• 제목/요약/키워드: B.subtilis

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한국 제천 감초(Glycyrrhiza uralensis Fisher)의 추출 조건별 추출물의 항산화 및 항균 활성 평가 (Antioxidant and Antibacterial Activities of Glycyrrhiza uralensis Fisher (Jecheon, Korea) Extracts Obtained by various Extract Conditions)

  • 하지훈;정윤주;성준섭;김경미;김아영;부민민;서지영;이난희;박진오;박수남
    • 대한화장품학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.361-373
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    • 2015
  • 본 연구는 한국 제천에서 재배된 감초(Glycyrrhiza uralensis Fisher, G. uralensis)를 대상으로 추출 조건(85% 에탄올, 추출 온도 및 시간)별로 추출한 추출물에 대하여 항산화 활성 및 항균 활성을 측정하고 이로부터 최적의 추출 조건을 선정하여 감초 추출물을 화장품 원료로 개발하기 위한 제조 공정에 활용하고자 하였다. 실험에 사용한 시료는, 각 추출 조건에서 얻어진 추출물을 농축하여 분말로 한 시료(시료-1)와 추출물을 농축하지 않고 추출물 원액을 그대로 사용한 시료(시료-2)이다. 항산화 활성은 라디칼 소거활성, 총항산화능, 활성 산소로 유도된 세포손상에서 세포보호효과를 측정하였다. 항균 활성은 피부 상재균에 대한 최소저해농도를 측정하였다. 1,1,-Diphenyl-2-picrylhydrazyl를 이용한 라디칼 소거활성에서, 시료-1은 $100{\mu}g/mL$에서 추출시간이 6 h일 때가 12 h일 때보다 약 10% 정도 더 큰 라디칼 소거활성을 나타냈다. 반면에 시료-2의 라디칼 소거활성은 추출 시간에 따른 유의적 차이를 나타내지 않았다. 한편 동일 온도에서 12 h 추출한 추출물의 수율은 6 h 추출한 경우의 수율보다 2.6배 더 컸다. 하지만 총 플라보노이드 함량은 1.1배 정도 더 크게 나타났다. 따라서 추출 시간이 길어도 총플라보노이드 함량은 거의 증가하지 않았음을 보여준다. 추출 조건별 감초 추출물의 라디칼 소거활성, 총항산화능 및 세포보호효과가 추출물의 수율을 반영한 것이 아니라 추출물 중에 함유된 총플라보노이드 함량에 의존함을 나타내고 있다. 피부 상재균에 대한 항균 활성은 추출 조건별 동일 농도(시료-1)에서 측정했을 때, 세 균주(S. aureus, B. subtilis, P. acnes)에 대해 25 및 $40^{\circ}C$에서 추출된 감초추출물($156{\mu}g/mL$)은 methyl paraben ($2,500{\mu}g/mL$)보다 약 16배 정도로 매우 큰 항균 활성을 나타냈다. 결론적으로 항산화 활성 및 항균 활성이 큰 감초 추출물의 최적 추출 조건은 85% 에탄올로 $40^{\circ}C$에서 6 h 추출한 추출물이 최적임을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과, 화장품에 항산화 활성 및 항균 활성이 큰 감초 추출물을 원료화하기 위해서는 추출 조건별 추출물의 수율, 활성 성분의 수율, 추출물의 농도별 활성 평가와 추출 수율이 반영된 추출물 원액 자체의 활성을 종합 평가해서 추출 조건을 선정해서 원료의 제조 공정에 반영하는 것이 중요함을 시사한다.

다양한 적송잎 추출물의 항생제 내성 황색포도상구균에 대한 항균활성 검증 (Verification of Antimicrobial Activities of Various Pine Needle Extracts against Antibiotic Resistant Strains of Staphylococcus aureus)

