• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제9권1호
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• pp.1-8
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• 1999

Most carbohydrates exist in nature in an insoluble state, which reduces their susceptibility towards various carbohydrases. Accordingly, they require intensive pretreatment for structural modification to enhance an enzyme reaction. The direct conversion of insoluble carbohydrates has distinct advantages for special types of reaction, especially exo-type carbohydrase; however, its application is limited due to structural constraints. This paper introduces two novel heterogeneous enzyme reaction systems for direct conversion of insoluble carbohydrates; one is an attrition coupled enzyme reaction system containing attrition-milling media for enhancing the enzyme reaction, and the other is a heterogeneous enzyme reaction system using extruded starch as an insoluble substrate. The direct conversion of typically insoluble carbohydrates, including cellulose, starch, and chitin with their corresponding carbohydrases, including cellulase, amylase, chitinase, and cyclodextrin glucanotransferase, was carried out using two proposed enzyme reaction systems. The conceptual features of the systems, their reaction characteristics and mechanism, and the industrial applications of the various carbohydrates are analyzed in this review.

• 한국식품영양학회지
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• 제33권5호
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• pp.551-560
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• 2020

The purpose of this study was to investigate the effects of nine times repetitive steaming and drying process Sunsik diets on antioxidant activity in obese mice fed high fat diets to prevent oxidative stress, using drying materials comprising 23 kinds of cereals (61.5%), beans (30.0%), sweet potato and potato (3.0%), fruits (2.0%), vegetables (3.0%), and stevioside, a natural sweetener (0.5%). We produced three samples: the experimental group was classified into the normal diet group (control), the high fat diet group (HF), and the high fat diet group + the Sunsik group (3HFS, 7HFS, 9HFS) fed to the mice for eight weeks. As a result, the serum, liver lipid peroxide, and nitric oxide levels were significantly higher in the HF group than in the C group at p<0.05 level, and the NO level was lower in the Sunsik supplemented groups. The antioxidant enzyme catalase activity significantly decreased in the HF group at the p<0.05 level compared to the C group. The total antioxidant activity of the C group was significantly higher in serum, liver, and kidney tissues than the HF group (p<0.05). The anthocyanin level in liver and spleen tissue was significantly higher in the group fed Sunsik than in the HF group.

• 한국식생활문화학회지
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• 제19권2호
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• pp.150-157
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• 2004

As an attempt to develop new functional health beverage by using medicinal herb, green ginger(Zingiber officinale Roscoe), we investigated the effect of Zingiber officinale on blood pressure and regional cerebral blood flow (rCBF) of rats with Zingiber officinale extracts. Zingiber officinale extract increase rCBF significantly. The drink produced consisted of Zingiber officinale extract 1.825%, maltitol syrup 17.0%, citric aicd 0.06%, ascorbic acid 0.02%, stevioside 0.001%, ginger flavor 0.11% and water. Brix, pH and acidity of product were 13.7, 4.4 and 0.09, respectively. This drink had good score by the sensory evaluation. The above results showed that development of such functional beverage using Zingiber officinale can used as a functional material improving blood circulation in beverage industry.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제17권4호
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• pp.370-378
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• 1989

토양으로부터 역가높은 CGTase를 분비하는 호알칼리성 미생물을 분리하였으며, 동정 결과 Bacillus circulans로 판정되었다. 배양액 중의 CGTase를 ammonium sulfate 침전, DEAE-Sephadex 그리고 Sephadex G-100 column chromatography로 분리, 정제하여 단일 단백질 band를 얻었다. 정제된 CGTase의 분자량은 약 93,000, 최적 pH와 온도는 6.0, $50^{\circ}C$였으며, pH와 온도안정성은 5.5-11, $65^{\circ}C$까지였다. Soluble starch를 기질로 할 때의 $V_{max}$ 와 $K_{m}$ 값은 각각 0.16$\mu$mole $\beta$-CD/min, 14.3mg soluble starch/mi이였고 24시간 반응액의 $\alpha$-：$\beta$-:${\gamma}$-CD 의 생성비율은 1：8.1：1.9로서 $\beta$-CD를 우선적으로 합성하였다. 기질로 glucose와 maltose를 사용하였을 때 CD합성작용이 없었으며, sweet potato 그리고 cornstarch를 사용하였을 때 가장 높은 CD합성작용을 보였다. 어느 수준 이상의 과다한 CGTase 첨가경우에는 $\alpha$-CD생성이 급격히 증가하였다. 또한 정제된 CGTase는 stevioside에로의 당전이성을 갖고 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제4권3호
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• pp.279-283
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• 2003

