우리나라의 전통 발효식품의 고추장의 관능성 및 기능성을 증가시키기 위하여 전분질 원료인 찹쌀무게에 대하여 2%, 4%, 6% 및 8%의 다시마 분말을 첨가한 후 대조구와 함께 3$0^{\circ}C$에서 120일간 숙성시키면서 세균수와 효소활성을 검토하였다. 고추장의 세균수는 숙성 초기 $10^4$ cfu/g 수준에서 출발하여 숙성 30일에는 $10^{6}$ cfu/g의 수준을 나타내었고, 60일 이후에는 $10^{8}$ cfu/g의 수준을 유지하여 후반동안 $10^{8}$ cfu/g을 유지하였는데 다시마의 첨가 구별 차이는 없었고 미생물의 생육에 큰 영향을 미치지는 않았다. 효소활성의 경우 액화효소인 $\alpha$-amylase의 활성은 서서히 감소하여 숙성 후에는 효소의 활성이 거의 실활되었고 당화효소인 $\beta$-amyase의 활성은 숙성 30일까지 큰 폭으로 증가했다가 숙성 60일에 급격히 감소하였으며, 전반적으로 대조고추장에 비하여 다시마 고추장의 $\beta$-amylase의 활성이 약간 높게 나타났다. 단백질 분해효소인 acid protease 및 neutral protease의 활성은 숙성 30일까지는 증가하였으나 그 이후에는 불규칙적인 증감현상을 보이며 120일까지 감소하였다.
Industrial strain improvement is concerned with developing or modifying microorganisms used in production of commercially important fermentation products. The aim is to reduce the production cost by improving productivity of a strain and manipulating specific characteristics such as the ability to utilize cheaper raw materials or resist bacteriophages. The traditional empirical approach to strain improvement is mutation combined with selection and breeding techniques. It is still used by us to improve the productivity of organisms in amino acids, organic acids and enzymes production. The breeding of high L-lysine-producing strain Au112 is one of the outstanding examples of this approach. It is a homoserine auxotroph with AEC, TA double metabolic analogue resistant markers. The yield reaches 100 g/l. Besides, the citric acid-producing organism Aspergillus niger, Co827, its productivity reaches the advanced level in the world, is also the result of a series mutations especially with $^60Co{\gamma}$-radiation. The thermostable .alpha.-amylase producing strain A 4041 is the third example. By combining physical and chemical mutations, the strain A 4041 becomes an asporogenous, catabolite derepressed mutant with rifamycin resistant and methionine, arginine auxotroph markers. The .alpha.-amylase activity reaches 200 units/ml. The fourth successful example of mutation in strain improvement is the glucoamylase-producing strain Aspergillus niger SP56, its enzyme activity is 20,000 units/ml, 4 times of that of the parental strain UV-11. Recently, recombinant DNA approach provides a worthwhile alternative strategy to industrial strain improvement. This technique had been used by us to increase the thermostable .alpha.-amylase production and on some genetic researches.
Alpha-amylase and glucoamylase activities were higher in koji with 40% water than that with 30 and 50% water, and A. oryzae exhibited very high alpha-amylase and glucoamylase activities compared to A. sojae and A. niger. Acidic, neutral and alkaline protease activities also showed higher activities in koji prepared with flour, Korean wheat powder and soybean powder with 40% water based on the weight of the sample. Alpha-amylase, acidic, neutral and alkaline protease activities of all the koji samples according to incubation periods increased until 3~4 days of incubation and maintained nearly the same level or slightly decreased after 5 days of incubation. The protease activities of A. oryzae and A. sojae showed nearly the same trend regardless of differences in substrate conditions and koji materials, but those of A. niger showed a lower activity than those of A. oryzae and A. sojae. These results suggest that the preparation of koji is possible with Korean wheat powder and soybean powder and A. sojae can be utilized as a new strain for fermented foods using soybean as the main materials to increase functional properties and produce products having a new taste and flavor.
