• 제목/요약/키워드: ${\beta}-Glucosidase$

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Schizophyllum commune에 의한 Cellulase 생산 및 섬유소계 바이오매스의 당화를 위한 효소적 특성 (Characterization of Cellulases from Schizophyllum commune for Hydrolysis of Cellulosic Biomass)

  • 김현정;김윤희;조문정;신금;이동흡;김태종;김영숙
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제38권6호
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    • pp.547-560
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    • 2010
  • 본 연구에서는 Schizophyllum commune의 당 분해효소 생산을 위한 최적 배양 조건과 목질바이오매스에 대한 당화 특성에 대하여 연구하였다. S. commune 균체 외 효소에는 endo-${\beta}$-1,4-glucanase (EG), cellobiohydrolase (CBH), ${\beta}$-glucosidase (BGL)와 같은 cellulase와 ${\beta}$-1,4-xylosidase (BXL)이 함유되어 있고 그 중에서 EG 및 BGL활성이 비교적 높은 활성을 나타낸 것으로 밝혀졌다. S. commune에서 생산된 EG, BGL, 및 CBH의 최적 온도는 $50^{\circ}C$이었으나, 열안정성을 가지는 온도범위는 $30{\sim}40^{\circ}C$였다. 그리고 최적 pH는 5.5이었으며 열 안정성을 나타내는 온도범위에서의 적정 pH는 동일한 pH 5.5이었다. Cellulase 생산을 위한 S. commune의 최적배양 조건은, 탄소원으로 천연 cellulose, 질소원으로는 corn steep, 또는 peptone/yeast extract 혼합물, 비타민은 첨가하지 않는 것이 cellulase 효소활성 증가에 적절한 것으로 밝혀졌다. 또한 탄소원의 최적 첨가 농도는 2% (w/w), 적정 배양 pH 및 온도는 5.5~6.0과 $25{\sim}30^{\circ}C$로 밝혀졌다. 본 연구에서 도출된 최적 배양 조건으로 S. commune를 배양시키고 40배로 농축한 결과, EG가 3670.5 U/$m{\ell}$, BGL과 CBH가 각각 631.9 U/$m{\ell}$, 398.5 U/$m{\ell}$, BXL이 15.2 U/$m{\ell}$로 매우 높은 효소 활성을 나타냈다. 동일한 효소의 Filter Paper Unit도 11 FPU/$m{\ell}$로 상당히 높았다. 최적배양조건에서 얻어진 S. commune 효소로 다양한 기질에 대해 당화 시험을 실행한 결과, 전처리를 하지 않은 공시 활엽수에 대하여 낮은 당화율을 나타냈으나 천연 cellulose (Aldrich, ~20 micron) 및 볏짚의 경우에는 각각 50.5% 및 33.1%의 높은 당화성능을 나타냈다. 이 같은 당화 수준은 동일 효소농도 (30 FPU/g, glucan)로 비교했을 때 Trichoderma reesei 유래 상용화 효소인 Celluclast 1.5L의 약 110% 수준을 나타냄으로써, 대량생산기술 개발과정을 통해 목질계 당화 효소로의 상용화 가능성이 높은 균주로 평가되었다.

Fababean 중의 Vicine과 Convicine의 안정성에 관한 연구 (Study on the Stability and Fate of Vicine and Convicine in Fababean)

  • 박신인
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.85-90
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    • 1993
  • Fababea에 존재하는 vicine과 convicine은 고온의 열처리에서 안정하였으며, vicine 용액도 약산성(pH5)과 알카리성 pH(pH10)에서 열에 대한 안정성이 높게 나타났다. 반면 산성 pH에서 vicine은 산 가수분해되어 aglycone인 divicine을 형성하며, 생성된 divicine은 매우 불안정하여 쉽게 분해되었다. 효소(${\beta}-glucosodase$)에 의해 vicine을 가수분해시킨 후 생성된 divicine의 산화에 의한 분해 반응 동안(pH5, $80^{\circ}C$), half-life time과 rate constant는 각각 14.35분과 -0.018이었다. 따라서 fababean을 함유한 식품을 가공하는 동안 효소 (${\beta}-glucosidase$)를 처리하여 vicine과 convicine을 가수분해 시키면 이들의 양은 크게 감소될 것이다.

