• 제목/요약/키워드: polymannuronate

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Precipitation of cations by alginate, polyguluronate and polymannuronate

  • 정대영;서형필;이동수;변재형;이진우
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2000년도 추계학술발표대회 및 bio-venture fair
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    • pp.495-499
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    • 2000
  • The relative affinity of seaweed alginate, polyguluronate and polymannuronate for cations was investigated. The cations used in this study were $Ca^{2+}$, $Cd^{2+}$, $Co^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Fe^{3+}$, $Hg^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Mn^{2+}$, $Pb^{2+}$, $Rb^{1+}$, $Sr^{2+}$ and $Zn^{2+}$. The ability of cations to precipitated polymers was determined as the relative affinity of seaweed alginate, polyguluronate and polymannuronate for cations. The relative affinity of polymers for cations in order are as follow: Seaweed alginate: $Fe^{3+}$,$Cu^{2+}$,$Cd^{2+}>Pb^{2+}>Co^{2+}$,$Zn^{2+}>Ca^{2+}>Sr^{2+}$,$Rb^{1+}>Mn^{2+}>Mg^{2+}$,$Hg^{2+}$ Ployguluronate:$Fe^{3+}$,$Cu^{2+}$,$Cd^{2+}>Ca^{2+}$,$Co^{2+}$,$Pb^{2+}>Sr^{2+}$,$Rb^{1+}$,$Zn^{2+}>Hg^{2+}$,$Mn^{2+}>Mg^{2+}$ Polymannuronate:$Fe^{3+}$,$Cd^{2+}$,$Cu^{2+}>Ca^{2+}$,$Pb^{2+}>Zn^{2+}$,$Rb^{1+}$$Sr^{2+}$,$Hg^{2+}>Co^{2+}>Mn^{2+}>Mg^{2+}$

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알긴산, 폴리글루론산 및 폴리만뉴론산에 의한 금속이온의 흡착 (Biosorption of Metal Ions by Seaweed Alginate, Polyguluronate, and Polymannuronate)

  • 장대영;손창우;김성구;김이준;정정한;이진우
    • 생명과학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.553-560
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    • 2009
  • $P_{1/2}$ 값을 참고로 비교한 알긴산, 폴리글루론산 및 폴리만뉴론산의 금속이온들에 대한 상대적인 친화성은 다음과 같다; 1) 알긴산: $Cu^{2+}$ > $Cd^{2+}$ > $Pb^{2+}$ > $Fe^{3+}$ >> $Zn^{2+}$ > $Sr^{2+}$ > $Ca^{2+}$ > $Co^{2+}$ >> $Cr^{6+}$ > $Mn^{2+}$ >> $Hg^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Rb^+$, 2) 폴리글루론산: $Cd^{2+}$ > $Cu^{2+}$ > $Pb^{2+}$ > $Fe^{3+}$ >> $Ca^{2+}$ > $Sr^{2+}$, $Zn^{2+}$, $Co^{2+}$ >> $Mn^{2+}$ > $Cr^{6+}$ >> $Hg^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Rb^+$, 그리고 3) 폴리만뉴론산: $Cd^{2+}$, $Cu^{2+}$ > $Fe^{3+}$ > $Pb^{2+}$ > $Ca^{2+}$ > $Zn^{2+}$ > $Sr^{2+}$ > $Co^{2+}$ > $Cr^{6+}$ >> $Mn^{2+}$ >> $Hg^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Rb^+$. 알기산 1 g에 흡착하는 $Cd^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Fe^{3+}$, $Pb^{2+}$, 및 $Zn^{2+}$의 양은 $363.5{\pm}45.0$, $226.3{\pm}9.2$, $1,299.4{\pm}$81.3, 500.7${\pm}$27.7 및 165.9${\pm}$11.4 mg이었으며, 폴리글루론산 1g에 흡착하는 $Cd^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Fe^{3+}$, $Pb^{2+}$, 및 $Zn^{2+}$의 양은 354.5${\pm}$26.5, 177.6${\pm}$8.7, 1,288.6${\pm}$60.1, 424.0${\pm}$7.4 및 140.2${\pm}$28.5 mg이었으나, 폴리만뉴론산 1 g에 흡착하는 $Cd^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Fe^{3+}$, $Pb^{2+}$, 및 $Zn^{2+}$의 양은 329.0${\pm}$10.3, 226.9${\pm}$1.9, 1,635.6${\pm}$11.1, 419.8${\pm}$12.6 및 251.0${\pm}$49.1 mg이었다. 폴리만뉴론산은 알긴산보다 높은 용해도와 폴리글루론산보다 높은 금속이온에 대한 친화성 때문에 독성이 높은 중금속이나 경제성이 높은 금속을 선택적으로 분리하는 데 사용할 수 있을 것이다.