In order to determine the optimum harvest time for the seed production of inbreds and hybrids in silage corn, the ears of sib-pollinated 'KS5', 'KS7rhm', and 'Ga209' and cross-pollinated 'KS5' $\times$ 'KS6' (Suwon19), 'KS7 rhm' $\times$ 'KSl17' (Suwonok), and 'Ga209' $\times$ 'DB544'(Kwanganok) were harvested at the one-week intervals from 4 to 10 weeks after silking. The optimum harvest time for the seed production for 'KS5', 'KS5' $\times$ 'KS6', 'KS7 rhm', and 'KS7rhm' $\times$ 'KS117' was 7 weeks after silking considering both emergence rate and plumule growth in cold test. Although earlier harvested seeds showed similar germination rate as the seeds harvested at the optimum time at $25^{\circ}C$, their emergence rate were lower in cold test. Seed weight and $\alpha$-amylase activity of earlier harvested seeds were lower compared to those of seeds harvested at the optimum time, while leakage of total sugars and electrolytes were higher. However, the later harvested seeds showed lower germination rates at $25^{\circ}C$ and emergence rates in cold test probably due to the lower $\alpha$-amylase activity although they showed increased seed weight and reduced leakage of total sugars and electrolytes. In contrast, the emergence rate of 'Ga209' and 'Ga209' $\times$ 'DB544' in cold test increased up to 10 weeks after silking probably due to the increased seed weight and $\alpha$-amylase activity and reduced sugar and electrolyte leakages during the germination. The cross-pollinated F$_1$ hybrid seeds showed higher germination and emergence rates at $25^{\circ}C$ and in cold test, and higher plumule growth and $\alpha$-amylase activity compared to those of sib-pollinated inbreds.
적무(Rahphanus sativus L.) 새싹은 십자화과 식물이다. 본 연구에서는 적무새싹 물 추출물의 ${\alpha}$-amylase, ${\alpha}$-glucosidase, 췌장 리파아제 효소에 대한 활성 억제능과 3T3-L1 지방 전구세포를 이용하여 지방합성 억제 효능을 평가하였다. 적무새싹 추출물을 처리한 결과 ${\alpha}$-amylase, ${\alpha}$-glucosidase, 췌장 리파아제 효소 활성을 농도 의존적으로 억제하는 것을 확인하였다. 더욱이 적무새싹 추출물은 3T3-L1 지방 전구세포의 지방세포 분화, 지방 및 중성지방 축적을 억제하였으며 세포독성은 나타나지 않았다. 적무새싹 추출물은 peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR)${\gamma}$, sterol regulatory element-binding protein 1 (SREBP-1) and CCAT/enhancer binding protein (C/EBP)${\alpha}$와 같은 지방합성 전사 인자의 발현 조절을 통하여 지방합성을 억제하였다. 또한, 적무새싹 추추물은 지방합성과 수송 저장에 관여하는 단백질인 adiponectin, fatty acid synthesis (FAS), perillipin, and fatty acid bind protein-4(FABP4)의 발현을 억제하였다. 이 연구는 적무새싹이 지방합성 전사인자는 물론 지방합성 단백질 발현의 제어를 통해 비만을 억제할 수 있는 가능성을 보여주었다.
