To develope the scientific preparation method of Dorean traditional rice drink 'Sikhye', effect of malt and commercial amylolytic enzymes in preparation of malt-Sikhye were studied. amylase activity of malt used in this study was 9,725unit/g. In malt-Sikhye preparation effective saccharifying conditions were 4% of malt 20% of rice at 6$0^{\circ}C$ for 5hour. Commercial amylolytic enzymes such as $\beta$-amylase(Bio-zyme ML Himaltosin GL) $\alpha$-amylase(Bokhabhyoso 5000, Teramyl and Fungamyl) and pulluanase(en-zyme CK-20) were not effective in saccharification for Sikhye preperation.
보리를 thermostable ${\alpha}-amylase$와 amyloglucosidase로 처리하여 ${\beta}-glucan$을 얻은 후 정제과정을 통해 순수한 ${\beta}-glucan$을 얻어 보리 ${\beta}-glucan$의 열적특성을 연구하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 보리${\beta}-glucan$의 DSC thermogram은 3개의 흡열곡선을 나타냈으며 1차 흡열곡선은 겔화상전이 현상을 나타냈다. 보리 ${\beta}-glucan$의 농도가 증가함에 따라 겔화 온도범위와 엔탈피가 최대값을 나타냈으며 4 g/dl ${\beta}-glucan$의 To, Tp 및 Tc는 각각 $48.8^{\circ}C,\;61.2^{\circ}C$ 및 $78.5^{\circ}C$였고 엔탈피는 0.23 ca1/g이었다. pH 의존성에서 pH 7일 때 겔화온도의 범위가 넓었고 엔탈피도 가장 컸으며 산성과 알칼리성이 강할수록 낮은 값을 나타냈다. 염농도 의존성에서는 염을 가하지 않았을 때 겔화 온도범위와 엔탈피가 높았고 염을 첨가했을 경우 엔탈피는 급격히 감소하였으며 Tp와 Tc는 저온으로 이동되었으나 염농도 증가에는 영향을 받지 않았다. 보리 ${\beta}-glucan$의 열적특성에서 urea는 겔형성을 촉진시키는 active-reagent이었고 glycerol은 inactive-reagent임이 확인되었다. 열분해 현상에서 보리 ${\beta}-glucan$의 "true melting" 온도는 $184^{\circ}C$ 였고 엔탈피는 34.6 cal/g이었으며 분해온도는 $316^{\circ}C{\sim}346^{\circ}C$ 범위로 열에 대해 매우 안정한 물질임을 알 수 있었다.
본 연구에서는 보리 습해의 원인인 과습에 의한 근권의 산소부족이 보리의 뿌리와 지상부의 amylase 및 sucrose synthase활성에 미치는 영향을 배양액의 용존산소를 $1\~2ppm$의 혐기조건으로 1-7일간 처리한 3엽기 보리 유묘를 이용하여 조사하였다. 해당과정의 재료인 glucose의 공급에 관여하는 효소 중에서 전분을 분해하는 $\alpha-amylas$의 활성은 혐기조건에서 증가하나 자당을 분해하는 sucrose synthase활성은 혐기조건에서도 호기적 상태의 수준을 유지하였다. 이러한 결과는 에너지 획득과정에서의 $\alpha-amylas$의 역할이 호기조건에서보다 혐기조건에서 상대적으로 증대하는 것을 의미하는 것으로 사료된다.
본 연구는 시판 건강보조식품 중 효소식품의 성분을 분석하고 그 제조공정을 조사하여 HACCP system에 근거한 품질관리 개선 방안을 수립하고자 하였다. 이를 위하여 시중에서 가장 많이 판매되고 있는 12종류의 효소식품을 대상으로 일반성분, 효소활성도 및 미생물과 아플라톡신의 오염 등을 측정하였다. 실험결과 효소식품의 제품포장에 표시된 일반성분함량과 실험치와 차이가 큰 것으로 나타났다. 효소식품의 가장 큰 유효성으로 알려진 효소활성의 측정결과에서도 ${\alpha}-amylase$의 경우, 최고 $1793\;{\mu}g/min$ g에서 최저 $159\;{\mu}g/min$ g으로 커다란 편차를 보였으며, ${\beta}-amylase$의 경우, 최고 $171\;{\mu}g/min$ g와 최저 $11\;{\mu}g/min$ g, 그리고 protease이 경우 최고 $27.57\;{\mu}g/min$ g와 최저 $0.18\;{\mu}g/min$ g으로 나타나 단지 ${\alpha}-amylase$와 protease의 활성이 양성일 경우 적합판정을 내리는 현 공전상의 규정에 문제가 있음을 알 수 있었다. 또한 규정상 대장균 군에 대하여 음성이여야 함에도 불구하고 효소식품의 반수가 대장균 군에 양성으로 나타났으며 일반세균수에 있어서도 $1.3{\times}10^5-1.2{\times}10^9$로 큰 차이를 보이고 있어 효소활성을 위해 저온살균공정을 거치는 이들 제품의 위생적 관리가 시급함을 알 수 있었다. 이에따라 위해요소 중점 관리기준(HACCP)을 작성하여 효소식품의 품질향상을 위한 관리지침을 수립하였다.
