• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.217-217
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• 2022

Pullulanase (PUL), a debranching enzyme, has been utilized in hydrolyzing the a-1,6 glucosidic linkages in starch, amylopectin, pullulan, as well as related oligosaccharides. It has also been indicated that PUL is a novel indicator of inherent RS (Resistant Starch) formation in rice. In this study, we performed haplotype analysis on 320 bred rice accessions, and additional 54 wild accessions were added to study genetic diversity along with other population-based analyses of the PUL gene. Through these investigations, we summarized a total of 10 functional (non-synonymous) SNPs from 7 different exons on chromosome 4. There were 10 haplotypes, of which only six haplotypes were functional, implicating different subpopulations. Diversity reduction was noticed in temperate japonica (0.0005) compared to the highest one (aus, 0.0154), illustrating their higher genetic differentiation by F_ST-value (0.926). The highest Tajima^ D value was observed in indica (3.6613), indicating PUL gene domestication signature under balancing selection, while the lowest Tajima's D value was found in temperate japonica (-2.2191) which might have undergone under positive selection and purified due to the excess of rare alleles. PCA, population structure, and phylogenetic analyses provide information on the genetic relatedness between and or among the cultivated subpopulations and the wild based on PUL genomic region.

• 한국작물학회지
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• 제43권3호
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• pp.141-146
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• 1998

Production of medicinal soybean [Glycine max (L.) Merrill], characterized with black seed, white stripe at hilum border, yellow cotyledon and small seed, is increasing with increasing consumption. The objective of this study was to investigate the chemical composition of medicinal soybean seed and to provide basic information, for the characterization of these soybeans among genetic resources. Forty-four lines of medicinal soybeans collected from Korea and two control cultivars, 'Hwangkeumkong' (Yellow seed coat) and 'Geomjeongkong l' (Black seed coat) were planted at the Research Farm of the College of Natural Resources, Korea University, located at Namyangju City on May 25, 1996. Seeds of these lines were harvested at full maturity and analyzed for protein, oil, sugar, starch and mineral contents. Mean protein and oil content of the medicinal line seeds were 42.6 and 16.1%, respectively, and those of the control cultivars were in the middle range for protein and oil content. However, sugar and starch content of the medicinal line seeds appeared to be in the lower range of the distributions compared to the control cultivars and were 10.0 and 1.68%, respectively. Mean P, K, Ca, and Mg contents of the seeds of medicinal soybean lines were 15.9, 21.5, 3.11, and 2.81 mg/g, respectively, indicating that these lines had higher P, K, and Mg and lower Ca contents when compared to the control cultivars. Mean Na and Fe contents were 671 and 224 mg/kg, respectively, showing lower Na and similar Fe contents. The observed results provided that chemical compositions of medicinal soybean were, on average, different from those of the general soybean cultivars.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제14권4호
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• pp.305-310
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• 1986

본 연구의 목적은 yeast중 glucoamylase를 분비하는 S. diastaticus와 발효성 효모인 S. cerevisiae 간의 세포융합을 하여 당화와 발효의 두 공정을 단일화하는데 있다. 각각의 Parental protoplast를 1:1로 섞은 후 PEG(M W. 4,000) 30%와 10mM CaCl$_2$용액으로 fusion시킨 결과 $10^{-4}$~$10^{-5}$ 빈도였으며, 총 fusant중 HSDD의 경우 24%, HSDM은 36.8%가 2 회의 subculture로 친주 유리의 auxotrophic cell로 segregation하였고, glucoamylase 생성 균주 중 HSDD는 9.7%, HSDM은 12.7%만이 S. diastaticus 야생주 수준의 효소 생성을 보였다. 이들 fusant의 특징을 조사해 본 바 원 Parent보다 세포의 크기가 클 순 아니라 DNA함량도 많았으며 S. cerevisiae가 spore을 전혀 형성하지 못한데 반해 융합체들은 spore을 잘 형성하였다. 이들의 fusant중 유전안정성 이 높고 glucoamylase 생성능도 강한 HSDD-170과 HSDM-119를 최종적으로 선별하였다.

