• 한국자원식물학회지
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• 제35권4호
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• pp.435-444
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• 2022

황근(Hibiscus hamabo Sieb. et Zucc., 노랑무궁화)은 주로 제주도 전역과 전남 남부지역에 자생하는 우리나라 유일의 야생 무궁화속의 낙엽성 반관목식물이다. 최근 무분별한 자생지 파괴에 따른 개체수 감소로 환경부 지정 한국적색목록 내 멸종위기야생생물 2급으로 지정되어 있다. 선행연구에서는 황근의 종자발아, 생태 및 유전적 특성, 내염성 등이 보고되었다. 따라서 본 연구에서는 생물반응기를 이용하여 황근 부정근의 대량증식, 항산화 및 미백효과를 조사하여 기능성 원료 활용 평가를 실시하였다. 황근 종자 및 식물체는 사전 환경부 채취 허가를 받은 제주시 구좌읍 관내지역에서 채집하였으며, 표면살균 후 MS 등 배지 조성을 조절하여 기내 세포주로 도입하였다. 그 결과, 종자의 전반적인 반응율이 지상부 신초 발생 및 지하부 뿌리 발근 측면에서 51.17~51.83%로 가장 효율적인 것으로 나타났다. 5,000 mL 생물반응기에서 황근 부정근의 증식에 유리한 배지 조건의 경우, 1/2 MS (Murashige and Skoog, 1962), 30 g/L 자당(sucrose), 2 mg/L IBA (indole-3-butyric acid)에서 8주 동안 배양한 것임을 확인하였다. 또한 총페놀 화합물 함량, 총플라보노이드 함량, DPPH 자유 라디칼 소거능 및 멜라닌 함량 분석을 통해 바이오매스 및 2차대사산물 축적의 연관관계를 비교하였다. 본 연구를 통해 황근 부정근의 대량증식, 항산화 및 미백 효능은 고부가가치 향장품 산업의 고품질 소재개발과 연계하여 추가적인 생리활성물질 연구의 가능성을 시사한다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제53권2호
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• pp.65-70
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• 2010

중쇄지방산은 탄소수가 8-12개로 구성된 포화지방산으로, 장쇄지방산과 달리 인체내 흡수가 빠르고 분해가 빨리 일어나 체지방으로 축적되지 않으면서 열효율이 높아 소화장애환자의 식이요법에 이용된다. 또한 최근 의료분야의 위장침투향상기술에 중쇄지방산 또는 중쇄지방산 유도물질이 사용되며, 이 기술은 최첨단 약물전달시스템 분야에 매우 중요하게 적용되고 있다. 이처럼 효용가치가 높은 중쇄지방산 기름은 아열대작물인 코코넛, 팜 그리고 쿠페아 종자에서 주로 생산되고 있는데, 기름함량이 적고 재배가 까다로워 상업적 이용의 어려움이 있다. 이러한 이유로 재배지역이 넓고 재배가 용이한 유채의 종자에서 중쇄지방산을 생산하고 함량을 증대시키기 위해 그 동안 많은 연구가 수행되어 왔다. 지금까지 밝혀진 중쇄지방산 생산에 관여하는 유전자는 크게 Thioesterase(지방산 사슬 길이), KAS(지방산 사슬 연장), 그리고 Acyltransferase(지방산 전이)로 알려져 있다. 이러한 유전자를 단독 또는 동시에 유채에 형질전환 한후, 여기에서 얻어진 형질전환체 계통을 이용하여 고전육종과 분자육종의 병행을 통해 유채 종자에서 중쇄지방산인 Laurate함량이 60 mol%까지 축적되는 결과를 얻었다. 또한 Caprylate와 Caprate함량은 각 각 8 mol%와 27 mol%까지 축적되었다. 비록 유채 종자에서 일부 중쇄지방산의 생산이 성공적으로 생산되는 결과를 얻었다 할지라도 실제 상업적으로 이용하려면 중쇄지방산 함량이 더 많이 생산되어야 한다. 본 총설에서는 지금까지 유채 종자 내에서 중쇄지방산이 생산된 연구결과를 면밀히 살펴보았고, 향후 연구방향에 대해 간략하게 논하였다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제56권4호
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• pp.229-234
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• 2013

