• 제목/요약/키워드: 대사공학

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개별인정원료 우뭇가사리추출물의 체지방 감소에 관한 기능성 고찰 (Effects of dietary Gelidium elegans extract on fat metabolism in preadipocyte cell and mice fed a high-fat diet)

  • 이부용;정희철
    • 식품과학과 산업
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    • 제53권4호
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    • pp.390-396
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    • 2020
  • In vitro 및 동물시험 결과를 통해, 국내 천연 해양자원인 우뭇가사리 추출물의 체지방 감소 기능에 대해 살펴본 결과, 우뭇가사리 추출물이 고지방 식이 동물시험에서 체중 및 체지방 증가 억제 기능이 있음을 확인하였다. 우뭇가사리 추출물은 C/EBPα, β, SREPB-1, PPARγ 등 지방세포 분화 촉진 인자들의 발현을 억제하였고, 지방세포 분화 억제 조절 인자로 알려진 CHOP10의 발현은 촉진시켰다. 또한, 우뭇가사리 추출물은 AGTL의 발현을 촉진함으로써 지방분해 촉진 효과를 나타내었고, 중성지방의 합성 과정에 관여하는 LPAATθ, Lipin1, DGAT1 및 FAS의 발현을 억제하였으며, 지방 및 에너지 대사의 주요 조절 인자인 AMPK phosphorylation, PRDM16 및 UCP-1의 발현을 촉진하였다. 따라서 우뭇가사리 추출물은 체내 지방 대사에 있어서, 지방 합성 및 지방세포 분화를 억제하고, 지방분해 및 에너지 대사를 촉진하는 작용기전으로 체지방 감소 기능을 갖는 것으로 사료된다. 이러한 결과로 볼 때, 국내 천연 해양 자원인 우뭇가사리 추출물은 체내 지방 대사에 있어서 다양한 작용기전을 통해 우수한 체지방 감소 기능을 나타내고 있어 체지방 감소 건강기능식품 분야에서 유용한 신소재로 이용될 수 있을 것으로 생각된다. 나아가 본 연구진은 동물 시험에서 우뭇가사리 추출물의 혈당 조절 및 인슐린 저항성 개선 효과도 확인한 바 있어 대사증후군의 근본 원인인 복부 지방 및 인슐린 저항성 개선 효과를 모두 기대할 수 있는 소재로서의 가능성이 확인되었다. 추후 지질 및 당 대사에 관련된 작용기전 및 생체 지표의 상호 연관성, 인체에서의 혈당 개선 및 대사증후군 개선 효과 확인 등 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다. 이를 통해 체지방 감소는 물론, 대사증후군 감소를 위한 건강기능식품 및 당뇨병 환자식 등의 분야에서 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

갈색거저리 유래 저분자단백질체의 분석 (Proteomic Study for Low Molecular Weight Peptides in the Mealworm Tenebrio molitor)

  • 김일석;방우영;방규호;김삼웅
    • 생명과학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.219-222
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    • 2021
  • 본 연구에서는 저분자펩타이드로부터 유래되는 단백질을 확인하기 위해 갈색거저리의 유충, 번데기, 성충의 저분자 단백질체 분석을 수행하였다. 저분자 펩타이드 분석으로부터 유래된 54 단백질이 최종적으로 확인되었다. 확인된 단백질 중 성체에만 존재하는 단백질이 가장 높은 빈도로 존재하였고, 그 다음은 성체와 유충에 동시 존재하는 단백질이 높은 빈도로 탐색되었다. 그러나 번데기를 포함하는 그룹들은 모두 낮은 빈도로 감지되었다. 분석된 단백질에 orthologous classification의 결과에서 일반적 기능 예견만(general function prediction only) 보이는 단백질이 가장 높은 빈도로 조사되었다. 크로마틴 구조와 동적상태(chromatin structure and dynamics)에 연관된 단백질은 비교적 높은 빈도로 탐색되었다. 또한, 아미노산 수송과 물질대사(amino acid transport and metabolism) 및 탄수화물 수송 및 물질대사(carbohydrate transport and metabolism)와 연관된 단백질도 높은 빈도로 분석되었다. 그러나 뉴클레오타이드 수송 물질대사, 코엔자임 수송 및 물질대사, 세포외 구조, 모빌로좀(mobilome), 및 핵 구조와 연관된 단백질은 전혀 탐지되지 않았다. 따라서 크로마틴, 아미노산, 탄수화물 물질대사와 연관된 단백질들이 보다 쉽게 저분자 펩타이드로 전환되어 체액 중에 잔존될 수 있는 것으로 보이며, 이들 펩타이드들이 생리활성물질로써 기능을 수행할 수 있을 가능성이 높은 것으로 추정된다.