• 산업식품공학
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• 제14권1호
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• pp.7-13
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• 2010

호열성 미생물을 검토하기 위하여 전국 각지로부터 토양과 두엄을 채취하여 그로부터 호열성 미생물을 분리하였다. 토양과 두엄으로부터 분리된 호열성 미생물 1250여 균주를 선별하였고, 이들을 대상으로 미생물이 생산하는 효소 활성을 검토하여 호열성 전분 분해 효소를 생산하는 1주의 미생물을 확인하였다. 확인된 1주의 미생물을 strain 2719라 명명하였다. Strain 2719 균주는 형태학적으로 gram 양성 간균의 특징을 나타냈고, 균주의 표면은 매끄럽지 않았으며, 비교적 다양한 길이를 가지고 있었다. 또한 다른 gram 양성 간균들에 비해서 많은 수의 균사들이 각 균주들 사이에 복잡하게 얽혀있었다. 생화학적 특성을 확인한 결과 catalase 양성, glucose 발효, arabinose 발효, mannitol 발효, casein gelatin starch 가수분해의 특징을 가지고 있었으며, 이는 Bacillus sp.로 추정되었다. 생육 pH의 범위는 pH 6-pH 8범위에서 생육이 가능했으며, 생육 온도의 범위는 50-70${^{\circ}C}$였다. 16S rDNA sequence 분석결과 Bacillus thermoglucosidasius의 16S rDNA와 99.52%가 일치하였으나, sequence의 일부분이 다른 부분이 있고, 생육 특성에서 약간의 차이를 보였다. 또한 gene bank에 등록되어 있는 균주들의 16S rDNA sequence들과 비교하여도 일치하는 균주는 확인되지 않았다. 이와 같은 실험결과에 따라 2719 균주는 기존에 발표되지는 않았으나, Bacillus thermoglucosidasius와 매우 유사한 균주로 판단되어 Bacillus thermoglucosidasius 2719로 명명하였다.

• 한국육종학회지
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• 제42권1호
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• pp.1-10
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• 2010

Five mutants were investigated at the molecular level to determine the factors responsible for mutated endosperm types. They were classified as high (HA) or low amylose (LA) phenotypes based on the amylose content in endosperm. The five were previously produced from Ilpum and Shindongjin cultivar treated with N-methyl-N-nitrosourea and gamma-ray irradiation, respectively. Analysis of the genomic structure and expression of Granule-bounded Starch Synthase I (GBSSI) genes revealed that mutants generally showed a higher incidence of nucleotide transition than transversion, and the $A:T{\rightarrow}G:C$ transition was particularly prevalent. The rates of nucleotide substitution in HA mutants were generally higher than those in the LA mutants, leading to higher substitutions of amino acid in the HA mutants. Neither nucleotide substitutions interfering with intron splicing or causing early termination of protein translation were found, nor any large-sized deletions or additions were found in all the mutants. In principle, amylose content can be regulated by three factors: internal alterations of GBSSI protein, the strength of gene expression, and other unknown external factors. Our results indicate that the endosperm mutants from Shindongjin arose from internal alterations of GBSSI proteins, which may be the result of amino acid substitutions. On the other hand, the Ilpum mutants might be principally caused by the alteration of gene expression level. Analysis of another three glutinous cultivars revealed that the major factor leading to glutinous phenotypes is the 23-bp duplicative motif (5'-ACGGGTTCCAGGGCCTCAAGCCC-3') commonly found in exon 2, which results in the premature termination of protein translation leading to the production of a non-functional GBSSI enzyme.

