• 한국식품과학회지
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• 제28권2호
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• pp.273-278
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• 1996

올리고당중에서 ${\alpha}$-1, 6-결합을 가진 isomaltose, isomaltotriose, panose 등을 주성분으로 하는 이소말토올리고당의 생산을 위해 A. niger 유래의 transglucosidase　（TG)의 효소학적 특성을 살펴보았다. TG는 maltose를 포도당으로 가수분해하여 panose와 포도당을 생성하였다. panose가 초기기질일 때 TG는 panose를 maltose와 포도당으로 가수분해하였다. ${\alpha}$-1, 6-결합을 가진 isomaltose나 isomaltotriose, isomaltotetraose를 기질로 하였을 때 반응산물의 생성은 ${\alpha}$-1,4-결합을 가진 maltose가 기질일 경우와는 다른 양상을 보였다. 반면 maltotriose를 기질로 한 경우에는 maltose와 유사한 양상을 보였다. TG는 maltotetraose(G4)에서 maltodecaose (G10)가 주성분인 말토올리고당을 기질로 한 경우에도 이소말토올리고당을 생성하였다. 기질인 maltose로부터 TG에 의해 panose가 생성되는 반응은 Michaelos-Menten 식으로 표현되었으며 최대속도, $V_{max}$와 Michaelis 상수, $K_m$은 각각 400 ${\mu}M/min$과 21.4${\mu}M$이었다.

• 한국식품과학회지
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• 제29권2호
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• pp.320-325
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• 1997

이소말토올리고당의 생산에 사용되는 Aspergillus niger 유래의 TG의 고정화를 위해 여러가지 방법을 비교하여 고정화방법을 선정하였다. 이온결합과 흡착, entrapment, 공유결합과 금속이온을 이용한 결합 등을 이용하여 TG의 고정화를 시도하였다. TG의 고정화를 위해서는 수율면에서 우수하고(61.3%) 간편성도 있는 CNBr-activated sepharose 4B를 이용한 고정화 방법을 선정하였다. DEAE-sephadex를 이용한 이온결합에 의해서는 33.1%, Diaion HP-20를 이용한 흡착법에 의해서는 22.5%의 수율을 보였으나 CNBr-activated sepharose 4B를 이용한 고정화 방법에 비해 수율과 안정성이 낮아 제외하였다. Entrapment에 의한 고정화는 bead내의 확산저항으로 인해 최종산물의 생성에 불리한 것으로 판단되었고 magnesium silicate, silica gel, glass bead 등의 담체를 이용한 고정화방법은 낮은 수율로 인해, 금속이온을 이용한 경우 역시 낮은 수율과 장시간의 준비로 인해 고정화방법으로 부적당하다고 판단되었다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제23권2호
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• pp.93-98
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• 1999

홍삼 exoact를 첨가한 액상 제품에서의 침전 생성을 감소시키기 위하여 홍삼 exoact에 ${\beta}-amylase$와 transglucosidase를 처리한 후 품질 특성의 변화를 조사하였다. 이소말토올리고당인 isomatose 가 $5.25\%$ 생성되었고 glucose의 함량이 증가하였으며, ginsenoside는 $Rb_1$과 $Rb_2$가 감소하였고 Rd의 함량이 증가하였다. 효소처리 한 홍삼 exDact는 무처리구에 비하여 Bifdus속균과, Lactobacizlus속균과 같은 장내유용세균에 대한 증식효과가 있었으며 Bifdus속균은 Lactobacizlus속균보다 대체로 흥삼 extract 첨가에 의한 생육도가 낮았다. 효소처리한 홍삼 extract는 단맛과 신맛이 증가하였으나 홍삼 extrac의 좋지 않은 맛으로 평가되는 쓴맛과 떫은맛이 감소하여 향미가 개선되었다. 효소처리 한 홍삼 extract를 첨가하여 $pH\;3.0\~4.5$의 음료를 제조한 다음 $40^{\circ}C$에서 1개월간 저장하였을 때 무처리구에 비하여 침전량이 현저히 감소하였으나 pH 3.0에서는 효소처리 한 홍삼 extract첨가구에서 $17.7\%$, 무처리구에서 $30.3\%$의 침전이 형성되었다. 따라서 인삼 음료의 침전을 감소시키기 위하여는 홍삼 exoact에 P-amylase와 transglucosidase를 처리하고 동시에 음료의 pH를 3.5 이상으로 유지하는 것이 요구되었다.