  • 김남영;장민경;전명제;이동근;장혜지;이승우;김미향;김성구;이상현
    • 생명과학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.589-596
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    • 2010
  • 병원 내 감염의 주된 원인균으로 알려진 황색포도상구균(S. aureus)과 항생제 내성 황색포도상구균(PRSA, MRSA)에 대해 항균활성이 우수한 천연 항균성 물질을 검색하기 위해 적송잎을 대상으로 열수-헥산(HWH), 열수-에탄올(HWE), 헥산, 에탄올 및 열수 등으로 획득된 추출물들로 항균활성을 조사하였다. 헥산, 에탄올, 열수-헥산, 열수-에탄올 추출물들은 그람양성 대표세균인 고초균(B. subtilis), 황색포도상구균 표준균주, 항생제 내성균주인 PRSA 및 MRSA에 대해서 항균활성을 나타내었으며, 특히 MRSA (ATCC 33591) 균주에 대해 다른 균주들 보다 높은 항균활성을 나타냈다. 열수 추출물은 황색포도상구균 표준균주 및 MRSA에서만 항균활성을 나타냈지만, 항균활성은 가장 높아 50 mg/ml의 농도에서 33 mm의 생육저해환을 나타냈다. 각 균주들에 대한 생장의 최소저해 농도(MIC)는 HWH 및 HWE 추출물이 모두 0.05 mg/ml의 농도로 가장 낮았고, 열수추출물이 0.5 mg/ml의 농도였으며, 에탄올 추출물은 5 mg/ml의 가장 높은 농도를 나타냈다. 모든 추출물들은 $121^{\circ}C$에서 20분간의 열처리 후에도 항균활성이 유지되었으므로 열에 대해 안정한 물질임을 알 수 있었다. 본 연구결과로 식품산업에서 솔잎 추출물을 천연 항균제로 사용할 수 있을 것으로 기대할 수 있다.

집누에로부터 새로운 attactin 유산 항세균성 펩타이드 유전자의 분리 및 발현 (Molecular Cloning and Expression of the Novel Attacin-Like Antibacterial Protein Gene Isolated from the Bombyx mori)

  • 윤은영;김상현;강석우;진병래;김근영;김호락;한명세;강석권
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.331-340
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    • 1997
  • 곤충 유전자를 이용한 항세균성 펩타이드 생산 및 응용에 관한 기초 연구로서 비병원성 세균(Escherichia coli K12)으로 면역 반응을 유도한 누에로부터 발현량이 증가하는 유전자 중 Hyalophora cecropia의 attacin과 cDNA 상동성을 나타내는 BmInc6 클론을 분리하고 그 특성을 조사하였다. BmInc6 cDNA의 전체염기서열을 분석한 결과 그 크기는 852 bp이고, 35번째 염기에서 변역이 개시되어 679 bp 위치에서 종결되는 open reading frame을 가지며 812번째 위치에 잠정 전사 종결 신호의 존재가 확인되었다(GenBank, AF005384). BmInc6에 의해 coding되는 아미노산은 214개이며, hydropathy 분석 결과 친수성을 나타내는 단백질이었다. 그리고 BmInc6 유전자에 의해 연역되는 펩타이드를 nuecin으로 명명하였다. Nuecin 유전자를 baculovirus 발현 백터계를 이용하여 곤충세포주에서 발현시킨 결과 전사체의 크기는 약 950 bp였고, 세포내 벌현 펩타이드의 분자량은 약 23 kDa이었다. 세포내에서 발현된 nuecin 전구체로 추정되는 23 kDa 펩타이드는 세포외로 분비되는 과정에서 약 3 kDa의 signal 펩타이드가 제거됨으로서 약 20 kDa의 성숙 nuecin으로 된다는 사실을 단백질 전기영동상으로 확인하였다. Nuecin 단백질의 항세균 활성을 수종의 그람 음성 및 양성 세균에 대해 검정한 결과, 특히 E. coli와 Bacillus subtilis에 높은 활성을 나타내었으며, attacin이 한정된 그람 음성 세균에만 항세균 활성을 나타내는데 비해 nuecin은 그람 음성은 물론 그람 양성에도 항세균 활성을 나타내어, 보다 넓은 항세균 스펙트럼을 가지는 것을 알 수 있었다.

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한천분해효소의 재조합발현 : 기원, 활성조건, 분비신호와 게놈분석 등 (Recombinant Expression of Agarases: Origin, Optimal Condition, Secretory Signal, and Genome Analysis)

