel and SDS-polyacrylamide gel electrophoresis. The molecular weight and isoelectric point were determined to be 63,000 and pH 4.0 by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis and isoelectric focusing, respectively. The galactosidase exhibited maximum activity at pH 4.5 and $55^{\circ}C$, and was stable between pH 2 and 5, and also stable up to $40^{\circ}C$. The enzyme activity was not affected considerably by treatment with other metal compounds except mercuric chloride and silver nitrate. Copra galactomannan was finally hydrolyzed to galactose, mannose and mannobiose through the sequential actions of the purified galactosidase and mannanase from the same strain. The enzyme hydrolyzed melibiose and raffinose, but not lactose.