• Applied Biological Chemistry
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• 제38권6호
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• pp.502-506
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• 1995

토양으로부터 갈락토스 전이활성이 우수한 ${\beta}-galactosidase$를 생산하는 미생물을 분리하고 부분동정하여 Bacillus sp. A1으로 명명하였다. 선발된 균주가 생산하는 효소는 40%(W/W) 유당용액에서 초기유당의 70%가 전환되었을 때 90%의 높은 전이율을 보였다. 효소의 생합성은 유당에 의하여 유도되었고 포도당에 의하여 저해받았다. 효소생산을 위한 탄소원으로는 유당이, 유기질소원으로는 효소분해 대두단백질이 적합하였다. 탄소원과 유기질소원을 최적화하므로써 배양된 균주의 효소활성은 최소배지에서 배양된 효소활성과 비교하여 약 3배 이상($0.5\;U/m{\ell}-broth$에서 $1.8\;U/m{\ell}-broth$로) 증가하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제37권3호
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• pp.204-212
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• 2009

대두의 발효를 통하여 생리활성을 가지고 있는 이소플라본 aglycone 함량을 높이기 위한 ${\beta}$-glucosidase와 대두에 다량 함유되어 있는 stachyose, rafinose와 같은 난소화성 oligosaccharides를 분해하기 위해 ${\alpha}$-galactosidase 효소 분비 미생물을 김치로부터 ${\alpha}$-galactosidase와 ${\beta}$-glucosidase를 생산하는 미생물을 탐색하였다. 탐색과정을 위해서 선별한 미생물을 16S rDNA sequencing 동정한 결과, Weissella cibaria 동정되어 Weissella cibaria K-M1-4로 명명하였다. Weissella cibaria K-Ml-4를 대두 액체배지에서 18시간동안 배양한 후, 생산한 효소는 배양액을 에탄을 침전, DEAE sepharose, sephacryl S-100HR column chromatography 통하여 ${\alpha}$-galactosidase의 경우, 정제도 5.3배, 수율 3.5% 그리고 ${\beta}$-glucosidase의 경우, 정제도 4.4배, 수율 2.9%로 정제되었다. ${\alpha}$-Galactosidase 효소특성은 $60^{\circ}C$에서 최대 활성을 나타내었으며, $80^{\circ}C$에서 30분 처리시 43% 잔존활성을 보였다. pH 8.0에서 최대 활성을 나타내었으며, pH 5.0-9.0에서 안정하였다. 금속이온에 대한 영향에서 $Fe^{2+}$과 $Cu^{2+}$을 첨가하였을 때 효소 활성이 증가하였다. p-Nitrophenyl-${\alpha}$-D-galacto-pyranoside (PNPG) 기질에 대한 Km은 0.98 mM이었고, Vmax는 $1.81{\mu}$mole/min 이었다. ${\beta}$-Glucosidase 효소 특성은 $50^{\circ}C$에서 최대 활성을 나타내었으며, $80^{\circ}C$에서 30분 처리시 46% 잔존활성을 보였다. pH 7.0에서 최대 활성을 나타내었으며, pH 5.0-9.0에서 안정하였다. 금속이온에 대한 영향에서 $Fe^{2+},\;Co^{2+},\;Cu^{2+}$을 첨가하였을 때 효소 활성이 증가하였다. p-Nitrophenyl-${\beta}$-D-gluco-pyranoside (PNPG)에 대한 Km값은 1.24mM이었고, Vmax는 $6.81{\mu}$mole/min 이었다.

• 생명과학회지
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• 제28권11호
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• pp.1347-1353
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• 2018