• 한국식품과학회지
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• 제30권1호
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• pp.110-117
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• 1998

고정화 transglucosidase (TG)를 이용한 충진형 반응기를 만들어 isomaltooligosaccharides (IMO)의 연속생산 가능성을 살펴보고 기질용액의 농도와 유속에 따른 반응산물의 생성패턴과 운전안정성을 조사하였다. 고정화 TG에 의한 IMO의 생성패턴은 soluble TG의 경우와 동일하였다. 충진형반응기에 의해 생성된 포도당과 isomaltose의 농도는 기질인 maltose 용액의 농도와 종류에 관계없이 유속의 증가에 따라 지속적으로 감소되는 경향을 보였고 isomaltotriose 역시 10% 기질용액을 사용한 경우를 제외하고 같은 경향을 보였다. 반면, panose의 농도는 유속의 증가에 따라 증가하다가 감소하는 경향을 보였다. 기질농도가 10% 일 때, IMO의 최대수율은 2 mL/min 유속에서 52.1%였고, 20%와 30% (w/v)일 때는, $0.5{\sim}1.0\;mL/min$ 유속에서 각각 $39.0{\sim}38.0%,\;12.1{\sim}14.2%$의 최대수율을 보였다. 20%의 maltose를 함유한 조제당화액을 사용했을 때의 수율은 유속이 0.5 mL/min일 때 36.3%였다 본 충진형반응기는 $55^{\circ}C$에서 안정되게 운전되었다. 144시간 운전후에 초기 활성의 85%, 288시간 경과후에도 약 65%의 활성이 잔존하였다. 본 실험결과로 보아 IMO를 생산하기 위해 고정화 TG를 이용한 충진형반응기를 적용하는 것은 가능성이 클 것으로 예상되었다.

• 생명과학회지
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• 제28권8호
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• pp.969-976
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• 2018

본 연구에서는 Aspergillus niger 유래 TG의 최적 생산 조건을 연구하기 위해, A. niger 6 종을 이용하여 감자전분 1.5%, 효모추출물 1.0%, $KH_2PO_4$ 0.1%, 40%(v/v) volume의 배지를 기본 조성으로 하는 배지를 사용하였다. 기본 조성의 배지의 초기 pH를 달리하여 $30^{\circ}C$, 150 rpm의 조건으로 20일 동안 5일 간격으로 배양을 하여 TG 활성을 측정한 결과 초기 pH 5.0, 배양 15일, 그리고 A. niger KCTC6913 균주에서 가장 높은 TG 활성을 확인하였다. TG 생산에 유리한 탄소원, 질소원을 확립하기 위해 5 종의 다른 탄소원(감자 전분, 고구마 전분, 옥수수 전분, 밀 전분, 덱스트린) 또는 3종의 다른 질소원(효모추출물, 맥아추출물 및 쇠고기추출물)을 이용하여 초기 pH 5.0, 15일 배양한 후 TG 활성을 측정한 결과, 기본 조성 배지인 감자 전분 및 효모추출물에서 가장 높은 TG 활성을 확인 하였다. 또한 A. niger KCTC6913 균주는 호기적 조건 및 탄소원:질소원의 비율을 조절함에 따라 TG 생산이 증가함을 확인하였다. 확립된 최적 배지 및 배양 조건에서 TG 활성을 평가하기 위해 기본배지 및 A. niger 배양에 널리 이용되는 PDB 배지를 대조군으로 하여 비교한 결과 기본 조성의 배지에 비해 1.3배, PDB 배지에 비해 4배 높은 TG 활성을 확인 하였다. 종합적으로 이러한 연구결과는 A. niger 유래의 TG를 산업적으로 이용하기 위한 최적 배양 배지 및 배양 조건을 성공적으로 수립하였음을 시사한다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제35권1호
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• pp.83-92
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• 2020

쌀 소비 촉진과 쌀가공품의 다양화를 위해 쌀가루를 이용한 이소말토올리고당 제조에 대해 연구하였다. 최적 반응 조건을 확립하기 위해서 상업용 효소인 Termamyl 2X, Maltogenase L, Promozyme D2, Fungamyl 800L, Trnasglucosidase L을 사용하였고, 당류는 HPLC-CAD를 이용하여 말토올리고당과 이소말토올리고당을 동시분석하여 제조 조건별로 당의 구성 및 함량을 확인하였다. 액화반응의 최적화 조건을 탐색하기 위해 효소의 농도(0.025%, 0.05%, 0.075%, 0.1%)와 시간(1 h, 2 h)에 변화를 주어 반응시켰으며, 가수분해 정도를 확인하기 위해 액화액의 환원당 함량을 측정하였다. 그 결과 Termamyl 2X를 0.075% 첨가하여 2시간 동안 반응하였을 때 환원당 함량이 138.26 g/L로 가장 높았다. 당화·전이반응의 최적화 조건을 확인하기 위해 효소의 종류, 효소농도, 효소반응시간을 달리하여 이소말토올리고당을 제조하였다. Maltogenase L, Promozyme D2, Transglucosidase L을 동시에 첨가하여 반응시켰을 때 isomaltose와 panose를 많이 생산하면서 총 이소말토올리고당의 함량이 가장 높게 나타났다. 그리고 효소의 첨가량을 결정하기 위해 각각 농도에 변화를 주어 시간별로 당 함량을 검토하였다. 그 결과, Maltogenase L은 0.0015%, Promozyme D2는 0.05-0.1%, Transglucosidase L은 0.1%를 첨가하였을 때, glucose의 함량은 감소되고 중합도가 높은 이소말토올리고당의 함량은 증가하는 효과가 있었다. 최적 효소반응시간 결정을 위해 6시간마다 생성물의 변화를 관찰한 결과, 36시간에 총 이소말토올리고당이 75.36 g/L로 가장 높은 것으으로 확인되었다. 최적 조건으로 제조된 이소말토올리고당은 18 brix였고, isomaltose 35.11 g/L, panose 11.97 g/L, isomaltotriose 19.95 g/L, isomaltotetraose 7.46 g/L, isomaltopentaose 1.05 g/L 이 생성되었으며, 총당 중 이소말토올리고당의 비율은 56.37%였다.