석탄회는 B, Ca 등의 식물영양소를 함유하고 토양과 유사한 성분함량을 갖고 있어 농경지 토양의 비옥도 증가 및 개량을 위한 물질로 농업적으로 활용 가능성이 클 것으로 판단된다. 본 연구는 비산재를 과립형태로 제조하여 개량제로 시비하였을 때 논토양과 벼의 생육에 미치는 영향을 평가하였다. 시험구의 처리는 무처리구, 화학비료 처리구, 석탄회 시비구 2종으로 구성하였으며, 실제 농경지에 적용하였고, 벼 재배 후 토양의 특성 변화와 농작물의 수량 및 품질을 분석하였다. 벼 재배 후 개량제를 처리한 토양의 화학적 특성은 pH, EC 및 유기물 함량이 대조구와 큰 차이를 나타내지 않았다. 하지만 유효인산, 유효규산과 치환성 칼슘, 마그네슘의 함량은 대조구(127, $23mg\;kg^{-1}$; 1.18, $0.08cmol_+kg^{-1}$)보다 증가하여 유효인산과 유효규산은 최대 149와 $27mg\;kg^{-1}$, 치환성 양이온은 1.28과 $011cmol_+kg^{-1}$으로 관행시비와 비슷한 효율성을 나타냈다. 벼의 생육 측면에서 초장, 엽색도 분얼수는 개량제를 처리한 처리구에서 가장 높은 것으로 나타났고, 생산량 측면에서 통계적으로 유의성은 없지만 등숙률, 백미중이 개량제 처리에 따라 무비구에 비해 7% 수준 증가하였다. 또한 연구에서 사용한 화학적 첨가물을 함유한 개량제의 처리는 백미 중의 성분함량 중 T-N, $K_2O$ 및 $P_2O_5$ 함량을 증가시켰으며, 질소의 공급은 체내 단백질함량을 증가시키는데 도움을 준 것으로 나타났다. 토양 및 쌀 분석결과 유해중금속의 함량은 대조구와 비슷한 수준으로 나타나 안전성이 검증되었다. 본 연구의 결과를 토대로 석탄회를 농업 측면에서 재활용할 경우 토양과 작물에 유익한 환경을 제공할 수 있고, 자원의 재활용 측면에서 연구가치가 높을 것으로 판단된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제22권4호
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• pp.498-504
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• 2015

본 연구에서는 국내에서 잘 이용되지 않는 고구마 잎을 열풍건조하여 이들의 건조속도와 수화복원력을 조사하고, 일반성분, lutein 과 $\beta$-carotene 및 색도 등을 분석 비교 검토하여 고구마 잎의 건조 채소화를 위한 기초자료를 제공하고자 하였다. 품종 간의 차이는 있었으나 온도가 높을수록 건조속도가 증가해 $70^{\circ}C$에서 건조속도가 가장 빠르며, $60^{\circ}C$, $50^{\circ}C$, $40^{\circ}C$ 순서로 건조시간이 많이 소요되었다. 일반성분은 생엽에서 수분 87~88%로 많았으나 열풍건조 후 6~8% 이었다. 다른 일반성분은 온도별에 따른 유의적인 차이는 없었다. 기능성 성분인 lutein 함량은 신미 $40^{\circ}C$에서 $171.59{\mu}g/g$ 많았으며, 하얀미 $70^{\circ}C$에서 $73.75{\mu}g/g$로 적었다. $\beta$-carotene 함량에서 신미가 $40^{\circ}C$에서 $379.59{\mu}g/g$ 많고, 하얀미 $70^{\circ}C$에서 $170.78{\mu}g/g$로 적었다. 기능성 물질은 $40^{\circ}C$에서 가장 많고 $50^{\circ}C$, $60^{\circ}C$, $70^{\circ}C$ 순서로 함량이 감소되었다. 색도는 생잎과 건잎을 비교하였을 때 신미와 하얀미 모두 $40^{\circ}C$에서 색이 유지되었으며, 수화복원성에서도 신미와 하얀미 모두 $40^{\circ}C$에서 수화복원율이 각각 233.93%, 223.47%로 가장 높았다. 결과적으로 건조 고구마 잎의 품질은 건조시간보다는 온도 영향이 컸으며 저온건조가 상품적 가치가 있는 것으로 판단되었다.