재래식 메주의 산업화의 공정관리를 위한 기초자료를 제시하기 위해 강원도 원주를 비롯한 전국 17개 지역에서 구입한 재래식 메주의 수분 등의 이화학적 성분, $\alpha$-amylase 등의 효소분석 및 생균수 등의 미생물 분석을 하였다. 전국에서 구입한 메주의 형태는 사각형의 벽돌 모양이 8개 지역, 9개지역은 둥근 모양을 띄고 있었다. 재래식 메주의 수분은 강원도 정선 메주가 최저 9.83%(w/w)인 반면 전북 정읍메주가 약 3.7배 많은 36.24%(w/w)를 나타내고 있었다. 조지방의 경우 무수물 기준으로 충북 청주에서 구입한 재래식 메주가 17.46%(w/w)로 가장 낮은 반면 전북 정읍에서 구입한 메주가 약 1.6배 많은 28.74%(w/w)를 나타내고 있었다. 조단백질의 경우 경기도 여주에서 구입한 메주가 무수물 기준으로 최저 42.00%(w/w)를 보인 반면 강원도 원주에서 구입한 메주가 45.54%(w/w)를 보이고 있었다. 재래식 메주의 숙성도를 나타내는 아미노태질소는 충북 제천시에서 구입한 메주가 무수물 기준으로 223.65 mg%인 반면 전북 김제의 메주가 약 5.6배 많은 1137.68 mg%를 나타내고 있었다. 재래식 메주의 색도를 측정한 결과 전북 김제에서 구입한 메주가 가장 어두운 색을 띄고 있어 기호도 측면에서 낮은 면을 보이고 있었다. 재래식 메주의 $\alpha$-amylase는 무수물 기준으로 $130.32{\sim}1254.45$ unit로 지역간에 약 9.6배의 차이를 보이고 있었으며 $\beta$-amylase는 무수물 기준으로 $30.07{\sim}167.88$ unit로 지역에 따라 약 5.6배의 차이가 나고 있었다. 산성 protease는 무수물 기준으로 $72.53{\sim}340.04$ unit로 약 4.6배의 차이를 보이고 있어 각 효소의 역가는 지역에 따라 차이가 매우 큰 것으로 나타났다. 재래식 메주의 생균수는 $4.8{\times}10^7{\sim}2.6{\times}10^{10}cfu/g$, 곰팡이 및 효모수는 $4.3{\times}10^4{\sim}7.9{\times}10^6cfu/g$으로 지역에 따라 메주의 균수가 다양하게 나타났다.
보리 맥아에는 2종의 $\alpha$-amylase isozyme(AMY1, AMY2)이 존재하며, 이들 효소는 80% 이상의 높은 아미노산 서열 상동성을 보이지만, calcium 의존성 등 효소의 작용특성은 서로 매우 다르다. 따라서 본 연구에서는 AMY2의 활성부위 중 2번째 $\beta\rightarrow\alpha$ loop에 존재하는 42번째 alanine 잔기를 saturation mutagenesis를 이용하여 다양한 아미노산으로 치환하고, 전분 분해활성이 증가한 돌연변이를 선발하였다. 결과적으로 alanine이 proline으로 치환된 AMY2-A42P의 경우에서만 발현도가 2배 증가하는 것을 확인하였으며, 특히 정제 과정에서의 회수율 또한 4배 증가하므로 향후 효소의 생산 및 활용에 유리할 것으로 판단하였다. 이 돌연변이 효소의 calcium 의존성 및 pH 안정성 등은 AMY2와 유사한 것으로 나타났으나, 각종 전분에 대한 기질특이성은 AMY1과 AMY2의 중간적인 특성으로 변화되었다. 결국 42번째 아미노산 잔기의 proline 치환에 의해 상대적으로 발현율이 높고 기질특이성이 변화된 AMY2 유사효소의 생산이 가능하였으며, 향후 이를 이용하여 분자진화기술 등 최신 효소공학적 방법론을 적용한 다양한 연구가 가능할 것으로 기대한다.
본 연구에서는 GSE의 항산화제와 비만 예방 및 치료제로서의 식품적용 가능성을 알아보기 위해 DPPH radical, superoxide anion radical 및 hydroxyl radical 포착효과를 확인하였으며, 몇 가지 소화효소(단백질 분해효소, 탄수화물 분해효소, 지방분해효소)의 저해효과를 측정하였다. 그 결과 GSE는 우수한 항산화 효과를 가지고 있는 것으로 나타났으며 특히, vitamin C보다 DPPH radical 소거효과가 약 2배, superoxide anion radical 소거효과가 약 2.7배 우수한 것으로 나타났다. 또한, GSE는 소화효소인 trypsin, $\alpha$-chymotrypsin, $\alpha$-amylase, $\alpha$-glucosidase, lipase에 대한 저해효과를 갖고 있는 것으로 확인되었다. 이상의 결과로 GSE는 항산화 효과와 비만 예방 및 개선을 위한 유용한 소재로 사용될 수 있을 것이라 생각된다.
