• 제목/요약/키워드: xylanase

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만다린 오렌지 과피를 기질로 한 Aspergillus niger의 구연산 발효에 관련된 효소적 반응 (Enzymatic Reactions in Citric Acid Fermentation of Mandarin Orange Peel by Aspfrgillus niger)

  • 강신권;노종수;성낙계
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.13-17
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    • 1993
  • 만다린 오렌지 과피를 기질로 하여 Asp. niger의 구연산 발효를 행하여 관련된 일련의 효소적 활성을 합성배지와 비교한 결과 만다린 오렌지 과피배지에서는 괴피에 함유된 Pectin이나 조섬유 등의 자화로 인하여 Polygalacturonase와 Pectin의 활성 뿐만 아니라 CMCase, xylannase 및 amylase의 활성이 높게 나타났다.

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Production and Characterization of Crystalline Cellulose-Degrading Cellulase Components from a Thermophilic and Moderately Alkalophilic Bacterium

  • Kim, Dong-Soo;Kim, Cheorl-Ho
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제2권1호
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    • pp.7-13
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    • 1992
  • A moderately thermophilic, alkalophlic and powerful crystalline cellulose-digesting bacterium, Bacillus K-12, was isolated from filter paper wastes and found to be similar to Bacillus circulans or Bacillus pumilis, except for its ability to grow at a moderately high pH and temperature. The isolate grew at a pH ranging from 6 to 10 and at a temperature ranging from 35 to $65^{\circ}C$ and produced a large amount of cellulase components containing avicelase, xylanase, CMCase, and FPase when grown in avicel medium for 5 to 7 days at $50^{\circ}C$. The crude enzyme preparation from the culture broth hydrolyzed xylan, raw starch, pullulan and ${\beta}-1,3$ glucan such as laminarin. Furthermore, the enzyme hydrolyzed crystalline cellulose to cellobiose and glucose and had a broad pH activity curve (pH 6~9). The enzyme was stable up to $70^{\circ}C$.

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Plant Cell Wall Degradation with a Powerful Fusarium graminearum Enzymatic Arsenal

  • Phalip, Vincene;Goubet, Florence;Carapito, Raphael;Jeltsch, Jean-Marc
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제19권6호
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    • pp.573-581
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    • 2009
  • The complex enzyme pool secreted by the phytopathogenic fungus Fusarium graminearum in response to glucose or hop cell wall material as sole carbon sources was analyzed. The biochemical characterization of the enzymes present in the supernatant of fungal cultures in the glucose medium revealed only 5 different glycosyl hydrolase activities; by contrast, when analyzing cultures in the cell wall medium, 17 different activities were detected. This dramatic increase reflects the adaptation of the fungus by the synthesis of enzymes targeting all layers of the cell wall. When the enzymes secreted in the presence of plant cell wall were used to hydrolyze pretreated crude plant material, high levels of monosaccharides were measured with yields approaching 50% of total sugars released by an acid hydrolysis process. This report is the first biochemical characterization of numerous cellulases, hemicellulases, and pectinases secreted by F. graminearum and demonstrates the usefulness of the described protein cocktail for efficient enzymatic degradation of plant cell wall.

Detection of Extracellular Enzyme Activities in Various Fusarium spp

  • Kwon, Hyuk-Woo;Yoon, Ji-Hwan;Kim, Seong-Hwan;Hong, Seung-Beom;Cheon, Young-Ah;Ko, Seung-Ju
    • Mycobiology
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    • 제35권3호
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    • pp.162-165
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    • 2007
  • Thirty seven species of Fusarium were evaluated for their ability of producing extracellular enzymes using chromogenic medium containing substrates such as starch, cellobiose, CM-cellulose, xylan, and pectin. Among the tested species Fusarium mesoamericanum, F. graminearum, F. asiaticum, and F. acuminatum showed high ${\beta}$-glucosidase acitivity. Xylanase activity was strongly detected in F. proliferatum and F. oxysporum. Strong pectinase activity was also found in F. oxysporum and F. proliferatum. Amylase activity was apparent in F. oxysporum. No clear activity in cellulase was found from all the Fusarium species tested.