• 미생물학회지
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• 제35권4호
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• pp.315-321
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• 1999

핵전이 방법을 이용하여 효모에서 전분분해능이 향상된 새로운 우수 균주를 개발하고자 하였다. Saccharomycopsis fiburigera KCTC 7393과 Saccharomyces cerevisiae KCTC 7049에서 핵을 분리한 후 영양요구 돌연변이주인 S. cerevisiae의 안으로 전달시켜 잡종(MN-16)을 형성하여 전분 분해능이 증가된 잡종을 선별하였다. 세포 배양액으로 조효소 용액을 만든 후 ammonium sulfate 침전, DEE-Sephacel column chromatography, Sephacryl S-200 column chromatography 등의 정제과정을 통해 9.7%의 회수율로 약 10.6배 정제 된 효소를 얻을 수 있었다. 정제된 효소는 SDS-PAGE 전기영동을 통해 단일 band를 보여 주었으며, SDS-PAGE 와 Sephacryl S-200 column chromatography를 통해서 53kDa으로 나타났다. 정제효소의 최적 활성 온도는 40${\circ}C$이고, 안정성은 40~45${\circ}C$로 나타났다. 최적 활성 pH는 5.5이었고, pH 5.0~7.0 정도에서 pH안정성이 80%정도 유지되었다. 가용성 전분에 대한 $K_{m}$ 값은 2.5㎎/㎖이었다. 또한, 정제 효소의 금속 이온의 효과로 $Ca^{2+}, Co^{2+}, EDTA, Mg^{2+}, Mn^{2+}, Zn^{2+}$ 첨가시 활성이 촉진되었고, $Ca^{2+}$의 경우 가장 높은 반면 $Cu^{2+}, Fe^{2+}, Ni^{2+}$의 경우는 오히려 활성이 감소되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제29권1호
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• pp.41-48
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• 2000

김치 시료로부터 자동산화되지 않으며 열 및 중성 pH에서 안정한 AA 유도체인 AA-2G를 생산할 수 있는 당전이활성을 가진 CGTase 생산균주를 분리하였고, 분리균주의 형태학적, 배양학적, 생리학적 성질 및 16s-rDNA sequences를 조사한 결과 그람 양서의 간균으로 호기성이며 내생포자를 형성하는 전형적인 중온성 Bacillus sp. JK-43으로 동정되었다. Bacillus sp. JK-43의 CGTase는 AA-2G 뿐만 아니라 AA-6G로 추정되는 물질을 함께 생산하였으며, 효소 최적생산조건은 1.0% soluble starch, 1.0% yeast extract, 1.0% $Na_2CO_3\;0.1%\;K_2HPO_4,\;그리고\;0.02%\;MgSO_4{\cdot}7H_2O$가 함유된 배지에서 pH 7.0, $37^{\circ}C$에서 26시간 동안 진탕배양하였을 때였다. 각종 당공여채에 따른 Bacillus sp. JK-43의 AA-2G 생산성을 조사한 결과 ${\beta}-CD$에서 가장 높은 AA-2G 생산성을 보였으며, 식혜제도페액인 엿기름 및 밥당화액에서도 비교적 높은 AA-2G 생산성을 보였다. 또한 여러 가지 당수용체에 대한 JK-43의 CGTase의 당전이 반응을 검토한 결과 sucrose, mannitol 및 inositol에서 높은 당전이 수율인 70~90%를 나타내었다.

• 한국식품과학회지
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• 제53권6호
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• pp.749-755
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• 2021