담수 유해남조 세포수·대사물질 농도 예측을 위한 머신러닝과 딥러닝 모델링 연구동향: 알고리즘, 입력변수 및 학습 데이터 수 비교 (Machine- and Deep Learning Modelling Trends for Predicting Harmful Cyanobacterial Cells and Associated Metabolites Concentration in Inland Freshwaters: Comparison of Algorithms, Input Variables, and Learning Data Number)

  • 박용은;김진휘;이한규;변서현;황순진;신재기
    • 생태와환경
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    • 제56권3호
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    • pp.268-279
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    • 2023
  • 근래에 들어, 머신러닝과 딥러닝 모델은 다양한 수체 내 수질변화를 예측하기 위해 광범위하게 사용되고 있다. 특히, 담수호의 물 이용과 수생태계 건강성에 위협 요인으로 작용할 수 있는 유해남조의 발생을 예측하기 위해 많은 연구자들이 인공지능 모델을 활용하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 최근까지 유해남조의 발생을 예측하기 위해 적용된 인공지능 모델링의 선행 연구들을 검토하였고, 딥러닝을 포함하여 머신러닝 모델을 이용한 이 분야 연구의 발전방향을 모색하고자 하였다. 먼저, Elsevier의 초록 인용 데이터베이스인 Scopus를 활용하여 체계적인 문헌 연구를 수행하였다. 주요 키워드를 이용하여 탐색 및 정리된 문헌들을 리뷰한 결과, 딥러닝 모델은 주로 남조 세포수 예측에만 사용되었고, 머신러닝 모델은 남조 세포수 이외에 microcystin, geosmin, 2-MIB와 같은 대사물질 예측에도 초점을 맞추고 있었다. 또한, 남조 세포수와 대사물질의 예측을 위해 활용된 입력변수들은 현저한 차이가 있었다. 남조의 대사물질을 예측하기 위해 딥러닝 모델이 적용된 바가 없었는데, 향후 빅데이터 구축을 통한 대사물질을 예측하는 연구가 필요할 것으로 사료된다.

환상박피 처리에 의한 일본잎갈나무의 착과유도 효과와 대사물질의 변화 (Enhanced Strobilus Production and Metabolic Alterations in Larix kaempferi by Stem Girdling)

  • 이위영;박응준;강진택;안진권
    • 한국산림과학회지
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    • 제100권3호
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    • pp.367-373
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    • 2011
  • 낙엽송(Larix kaempferi)의 종자에 대한 수요는 증가하고 있으나 채종원에서의 종자생산량은 저조한 실정이다. 종자생산량을 증가시키기 위하여 42년생의 낙엽송 채종목에 환상박피처리를 한 결과 처리목에서 착과량과 착과목 비율이 무처리목에 비해 매우 높게 나타나 환상박피의 처리효과가 명확하였다. 환상박피처리에 의한 낙엽송 채종목의 대사물질 변화를 무처리간 비교분석하기위하여 GC/MS를 이용하여 주관부위의 흉고높이에서 체관부를 포함한 형성층조직 내의 대사물질을 분석하였다. 환상박피 처리목에서 14종의 극성 및 비극성 물질의 함량이 무처리목에 비해 유의적으로 차이가 있는 것으로 나타났다. 환상박피 처리에 의해 인산, sucrose, pimaric acid와 미지 물질 2종의 함량이 무처리목에 비해 상대적으로 증가하였고, malic acid, inositol, 2종의 2당류, 11-trans-Octadecenoic acid 및 4종의 미지 물질 함량은 상대적으로 감소한 것으로 나타났다. 또한 환상박피 처리 목은 무처리목에 비해 유의적으로 높은 전질소 함량을 나타냈다. 이러한 연구결과는 환상박피 처리에 의한 대사물질의 변화에 대한 정보를 제공하고 나아가 낙엽송 종자 생산 증진을 위한 연구에 이용될 수 있을 것이다.