Complete genome sequence of Paenibacillus konkukensis sp. nov. SK3146 as a potential probiotic strain

  • Jung, Hae-In;Park, Sungkwon;Niu, Kai-Min;Lee, Sang-Won;Kothari, Damini;Yi, Kwon Jung;Kim, Soo-Ki
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제63권3호
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    • pp.666-670
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    • 2021
  • Paenibacillus konkukensis sp. nov., SK3146 is a novel strain isolated from a pig feed. Here, we present complete genome sequence of SK3146. The genome consists of a single circular genome measuring 7,968,964 bp in size with an average guanine + cytosine (G+C) content of 53.4%. Genomic annotation revealed that the strain encodes 151 proteins related to hydrolases (EC3), which was higher than those in Bacillus subtilis and Escherichia coli. Diverse kinds of hydrolases including galactosidase, glucosidase, cellulase, lipase, xylanase, and protease were found in the genome of SK3146, coupled with one bacteriocin encoding gene. The complete genome sequence of P. konkukensis SK3146 indicates the immense probiotic potential of the strain with nutrient digestibility and antimicrobial activity functions.

남해안 갯벌 미생물의 세포외효소 활성 및 16S rDNA 분석에 의한 다양성 조사 (Microbial Population Diversity of the Mud Flat in Suncheon Bay Based on 16S rDNA Sequences and Extracellular Enzyme Activities)

  • 김유정;김성겸;권은주;백근식;김정호;김훈
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제50권4호
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    • pp.268-275
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    • 2007
  • 순천만 갯벌에 존재하는 미생물의 다양성을 세포외 효소 활성과 16S rDNA 분석으로 조사하였다. 수초 주변과 갯벌에서 채취한 시료에서 얻은 배양 가능한 균 중에서 4개의 균주를 대상으로 CMCase, xylanase와 protease의 활성을 조사한 결과 2, 3, 27, 그리고 30번 4균주 모두 xylan 분해능이 가장 뛰어났다. 각각의 효소 활성의 최적 온도는 $50{\sim}70^{\circ}C$로 나타났고, 수초 주변과 갯벌 시료에 따른 차이는 거의 없었다. 갯벌 내 세균 군집을 조사하기 위해 메타게놈 DNA를 분리한 후 증폭된 16S rDNA를 갖는 약 2,000개의 클론을 얻어 그 다양성을 조사하였다. 제한효소 절단 양상으로부터 선별된 17개의 클론을 분석한 결과 클론들의 평균 유사도는 97.3%이었으며, 그 범위는$91.0{\sim}99.9%$를 보였고, 4번, 7번, 9번, 101번, 104번, 107번을 제외한 나머지 11개는 uncultured strain들로 확인되었다. 이들은 Proteobacteria, Bacteroidetes, Flavobacteria, Verrucomicrobia, Acidobacteria, Firmicutes, 그리고 Chloroflexi의 7개의 그룹으로 구분할 수 있었다. 9개 (52.9%)의 클론은 Proteobacteria, 3개(17.6%)의 클론은 Firmicutes에 속하였으며, 나머지 그룹에는 각각 1개씩의 클론이 해당되었다. Proteobacteria중에서는 황원소의 산화와 환원에 관여하는 gamma Proteobacteria의 비율이 높게 나타났다. 본 연구의 결과 순천만 갯벌은 미생물 다양성을 유지하고 있으며, 분석된 클론의 65% 가량은 배양되지 않은 미생물로 조사되었다. 이 갯벌로부터 메타게놈 라이브러리를 제작하여 보다 다양한 유전자원을 확보할 수 있을 것으로 판단된다.정에도 잘 활용될 수 있을 것으로 생각된다.생리 요인들 간에는 약한 상관이 존재했으나, 피험자들이 온열 쾌적을 유지하는 경우 착용한 의복 종류 및 노출 기온에 상관없이 불감체중손실량은 좁은 범위를 유지했다.것으로 판단된다.$4^{\circ}C$로 저장한 경우 치커리 고유의 초록색과 아삭한 조직감을 유지하고 있어 저온냉수 세척과 tray 포장이 세척 청경채의 선도 유지에 효과가 있는 것으로 나타났다.>$2.0{\sim}1459.4ppm(303.1{\pm}324.2)$으로 나타났다.다. 4. 이상의 결과를 바탕으로 위생교육 매뉴얼을 개발하였다. 위생교육 내용은 4가지 원칙 -개인위생확보, 교차오염방지, 시간온도관리, 냉장관리- 으로 구성하였고, 8영역으로 세분화하였다. 교육 설계방식은 강의식 교육을 위주로 하고, 주제별로, 실연식 교육, 시청각 교육, 토의식 교육을 위한 강의 자료를 마련하였다. 이상의 결과에서 보여 준 레스토랑에서 식중독 예방을 위한 위생관리 활동 내용으로 실천율이 낮은 활동을 규명하고 이 활동에 대한 지속적인 모니터링과 개선활동을 전개한다면 레스토랑의 식중독 예방에 크게 도움일 될 것으로 사료된다. 또한 본 연구에서 개발된 위생교육 자료를 활용한다면, 외식업체의 전반적인 위생수준을 향상시키고 식품의 안전성을 확보하는데 크게 기여할 것으로 기대된다. 최근에 외식업계에서 발생되고 있는 식중독 사고는 이상 기후의 영향이나 시설미비도 그 원인이겠지만, 무엇보다도 중요한 요인은 경영층의 위생에 관한 인식부족, 교육 프로그램의 부재로 사료된다. 그러므로 양적으로 과포화상태에 이르고 있는 외식업계의 질적인 향상을 위해서는 외식업체는 위생교육의 지속적인 실천과 모니터링을 강화하고, 그 결과를 인사고과시스템에 반영하는 통합적인 노력이 요구된다.야 하고, 검사관리를 통해 원재료와 최종제품의 안전성이 확보되어야 한다. 납품업체들의 검사관리 수행도를 높이기 위해서는 검사시설의