정미와 쇄미로부터 상업적 기준에 부합하는 쌀전분을 생산하는 효소소화법을 오래 묵은 쌀(고미)에 적용 가능한지를 조사하였다. 선행된 연구에서 다층 여과법을 채택한 효소소화법은 고미로부터 높은 조단백질 함량(3.6-4.1%)의 쌀전분이 배출되어 상업적으로 활용이 가능한 쌀전분을 생산할 수 없었다. 그래서 기존 효소소화법의 다층 여과법 대신에 효소반응 고미 침전물 상층부의 부드러운 층(쌀단백 잔류물, tailed 전분과 섬유소 등)을 흡입하여 제거하는 방식을 채택하여 개선된 효소소화법(iENZ, improved enzymatic digestion method)을 구축하였다. iENZ에 따른 고미전분의 조단백질 함량은 0.5-0.7%로, 알칼리침지법(AKL, akaline steeping method)에 따른 고미전분의 것과 유사하였으며 상업적인 생전분의 조단백질 함량 기준(<1%)을 충족하였다. 한편 iENZ에 따른 고미전분을 상업적인 쌀전분으로 활용할 수 있는지를 조사하기 위해 AKL과 iENZ에 따른 고미전분의 물리화학적 특성을 조사하였다. 고미전분들의 아밀로스 함량은 본 연구에 사용된 고미가 멥쌀로부터 유래되었다는 것을 가리킨다. AKL보다 iENZ에 따른 고미전분의 아밀로스 함량이 전반적으로 낮았는데, 이는 쌀이 오래 저장되면서 형성된 유리아미노산과 쌀전분의 아밀로스사이의 아밀로스-지질 복합체의 형성 때문이다. AKL과 iENZ에 의한 고미전분들은 전형적인 A형 결정 패턴을 보였으며, 추출정제법에 따른 X선 회절 패턴과 상대결정도의 차이는 관찰되지 않았다. iENZ에 따른 고미전분은 AKL에 의한 것보다 좁은 호화온도범위를 보이면서 높은 호화온도와 낮은 호화엔탈피를 나타내었다. 이것은 iENZ에 따라 고미로부터 쌀전분을 추출·정제하는 동안 고미전분 내에서 annealing이 일어났기 때문이다. iENZ에 의해 발생한 annealing은 고미전분의 팽윤력과 용해도를 낮췄으며, 페이스팅 점도 발달을 지연시키면서도 높은 수준의 페이스팅 점도를 형성하였다. 전반적으로 iENZ는 고미뿐만 아니라 정미와 쇄미에서도 고순도의 쌀전분을 생산할 수 있는 방법이었으며, 고미는 쌀전분 원료로 사용 가능하였다. iENZ는 쌀전분의 추출과 동시에 쌀전분을 물리적으로 변형하는 방법으로 생각되며, 이 방법에 따라 제조된 쌀전분은 쌀전분의 물리화학적 특성의 다양성을 확대할 수 있을 것으로 생각된다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제9권4호
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• pp.303-308
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• 2004

We isolated a novel lactic acid bacterium from a Korean traditional fermented food, soybean paste. The newly isolated strain, dubbed RKY2, grew well on glucose, sucrose, galactose, and fructose, but it could not utilize xylose, starch, or glycerol. When the partially amplified 16S rDNA sequence (772 bp) of the strain RKY2 was compared with 10 reference strains, it was found to be most similar to Lactobacillus pentosus JCM $1588^T$, with 99.74% similarity. There-fore, the strain RKY2 was renamed Lactobacillus sp. RKY2, which has been deposited in the Korean Collection for Type Cultures as KCTC 10353BP. Lactobacillus sp. RKY2 was found to be a homofermentative lactic acid bacterium, because its end-product from glucose metabolism was found to be mainly lactic acid. It could produce more than 90 g/L of lactic acid from MRS medium supplemented with 100 g/L of glucose, with 5.2 g $L^-1$ $h^-1$ of productivity and 0.95 g/g of lactic acid yield.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제49권4호
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• pp.135-139
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• 2006

A alkalophilic strain, Bacillus licheniformis MH31 producing an alkaline protease was isolated from mine soil of Boryeong in Korea. Production of a high level of alkaline protease was achieved 42 h after incubation when the bacterium was grown at pH 9.0 and $35^{\circ}C$ in Horikoshi medium supplemented with 0.5%(w/v) starch and 1%(w/v) skim milk as carbon and nitrogen source, respectively. The molecular weight of partially purified enzyme was estimated to be 30 kDa by SDS-PAGE and its optimum pH was pH 10. The enzyme showed optimum temperature at $50^{\circ}C$, and was stable up to $60^{\circ}C$ after 1 h incubation. The protease was strongly inhibited by 1 mM of PMSF which was known well as strong inhibitor of serine proteases, but almost not inhibited by 5 mM of EDTA and 1,10-phenanthroline. When the protein hydrolysis products of 1% skim milk by partially purified protease was compared with available commercial proteases using HPLC analysis, most of hydrolysis products were detected below molecular weight of 10,000 and the hydrolysis ratio of purified enzyme was 24.8% lower than those(above 32%) of commercial proteases.