• Nutrition Research and Practice
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• 제10권1호
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• pp.11-18
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• 2016

BACKGROUND/OBJECTIVES: Type 2 diabetes (T2D) is more frequently diagnosed and is characterized by hyperglycemia and insulin resistance. $\small{D}$-xylose, a sucrase inhibitor, may be useful as a functional sugar complement to inhibit increases in blood glucose levels. The objective of this study was to investigate the anti-diabetic effects of $\small{D}$-xylose both in vitro and stretpozotocin (STZ)-nicotinamide (NA)-induced models in vivo. MATERIALS/METHODS: Wistar rats were divided into the following groups: (i) normal control; (ii) diabetic control; (iii) diabetic rats supplemented with a diet where 5% of the total sucrose content in the diet was replaced with $\small{D}$-xylose; and (iv) diabetic rats supplemented with a diet where 10% of the total sucrose content in the diet was replaced with $\small{D}$-xylose. These groups were maintained for two weeks. The effects of $\small{D}$-xylose on blood glucose levels were examined using oral glucose tolerance test, insulin secretion assays, histology of liver and pancreas tissues, and analysis of phosphoenolpyruvate carboxylase (PEPCK) expression in liver tissues of a STZ-NA-induced experimental rat model. Levels of glucose uptake and insulin secretion by differentiated C2C12 muscle cells and INS-1 pancreatic ${\beta}$-cells were analyzed. RESULTS: In vivo, $\small{D}$-xylose supplementation significantly reduced fasting serum glucose levels (P < 0.05), it slightly reduced the area under the glucose curve, and increased insulin levels compared to the diabetic controls. $\small{D}$-xylose supplementation enhanced the regeneration of pancreas tissue and improved the arrangement of hepatocytes compared to the diabetic controls. Lower levels of PEPCK were detected in the liver tissues of $\small{D}$-xylose-supplemented rats (P < 0.05). In vitro, both 2-NBDG uptake by C2C12 cells and insulin secretion by INS-1 cells were increased with $\small{D}$-xylose supplementation in a dose-dependent manner compared to treatment with glucose alone. CONCLUSIONS: In this study, $\small{D}$-xylose exerted anti-diabetic effects in vivo by regulating blood glucose levels via regeneration of damaged pancreas and liver tissues and regulation of PEPCK, a key rate-limiting enzyme in the process of gluconeogenesis. In vitro, $\small{D}$-xylose induced the uptake of glucose by muscle cells and the secretion of insulin cells by ${\beta}$-cells. These mechanistic insights will facilitate the development of highly effective strategy for T2D.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제38권1호
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• pp.7-12
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• 2010

S. cerevisias의 치명적인 약점인 xylose 또는 arabinose가 상당부분을 차지하는 hemicellulose 기수분해물인 오탄당 발효의 극히 낮은 효율은 유전자 변형 및 대사적 흐름을 조절하여 세포 내로의 오탄당 섭취 및 활용 증가를 위한 연구가 꾸준히 진행되고 있다. S. cerevisie에서 오탄당은 육탄당보다 1-2 배 낮은 친화력을 가지고 있어, 오탄당 운반은 이를 이용한 바이오에탄올 발효에 있어서 중요한 초기 조절 단계이다. 오탄당 이용가능 S. cereivsiae에서 오탄당 운반기의 발현 관련 소수의 연구가 보고되고는 있으나 아직까지 눈에 띠는 효율 증기눈 보교되지 않았다. 최근 보고된 S. cerevisiae에서 C. intermeda 유래의 glucose/xylose의 확산을 용이하게 하는 운반기와 공동수송기의 이종발현이 처음으로 활성화 되었음이 보고 되었다. 따라서 그러므로 높은 친화력의 xylose 운반기의 발현은 이미 xylose로 부터 바이오에탄올 발효공정은 최적화되어 있지만 여전히 몇 가지 제한 요소들을 가지고 있는 S. cerevisiae 균주들의 xylsoe 발효공정 효율 향상에 큰 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한의생명과학회지
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• 제15권1호
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• pp.55-60
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• 2009