• 한국식품과학회지
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• 제30권3호
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• pp.630-637
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• 1998

Aspergillus niger 유래의 TG를 공유결합법으로 고정화시키고 고정화된 TG에 대한 효소적 특성을 soluble TG와 비교하였다. Soluble TG의 $K_m$은 21 mM, $V_{max}$는 0.4 mM/min 인데 비해, 고정화 TG의 $K_m$은 184 mM, $V_{max}$는 7.4 mM/min로 나타났다. 고정화 TG는 soluble TG와 같이 최적 pH도 5.0으로 동일하였으나 고정화 TG가 soluble TG에 비해 pH 6.0에서는 45%, pH 7.0에서 16% 더 높은 활성을 보였다. pH에 대한 안정성은 두 형태의 효소 모두 pH 2.0에서 pH 9.0까지의 비교적 넓은 pH 범위에서 90%이상의 활성이 유지되었다. 고정화 TG의 반응최적 온도는 soluble TG가 $60{\sim}70^{\circ}C$인데 반해 $70{\sim}80^{\circ}C$로 향상되었다. 고정화 TG의 열안정성은 soluble TG보다 $32{\sim}40%$이상 더 높은 활성이 유지되었다. 고정화 TG의 열불활성화 곡선으로부터 구한 D-value는 $65^{\circ}C$에서 7690초, $70^{\circ}C$에서 200초, $75^{\circ}C$에서 83초, $80^{\circ}C$에서는 7.2초이고 Z-value는 soluble TG가 $6.4^{\circ}C$, 고정화 TG가 $5.3^{\circ}C$로 나타났다. Soluble TG와 고정화 TG의 효소반응 활성화에너지는 각각 $7.7{\times}10^3\;J/mol,\;8.8{\times}10^3\;J/mol$이었다. 고정화 TG의 반응중 물질전달의 저항은 거의 없는 것으로 판단되었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제19권2호
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• pp.140-146
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• 1991

Mutation experiments were performed to select the mutant of Aspergillus niger 55, which had lost almost all the ability to produce transglucosidases but retained that of high productivity of raw meal saccharifying enzyme, by means of successive induction with N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine(MNNG), ultraviolet(UV) light, and ${\gamma}$-rays. Also, we used the mutant enrichment techniques, such as liquid culture-filtration procedure and differential heat sensitivity of conidia, in order to increase the possibility of obtaining a mutant. The glucoamylase productivity of mutant PFST-38 was 11 times higher than that of the parent strain. The mutant PFST-38 was morphologically identical to the parent strain, except for the size of conidia, the tendency to form conidia and the lenght of conidiophore. Asp. niger mutant PFST-38 apeared to be useful for the submerged production of the raw corn meal saccharifying enzyme.

• Applied Biological Chemistry
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• 제3권
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• pp.9-15
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• 1962

1) Rhizopus균(菌) 8주(株)와 Aspergillus속균(屬菌) 7주(株)의 당화효소생산력(糖化酵素生産力)(전분가수분해율(澱粉加水粉解率))을 비교한 결과 Rhizopus delemar ND 1과 Aspergillus usamii mut. shirousamii의 두 균주(菌株)를 각각 선정(選定)하였다. 2) Rhizopus delemar ND 1은 전분당화율(澱粉糖化率)이 높고 효소전이당(酵素轉移糖)의 생성(生成)이 적으므로 효소당화(酵素糖化) 포도당(葡萄糖)의 제조(製造)에 적합(適合)하고 Asp. usamii mut. shirousamii는 당화율(糖化率)이 약간(若干) 떨어지나 효소전이당(酵素轉移糖)의 생성(生成)이 인정(認定)되므로 특수(特殊)한 풍미(風味)를 필요(必要)로 하는 전분이(澱粉飴) 제조(製造)에 적합(適合)함을 알았다. 3) Rhizopus delemar ND 1의 당화효소(糖化酵素)를 시용(使用)한 예비시험(豫備試驗)에서 정제분말(精製粉末) 포도당(葡萄糖)을 얻을 수 있었다.