유기산에 의해 가수분해된 알긴산에서 폴리만뉴론산과 폴리글루론산을 분리하는 간단한 방법 (A Simple Method for Isolation of Polymannuronate and Polyguluronate from Alginate Hydrolyzed by Organic Acids)

  • 이동수;신명교;변재형;이진우
    • 생명과학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.34-39
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    • 2009
  • 분자량이 1,283 kDa인 알긴산을 0.4 M 유기산을 사용하여 $100^{\circ}C$에서 3시간 반응시켜 가수분해하였다. 유기산에 의하여 가수분해된 알긴산의 분자량은 7.5에서 53.2 kDa이었다. 유기산으로 가수분해된 알긴산을 구성하는 만뉴론 산과 글루론산의 비율은 가수분해하지 않은 알긴산과 비교하여 큰 차이가 없었다. 사용한 유기산 중에서 알긴산을 가수분해하는 가장 효과적인 유기산은 초산이었다. 사용한 초산의 농도 및 반응시간이 증가할수록 가수분해된 알긴산의 분자량은 감소하였다. 본 연구를 통하여 가수분해된 알긴산의 분자량과 초산의 농도 및 반응시간과의 상관관계를 나타내는 관계식을 구하였다. 초산으로 가수분해한 알긴산의 pH를 조절하여 폴리만뉴론산과 폴리글루론산을 분리하였다. 초산과 반응하는 시간이 증가할수록 폴리만뉴론산에 존재하는 만뉴론산의 비율은 증가하였다. 폴리만뉴론산에 존재하는 만뉴론산의 비율은 $100^{\circ}C$에서 0.4 M 초산과 1시간, 3시간 및 5시간 반응하였을 경우에 각각 75%, 90% 및 98%이었다.

섭취방법에 의한 polymannuronate의 생리효과 비교

  • 김인혜;이동수;남택정
    • 한국어업기술학회:학술대회논문집
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    • 한국어업기술학회 2003년도 춘계 수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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    • pp.107-108
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    • 2003
  • 갈조류 알긴산은 혈청 지질 조성의 개선효과 등 기능성과 관련하여 많은 보고들이 있다. 흰쥐에 대한 급이 실험에서 알긴산이 혈청 및 간장 지질의 콜레스테롤 농도를 현저히 감소 시킨다고 하였고, 건조 다시마 분말을 흰쥐에 급이한 결과 체중과 사료의 소화율이 감소하고 소장, 대장 및 맹장 등의 소화기관의 증대 및 체중과 사료의 소화율 감소에도 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. (중략)

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해양미생물 Streptomyces sp. M3로부터 alginate lyase의 클로닝 및 발현 (Cloning and Expression of Alginate Lyase from a Marine Bacterium, Streptomyces sp. M3)