• 한국식품과학회지
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• 제52권1호
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• pp.67-74
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• 2020

본 연구에서는 아스파라거스의 부위별 비타민 C, 루틴, 사포닌, 글루타티온, 아스파라긴산, 총 페놀함량, 항산화 활성(DPPH radical 소거능, ABTS radical 소거능), α-amylase 저해활성, Nitric oxide(NO) 생성량의 효과를 측정하였다. 분석한 결과 아스파라거스는 부위별로 성분함량이 다르게 관찰되었는데 Ca 과 Mg, Mn은 잎에서 높았고, K은 순 상부 25 cm에서 유의적으로 높았다. 뿌리에서는 Fe과 Na이 유의적으로 높았다. 비타민 C과 루틴, 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량은 잎에서 많았으며, 아스파라긴과 글루타티온은 각각 뿌리와 순 상부 25 cm에서 유의적으로 높음을 확인할 수 있었다. 특히, 순 하부 5 cm 부위에는 사포닌 함량(12.42%)이 다른 부위보다 높음을 확인할 수 있었다. 아스파라거스 잎의 DPPH, ABTS radical 소거능은 1.0 mg/mL 농도에서 각각 44.52, 15.58%로 줄기(23.41, 8.10%), 뿌리(18.57, 2.92%), 순 하부 5 cm (10.35, 7.16%), 순 상부 25 cm (8.14, 10.33%)에 비해 높은 항산화 활성을 확인하였다. 부위별 α-amylase에서는 순하부 5 cm (79.16%)가 다른 부위보다 저해능이 높았고, 순 하부 5 cm (12.93 μM), 순 상부 25 cm (12.10 μM), 뿌리(11.68 μM), 잎(10.43 μM), 줄기(9.70 μM) 순으로 LPS 처리군에 비해 NO 생성이 유의하게 저해되었다(p<0.001). 본 연구를 통해 아스파라거스의 부위에 따른 품질 특성과 항산화 활성을 비교하였다. 국내에서는 순 25 cm만을 제외한 나머지 부위들은 농가에서 부산물로 버려진다. 줄기와 뿌리는 다른 부위보다 아스파라긴함량이 높았고, 유통상의 이유로 버려지는 순 5 cm에는 사포닌함량이 많았다. 또한, 잎에는 다른 부위보다 총 폴리페놀 함량, 비타민 C와 루틴이 다량 함유되어 있어 생리활성 소재로 개발 가치가 높을 것으로 판단된다. 추후, 생리활성물질이 많은 다른 부위들의 활용대안 모색이 필요할 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제26권12호
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• pp.1376-1382
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• 2016

