• 한국식품과학회지
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• 제18권6호
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• pp.450-457
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• 1986

대두(大豆)중에 존재하는 장내(腸內) 가스발생인자(發生因子)(flatulence factor)인 raffinose와 stachyose의 제거(除去)에 효소제(酵素劑)를 이용하기 위한 기초연구로서, 시판효소제(市販酵素劑)에 대한 ${\alpha}-Galactosidase$의 활성도(活性度)를 비교하고 그의 효소적(酵素的) 특성(特性)을 조사하였다. 시판(市販)되는 6종의 효소제(酵素劑)중 Aspergillus niger에서 얻은 pectinase 제제가 가장 강력하였다. 선정된 효소제(酵素劑)의 특성(特性)을 조사한 결과 작용최적(作用最適) pH는 4.0-4.5, 안정도최적(安定度最適) pH는 4-5, 작용최적(作用最適) 온도는 $45^{\circ}C$였다. 합성기질(合成基質)인 $p{\cdot}nitropheyl-{\alpha}-D{\cdot}galactoside$에 대한 Michaelis constant(Km)는 2.08mM, 최대반응속도(最大反應速度)(Vmax)는 435 ${\mid}{\mu}{\mid}$moles substrate/minute/g enzyme preparation 이었으며 조해제(阻害劑)의 실험 결과 SH기(基)를 필수로 하는 효소(酵素)로 밝혀졌다. 본(本) 효소제(酵素劑)는 3가지 기질(基質)인 raffinose, sucrose, $p-nitrophenyl-{\alpha}-D{\cdot}galactoside$를 거의 완전하게 가수분해(加水分解)하였으며, raffinose와 stachyose의 분해(分解)과정을 thin-layer chromatography로 조사한 결과 단당류의 Spot만이 나타났다. 따라서 대두식품(大豆食品)중의 장내(腸內) 가스발생인자(發生因子)는 ${\alpha}-Galactosidase$ 역가(力價)를 가지는 효소제(酵素劑)의 이용에 의하여 쉽게 제거될 수 있을 것이다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제24권2호
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• pp.247-253
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• 1995

추출한 감과실의 세포벽에 polygalacturonase, ${\beta}-galactosidase$ 및 이들의 혼합한 효소액을 in vitro에서 처리하여 세포벽 구성 비섬유성 중성당의 변화를 연구, 검토하였다. 세포벽 구성 비섬유성 중성당의 변화는 효소 처리구에서 무처리 보다 많았으며, polygalacturonase 처리구에서는 rhamnose, xylose, galactose 등이 감소하였고, 혼합효소 처리구에서는 arabinose, galactose, rhamnose, xylose 등이 감소하였으며, ${\beta}-galactosidase$ 처리구에서 arabinose, galactose 등이 감소되었다. Pectin의 비섬유성 중성당은 모든 효소처리구에서 rhamnose, galactose, arabinose가 현저히 감소하였으며, 특히 polygalacturonase 처리시에 보다 현저하게 감소하였다. Hemicellulose I의 경우 polygalacturonase 처리구는 rhamnose, arbinose, xylose의 함량이 무처리구에 비해 높았으며, ${\beta}-galactosidase$ 처리구에서는 rhamnose와 xylose의 함량은 높았고, arbinose, mannose, galactose는 감소하였다. 혼합효소 처리구에서는 xylose, mannose, galactose가 높은 반면 arbinose와 galactose는 낮았다. 한편 hemicellulose II에서 비섬유성 중성당의 변화는 polygalacturonase 처리구에서 xylose와 glucose가 감소하였으나 다른 처리구에서는 뚜렷한 변화가 없었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 polygalacturonase는 pectin을 분해함으로써 arbinose, galactose, rhamnose를 유리하고, ${\beta}-galactosidase$는 galactan과 arabinogalactan을 분해하여 galactose와 arabinose를 유리시키는 것으로 사료된다.