  • 김희숙
    • 생명과학회지
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    • 제19권11호
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    • pp.1522-1528
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    • 2009
  • 알긴산을 분해하기 위하여 갈조류로부터 분해활성이 있는 해양미생물을 분리하였다. 분리된 균주의 16S ribosomal DNA를 분석한 결과 이전에 보고했던 ALG-5 균주와 비슷한 Streptomyces sp.에 속하는 것으로 나타났다. 상동성이 있는 염기서열로 고안한 특이적인 primer로 PCR을 행함로서 Streptomyces sp. M3의 새로운 alginate lyase 유전자를 클로닝하였다. M3 alginate lyase의 예상 아미노산 서열에는 N-terminal 영역에 YXRSELREM 서열과 C-terimnal 영역에 YFKAGXYXQ 서열이 보존되어 있었다. M3 alginate lyase 단백질의 homology model은 Corynebacterium sp. ALY-1으로부터 얻은 단백질인 alyPG와 같이 $\beta$-jelly roll fold를 main domain으로 가지고 있음이 나타났다. M3 alginate lyase 유전자를 가지는 재조합 E. coli의 세포균질액은 polymannuronate block보다는 polyguluronate block에 대하여 높은 분해력을 가지고 있었다. 아미노산 서열 다중정열 및 homology modeling으로부터 얻은 결과는 M3 alginate lyase가 Family PL-7으로 분류될 수 있음을 말해 준다.

알긴산을 분해하는 해양미생물인 Sphingomonas sp. MJ-3 균주의 올리고알긴산 분해효소의 상동성 모델링 및 특성연구 (Homology Modeling and Characterization of Oligoalginate Lyase from the Alginolytic Marine Bacterium Sphingomonas sp. Strain MJ-3)

  • 김희숙
    • 생명과학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.121-129
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    • 2015
  • 알긴산은 미역이나 다시마 같은 갈조류의 세포벽에 존재하거나 또는 특정 박테리아들이 biofilm을 만들기 위하여 생산하는 L-${\alpha}$-guluronate 및 D-${\beta}$-mannuronate로 구성된 산성다당류이다. 전보에서 보고한 Sphingomonas sp. MJ-3의 외부 분해효소인 올리고알긴산 분해효소(oligoalginate lyase, MJ3-Oal)는 효소단백질의 N-terminal 영역에 내부 알긴산 분해효소인 polyM 분해효소의 단백질 서열과 상동성을 가지고 있었다. 본 실험에서는 MJ3-Oal이 외부 분해효소 활성뿐 만 아니라 내부 분해효소 활성도 함께 가지는 효소인지 알기 위하여 Saccharophagus degradans 2-40T 유래 올리고알긴산 분해효소인 Alg17c의 결정구조와 상동성 모델링을 행하였으며 기질과 수소결합을 할 것으로 예상되는 잔기 중 426번째 아미노산인 tyrosine을 구조가 비슷한 phenylalanine으로 돌연변이시키고 알긴산 분해양상을 wild type과 비교하였다. MJ3-Oal의 FPLC 결과를 보면 처음에는 이당류, 삼당류 등 올리고머가 증가하다가 최종적으로 단당류로 전환되었으나 Tyr426Phe 돌연변이 효소의 FPLC profile은 외부 분해활성만 나타내었다. 또한 $^1H$-NMR spectra 역시 MJ3-Oal은 polyM block 또는 polyMG block의 내부결합을 분해하는 활성을 나타내었다. 이와 같은 결과들은 Sphingomonas sp. MJ-3 유래 올리고알긴산 분해효소는 외부 분해효소 활성 및 내부 분해효소 활성 모두 가질 가능성을 뒷받침해 준다.

3T3-L1 지방세포 내의 Leptin에 미치는 Polymannuronates의 영향 (The Effects of Polymannuronates on Leptin in 3T3-L1 Adipocytes)

  • 김인혜;남택정
    • 한국수산과학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.372-379
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    • 2004
  • This study evaluated polymanuronates on the differentiation of 3T3-L1 adipocytes. Polymannuronates increased glucose utilization and reduced the accumulation of triglycerides in the cells. The differentiation showed the same results as Oil red O staining. Also, the polymannuronates inhibited GPDH activity as a result of the restrained adipogenesis promotion process in 3T3-L1 adipocytes. The addition of the differentiation promotion factor to 3T3-L1 promoted the differentiation of adipocytes and increased the expression of the leptin level. However the addition of polymannuronates inhibited differentiation of adipocytes and the leptin secretion level in cells by checking the leptin protein level in the culture media. As well as this, it also inhibited the transcriptional mechanism and leptin mRNA expression. These results suggest that the addition of polymannuronates improves the physiological function of 3T3-L1 cells by reducing the accumulation of triglyceride and GPDH activity, and the repressing expression of leptin at a molecular level.