Xylitol은 식품 및 의료산업에서 이용가치가 높은 물질로, lignocellulosic biomass인 xylose의 환원으로부터 생산되며, 대부분 유전적으로 안전한 Saccharomyces cerevisiae 균주를 사용하여 생산되고 있다. 따라서 본 연구에서는 S. cerevisiae에서 xylitol을 효율적으로 생산하기 위해 xylose reductase를 code하는 GRE3 (YHT104W)유전자의 발현시스템을 구축하여, xylose reductase의 분비생산 및 xylitol 생산성을 조사하고자 하였다. 먼저 GRE3 유전자의 발현에 적합한 promoter의 선별을 위해 GAL10 promoter와 ADH1 promoter 하류에 각각 mating factor ${\alpha}$ ($MF{\alpha}$) signal sequence와 GRE3 유전자를 가진 pGMF-GRE3와 pAMF-GRE3 plasmid를 구축하였다. 각각의 plasmid는 S. cerevisiae $SEY2102{\Delta}trp1$균주에 형질전환되었고, $SEY2102{\Delta}trp1$/pGMF-GRE3와 $SEY2102{\Delta}trp1$/pAMF-GRE3 형질전환주가 선별되었다. 그 중 $SEY2102{\Delta}trp1$/pGMF-GRE3 균주에서 NADPH를 cofactor로 사용했을 때 0.34 unit/mg-protein의 xylose reductase 활성(total activity)을 보였고, ADH1 promoter를 가진 $SEY2102{\Delta}trp1$/pAMF-GRE3 균주에 비해 1.5배 높은 활성증가를 확인 할 수 있었다. 또한 두 균주에서 모두 91%의 분비효율을 보여 대부분의 재조합 xylose reductase가 세포 밖으로 효율적으로 발현 분비되었음을 알 수 있었다. $SEY2102{\Delta}trp1$/pGMF-GRE3 균주를 사용한 baffled flask 배양에서 xylitol 생산량을 조사해 본 결과, 20 g/l의 xylose로부터 12.1 g/l의 xylitol을 생산하였고, 소모된 xylose의 약 83%정도가 xylitol로 환원되었음을 알 수 있었다.

• 한국프랜차이즈경영연구
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• 제2권2호
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• pp.45-69
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• 2011

포장의 기본적인 기능은 포장의 보존성·배송성·세분성·심미성·편리성이다. 초기에는 포장의 기능 및 필요성을 보호성에 두었지만, 오늘날 이것이 더욱 확장되어 패키지의 판매촉진 기능에 중점을 두고 있다. 생산품은 그것 자체로만 상품이라 말하기는 어렵지만, 패키지 상품이 됨으로써 상품화하였다고 말 할 수 있다. 또한 포장과 내용물이 동일시(identification) 됨으로써 상품이 되는 것이므로 패키징의 상품성은 중요한 기능이다. 포장 디자인의 역할이란 소비자의 다양한 needs와 wants를 충족시키는데 영향력있는 요소이다. 과거의 식품 패키지디자인은 물건을 보호하고 운반하는 역할에 지나지 않았지만 현대에 들어서는 더욱 다양한 역할이 요구되고 있다. 요즘의 상품들은 그것이 갖는 본래의 기능뿐 아니라 더불어 다양한 부가가치가 있어야 하는 것이다. 이는 기술과 정보의 발달과 물질의 풍요에서 오는 선택 범위의 다양성에서 비롯된다. 오늘날의 식품 패키지디자인이 단지 물건을 아름답게 감싸는 수준에만 머물 수 없는 것은 바로 이 때문이다. 패키지디자인은 상품을 소개하는 가장 상징적인 기호이다. 제품을 연구, 생산, 유통하는 관계자의 입장에서도 그렇고, 그 제품을 구매하여 사용하는 소비자의 입장에서도 마찬가지이다. 상품의 정보를 전달하는 쪽이나 제품의 상품성을 따져보는 쪽이나 중요한 매개체는 결국 패키지디자인인 것이다. 현대의 식품 패키지디자인은 상품의 기능적인 면은 물론 소비자의 까다로운 감성적 요구에도 충실해야 한다. 이것이야말로 현대 식품 패키지의 중요성과 존재 이유라고 할 수 있다. 패키지는 소비자의 요구에 충실하기 위해 존재한다. 소비자에게 선택되는 기회를 얻기 위한 접근, 이것이 식품 패키지디자인의 가장 큰 역할이다. 본 연구는 식품 패키지디자인에서 제안되는 심미성, 편의성, 실용성, 경제성 그리고 환경 지향성을 상업화하기 위해 현존하는 방법들과 이론들을 살펴보고, 식품 산업분야에서 패키지디자인이 판매촉진 및 매출 증대에 지대한 영향을 주는 이유와, 물류 분야에서 상품의 효익에 영향을 미칠 수 있는 패키지디자인의 기능과 역할에 대하여 살펴보는 것을 목적으로 한다. Green Design을 식품 패키지에 접목시켜 재활용과 분해가능한 식품 패키지 개발에 대한 사례와 장수식품의 패키지디자인 사례를 살펴본다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제15권3호
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• pp.213-219
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• 1972