향신료로 널리 사용되는 마늘을 이용하여 마늘 특유의 맛과 향을 조절하여 쉽게 음용할 수 있는 tea-bag type침출차를 제조하는 방법을 개발하였다. 주재료인 마늘은 생마늘을 고온에서 구운 것보다 50℃에서 건조한 분말을 사용하는 것이 관능적으로 우수하였다. 단맛의 소재로 당전이 스테비아 감미료를 사용하여 마늘의 맛과 향을 masking할 수 있는 첨가물을 선발하였다. 그 결과 최종적으로 녹차, 둥굴레, 칡이 선발되었으며, 이들을 2종류씩 혼합한 경우 masking 효과는 두 종류의 부재료를 동량으로 사용한 실험구가 우수하였다. 마늘의 농도는 건조분말로 20∼30%, 스테비아 감미료의 농도는 1％가 적당하였다. 총 3종류의 formulation을 확립하였으며 관능적으로도 큰 차이는 없었다. 시판중인 현미녹차와 품질(색도, 탁도, 고형분 농도)을 비교한 결과 색도는 현미녹차가, 탁도와 고형분 농도는 마늘차가 우수하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제32권1호
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• pp.29-36
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• 2004

토양으로부터 CGTase를 생산하는 새로운 호열성 세균을 분리하였으며, 형태 및 생리적 특성과 16S ribosomal DNA의 염기서열을 분석한 결과 Geobacillus thermosacchalytycus 로 동정하였다. 호열성 G. thermosacchalytycus가 분비하는 CGTase를 한외여과, 소수성 Phenyl Sephadex CL-4B 클로마토그래피 , 그리고 gel filtration의 순서로 분리 정제하여 정제도 28.2배, 정제수율 12.2%, 그리고 specific activity가 4952.5 units/mg인 CGTase를 얻을 수 있었다. 정제된 CGTase의 분자량은 69,000 dalton이었고, terminal amino sequence는 Asn-Leu-Asn-Lys-Val-Asn-Phe-Thr-Ser-Asp-Val-Val-Tyr-Gln-Ile이었다. 최적 pH 및 온도는 각각 pH 6와$ 50^{\circ}C$였고, pH 6-8과 $60^{\circ}C$에서 장기간 보존할 수 있는 중성 pH의 내열성 효소임을 알 수 있었다. 내열성 CCTase의 cyclization과 coupling 반응의 특정을 검토한 결과 G. thermosacchalytycus가 생산하는 내열성 효소는 $\alpha$-type CGTase이었고, cyclization 반응보다는 coupling반응에 적합한 당전이성이 높은 효소임을 알 수 있었다. 당전이 반응에서 기질 특이성을 검토한 결과 당공여체로는 가용성 전분 그리고 당수용체로는 배당체인 stevioside에 대해 높은 기질 특이성을 보였다. 당전이 반응은 당수용체와 당공여체가 효소와 무작위로 결합하여 진행되는 random ternary complex mechanism으로 반응이 수행되었다.

• 대한화장품학회지
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• 제42권4호
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• pp.403-412
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• 2016