혼합야채추출물의 항산화와 ${\alpha}$-amylase 및 ${\alpha}$-glucosidase 억제활성 증진을 위해서 톳, 매생이, 미역귀의 첨가효과를 분석하였으며 해조류 첨가된 야채추출물의 일반성분과 미네랄 함량 변화를 조사하였다. 3가지 해조류의 첨가량은 야채추출물의 일반성분에 유의적으로 영향을 미치지 않은 반면 톳과 미역귀 5% 첨가에 의해 칼슘, 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 철분 함량이 유의적으로 증가하였다. 톳 20% 첨가한 경우 총 폴리페놀 함량과 환원능력이 야채추출물보다 각각 47.08와 16.82%로 유의적으로 증가하였다. 반면에 3가지 해조류 첨가에 의한 hydroxyl radical 소거활성이 큰 변화가 없었다. 톳, 매생이, 미역귀 20% 첨가에 의해 DPPH radical 소거활성이 각각 27.47, 22.25, 17.27%로 유의적으로 증가하였다. 해조류 첨가된 혼합 야채 추출물이 상대적으로 약한 ${\alpha}$-amylase 억제활성을 지니고 있는 동시에 강한 ${\alpha}$-glucosidase 억제활성이 나타냈다. 특별히 미역귀 5% 첨가한 경우 ${\alpha}$-glucosidase을 98.26%로 유의적으로 억제하였다. 전반적으로 해조류 첨가를 통해 야채추출물의 미네랄 함량이 증가하였고 항산화와 2형 당뇨병 관련 효소 억제활성이 개선됨을 알 수 있었다.
황복의 소화효소의 변화과정을 부화직후부터 부화 후 65일까지 측정 하였다. 발육단계에 따른 소화효소의 발현과 활성의 변화에서 $\alpha-amylase$ 비활성은 전장 10mm에서 0.0493U/mg의 최소값을 나타낸 후, 전장 19mm를 전후하여 0.1480 U/mg의 최대값을 나타냈다. Trypsin과 pepsin 비활성은 전장 16mm에서 각각 0.0264U/mg, 0.0258U/mg 와 전장 24mm에서 0.0178U/mg, 0.0201 U/mg의 값을 가지는 두 번의 peak를 보였고, 이 시기에 황복 자치어의 성장률도 증가하는 경향을 보였다. 또한, trypsin과 pepsin의 비활성을 비교하여 보면, 자어기인 전장 $4\~5mm$와 치어 II기인 전장 $19\~24mm$에서는 pepsin이 높았고, 치어 I 기인 전장 $11\~16mm$와 유어기인 전장27 mm 이후에서는 trypsin이 높았다.
대맥(大麥) 무배아반편종자(無胚芽半片種子)에 $10{\mu}M$ GA를 처리(處理)하여 배양(培養) 10시간(時間)에 배지(培地)에서 ABA의 농도(濃度)가 각각(各各) $0.1{\mu}M,\;5{\mu}M$ 및 $10{\mu}M$이 되도록 ABA 용액(溶液)을 첨가하여 ${\alpha}-amylase$ 생성(生成)의 소장(消長)을 그리고 $10{\mu}M$ GA와 $10{\mu}M$ ABA 혼합액(混合液) 처리(處理)하여 10시간(時間) 배양(培養) 후(後) 핵산(核酸)의 거동을 $10{\mu}M$ GA처리구(處理區)의 그것과 비교(比較)하였다. 대맥(大麥) 초엽(?葉)에 $10{\mu}M$ GA와 $10{\mu}M$ ABA를 처리(處理)하여 초엽의 생육(生育), chlorophyll, RNase의 활성(活性), 단백질(蛋白質) 및 총(繼) RNA 함량(含量)의 소장(消長)을 처리구(處理區)의 그들과 비교(比較)하였고 이들 hormone 처리(處理) 20시간(時間) 배양후(培養後) 핵산(核酸)의 거동 및 polysome과 menosome의 상대적(相對的) 분포(分布)를 조사(調査)하여 몇 가지 결론(結論)을 얻었으며 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1) GA 처리(處理)에 의(依)한 총(總) ${\alpha}-amylase$의 생성(生成)은 시간(時間)의 경과(經過)에 따라 직선적(直線的)으로 