Aster Yomena (AY) has been used in traditional medicine to treat diseases such as obesity, hyperlipidemia, atherosclerosis, diabetes and osteoarthritis. However, protective effect of AY on acute pancreatitis (AP) has not been reported. The present study examined the anti-inflammatory effects of an ethanol extract of AY on cerulein-induced AP. AP was induced in mice by intraperitoneally injecting cerulein ($50{\mu}g/kg$) hourly for 6 times. 70% ethanol extract of AY (0.1, 0.2, and 0.5 g/kg) was orally administered for 1 week before acute pancreatitis induction. The mouse was killed at 6 hours after the final cerulein injection. The pancreas and lung were rapidly removed for histological examination and myeloperoxidase (MPO) assay. Blood samples were taken to determine serum amylase and lipase activity. In addition real-time reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) was also performed to investigate mRNA expression of proinflammatory cytokines such as $TNF-{\alpha}$. $IL-1{\beta}$, and IL-6. Administration of AY significantly ameliorated pancreatic weight to body weight ratio, histological damages and MPO activity during AP. In addition, AY inhibited the serum amylase and lipase activity during AP. Also, mRNA expression of $TNF-{\alpha}$, $IL-1{\beta}$ and IL-6 were inhibited by AY against AP. Our results revealed that pre-treatment of AY reduces the severity of cerulein-induced AP. Therefore, AY may have a protective effect drug against AP.
Various microorganisms were isolated from the surface waters and sediments of eutrophic lakes and reservoirs in Korea to enable an investigation of bacteria having algal lytic activities against Anabaena flos-aquae when water blooming occurs and to study enzyme profiles of algal lytic bacteria. Two bacterial strains, AFK-07 and AFK-13, were cultured, characterized and identified as Acinetobacter johnsonii and Sinorhizobium sp., respectively. The A. johnsonii AFK-07 exhibited a high level of degradatory activities against A. flos-aquae, and produced alginase, caseinase, lipase, fucodian hydrolase, and laminarinase. Moreover, many kinds of glycosidase, such as ${\beta}-galactosidase,\;{\beta}-glucosidase,\;{\beta}-glucosaminidase,\;and\; {\beta}-xylosidase$, which hydrolyzed ${\beta}-O-glycosidic$ bonds, were found in cell-free extracts of A. johnsonii AFK-07. Other glycosidases such as ${\alpha}-galactosidase,\;{\alpha}-N-Ac-galactosidase,\;{\alpha}-mannosidase,\; and\;{\alpha}-L-fucosidase$, which cleave ${\alpha}-O-glycosidic$ bonds, were not identified in AFK-07. In the Sinorhizobium sp. AFK-13, the enzymes alginase, amylase, proteinase (caseinase and gelatinase), carboxymethyl-cellulase (CMCase), laminarinase, and lipase were notable. No glycosidase was produced in the AFK-13 strain. Therefore, the enzyme system of A. johnsonii AFK-07 had a more complex mechanism in place to degrade the cyanobacteria cell walls than did the enzyme system of Sinorhizobium sp. AFK-13. The polysaccharides or the peptidoglycans of A. flos-aquae may be hydrolyzed and metabolized to a range of easily utilized monosaccharides or other low molecular weight organic substances by strain AFK-07 of. A. johnsonii, while the products of polysaccharide degradation or peptidoglycans were more likely to be utilized by Sinorhizobium sp. AFK-13. These bacterial interactions may offer an alternative effective approach to controlling the water choking effects of summer blooms affecting our lakes and reservoirs.
Maltose 생산효소인 Fungamyl과 생전분의 알칼리성 현탁액에 고형분쇄마찰매체를 첨가교반하면서 증자액화과정을 거치지 않고 생전분으로부터 maltose를 직접 생성시키는 연구를 수행하였다. 불용성 생전분을 기질로 하는 분쇄마찰 효소반응계에서 효소반응은 증자액화된 전분을 기질로 하는 기종의 maltose 제조법과 비슷한 효소반응속도를 보였다. 그러나 24시간후 maltose 농도는 증자법을 초과하여, 생전분의 농도가 150g/l일 때 95g/l의 maltose를 얻을 수 있었고, 첨가생전분에 대한 수율은 0.60이었다. 또한 생산된 포도당, maltose, maltoriose의 농도는 각각 20, 95 그리고 13g/l였으며, maltose의 함량은 72%로서 증자법의 6%0에 비하여 매우 높았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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