• 미생물학회지
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• 제45권2호
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• pp.215-221
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• 2009

대장균에서 비천연 아미노산을 단백질 생합성시 특정 위치에 삽입하는 방법의 하나로 amber suppressor tRNA와 여기에 비천연 아미노산을 특이적으로 결합할 수 있는 변형된 aminoacyl-tRNA synthetase 쌍을 이용한다. 이러한 기술의 개발을 위해 필요한 여러 요소 중 하나는 이러한 시스템이 대장균에서 얼마나 잘 작동하는지를 확인할 수 있는 in vivo 보고시스템을 설정하는 것이다. 본 논문에서는 $\beta$-galactosidase 유전자의 N-말단에 amber 코돈을 삽입한 보고유전자를 제작하였으며, 이를 대장균(DH10B)의 chromosomal DNA에 삽입하여 DH10B(Tn:lacZam) 균주를 개발하였다. Genomic PCR과 Southern blot 분석을 통하여 lacZ amber 유전자가 대장균의 염색체에 삽입된 것을 확인하였으며, DH10B(Tn:lacZam)은 amber suppression을 유도할 수 있는 벡터가 형질 전환될 경우만 $\beta$-galactosidase 활성을 나타냈다. DH10B(Tn:lacZam)에 효모균의 amber suppressor $tRNA^{Tyr}$와 Tyrosyl-tRNA synthetase 쌍을 동시에 발현하는 벡터를 형질전환하였을 때, amber suppression에 의해서 $\beta$-galactosidase 활성이 나타났다. 하지만 이 활성은 대장균의 amber suppressor $tRNA^{Gln}$를 발현하는 pSupE2를 형질전환하였을 때와 비교 하여 매우 낮은 $\beta$-galactosidase 활성을 나타냈다. 이러한 결과는 DH10B(Tn:lacZam) 균주가 $\beta$-galactosidase 활성을 통하여 정성 및 정량적으로 in vivo amber suppression 활성을 비교 분석할 수 있는 특성을 가졌음을 나타낸다.

• 한국식품과학회지
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• 제21권6호
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• pp.795-799
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• 1989

효모 Kluyveromyces fragilis SKD-7001로부터 정제한 ${\beta}-galactosidase$를 이용하여 시유의 유당을 가수분해 시키고, 이 효소의 처리유로 요구르트를 제조하여 이들의 이화학적 성분의 변화를 검토하였다. 효소의 농도를 3.0units/ml 처리시 120분간 $40^{\circ}C$에서 반응시켰을 때 유당의 가수분해율이 75.0%를 나타내었고, 6.0units/ml 처리시 120분간 반응시켰을 때에는 94.6%이었다. ${\beta}-galactosidase$의 처리유로 요구르트를 제조하여 pH, 산도, 유산균의 생균수를 정토해 본 결과, $40^{\circ}C$에서 8시간 매양하였을 때 pH4.1, 산도 1.04% 그리고 유산균의 생균수는 각각 Str. thermophilus가 $6.5{\times}10^8/ml$, L. bulgaricus가 $8.9{\times}10^8/ml$를 나타내었다. 총 아미노산을 분석해 본 결과 총 함량은 대조 요구르트가 2.63%, LH 요구르트가 2.19%로써, LH 요구르트보다 대조 요구르트 함량이 더 높은 것으로 나타났다. 유리 아미노산을 분석해 본 결과 총 함량은 시유의 경우 대조 요구르트가 26.95mg%, LH 요구르트가 17.55mg%로써, LH 요구르트보다 대조 요구르트의 함량이 더 높은 것으로 나타났다. 지방산에 있어서는 LH 요구르트가 대조 요구르트보다 caprylic, capric, lauric acid 등의 저급 지방산 함량이 약간 높은 경향을 보였고, 고급 지방산 중에서는 palmitic acid의 함량이 가장 많은 것으로 나타났다.