본 연구는 한국전통약용식물(구기자, 오미자 잎)의 발효물로부터 분리한 Bacillus coagulanse NRR1207의 발효 특성을 파악하고 Bacillus coagulans NRR1207의 ${\alpha}$-galactosidase의 활성과 이를 통한 대두박의 비소화성분의 분해를 확인하였다. Bacillus coagulans NRR1207이 생산하는 효소 중 ${\alpha}$-galactosidase, ${\beta}$-galactosidase, ${\alpha}$-glucosidase가 가장 높은 40 nmol 이상의 활성을 나타내었다. Bacillus coagulans NRR1207의 발효 특성은 10% skim milk에서 배양했을 때, pH는 급속히 감소했고 적정 산도는 1.9%까지 증가했고 생균수도 발효 24시간에 8.8 log CFU/ml로 증가했다. 유당은 배양 72시간째 완전히 고갈되었고 유산 생산 능력도 탁월했다. Bacillus coagulans NRR1207을 대두박에 접종 후 배양시간에 따른 생균수의 변화는 배양 시작 시 7.6 log CFU/ml, 배양 16시간에 최고에 도달하여 9.0 log CFU/ml이었고 배양 72시간에 8.3 log CFU/ml로 Bacillus coagulans NRR1207이 왕성하게 잘 성장하였다. 대두박의 비소화성분 분해는 Bacillus coagulans NRR1207 접종 후 발효 24, 48, 72시간이 경과하면서 이 균이 생산한 ${\alpha}$-galactosidase에 의해 비소화성분인 stachyose와 raffinose가 대부분 분해되고 galactose가 생성되었다. 따라서 Bacillus coagulans NRR1207은 대두박의 비소화성분을 분해하는 생균제(Probiotics)로써 이용하여 식품 및 가축 사료 이용성 증대에 활용이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국식품과학회지
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• 제12권1호
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• pp.45-52
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• 1980

E. coli로부터 분리 정제한 ${\beta}-galactosidase$를 1,6-diaminohexane과 sebacoyl chloride를 사용하여 계면증합 반응에 의하여 나일론 막에 microencapsulation 시켜 고정화 시켰다. 얻어진 microcapsule은 구형이었고 평균 직경이 $80{\mu}$이었으며 이 방법에 의하여 microencapsulation 시킨 ${\beta}-galactosidase$의 효소 역가 효율은 45%이었다. 유당의 막 투과는 거의 완전하게 이루어졌다. Microencapsulation 시킨 ${\beta}-galactosidase$의 성질은 가용성 효소와 거의 비슷하였고 최적 pH는 $7.0{\sim}7.2$에서 $7.3{\sim}7.5$로 약간 이동하였으며, 최적 온도는 $50^{\circ}C,\;K_m$값은 o-nitrophenyl-${\beta}$-D-galactopyranoside(ONPG)와 유당에 대하여 가용성 효소는 각각 $3.33{\times}10^{-4},$ 및 $2.86{\times}10^{-3}M$ 이었고 고정화 효소는 $5.28{\times}10^{-4}$ 및 $4.25{\times}10^{-3}M$이었다. 활성화 에너지는 가용성 효소는 8.94와 고정화 효소는 9.78 Kcal/mole이었다. 이 고정화 효소를 사용하여 5% 표준 유당 용액과 탈지 우유에 존재하는 유당을 가수 분해한 결과 40시간안에 각각 80 및 70%씩 가수 분해 하였다. 또한 공정중의 고정화 효소의 안정성을 살펴 본 결과 $27^{\circ}C$에서 한번에 24시간씩 5번 사용 후 남아 있는 역가는 50%로서 실제 이용상 긍정적인 결과를 나타내었다.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제7권
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• pp.153-163
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• 1989

성숙 중 토마토 과실의 ${\beta}$-galactosidase의 활성 변화와 정제한 효소의 생화학적 특성을 조사하였다. 성숙단계에 따른 Toatl activity는 다소 증가하는 경향이었으며 DEAE-sephadex A-50 Column chromatography 및 Sephadex G-100 Column chromatography를 통하여 정제한 결과 ${\beta}$-galactosidase 3개의 isoenzyme (${\beta}$-galactosidase I, II 및 III)을 가지고 있었다. 이들 각 isoenzyme의 성숙에 따른 활성변화를 조사한 결과 Mp에서는 ${\beta}$-galactosidase I, II 및 III는 각각 69.8, 31.8 및 170.8이었으나 RP에서는 48.7, 88.4 및 136.8을 각각 나타내어 ${\beta}$-gal I과 III은 다소 감소하였으나 ${\beta}$-galactosidase II의 활성은 2.8배 증가하였다. ${\beta}$-galactosidase I, II 및 III의 최적 pH는 각각 3.9, 4.2 및 3.9였으며 최적 온도는 $60^{\circ}C$ $56^{\circ}C$ 및 $60^{\circ}C$였다. pH3.0~6.0에서 안정하였고 또한 3개의 isoenzyme은 $55^{\circ}C$에서 5분간 열처리하였을 때 활성이 50% 소실되었다. 각 isoenzyme은 $Mg^{{+}{+}}$에 의해 활성이 다소 증가되었으나 $Cu^{{+}{+}}$와 SDS에 의해 활성이 30~40% 감소되었으며 $Hg^{{+}{+}}$에 의해서는 완전히 저해되었다. ${\beta}$-gal I, II 및 III의 km치는 각각 0.36mM, 0.63mM 및 0.45mM이었으며 반응속도는 기질의 농도가 $6.0{\times}10^{-5}$(M)까지 급격히 증가하였다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제39권1호
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• pp.60-66
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• 1996