밀착연접(tight junction, TJ)은 인접하는 표피 세포 사이를 서로 연결 및 접합하여 전해질과 수분의 이동을 조절할 뿐만 아니라 세포 내 신호를 전달하고 세포분열을 조절하는 등 다양한 기능을 갖고 있는 것으로 알려졌다. 또한 최근 연구에 따르면 TJ 관련 단백질들의 비정상적 발현은 암 발생 및 진행과 밀접한 관련이 있는 것으로 보고되었으며, TJ 구성 단백질의 발현 조절은 피부 장벽 강화 및 보습 조절과 연관된 것으로 알려졌다. 본 연구에서는 세포 장벽 조절을 통해 피부 보습 조절에 관여하는 새로운 화장품 소재를 발굴하기 위해 여러가지 소재들에 대한 스크리닝을 수행하였다. 이 중 인공 감미료 소재로 널리 사용되는 스테비올 및 당 유도체(스테비오사이드)의 미백 및 주름 개선 등의 효능에 대한 기존 보고에 따라, 이들에 의한 TJ 조절 메커니즘을 확인하기 위해 다양한 세포 활성 기능 시험을 수행하였다. MTS (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4-sulfophenyl)-2H-tetrazolium, inner salt)를 이용한 실험을 통하여 스테비올은 human keratinocyte cell line인 HaCaT 세포에 $250{\mu}M$ 까지 독성을 나타내지 않음을 확인하였다. Quantitative real-time PCR을 이용한 TJ 관련 단백질들의 mRNA 발현 변화를 통하여 스테비올에 의한 TJ 조절 기능을 확인하였다. 그 결과, 스테비올은 TJ 관련 단백질 중 특이적으로 claudin 8을 대조군 대비 30% 수준까지 감소시키는 것을 관찰하였다. 또한, 세포이동에 의한 영향을 관찰한 결과 스테비올 처리에 의해 세포이동이 현저히 저해되는 것을 확인하였다. 마지막으로 세포 장벽의 투과성 변화를 관찰하기 위해 표피세포 피부저항(transepithelial electric resistance, TEER) 분석 결과 스테비올에 의한 세포투과성(cell permeability) 또한 증가되는 것을 관찰하였다. 이에 반해, 스테비올 유도체(스테비오사이드, 리바우디오사이드)에서는 $1000{\mu}M$까지 세포 독성이 거의 나타나지 않을 뿐만 아니라 claudin 8 발현 억제 및 세포이동 저해현상도 관찰되지 않았다. 스테비올은 HaCaT 세포의 세포 독성, claudin 8 발현 억제, 그리고 세포 이동의 저해효과를 보이는 반면 스테비올 당 유도체인 스테비오사이드, 리바우디오사이드는 세포 독성 및 세포이동에 영향이 없는 것으로 나타난 본 연구 결과들은 스테비올 당 유도체가 향후 화장품 원료로써 스테비올보다 적합한 소재임을 시사한다.

• 한국식품과학회지
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• 제44권5호
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• pp.568-576
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• 2012

설탕 및 다양한 대체감미료를 사용하여 제조한 백설기의 품질 특성을 평가함으로써, 대체감미료의 사용이 백설기의 이화학적 관능적 특성 및 저장 중 경도 변화에 미치는 영향을 평가하였다. 관능검사를 통해 개별 감미료의 상대당도를 결정한 후, 10% 설탕과 동일한 단맛을 주는 감미료의 양을 백설기 제조에 사용하였다. 제조된 백설기들은 완성 직후 수분함량에서는 유의적 차이를 나타내지 않았다. 그러나, 설탕 첨가군에 비해 아스파탐 첨가 백설기는 유의적으로 낮은 pH를 나타내었고, 포도당 첨가 백설기는 옅은 황색을 띄어 낮은 명도를 나타내었다. 이러한 차이는 각각 아스파탐 및 그 분해산물의 낮은 pKa값과 포도당에 의한 갈변 반응의 결과로 해석되었다. 제조 직후 실시한 기계적 물성 평가 결과는, 백설기 물성 결정의 주요 요인인 전분의 호화 및 팽윤 정도가 설탕 및 대체감미료로 제조된 7종의 백설기 사이에서 유의적 차이가 없었음을 시사하였다. 그러나, 저장 시간의 경과에 따른 백설기의 물성을 평가한 실험에서는, 에리스리톨과 수크랄로스 첨가 백설기들이 당류 및 자일리톨 첨가군들에 비해 경도가 큰 폭으로 증가하는 현상이 관찰되었다. 이는, 저장 중 백설기의 수분함량 변화보다는 두 감미료 자체의 흡습이 어려운 물성의 결과로 해석되었다. 한편, 관능검사 결과, 수크랄로스와 자일리톨 첨가 백설기는 평가된 모든 관능적 특성들에서 설탕 첨가군과 유의적 차이를 나타내지 않아 가장 높은 기호도를 지닌 것으로 평가되었다. 저장 기간에 따른 물성 변화의 결과를 함께 고려하면, 자일리톨 첨가 백설기가 설탕 첨가 백설기와 이화학적 관능적 특성에서 가장 유사한 결과를 보임으로써, 백설기 제조에 있어 대체 가능성이 높은 것으로 평가되었다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제27권11호
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• pp.1652-1662
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• 2014