• 미생물학회지
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• 제30권5호
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• pp.371-376
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• 1992

플라스미드 pKM101 과 이의 돌연변이체 pSL4 는 UV 및 MMS 에 대해 높은 치사 저항성과 돌연변이률을 나타낸다. pKM101 과 pSLA 의 mucB 유전자의 일부분과 mucA 유전자를 lacZ fusion 벡터인 pMC874 에 subcloning 시켜 플라스미드 pBH31 과 pBH30 을 선별하였고 이 플라스미드들을 $recA^{+}lexA^{-}$, $recA^{-}와lexA^{+}$, 균주에 각각 도입하였다. $recA^{+}lexA^{+}$ 균주에서 pSLA 의 muc 유전자를 포함하는 pBH30 의 $\beta$-galactosidase활성은 pKM101 의 muc 유전자가 연결된 pBH31 보다 높았고 $recA^{-}$ 와 $lexA^{-}$ 돌연변이주에서는 UV 조사의 유무에 관계없이 $\beta$-galactosidase를 유도하지 못하였지만 $recA^{-}$ 균주에서는 UV 조사를 하지 않았을 때 pBH30 의 $\beta$-galactosidase가 pBH31 보다 약간 높게 유도되었다. 이러한 결과는 pKM101 과 pSLA 의 기능적 차이가 두 플라스미드의 Muc 단백질의 구조적 차이라고 생삭할 수 있지만, muc 유전자의 조절부위가 돌연변이되너 LexA repessor 가 작용하는 부위의 변화에 의한 것이라고도 생각햐ㄹ 수 있었다. 또한, umuC-lacZ 유전자를 가지는 pBH100 를 construction 하여 umu oeron 의 발현은 UV 조사에 의해 유도되며 recA 와 lexA 유전자에 의해 조절됨을 알 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제13권4호
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• pp.355-359
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• 1985

L. sporogenes가 생산하는 $\beta$-galactosidase의 효소학적 성질을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. ONPG를 기질로 하였을 때 0.05M 인산염 완충용액을 사용하여 pH 7.0과 반응온도 6$0^{\circ}C$에서 가장 높은 효소활성을 나타냈으며 또한 본 효소반응의 activation energy는 50-6$0^{\circ}C$에서 5,800cal/mole 이었다. 효소활성에 미치는 무기염류의 효과는 어느 것도 뚜렷한 첨가효과를 나타내지 않았으나 L-cy-steine 10mM 첨가했을 때 효소활성이 약 6.7배정도 증가됨으로써 본 효소는 sulfhydryl enzyme 특징을 보였다. 한편 lactose와 ONPG에 대한 Michaelis constant는 각각 33.3mM, 1.2mM을 나타냈다. 특히 본 효소는 중성 범위의 pH와 6$0^{\circ}C$에서 30분간 열처리 후에도 약 90%정도의 잔존활성을 나타낼 뿐만 아니라 시유와 10% skim milk 용액에 10units/$m\ell$의 효소를 첨가, 6$0^{\circ}C$에서 1시간 처리 후에 유당 분해 율이 90%, 2units/$m\ell$ 첨가하여 4시간 반응 후에 유당 분해 율이 85%정도 가수분해시킴과 동시에 균체외 효소라는 장점도 아울러 가지고 있어 식품공업에의 그 이용 가능성이 매우 높다고 하겠다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제41권7호
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• pp.489-495
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• 1998

한국 재래 간장으로부터 분리한 Scopulariopsis brevicaulis가 생성하는 ${\alpha}-galactosidase$의 최적 생산조건은 tryptone 1.5%, $NH_4NO_3$ 0.2%, raffinose 2.5%, $KH_2PO_4$ 0.5%, yeast extract 0.5%, pH 7.0, $27^{\circ}C$에서 3일간 배양 했을 때였다. ${\alpha}-galactosidase$의 최적 pH는 7.0, 최적온도는 $27^{\circ}C$였으며, $pH\;6.0{\sim}8.0$범위와 $40^{\circ}C$이하에서 안정하였다. $Ag^{2+},\;Hg^{2+},\;Cu^{2+}$ 등의 금속이온 및 p-chloromercuribenzoic acid, Iodine에 의해 강하게 저해되어 본 효소의 catalytic부위에 -SH기가 있음이 추정되었다. Km값은 1.9 mM, Vmax값은 $9.66{\times}10^2\;{\mu}M/min$이었다. 배양기간에 따른 raffinose의 분해양상을 high performance liquid chromatography로 살펴본 결과 배양초기에 raffinose가 분해되어 sucrose, glucose, fructose가 관찰되었다. 배양기간이 경과함에 따라 raffinose가 감소하였고 sucrose, glucose, fructose도 소실됨을 확인하였다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제39권5호
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• pp.333-337
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• 1996