  • 이동근;이상현
    • 생명과학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.304-312
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    • 2020
  • 한천분해효소(agarase)는 기초과학영역, 한천유래 고기능성 올리고당의 생산, 해조류를 이용한 바이오에너지 생산 등에 사용될 수 있다. 본 연구진은 2012년에 한천의 분류, 기원, 생산 및 응용에 관하여 총설하였다. 이에 본고에서는 2012년부터의 agarase 재조합 발현에 대해 총설하고자 한다. Agarase의 재조합 발현에 사용된 유전자는 Agarivorans 속(genus) 세균, Flameovirga 속 세균, Pseudoalteromonas 속 세균, Gayadomonas 속 세균, Catenovulum 속 세균, Microbulbifer 속 세균, Cellulophaga속 세균, Saccharophagus 속 세균, Simiduia 속, Vibrio 속 세균 등의 19종의 세균들에서 유래하였다. 47개의 재조합 발현된 agarase 중에서 α-agarase는 2개였고 나머지는 모두 β-agarase 였다. α-Agarase는 모두 agarotetraose (A4)를 생산하였고 β-agarase는 NA2부터 NA12까지 다양한 산물을 생산하였다. 최적온도는 25~60℃, 최적 pH는 3.0~8.5의 범위였다. 50℃ 이상의 최적 온도를 갖는 agarase는 14개로 이들은 한천을 가열한 후에 졸상태가 유지되는 온도에서도 활발한 활성을 보일 것이다. CBM (carbohydrate-binding module)의 조작 등의 인위적 돌연변이로 agarase의 열안정성 증가, 최적온도와 활성의 동시 증가에 관한 연구 사례도 있었다. 재조합발현의 숙주로 E. coli, B. subtilis, S. lividans, S. cerevisiae 등이 활용되었으며, agarase 유전자의 분비신호, 다른 생물의 분비신호 및 riboswitch가 agarase의 재조합 발현에 사용되었다. Agarase를 정제한 후에 아미노산 서열에 기반한 유전자 재조합 이외에도 게놈서열 파악과 유사성 비교를 통해 putative agarase와 메타게놈에서 유래한 agarase의 재조합 발현에 관한 연구도 있다. 이러한 연구들은 향후 agarase 및 agarase를 이용한 한천분해산물의 응용 분야 등에 활발하게 이용될 것으로 기대된다.

Screening of Probiotic Activities of Lactobacilli Strains Isolated from Traditional Tibetan Qula, A Raw Yak Milk Cheese

  • Zhang, Bei;Wang, Yanping;Tan, Zhongfang;Li, Zongwei;Jiao, Zhen;Huang, Qunce
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제29권10호
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    • pp.1490-1499
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    • 2016
  • In this study, 69 lactobacilli isolated from Tibetan Qula, a raw yak milk cheese, were screened for their potential use as probiotics. The isolates were tested in terms of: Their ability to survive at pH 2.0, pH 3.0, and in the presence of 0.3% bile salts; tolerance of simulated gastric and intestinal juices; antimicrobial activity; sensitivity against 11 specific antibiotics; and their cell surface hydrophobicity. The results show that out of the 69 strains, 29 strains (42%) had survival rates above 90% after 2 h of incubation at pH values of 2.0 or 3.0. Of these 29 strains, 21 strains showed a tolerance for 0.3% bile salt. Incubation of these 21 isolates in simulated gastrointestinal fluid for 3 h revealed survival rates above 90%; the survival rate for 20 of these isolates remained above 90% after 4 h of incubation in simulated intestinal fluid. The viable counts of bacteria after incubation in simulated gastric fluid for 3 h and simulated intestinal fluid for 4 h were both significantly different compared with the counts at 0 h (p<0.001). Further screening performed on the above 20 isolates indicated that all 20 lactobacilli strains exhibited inhibitory activity against Micrococcus luteus ATCC 4698, Bacillus subtilis ATCC 6633, Listeria monocytogenes ATCC 19115, and Salmonella enterica ATCC 43971. Moreover, all of the strains were resistant to vancomycin and streptomycin. Of the 20 strains, three were resistant to all 11 elected antibiotics (ciprofloxacin, erythromycin, tetracycline, penicillin G, ampicillin, streptomycin, polymyxin B, vancomycin, chloramphenicol, rifampicin, and gentamicin) in this study, and five were sensitive to more than half of the antibiotics. Additionally, the cell surface hydrophobicity of seven of the 20 lactobacilli strains was above 70%, including strains Lactobacillus casei 1,133 (92%), Lactobacillus plantarum 1086-1 (82%), Lactobacillus casei 1089 (81%), Lactobacillus casei 1138 (79%), Lactobacillus buchneri 1059 (78%), Lactobacillus plantarum 1141 (75%), and Lactobacillus plantarum 1197 (71%). Together, these results suggest that these seven strains are good probiotic candidates, and that tolerance against bile acid, simulated gastric and intestinal juices, antimicrobial activity, antibiotic resistance, and cell surface hydrophobicity could be adopted for preliminary screening of potentially probiotic lactobacilli.