The present study investigated the optimum blending condition of protected fat, choline and yeast culture for lowering of rumen temperature. The Box Benken experimental design, a fractional factorial arrangement, and response surface methodology were employed. The optimum blending condition was determined using the rumen simulated in vitro fermentation. An additive formulated on the optimum condition contained 50% of protected fat, 25% of yeast culture, 5% of choline, 7% of organic zinc, 6.5% of cinnamon, and 6.5% of stevioside. The feed additive was supplemented at a rate of 0.1% of diet (orchard grass:concentrate, 3:7) and compared with a control which had no additive. The treatment resulted in lower volatile fatty acid (VFA) concentration and biogas than the control. To investigate the effect of the optimized additive and feed energy levels on rumen and rectal temperatures, four rumen cannulated Hanwoo (Korean native beef breed) steers were in a $4{\times}4$ Latin square design. Energy levels were varied to low and high by altering the ratio of forage to concentrate in diet: low energy (6:4) and high energy (4:6). The additive was added at a rate of 0.1% of the diet. The following parameters were measured; feed intake, rumen and rectal temperatures, ruminal pH and VFA concentration. This study was conducted in an environmentally controlled house with temperature set at $30^{\circ}C$ and relative humidity levels of 70%. Steers were housed individually in raised crates to facilitate collection of urine and feces. The adaptation period was for 14 days, 2 days for sampling and 7 days for resting the animals. The additive significantly reduced both rumen (p<0.01) and rectal temperatures (p<0.001) without depressed feed intake. There were interactions (p<0.01) between energy level and additive on ruminal temperature. Neither additive nor energy level had an effect on total VFA concentration. The additive however, significantly increased (p<0.01) propionate and subsequently had lower acetate:propionate (A/P) ratios than non-additive supplementation. High concentrate diets had significantly lower pH. Interactions between energy and additive were observed (p<0.01) in ammonia nitrogen production. Supplementation of diets with the additive resulted in lower rumen and rectal temperatures, hence the additive showed promise in alleviating undesirable effects of heat stress in cattle.

• 한국조리학회지
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• 제22권7호
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• pp.36-46
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• 2016

본 연구는 건강지향적인 현대인들의 욕구를 충족시키기 위해 바닐라 소스의 제조 시 설탕을 대신하여 감미료의 종류에 따라 자일리톨, 솔비톨, 아세설팜 칼륨, 아스파탐, 스테비오사이드를 선정하였다. 감미료를 달리하여 바닐라 소스를 제조하여 품질특성을 비교해본 결과, 설탕으로 제조한 소스에서 염도가 가장 낮았고, 당도가 가장 높았으며, 아스파탐으로 제조한 소스에서 당도가 가장 낮았다. pH는 솔비톨을 이용한 소스가 가장 높고, 아스파탐으로 만든 소스가 가장 낮았다. 색도는 아스파탐으로 제조한 소스가 명도와 적색도는 가장 높고, 황색도는 가장 낮았다. 수분함량과 점도는 자일리톨로 제조한 소스가 가장 점도가 높고, 수분함량이 가장 낮았다. 관능검사 결과, 색의 강도가 적당하고 단맛과 입안에서의 느낌이 강한 아스파탐으로 제조한 바닐라 소스가 맛과 텍스처, 전체적인 기호도에서 가장 기호도가 높았다. 따라서, 설탕을 대신하여 아스파탐을 사용해 바닐라 소스를 제조하면 현대인의 건강에 대한 욕구를 충족시키고, 성인병 예방 및 환자식으로 활용이 가능한 바닐라 소스를 제조가 가능함을 알 수 있었다.