Fibrolytic Enzyme 첨가가 반추위 발효 성상 및 착유우의 유량 및 유성분에 미치는 영향 (Effects of Fibrolytic Enzyme Addition on Ruminal Fermentation, Milk Yield and Milk Composition of Dairy Cows)

  • 안종호;김연정;김현진
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제45권1호
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    • pp.131-142
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    • 2003
  • 본 연구는 유우의 생산성 향상을 위하여 유우 사료에 fibrolytic enzyme을 첨가하여 반추위내 발효 성상과 비유중인 젖소의 생산성에 미치는 영향을 평가하였다. 본 실험의 결과를 요약하면 다음과 같다. In vitro 실험을 통하여 NDF 함량 수준이 다른 TMR 사료에 fibrolytic enzyme을 3가지 수준(0, 0.05, 0.1%)으로 달리하여 첨가하였을 때 나타난 NDF 소화율은 효소 첨가시 다소 증가하는 경향을 보였으며 NDF 수준별로는 NDF 38 및 43% 수준보다 NDF 34% 수준에서 NDF 소화율이 낮은 경향을 나타내었는데 이는 본 시험 사료의 조성 성분으로 보아 NDF 성분 구성상 hemicellulose 함량이 높아 이 점이 반추위내 NDF 소화율에 영향을 주었다고 사료된다. 반추위액의 pH는 fibrolytic enzyme의 첨가 수준에 의한 영향보다는 NDF 수준에 의해 영향을 더 받은 것으로 나타났으며(P<0.001) NH3-N 생성도 전체적으로 fibrolytic enzyme 첨가에 따른 효과가 나타나지 않았다. Acetic acid의 생성량은 NDF 수준에 의해 유의한 영향을 받았으나 (P<0.05) propionic acid의 생성량은 처리구간에 큰 차이를 나타내지 않았다. Acetic acid와 propionic acid 생성량 모두 효소 첨가에 의한 영향은 유의하게 나타나지 않았고 A/P ratio는 NDF 34% 수준의 fibrolytic enzyme 첨가구에서 무첨가구에 비해 다소 높은 경향을 나타내었다. CMCase의 효소 활성은 NDF 34 및 43% 수준에서 fibrolytic enzyme 첨가구(0.05, 0.1%)가 무첨가구에 비해 높은 효소 활성을 보였다. Xylanase의 효소 활성은 배양 개시 후 0시간대부터 12시간대까지는 효소 활성이 완만히 감소하였고 24시간 이후부터는 급격히 감소하였다. In vivo 실험을 이용하여 fibrolytic enzyme 첨가에 따른 착유우의 생산성 변화 결과는 다음과 같다. Fibrolytic enzyme 첨가에 의한 산유량은 enzyme 첨가구와 무첨가구에서 각각 25.80 및 23.90kg/d로서 enzyme 첨가구에서 약 8% (1.90kg/d) 증가하는 결과를 나타내었다. 유지방 및 유단백 함량의 경우는 fibrolytic enzyme 첨가구와 무첨가구간 차이가 없었으나 일일 생산량으로 환산하여 평가하면 enzyme 첨가시 유성분 생산량이 유의하게 증가하는 결과를 보였다 (P<0.01). 이상의 결과들로 볼 때, in vitro 실험의 경우 fibrolytic enzyme 첨가시 반추위내 발효성상에 명확한 변화를 보여주지 못했지만 enzyme 첨가에 따라 전반적으로 NDF 소화율이 다소나마 증가하는 경향을 보였다. In vivo 실험 결과를 종합하면 착유우 사료에 fibrolytic enzyme을 첨가시 유성분의 변화보다 유량의 증가 효과가 나타났으며 이는, 사료섭취량을 제한한 본 실험의 특성상, 사료섭취량 증진 효과가 아니라 체내 영양소 이용성 증진에 따르는 효과라고 판단되었다. 반추동물의 생산성 향상을 위한 방안으로서 fibrolytic enzyme 이용 효과는 연구자에 따라 다양한 결과를 나타내므로 효소의 적용 방법에 대한 연구가 더 필요하다고 사료된다.