Insect cells such as Spodoptera frugiperda Clone 9 (Sf9) cells are widely chosen as the host for heterologous expression of a mammalian sugar transport protein using the baculovirus expression system. Characterization of the expressed protein is expected to include assay of its function, including its ability to transport sugars and to bind inhibitory ligands such as cytochalasin B. It is therefore very important first to establish the transport characteristics and other properties of the endogenous sugar transport proteins of the host insect cells. However, very little is known of the transport characteristics of Sf9 cells, although their ability to grow on TC-100 medium strongly suggested the presence of endogenous glucose transport system. In order to investigate the substrate and inhibitor recognition properties of the Sf9 cell transporter, the ability of pentoses to inhibit 2-deoxy-D-glucose (2dGlc) transport was investigated by measuring inhibition constants $(K_i)$. To determine the time period over which of sugar into the Sf cells was linear, the uptake of 2dGlc 0.1mM extracellular concentration was measured over periods ranging from 30 seconds to 30 minutes. The uptake was linear for at least 2 minutes at the concentration, implying that uptake made over a 1 minute time course would reflect initial rates of the sugar uptake. The data have also revealed the existence of a saturable transport system for pentose uptake by the insect cells. The transport was inhibited by D-xylose and D-ribose, although not as effective as hexoses. However, L-xylose had a little effect on 2dGlc transport in the Sf9 cells, indicating that the transport is stereoselective. Unlike the human erythrocyte-type glucose transport system, D-ribose had a somewhat greater apparent affinity for the Sf9 cell transporter than D-xylose. It is therefore concluded that Sf9 cells contain an endogenous sugar transport activity that in some aspects resembled the human erythrocyte-type counterpart, although the Sf9 and human transport systems do differ in their affinity for cytochalasin B.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제5권1호
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• pp.36-45
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• 1977

공시균의 배양여액으로부터 독성물상을 chloroform 에 전용하여 농축한 후 avicel column chromatography 및 avicel TLC로 정제하였다. 독성물질 생성에 요구되는 영양원은 생육에 필요한 영양첨과 일치하지 않았으며 Valine, asparagine, arginine, 요소, D-glucose, D-mannose, L-rhamnose, D-ribose, D-xylose, D-arabitol, starch 등이 독성물질생성에 요구됨이 인정되었다. 또한 오탄당의 대사과정중 ribose, xylose, fructose, glucose가 대사되는 과정이 본 물질생성의 주된 경로로 추정된다. Vitamin류는 무관함에 비해 Mg가 필수적으로 요구되었다. 물질의 생성은 균의 증식에 비례되었으며 6일간 3$0^{\circ}C$에서 배양했을때 가장 많이 생성되었다. 독성물질 처리후의 잉어 조직은 아가미 신장 췌장등에서 핵진의 굴곡과 더불어 접의 심한 수축과 세포질의 괴사가 현저하였다. 본 물질의 화학식은 $C_{38}$ $H_{66}$ $NO_4$로 추정되며 UV조사시 회청색형광을 나타내었다.

• 한국작물학회지
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• 제50권spc1호
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• pp.123-131
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• 2005

콩 종피의 이화학적 특성과 종실광택과의 상호관계를 구명하고자 본 연구를 실시하여 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 콩 종피 표면의 전자현미경으로 관찰 결과 L값이 높은 콩의 종피는 표면이 매끄럽고 pore의 크기가 작았으나 L값이 낮은 콩의 종피는 표면이 거칠고 pore가 비교적 큰 것으로 나타났다. 2. 종피두께가 $70{\mu}m$에 달할 때 까지는 종자의 광택이 증가되지만 그 이상에 달하면 오히려 종실광택이 감소되었고, 종피두께가 두꺼울수록 수분흡수율이 낮으며, 특히 수분흡수 초기에 경향이 뚜렷하였다. 3. 종실광택이 높을수록 수분흡수율은 증가되는데, 수분흡수 초기에는 종실광택의 영향이 작지만 시간이 경과됨에 따라 종실광택이 밝은 품종일수록 수분흡수율이 높았다. 4. 종피의 단백질은 종실광택과 부상관이 있었으나 단백질의 구성성분인 아미노산은 종실광택과 상관이 없었다. 5. 종피의 조지방은 종실광택과 부상관적 요인으로 작용하나 종피에 함유된 불포화지방산은 종피의 광택과 정상관이 있는 것으로 나타나 종피의 광택은 지방산중 불포화지방산의 조성비율이 높을수록 종실이 밝았다. 6.종피의 조섬유 함량은 종실광택과 이차선형관계가 인정되어 종실광택과 밀접한 관계를 맺고 있는 성분으로 판단되었다. 7. 종피의 중성단당류로는 fucose, rhamnose, glucose, mannose, galactose, arabinose, xylose가 함유되어 있었으며, 이들 중 arabinosefl xylose는 종실광택과 정상관이 있었으나 조성비가 가장 높은 galactose는 유의성이 없었다.