갈락토올리고당의 연속 생산을 위하여 Bacillus sp. A4442가 생산하는 갈락토스 전이활성이 높은 $\beta-galactosidase$를 균체제거 후 농축, 탈염하여 $Diaion^{TM}$ HPA 75(styrene-divinylbenzene resin)에 고정화하였다. 고정화 수율 및 고정화 효소의 활성을 높이기 위하여 효소 고정화에 영향을 주는 변수들을 최적화하였다. 고정화 시간은 실온에서 3시간, Tris 완충액의 농도는 30mM, pH는 8이 적당하였다. 단백질부하가 증가할수록 효소는 다른 단백질과 경쟁적이며 가역적으로 담체에 결합하였으며, 최적부하는 약 25 mg Protein/g resin 이었다. 가교제로서 glutaraldehyde 0.5%를 사용하였을 때 효소의 열 안정성 및 운전 안정성이 현저히 증가하였다. 이러한 실험조건하에서 고정화를 실시하였을 때 고정화 수율은 40% 이상이었으며 그 활성이 약 200 U/g resin인 고정화 효소를 얻을 수 있었다. Packed-bed reactor에서 유당을 갈락토올리고당으로 연속적으로 전환 가능하였고, 이때 고정화 효소 1 g으로 갈락토올리고당 약 300 g을 생산할 수 있었다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제9권2호
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• pp.118-126
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• 2004

Recombinant E.coli ACV 1003 (recA::lacZ) releasing ${\beta}$-galactosidase by a SOS regulon system, when exposed to DNA-damaging compounds, have been used to effectively monitor endocrine disruptors. Low enzyme activity of less than 10 units/mL, corresponding to a $\mu\textrm{g}$/L(ppb) range of an endocrine disruptor (tributyl tin, bisphenol A. etc.), can be rapidly determined, not by a conventional time-consuming and tedious enzyme assay, but by an alternative interferometric biosensor. Heavily boron-doped porous silicon for application as an interferometer, was fabricated by etching to form a Fabry-Perot fringe pattern, which caused a change in the refractive index of the medium including ${\beta}$-galactosidase. In order to enhance the immobilization of the porous silicon surface, a calyx crown derivative (ProLinker A) was applied, instead of a conventional biomolecular affinity method using biotin. This resulted in a denser linked formation. The change in the effective optical thickness versus ${\beta}$-galactosidase activity, showed a linear increase up to a concentration of 150 unit ${\beta}$-galactosidase/mL, unlike the sigmoidal increase pattern observed with the biotin.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제8권5호
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• pp.509-516
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• 1998

A plasmid vector, pXGPRMATG-lac-Tgx, was developed for overproduction of $\beta$-galactosidase in Escherichia coli using the genetic components of groEx, a heat-shock gene cloned from symbiotic X-bacteria in Amoeba proteus. The vector is composed of intragenic promoters P3 and P4 of groEx, the structural gene of lac operon, transcription tenninator signals of lac and groEx, and ColEl and amp'of pBluescript SKII. The optimized host, E. coli DH5$\alpha$, transfonned with the vector constitutively produced 117,310-171,961 Miller units of $\beta$-galactosidase per mg protein in crude extract. The amount of enzyme in crude extract was 53% of total water-soluble proteins. About 43% of the enzyme could be purified to a specific activity of 322,249 Miller units/mg protein after two-fold purification, using two cycles of precipitation with ammonium sulfate and one step of gel filtration. Thus, the expression system developed in this study presents a low-cost and simple method for purifying overproduced $\beta$-galactosidase in E. coli.