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대두 요구르트 제조에서 이소플라본 배당체의 가수분해 (Hydrolysis of ${\beta}-glycosidic$ Bonds of Isoflavone Conjugates in the Lactic Acid Fermentation of Soy Milk)

  • 최연배;우제구;노완섭
    • 한국식품과학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.189-195
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    • 1999
  • 두유에 존재하는 이소플라본은 주로 포도당 잔기가 aglycone인 genistein과 daidzein에 ${\beta}-glycoside$ 결합을 하고 있는 배당체인 genistin과 daidzin이다. 두유에 설탕을 첨가하여 유산균으로 대두 요구르트로 발효를 시키면 젖산의 생성은 매우 낮아 약 $0.16{\sim}0.29%$에 불과하였지만 대부분의 이소플라본 배당체가 가수분해되어 aglycone으로 전환되었다. 포도당이나 젖당을 첨가하여 발효시키면 정상적인 젖산발효는 일어났지만 이소플라본 배당체의 가수분해는 균주에 따라 변하였다. Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii KCTC 1047은 당의 첨가와 무관하게 이소플라본 배당체를 완전히 가수분해시켰다. 그 밖의 균주는 daidzin은 약 $25{\sim}40%$, genistin은 약 $65{\sim}80%$ 정도만을 가수분해시켜 이들 당에 의해 가수분해가 감소하였다. 즉 Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii KCTC 1047을 제외한 Lactobacillus bulgaricus KCTC 3188, Lactobacillus casei KCTC 3109, Lactobacillus delbrueckii subsp lactis KCTC 1058, Lactobacillus lactis KCTC 2181과 같은 균주의 경우 이소플라본 배당체의 가수분해에 관여하는 효소인 ${\beta}-glucosidase$가 유도 효소로 포도당이나 젖당에 의해 생산이 저해되었을 것으로 예상된다. 또한 MRS 배지에서 배양하였을 때에도 Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii KCTC 1047만이 이 효소를 생산하였다.

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김치 미생물 조성을 바탕으로 한 김치 스타터의 선정 및 효과 (Selection of Kimchi Starters Based on the Microbial Composition of Kimchi and Their Effects)

  • 진효상;김종범;윤영주;이경자
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.671-675
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    • 2008
  • 대다수 숙성 김치의 미생물 조성이 L. mesenteroides와 L. sakei로 구성되며, 이러한 혼합조성을 가진 김치가 맛이 있다는 점을 바탕으로 김치 맛을 가장 좋게 하며 김치 미생물을 조절하는 능력을 가진 두 균주 L. mesenteroides K2M5와 L. sakei K5M3을 각각 김치스타터로 선정하였다. 선정된 두 가지 균주들은 베타 용혈현상을 보이지 않았고, 암모니아나 인돌을 생성하지 않았으며, 젤라틴을 용해하지 않았고, phenylalanine deaminase, ${\beta}$-glucuronidase, ${\beta}$-glucosidase, 7${\alpha}$-dehydroxylase, nitroreductase 등의 효소 활성에서 음성을 보여 산업적으로 사용하여도 안전한 것으로 나타났다. 선정된 두 가지 균주를 첨가하여 제조한 김치는 비첨가 김치에 비해 실험실 평가와 다수의 일반인을 상대로 한 비교평가에서 맛이 더 우수하였고, 미생물 조성은 오직 첨가한 균주로만 구성되어 선정한 균주들은 김치 맛을 좋게 하고 미생물 조성을 일정하게 조절하는 능력이 있는 스타터로 사용될 수 있음을 보여주었다. 스타터를 첨가한 김치는 대조김치에 비해 젖산 등의 유기산 함량이 특이하게 높았으나 산도, 염도, 당 함량 등에서는 큰 차이를 나타내지 않았다.

Effect of Lentinus edodes on the Growth of Intestinal Lactic Acid Bacteria

  • Bae, Eun-Ah;Kim, Dong-Hyun;Han, Myung-Joo
    • Archives of Pharmacal Research
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    • 제20권5호
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    • pp.443-447
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    • 1997
  • As the growth factor of lactic acid bacteria, LD (trehalose) was isolated from Lentinus edode5 by using silica gel column chromatography. LD induced the growth of Bifidobacteria breve and Lactobacillus brevis, which were isolated from human feces. LD selectively induced the growth of lactic acid bacteria among total microflora. When total intestinal microflora were cultured in the medium containing LD, it stimulated the growth of lactic acid bacteria and inhibited harmful enzymes, ${\beta}$-glucosidase, ${\beta}$-glucuronidase, and tryptophanase, of intestinal bacteria. LM, which was a monosaccharide from L. edooles, induced the growth of lactic acid bacteria but it seems to be invaluable in vivo. LH isolated from L. edodes by Sephadex G-100 column chromatography was not effective for the growth of lactic acid bacteria.