김치에서 분리한 유산균 Lactobacillus(L.) plantarum 3 균주(strain No.49, No.61, No.75)의 ${\beta}-galactosidase$의 생성을 위한 최적 조건을 검토하고, 효소학적 특성을 조사하였다. 효소 ${\beta}-galactosidase$의 최적 생성 조건은 strain No. 49의 경우 탄소원을 dextrose대신에 lactose를, strain No. 75 균주는 galactose를 1.0% 함유한 MRS broth에서, 초기 pH를 6.5로 하여 $30^{\circ}C$에서 48시간 배양하였을 때로 판명되었다. Strain No. 61 균주의 경우는 lactose를 3.0% 함유한 MRS 배지의 초기 pH를 7.5로 하여 실온에서 48시간 배양하였을때가 최적생성조건이었다. 효소의 최적 활성 온도는 $60^{\circ}C,\;37^{\circ}C,\;50^{\circ}C$로 3균주 모두 L. plantarum임에도 불구하고 각각 다른 온도에서 최고 활성을 보였다. 특히, strain No. 61, No. 75는 반응 온도가 상승함에 따라 활성의 감소가 관찰된 반면 strain No. 49는 $60^{\circ}C$의 높은 온도에서 가장 높은 활성을 보여 높은 온도에서도 효소활성이 유지 되는 점은 주목할 만하였으며, 3균주 모두 $45^{\circ}C$까지 90% 이상의 안정성을 나타내었다. 한편 효소의 최적 pH는 3 균주 모두 pH 6.5이었으며, pH 6.0에서 효소활성이 가장 안정하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제11권1호
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• pp.59-66
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• 1983

유포자 유산균인 Lactobacillus sporogenes 가 특이하게 균체외 $\beta$-galactosidase를 다량 생산하는 것을 발견하여 효소생산을 위한 영양요구성과 배양조건을 조사하였다. 영양요구성으로는 탄소원으로서 lactose 1%, 유기질소원으로서 peptone 1.5%, 무기질소원으로서 ammonium sulfate 0.2%, phosphorus 원으로 ammonium phosphate, dibasic을 0.8%. mineral은 potassium chloride 0.05%, ferric chloride 0.001% 첨가했을 때 최대의 효소생산을 나타내었다. 배지의 최적 initial pH는 7.0, 최적배양온도는 37$^{\circ}C$, aeration효과는 500$m\ell$용 진탕 flask에 배지량을 50~200$m\ell$ 주입, 140 strokes/min (진폭 7cm)으로 진탕 배양하였을 때 최고의 효소생산을 나타냈다. 상기의 최적조건에서 균체증식은 24시간 배양에 최고에 달하는 반면 $\beta$-galactosidase 생산은 균체내 효소생산의 경우 균체증식 속도와 비례적으로 증가하여 배양 24시간 전후에서 30U/$m\ell$로 최고치를 나타내고 균체외 효소는 배양 40시간 전후 즉, 균증식의 후기 정지기에서 38U/$m\ell$로 가장 높은 효소생산량을 보였다. 또한 fermentor 실험 역시 flask배양과 거의 비슷한 배양 양상을 보였으며 균체외 효소역가는 45U/$m\ell$로 진탕 flask 배양 결과보다 다소 양호하였다.

• 한국양식학회지
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• 제9권4호
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• pp.445-452
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• 1996

어류 및 폐류내에 내재하는 내재성 ${\beta}-galactosidase$의 활성도를 분석함으로서 외래유전자의 이식시 기초자료로 활용하고자 어류 6종 및 패류 4종을 대상으로 본 실험을 행하였다. 어류에 있어서의 X-gal 염색 결과 혈청 및 근육을 제외한 모든 조직에서 모두 positive ( + ) 염색 양상을 보였다. 패류에 있어서도 어류와 같은 양상을 보여 근육을 제외한 모든 조직에서 모두 positive 염색 양상을 보였으며 더욱이 참굴에 있어서는 폐각근 및 근육에 있어 매우 진한 염색 반응을 보였다. 근육으로 부터 DNA를 추출한 후 PCR을 수행한 결과 모든 종에서 positive (+) 결과를 나타내었으며, 어패류간 그리고 각 개체간 차이는 없었다. 각 장기별 ${\beta}-galactosidase$의 활성도 측정결과 모든 종에 있어서 혈청의 활성도는 무시할 만한 수준이었고, 근육에서 가장 낮게 나타났다. 미꾸라지와 잉어에서는 신장에서 가장 높은 활성을 보였고, 틸라피아는 소화관에서 가장 높은 값을 보였다. 해산어인 넙치의 경우 돌가지미, 문치가자미의 경우에 비해 간에서 활성이 높았다. 그러나 돌가자미 및 문치가자미인 경우 신장에서 가장 높은 값을 보였다. 패류에 있어서는 소화맹낭에서 가장 높은 활성값을 나타내었고 폐각근 및 외투막에서 매우 낮은 활성값을 나타내었다. 그러나, 참굴에 있어서는 참전복, 피조개 및 진주조개 보다는 상대적으로 폐각근 및 외투근에서 높은 활성을 나타내었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제39권3호
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• pp.245-251
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• 2011