Next-generation probiotics, parabiotics 및 postbiotics (Next-generation Probiotics, Parabiotics, and Postbiotics)

  • 조광근;이승호;최인순;이상원
    • 생명과학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.595-602
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    • 2021
  • 사람의 장내 미생물은 숙주의 대사 조절에서 중요한 역할을 한다. 장내 미생물 균총의 불균형은 비만, 대사 증후군과 밀접하게 병리학적, 생리학적 상호작용을 한다. A. muciniphila는 최근 인간의 대변에서 분리되었으며, 장내 미생물의 약 1-4%를 차지하는 우점균이다. A. muciniphila 유래 외막(external membran) 단백질 Amuc_1100과 세포외 소포(EVs)의 이용은 비만치료를 위한 새로운 전략이 될 수 있다. A. muciniphila는 비만과 같은 대사 장애치료를 위한 차세대 probiotics로 고려되고 있다. F. prausnitzii는 next-generation probiotic로서 건강한 성인의 경우 장내미생물 균총의 약 5%를 차지하며 성인 장 건강의 지표이다. F. prausnitzii는 butyrate-producing bacterium로서 항염증 효과를 나타내며, 면역 질환과 당뇨병 치료를 위한 next-generation probiotics로 기대된다. Postbiotics는 probiotics에 의해 분비되는 세포 상층액에 포함된 대사산물의 복잡한 혼합물이다. 반면, parabiotics는 probiotics를 불활성화 시킨 미생물 세포이다. Paraprobiotics와 postbiotics는 probiotics에 비해 명확한 화학구조(clear chemical structures)와 안전한 투여 용량(safety dose parameters), 장기간의 유통 기간(longer shelf life) 등 많은 장점을 가지고 있어서 probiotics를 대체할 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 장 생태계의 불균형을 정상적으로 복원하기 위해서 장내 공생 박테리아(commensal bacteria) 중 next-generation probiotics (NGPs)를 사용하는 것이 가장 자연스런 방법이다. 따라서 next-generation probiotics 를 대상으로 parabiotics와 postbiotics와 같은 새로운 식품이나 약품으로 개발하는 것이 필요하다.

Starter Culture for the Meat Fermentation

  • 김승화;민상기
    • 한국축산식품학회:학술대회논문집
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    • 한국축산식품학회 1997년도 제18차 정기총회 및 학술발표회
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    • pp.40-49
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    • 1997
  • 육제품 제조용 starter culture에 대한 연구는 기초과학을 바탕으로 관련 미생물의 생리대사 특성은 물론 이들의 환경적응성이나 상업적인 생산공정개발에 이르기까지 상당한 발전을 거듭해 왔다. 특히, 최근에 와서 유전공학의 응용으로 starter균주의 대사능력을 조절할 수 있고 생물학적 안전성을 쉽게 검증할수 있을 뿐만 아니라 원하는 활력을 안전하게 보존할 수 있도록 하는 연구도 진행되고 있다. 미생물의 생육환경인 육의 발효과정에 대한 연구를 통하여 육제품 starter culture개발의 근간이 되는 지식을 얻게 되었으며 어떤 요인이 발효과정중 starter 균주의 대사능력과 성장에 영향을 주는지 또한 발효과정중 starter culture간의 상호작용 및 starter와 윈래 혼합육에 존재하는 균들사이에서 일어나는 상호작용에 관한연구, 나아가서는 Bacteriocine과 Bacteriophage가 육제품제조에서 어떤 의미를 갖고 있는지 등에 관한 연구도 활발히 이루어지고 있다. 특히 이런 연구결과들을 통하여 이들 starter의 실제 상업적인 이용에 있어 원료육이나 부재료, 향신료의 선정은 물론 제조 공정을 제어하여 제품의 안전성을 기대할 수 있을 뿐만아니라 하나의 starter culture로 여러 종류의 발효sausage를 제조하여도 제품마다 최상의 능력을 발휘할 수 있는 새로운 균주의 개발에도 기여할 수 있다. 스타타컬쳐에 대한 연구상황은 균주별로 다르나 유산균에 대하여 가장 많이 연구되어 있고 Micrococci에 대한 연구도 상당히 진전되어 있다. 특히할만한 점은 아시아의 발효생선이 육제품 발효에 이용되는 Staphylococcus carnosus종의 habitat로 밝혀진 것이다. 뿐만 아니라 곰팡이 균주도 실제 praxis에 적합하게 개발시킬수 있다. 따라서 앞으로 발효육제품제조에 있어 starter culture가 갖는 의미는 매우 중요하며 특히 짧은 숙성기간을 거치는 발효소시지의 제조에 있어서는 필수불가결한 공정의 한 분야로 자리잡게 될 것이다.