꽃사슴과 Holstein 젖소의 장내 혐기성 박테리아의 분리 및 특성 (Studies on Isolation and Characterization of Anaerobic Bacteria from Gut of Holstein Cows and Korean Male Spotted Deer)

  • 박소현;이기영;안종호;장문백;김창현
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제48권1호
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    • pp.77-90
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    • 2006
  • 본 연구는 꽃사슴과 Holstein 젖소의 반추위와 대장에 서식하는 미생물중 섬유소 분해력이 강한 혐기성 박테리아를 순수 분리하여 분리된 미생물들을 동정하고 이들 미생물들의 효소 특성을 구명하고자 수행되었다. 배지의 종류에 관계없이 젖소에서 분리된 박테리아가 꽃사슴에서 분리된 미생물에 비하여 섬유소 분해효소 활력이 우수하였고 탄소 공급원의 종류에 의해 섬유소 분해 효소의 활력에 영향을 미쳤으며 특히, cellulose 단독 공급시 보다 starch, glucose와 cellobiose를 복합한 탄소 공급원을 제공시 일반적으로 높은 효소의 활력을 나타내었다. API kit를 이용한 생화학 및 당발효 시험 결과 알려진 강력한 섬유소 분해 박테리아는 동정되지 않았고 대부분의 박테리아가 Peptostreptococcus spp., Bifidobacterium spp., Prevotela ruminicola/buccae, Clostridium beijer/butyricum 및 Streptococcus intemedis로 동정되었다. 분리된 균들의 다당류 및 단당류를 분해할 수 있는 가수분해 효소인 Avicelase, xylanase, β-D-glucosidase, α-L-arabino- furanosidase 및 β-xylosidase의 효소활력은 이용하는 배지조성 특히 탄소 공급원의 종류에 의하여 효소의 활력에 영향을 미치며 가수분해 효소의 종류에 따라 각 분리된 균주들마다의 다른 분포를 나타내었다. 결론적으로 분리된 혐기성 박테리아들이 공급되는 탄수화물 기질의 종류에 따라 효소의 활력에 변화를 일으켰고 이것은 기질에 따른 박테리아의 효소생산 특이성과 성장률의 변화에서 기인하였기 때문이다.