Mortierella sp. 유래 효소 정제는 CM-sephadex C-50 column chromatography와 Sephadex G-100 column에 의해 수행하여 SDS-전기영동에서 단일밴드를 확인하였고 분자량은 57kDa로 결정되었다. melibiose, raffinose 및 stachyose의 세 종류의 기질에 대한 특이성에서는 Mortierella sp. 유래 정제 ${\alpha}$-galactosidase는 세 종류 기질의 비환원말단에 위치하고 있는 galactose를 모두 유리하는 특이성이 있음을 확인하였다. Bacillus sp. 유래의 $Gal^3Man_4$에 대해서 반응초기 3시간부터 가수분해가 진행되어 반응말기에서는 galactose, mannotetraose 그리고 분해되지 않고 일부 남아있는 $Gal^3Man_4$의 spot이 출현된 반면, 중합도 7의 $Gal^{2,3}Man_5$에 대해서는 반응초기부터 말기까지 전혀 특이성이 없음을 시사하였다. Trichoderma harzianum 유래의 $Gal^2Man_3$에 대해서는 반응초기 3시간부터 가수분해가 진행되어 일부 galactose와 mannotriose spot이 출현되고 있는 반면, 중합도 7의 $Gal^2Man_6$에 대해서는 Bacillus sp. 유래의 중합도 7의 $Gal^{2,3}Man_5$와 동일하게 galactose를 절단하는 능력이 없는 특이성을 보이고 있다. Xylogone sphaerospora 유래의 $Gal^2Man_3$는 Trichoderma harzianum 유래의 중합도 4와 동일한 구조로서 가수분해 시간 경과에 따른 반응말기에서 역시 galactose, mannotriose 및 잔존하는 $Gal^2Man_3$ spot이 출현하고 있는 반면 중합도 6인 $Gal^2Man_5$에 대해서는 mannopentaose의 환원말단부터 2번 mannose에 결합하고 있는 galactose에 대해서는 역시 특이성을 나타내지 않아 반응 초기부터 말기까지 가수분해 pattern에 대한 변화를 보이지 않고 있다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제43권3호
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• pp.195-203
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• 2015

전통 발효된장으로부터 α-galactosidase를 분비 생산하는 두 종류 Bacillus licheniformis 균주로 YB-1413과 YB-1414를 분리하여 당 이용능을 비롯한 생화학적 특성 및 16S rRNA 염기서열과 중합효소 연쇄반응에 의한 임의증폭 DNA 다형성의 유전학적 특성을 비교한 결과 두 균주는 매우 유사하였지만 동일 균주는 아닌 것으로 확인되었다. 탄소원으로 wheat bran을 사용하였을 때는 두 균주의 α-galactosidase 생산성이 증가하였으나, melibiose, raffinose 또는 sucrose는 효소 생산성이 급격하게 감소하였다. 질소원으로 yeast extract가 첨가된 배지에서 효소 생산성이 높았으며, YB-1413은 1.87 U/ml, YB-1414는 1.69 U/ml의 효소 생산성을 보였다. 이들 균주가 생산하는 α-galactosidases는 pH 6.0과 45℃에서 모두 최대활성을 보였으며, 낮은 농도의 ribose와 galalctose에 의해서도 효소활성이 급격하게 저해되었다. 한편 이들 효소는 대두와 콩과식품에 존재하는 항영양인자인 raffinose와 starchyose를 완전히 가수분해 하였는데, 이로 보아 분리균 YB-1413과 YB-1414는 콩 발효식품과 대두 사료의 영양가를 개선하는데 활용할 가치가 있다고 여겨진다.