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KMU001 조효소에 의한 목질계 바이오매스, 볏짚의 효소당화성에 관한 연구 (Enzymatic saccharification of rice straw, a lignocellulosic biomass by the extracellular enzyme from KMU001)

  • 김영숙;이영민;차창준;윤정준
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.225-228
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    • 2008
  • This study shows that lignocellulosic biomass saccharification work has been carried out with rice-straw by the extracellular enzyme from KMU001, and the enzymes produced in 5%(w/v) wood biomass were characterized by protein and various enzyme activity measurements. Several cellulases such as Endoglucanase(EG), $\beta$-D-1,4-Glucosidase(BGL), Cellobiohydrolase(CBH), and $\beta$-D-1,4-Xylanase (BXL) were detected. Saccharification of rice-straw by the enzyme yielded about 233mg/g of glucose after 48hrs.

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녹용발효와 생리활성 (Fermentation of Antler and its Biological Activity)

  • 김동현;한상범;박주석;한명주
    • 생약학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.233-237
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    • 1994
  • Bacillus P-92 which fermented antler was isolated from intestinal bacteria. The biological activites, carbon clearance and growth activity of lactic acid bacteria, of fermented antler was better than those of untreated antler. The enyzmes activities, ${\beta}-glucosidase,\;{\beta}-glucuronidase$ and tryptophanase, of intestinal bacteria of mice treated with fermented antler were lower than those of mice treated with untreated antler, although those of mice treated with fermented antler or untreated antler were higher than those of control. Biological activity of the antler seems to be increased by fermentation.

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한국형 유산균의 in vivo에서 장내유해효소의 억제효과

  • 김동현;이승원;김숙영;한명주;박혜영;배은아
    • 한국응용약물학회:학술대회논문집
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    • 한국응용약물학회 1997년도 춘계학술대회
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    • pp.84-84
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    • 1997
  • 장내세균은 음식물, 스트레스, 생활환경에 의해 영향을 받으며 그 결과 장내 세균이 생산하는 효소활성도 영향을 받는다. 장내미생물효소는 질병과 밀접한 관계를 갖고 있으며 장내의 pH와 효소저해제에 의해 영향을 받는 데 장내의 높은 pH에 의해 $\beta$-glucosidase, $\beta$-glucuronidase, tryptophanase 등의 장내유해효소활성이 유도되므로 장내의 pH를 낮춤으로써 효소활성을 저하시킬 수 있다. Bifidobacterium은 장내에서 lactic acid, acetic acid를 생산하여 장내의 pH를 낮추며 유해균의 증식을 억제하고 유해효소의 활성을 억제하는 역할을 할 것으로 기대된다. 특히 한국인으로부터 분리된 유산균일 경우 한국인의 장내에 가장 잘 정착되며 장내미생물의 유해효소를 효과적으로 억제할 것으로 생각된다.

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Characterization of cell wall hydrolases induced by sugar starvation

  • Lee, Eun-Jeong;Koizumi, Nozomu
    • 한국식물생명공학회:학술대회논문집
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    • 한국식물생명공학회 2005년도 추계학술대회 및 한일 식물생명공학 심포지엄
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    • pp.371-374
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    • 2005
  • In our previous work in transcriptional regulation of sugar, expression of genes encoding putative glycosyl hydrolases in Arabidopsis was induced by sugar starvation. They were annotated as b-galactosidase (At5g56870), ${\beta}-xylosidase$ (At5g49360) and ${\beta}-glucosidase$ (At3g60140), which belong to glycosyl hydrolase family that has a catalytic domain of polysaccharides. From the primary structure of deduced amino acid sequence, they were predicted to localize to cell wall. Further investigation of these cell wall hydrolases implicated that cell wall polysaccharides provide metabolizable sugars to nutrient allocation under sugar starvation.

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The Central Concept for Chitin Catabolic Cascade in Marine Bacterium, Vibrios

  • Jung, Byung-Ok;Roseman, Saul;Park, Jae-Kweon
    • Macromolecular Research
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    • 제16권1호
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    • pp.1-5
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    • 2008
  • The enzymatic hydrolysis of chitin has been studied for almost a century, and early work established that at least two enzymes are required, a chitinase that mainly yields the disaccharide N,N'-diacetylchitobiose, or $(GlcNAc)_2$, and a "chitobiase", or ${\beta}$-N-acetylglucosaminidase, which gives the final product G1cNAc. This pathway has not been completely identified but has remained the central concept for the chitin catabolism through the $20^{th}$ century1 including in marine bacteria. However, the chitin catabolic cascade is quite complex, as described in this review. This report describes three biologically functional genes involved in the chitin catabolic cascade of Vibrios in an attempt to better understand the metabolic pathway of chitin.