증가(增加)하였으며 ${\alpha}-amylase$의 분비(分泌)는 배양(培養) 18시간(時間)부터 활발(活潑)하였다. 2) $0.1{\mu}M$ ABA 첨가는 ${\alpha}-amylase$의 생성(生成)을 부분적(部分的)으로 저해(沮害)시켰으나 $5{\mu}M$ 및 $10{\mu}M$ ABA 첨가는 다같이 첨가 4시간(時間) 후(後)에 완전(完全)히 ${\alpha}-amylase$의 생성(生成)을 저해(沮害)시켰으며, 배양과정중(培養過程中) $5{\mu}M$ ABA 첨가는 GA의 농도(濃度)에 관계(關係)없이 완전(完全)히 ${\alpha}-amylase$의 생성(生成)을 저해(沮害)시켰다. 3) ABA는 무배아반편종자(無胚芽半片種子)에서 ${\alpha}-amylase$의 분비(分泌)에 별(別) 영향(影響)을 주지 않았다. 4) 무배아반편종자(無胚芽半片種子)에서 GA 단독(單獨) 처리구(處理區)와 GA-ABA 처리구간(處理區間)에 핵산(核酸)의 분획(分劃)에서 별(別) 이(異)가 없었다. 5) 초엽에서 GA의 처리(處理)는 r-RNA 획분(劃分)을 증가(增加)시킨 반면(反面) ABA 처리(處理)는 r-RNA 획분(劃分)을 감소(減少)시킴과 동시(同時)에 s-RNA 획분(劃分)을 증가(增加)시켰는권(權) 이는 이들 hormone이 RNase의 활성(活性)에 상이(相異)한 영향(影響)을 준 것으로 보였다. 6) 초엽에서 ABA 처리(處理)는 RNA-DNA 획분(劃分)의 성분비(成分比)를 감소(減少)시켰다. 7) 초엽에서 GA 처리(處理)는 RNase의 활성(活性)을 감소(減少)시켰으나 ABA 처리(處理)는 이의 활성(活性)을 증대(增大)시켰다. 8) 초엽에서 GA 처리(處理)는 총(總) RNA에 큰 영향(影響)을 주지 않았으나 ABA 처리(處理)는 이를 현저히 감소(減少)시켰다. 9) 초엽에 있어서 GA 처리(處理)는 초엽의 생장(生長) 및 chlorophyll 함량(含量)을 증가(增加)시켰으나 ABA 처리(處理)는 이들을 감소(減少)시켰다. 10) 초엽에서 GA 처리(處理)는 단백질(蛋白質) 및 polysome의 형성(形成)을 촉진(促進)시켰으나 ABA 처리(處理)는 이들을 감소(減少)시켰다. 11) ABA 처리(處理)는 polysome의 형성(形成)이 저해(沮害)되는 까닭은 ABA가 r-RNA의 합성(合成)을 저해(沮害)하는 것으로 보였다.
고온성 방선균으로부터 내열성 $\alpha$-Amylase의 생산과 그 이용 가능성을 검토하기 위하여 토양시료로부터 $\alpha$-Amylase 생산능력이 극히 우수한 구주를 분리하여 분리균의 몇가지 균학적 성질내지는 효소생산을 위한 배양조건을 조사하여 전보에 발표하였으며 본보에서는 공시방선균이 생산하는 $\alpha$-Amylase의 효소학적 일반성질을 검토하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 본효소의 최적활성 pH는 6.5이었으며 최적변성온도는 55$^{\circ}C$~$65^{\circ}C$이었다. 2) 본효소의 안정 pH범위는 7.0~8.0에 위치 하였으며 3) 활성에 대한 금속 ion의 영향은 $Ca^{++}$ 및 $Na^{++}$ ion에 의하여 촉진되었으나 중금속 ion인 Fe$^{++}$ Cu$^{++}$ ion등은 현저히 조해함을 보였으며 열안정성에 대한 금속 ion의 효과는 $Ca^{++}$ ion에 의해 증가했다. 4) 본 순소의 Km value는 2.17$\times$$10^{-4}$g per $m\ell$이었으며 5) Activation energy는 12,000$\pm$580 ㎈ per mole 이었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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