The Effects of Enzyme Complex on Performance, Intestinal Health and Nutrient Digestibility of Weaned Pigs

  • Yi, J.Q.;Piao, X.S.;Li, Z.C.;Zhang, H.Y.;Chen, Y.;Li, Q.Y.;Liu, J.D.;Zhang, Q.;Ru, Y.J.;Dong, B.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제26권8호
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    • pp.1181-1188
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    • 2013
  • Two experiments were conducted to evaluate the effect of supplementing a corn-soybean meal-based diet with an enzyme complex containing amylase, protease and xylanase on the performance, intestinal health, apparent ileal digestibility of amino acids and nutrient digestibility of weaned pigs. In Exp. 1, 108 piglets weaned at 28 d of age were fed one of three diets containing 0 (control), 100, or 150 ppm enzyme complex for 4 wks, based on a two-phase feeding program namely 1 to 7 d (phase 1) and 8 to 28 d (phase 2). At the end of the experiment, six pigs from the control group and the group supplemented with 150 ppm enzyme complex were chosen to collect digesta samples from intestine to measure viscosity and pH in the stomach, ileum, and cecum, as well as volatile fatty acid concentrations and composition of the microflora in the cecum and colon. There were linear increases (p<0.01) in weight gain, gain: feed ratio and digestibility of gross energy with the increasing dose rate of enzyme supplementation during the whole experiment. Supplementation with enzyme complex increased the digesta viscosity in the stomach (p<0.05) and significantly increased (p<0.01) the concentrations of acetic, propionic and butyric acid in the cecum and colon. Enzyme supplementation also significantly increased the population of Lactobacilli (p<0.01) in the cecum and decreased the population of E. coli (p<0.05) in the colon. In Exp. 2, six crossbred barrows (initial body weight: $18.26{\pm}1.21$ kg), fitted with a simple T-cannula at the distal ileum, were assigned to three dietary treatments according to a replicated $3{\times}3$ Latin Square design. The experimental diets were the same as the diets used in phase 2 in Exp. 1. Apparent ileal digestibility of isoleucine (p<0.01), valine (p<0.05) and aspartic acid (p<0.05) linearly increased with the increasing dose rate of enzyme supplementation. In conclusion, supplementation of the diet with an enzyme complex containing amylase, protease and xylanase improved piglet performance. This is likely a result of improvement in nutrient digestibility, volatile fatty acid concentrations and bacteria ratio in the large intestine.

목질섭식곤충의 장내 세균 다양성 분석 및 섬유소 분해균 탐색 (Analysis of gut bacterial diversity and exploration of cellulose-degrading bacteria in xylophagous insects)

  • 최민영;안재형;송재경;김성현;배진우;원항연
    • 미생물학회지
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    • 제51권3호
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    • pp.209-220
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    • 2015
  • 목질 섭식 곤충에 관한 장내 세균 군집의 연구를 이용한 lignocellulose의 분해는 생명 공학적 응용에 있어 큰 잠재력을 갖는다. 본 연구에서 목질 섭식 곤충의 장내 세균 군집은 16S rRNA 유전자를 기반으로 한 파이로시퀀싱 방법을 이용하여 분석되었다. 분석된 모든 곤충에서 중장보다 후장에서 OTU수, 종 풍부도, 다양성 지수가 높았다. 세균 문 또는 강 수준의 다양성을 분석한 결과, 흰개미를 제외한 곤충의 장내 군집에는 Firmicutes, Bacteroidetes, ${\gamma}-Proteobacteria$가 우점하였다. PCoA (principal coordinates analysis)를 이용하여 세균의 군집 구조를 분석한 결과, 서식지보다는 곤충의 과별로 클러스터링 되는 경향이었다. CMC 분해 활성이 가장 높은 두 균주는 Bacillus toyonensis $BCT-7112^T$와 Lactococcus lactis subsp. hordniae $NCDO\;2181^T$과 유연관계가 높았다. 장 적출물의 섬유소 분해활성 실험 결과, 하늘소 후장에서 ${\beta}-1,4-glucosidase$, ${\beta}-1,4-endoglucanase$, ${\beta}-1,4-xylanase$의 효소활성이 가장 높았다. 본 연구에서는 목질 섭식 곤충의 장내에 다양하고 풍부한 세균이 서식하며, 섬유소를 분해하는 세균이 존재한다는 사실을 확인하였고, 이로부터 다양하고 유용한 섬유소 분해균을 분리할 수 있을 것으로 판단되었다.