고구마를 직접(直接) 탁주양조(濁酒釀造)로 사용(使用)하기 위하여 생(生) 고구마 및 절간(切干) 고구마분(粉)을 이용(利用)한 제국실험(製麴實驗), 그리고 산(酸), 알칼리, 산화(酸化)환원제, polyphenol oxidase 저해제등(等)의 처리(處理)에 의(依)한 절간(切干)고구마의 탈색실험(脫色實驗)과 알칼리 및 열처리(熱處理)에 의(依)한 생(生) 고구마의 박피실험(剝皮實驗)을 하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 생(生) 고구마를 원료(原料)로 담금한 경우에 박피(剝皮)하여 담금한 구(區)가 하지않는 구(區)에 비(比)하여 다소(多少) 높은 발효율(發酵率)을 보였고, 전체적(全體的)으로 각구(各區)에서 모두 산(酸)이 많고 알콜 생성량(生成量)이 적었으며 그 제성주(製成酒)의 색상(色相) 및 취기(臭氣)가 좋지 못하였다. 2. 절간(切干)고구마분(粉)을 원료(原料)로 담금한 경우에는 생(生)고구마로 담금한 구(區)에 비(比)하여 총산함량(總酸含量)이 적은 반면(反面)에 알콜생성량(生成量)이 훨씬 많았다. 당화보조제(糖化補助劑)로서 엿기름을 사용(使用) 구(區)보다 밀기울국(麴)을 사용(使用)한 구(區)에서 알콜의 증산(增産)을 보여 4일후(日後) 술덧의 알콜함량(含量)이 $10.5{\sim}11.4%$에 달(達)하였고 그 제성주(製成酒)는 산미(酸味)가 부족(不足)하여 제성후(製成後) 시간경과(時間經過)에 따라 점차 암색(暗色)으로 착색(着色)되어 제품(製品)으로서의 가치(價値)가 저하(低下)되었다. 3. 절간(切干)고구마분(粉)에 Neuropora sitophila 및 Aspergillus oryzae 를 접종(接種)하여 제국(製麴)한 결과(結果), 균사(菌絲)가 고르게 발육(發育)된 국(麴)을 얻었으나 이들 국(麴)으로 담금한 술덧은 알콜함량(含量)이 현저(顯著)히 낮았다. 4. 산(酸) 및 알칼리, polyphenol oxidase 저해제(沮害濟), 그리고 ether, ethanol 등(等) 유기용제(有機溶劑) 처리(處理)에 의(依)한 절간(切干)고구마의 탈색효과는 가피(加被)할 수 없었으며 공시(共時)한 산화환원제중(酸化還元劑中) $KMnO_4$가 가장 탈색효과가 있었고 염류중(鹽類中)에서는 명반 및 소(燒)명반의 효과도 다소인정(多少認定)되었다. 5. 절간(切干)고구마분(粉)에 첨수하여 가열(加熱) 호화(糊化)할 때의 흑변(黑變)에는 공존(共存)하는 pectin 및 amino 산(酸)은 별영향(別營饗)을 미치지 않으나 tannin 은 기타(其他) 착색물질(着色物質)과 함께 영향(影響)을 주었다. 6. 고구마의 박피(剝皮)에는 3% 알칼리 비등용액중(沸騰溶液中)에서 6분간(分揀) 침적(沈積)로서 효과가 없었으며 비등수중(沸騰水中)에서는 12분간(分揀) 이상(以上)의 처리를 요하였다. 이상(以上)의 결과(結果)로서 생(生)고구마 또는 절간(切干)고구마분(粉)으로 양조(釀造)하거나 이를 제국(製麴)하여 양조(釀造)하는 데는 일반적(一般的)인 담금법(法)으로서 좋은 결과(結果)를 얻을 수 없었으며 여러 가지 전처리(前處理)에 의(依)한 원료(原料)의 탈색효과도 기대(期待)할 수 없었으므로, 생(生)고구마 또는절간(切干)고구마분(粉)을 직접 원료(原料) 사용(使用)하려면 여기에 적합(適合)한 효모(酵母)와 고구마착색물질(着色物質)을 분해(分解)시키는 미생물(微生物)의 검색(檢索)에 대(對)한 연구(硏究)가 필요(必要)하겠다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권12호
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• pp.1898-1902
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• 2010