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미생물에 대한 Furfuryl-Alcohol 대사

  • 강순선
    • 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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    • 한국미생물생명공학회 1975년도 추계학술발표회
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    • pp.183.3-183
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    • 1975
  • 1) 목적 : Furfural는 복소환식화합물중 오원환으로써 자연계에 널리 분포되고 있다. 공업적으로 중요한 Aldehyde로써 근대공업화학에 새로운 공해요인이 되고 있고 발효생산물에도 널리 존재하는 Furan 환화합물의 생물적 개열 대해선 거의 보고된 바가 없다.(중략)

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비정상상태에서의 미생물과 과도응답

  • 조영일;김우식
    • 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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    • 한국미생물생명공학회 1975년도 학술발표논문집
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    • pp.110.3-110
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    • 1975
  • 환경인자로써 배양액의 희석속도와 기본기질의 농도를 변화시킨 과도상태에서의 yeast의 대사기능의 면화를 고찰하고 과도응답을 해석하였다. 그 결과 기질의 잔존농도가 충분할때는 응답이 늦었으며 또 희석속도가 클수록 새로운 정상상태에 도달하는 시간이 길었다.

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발효 과일식초의 대사체 분석 및 향기 특성 (Metabolome Analysis and Aroma Characteristics of Fermented Fruit Vinegar)

  • 최찬영;박은희;류수진;신우창;김명동
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제46권4호
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    • pp.416-424
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    • 2018
  • 강원도에서 생산된 과일을 사용하여 식초를 제조하여, 초산 발효에 의하여 변화되는 주요 대사체 및 향기 성분을 조사하였다. 머루 복분자 식초에서는 초산 발효에 의하여 ${\text\tiny{L}}$-alanine의 함량 변화가 가장 크게 변화하였으며, 초산은 향기 성분 전체 함량 중 43%로 가장 높은 함량을 나타냈고, 초산 발효 후 ethyl acetate, isoamyl acetate 등의 에스테르 화합물의 함량이 증가하였다. 오미자 막걸리 식초의 경우 초산발효에 의하여 linalool, hexanoic acid 등이 생성되었고 테르펜류 화합물이 41.5%로 대부분을 차지하였다. 머루 복분자 식초의 경우와 유사하게 ${\text\tiny{L}}$-alanine의 함량 변화가 가장 큰 것으로 나타났다. 머루 복분자 식초에서는 ethyl acetate, 오미자 막걸리 식초에서는 감귤향을 내는 terpinel-4-ol, 꽃향기를 내는 ${\alpha}$-terpineol 등 테르펜류의 성분들이 각 식초의 향기 특성에 큰 영향을 나타내는 것으로 확인되었다.

한국어 서술어와 논항들 사이의 의미역 (Korean Semantic Role of subcategorization)

  • 김윤정;옥철영
    • 한국정보과학회 언어공학연구회:학술대회논문집(한글 및 한국어 정보처리)
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    • 한국정보과학회언어공학연구회 2014년도 제26회 한글 및 한국어 정보처리 학술대회
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    • pp.143-148
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    • 2014
  • 본 논문은 한국어 문장의 서술어와 공기관계에 있는 논항들의 의미관계를 결정하는 데에 목적이 있다. 본 논문에서는 의미역을 결정하기 위해 기존에 구축된 세종구구조말뭉치를 모단위로 하여 표준국어대사전의 문형을 적용하였다. 또한 의미역을 결정하기 위해 기존 언어학 이론에서의 의미역을 정리하여 광범위한 의미역 판별기준을 세우고 이를 실제 말뭉치에 적용함으로써 자연언어적 처리가 가능하도록 정리하였다.

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