본 연구에서는 초고압 추출공정을 이용하여 전통적인 기존 추출공정과 비교함으로써 초고압 추출공정에 의한 등급 외 더덕 및 발효더덕의 항산화 활성의 증진을 확인하고자 연구를 수행하였다. 총 페놀화합물 함량은 초고압 발효더덕 추출물이 35.11 mg/100 g으로 초고압 더덕 추출물 14.78 mg/100 g, 일반더덕 추출물 14.56 mg/100 g에 비해 총 페놀화합물 함량이 약 2배 이상 높은 수치를 나타내었다. 또한, 플라보노이드 함량은 페놀화합물과 유사한 경향으로 초고압 발효더덕 추출물이 280.86 mg/100 g으로 초고압 더덕 추출물의 198.35 mg/100 g과 일반더덕 추출물 193.05 mg/100 g에 비해 약 1.4배 정도 높은 함량을 나타내었다. 항산화도는 초고압 발효더덕 추출물의 경우 0.6 mg/mL에서 약 70%의 항산화도를 나타내었으며, 이 값은 초고압 더덕 추출물 60.35%와 일반더덕 추출물 30.92%보다 높은 항산화도를 나타내었다. 초고압 발효더덕 추출물의 환원력은 최종농도 1.0 mg/mL에서 일반더덕의 경우 0.733, 초고압 더덕 추출물의 경우 0.881, 초고압 발효더덕 추출물의 경우 0.926 으로서 초고압 발효더덕 추출물의 환원력이 다른 추출물보다 약 0.193까지 높은 결과를 나타내었다. 따라서 초고압 추출공정이 등급 외 더덕 및 발효더덕의 기능성을 증가시킬 수 있으며, 초고압 추출공정의 최적화를 통한 활성물질의 추출 극대화를 통해 높은 경제적 가치를 부여해 줄 수 있을 것으로 사료된다.

• 미생물학회지
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• 제52권4호
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• pp.463-470
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• 2016

Xylan의 효소적 가수분해는 고부가가치 기능성 물질 또는 바이오에너지 생산을 위한 발효성 당을 얻는 가장 유용한 방법 중 하나이다. endo-${\beta}$-Xylanase는 xylan 주사슬 내부의 ${\beta}$-1,4-결합을 가수분해하여 xylobiose, xylotriose를 포함한 다양한 XOS를 생산하는 핵심 효소이다. 이들 효소 중에서 glucuronoxylanase GH30은 methylglucuronic acid가 측쇄에 수식된 xylan에 특이적으로 작용한다. 본 연구에서는 Paenibacillus amylolyticus KCTC 3005에서 유래한 2종의 xylan 가수분해효소(PaXN_10과 PaGuXN_30) 유전자를 클로닝하고, Escherichia coli에서 각각 발현시켰다. PaXN_10 (38.7 kDa)은 ${\beta}$-xylanase GH10 계열, PaGuXN_30 (58.5 kDa)은 glucuronoxylanase GH30에 해당하는 효소이며, $50^{\circ}C$와 pH 7.0에서 최대 활성을 나타내었다. 가수분해 특성 연구를 통해 P. amylolyticus가 목질계 glucuronoxylan을 분해하는 효소 시스템을 제안하였다. 세포 외로 분비되는 PaGuXN_30은 glucuroxylan을 가수분해하여 methylglucuronic acid 측쇄를 가지는 다양한 aldouronic acid mixtures를 생성하며, 이러한 분해산물은 세포 내로 이동하여 PaXN_GH10에 의해 xylose, xylobiose와 같은 저분자 XOS로 분해되어 세포 내 대사경로에 이용될 수 있다. 또한 이들 효소의 가수분해특성을 이용하여 다양한 탄수화물 소재 생산이 가능할 것으로 기대한다.