Intestinal Growth and Development of Weanling Pigs in Response to Dietary Supplementation of Antibiotics, Phytogenic Products and Brewer's Yeast plus Bacillus Spores

  • Lee, C.-Young;Lim, Jung-Won;Ko, Young-Hyun;Kang, Sun-Young;Park, Man-Jong;Ko, Tae-Gu;Lee, Ji-Hoon;Hyun, Young;Jeong, Kyu-Sik;Jang, In-Surk
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제53권3호
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    • pp.227-235
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    • 2011
  • A total of 96 crossbred weanling barrows aged 21 days were randomly allocated to 32 pens of a new nursery to investigate the effects of antibiotics, phytogenics, and probiotics on intestinal growth and development. The animals were fed a set of three-phase basal diets containing 0.3% zinc oxide (CON) or the basal diets supplemented with 353 ppm of a combination of tiamulin, neomycin, chlortetracycline, and oxytetracycline (ANTI), 75 ppm triterpenoid saponin plus 150 ppm mixed saccharides (HERB; Sacchapin$^{(R)}$), or $1{\times}10^7$ brewer's yeasts plus $8{\times}10^7$ spores of each of Bacillus licheniformis and Bacillus subtilis per kilogram feed (PROBIO; Yeasture Plus 2B$^{(R)}$) for five weeks. Thirty-two pigs representing as many pens were slaughtered at the end of the feeding trial, after which morphological measures and digestive enzyme activities of intestinal mucosa were determined. Weight gain and gain:feed of the pigs were not affected by the dietary treatments (TRT) during the overall feeding trial. Total intestinal length was greater in PROBIO than in ANTI (P<0.05). Wet mucosa weight of the duodenum was not affected by TRT. However, jejunal mucosa weight was greater in PROBIO than in any other group sum of mucosa weights of the duodenum and jejunum was greater (P<0.05) in PROBIO than in ANTI and HERB. The height and width of duodenal villus were not affected by TRT, but crypt depth decreased (P<0.05) in response to HERB and PROBIO vs CON. Specific activities of alkaline phosphatase, sucrase, maltase, lactase, and leucine aminopeptidase in the duodenum and jejunum were not changed by TRT. In conclusion, results suggest that the present dietary treatments have no effects on growth performance of weanling pigs and that of PROBIO enhances intestinal growth and development under a clean experimental setting.

메주균을 달리한 숙성 된장의 유리아미노산, 유리당 및 유기산 조성의 비교 (Comparison of Free Amino Acids, Sugars, and Organic Acids in Soy Bean Paste Prepared with Various Organisms)

  • 안호선;배정설;이택수
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제30권4호
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    • pp.345-350
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    • 1987
  • Aspergillus oryzae, Bacillus natto 및 Bacillus substilis균을 접종후 원형으로 성형시킨 메주와 재래식 메주로 된장을 담금하여 숙성 된장의 유리아미노산, 유리당, 유기산을 분석한 결과는 다음과 같다. 아미노태질소는 Aspergillus oryzae구가 경시적으로 타시험구보다 월등히 높았다. 20일 숙성시 된장의 유리아미노산으로 Aspergillus oryzae구에서 Glu., Phe., Leu. 이, Aspergillus oryzae구에서 Glu., Leu., Cys. 이, Aspergillus oryzae구에서 Tyr. Ata., Gly. 이, 재래식 메주구의 된장에서 Leu., Ileu., Ser. 이 각각 양적으로 많은 비율을 차지하였다. 90일 숙성 된장에서는 시험구모두 Glu., Asp., Lys., Phe. 이 양적으로 많았다. 90일 숙성된장의 유리당으로 glucose, fructose, sucrose, rhamnose, maltose가 검출되었다. 이중 glucose가 $0.46{\sim}2.66%$로 함량이 가장 높았고 타유리당은 0.35% 미만이었다. 총유리당 함량은 Bacillus natto 구의 된장이 다소 높았다. 유기산으로 citric, lactic, malic, acetic, oxalic acid가 동정되었고 양적으로는 lactic acid가 현저히 많았으며 다음이 citric acid였다. Lactic acid는 Aspergillus oryzae 메주구의 된장에서, citric acid는 재래식 메주구의 된장에서 각각 함량이 높았다.

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편백(Chamaecyparis obtusa) 정유의 항균, 항염, 항산화 효과 (Biological Activities of Essential Oil from Chamaecyparis obtusa)

  • 안정엽;이성숙;강하영
    • 대한화장품학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.503-507
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    • 2004
  • 천연물은 지역 및 그 이용 특성에 따라 약용 및 식용으로 다양한 쓰임새가 있으며 그 연구 대상으로는 초본, 목본 등의 식물류와 담자균류, 미생물 등을 포함할 수 있으며 그리고 최근 연구가 활성화된 해양생물과 광물에까지 다양하게 소재를 탐색 할 수 있다 그 결과물의 활용은 의약품, 식품 및 화장품의 소재로써 넓게 쓰일 수 있다. 본 연구는 천연물의 활용이 날로 증가되는 현상과 더불어 이미 알려진 수목의 물질 소재에 대해 다양한 생리활성 검색을 실시하여 그 적용을 검토하여 보고하고자 한다. 선택된 수목 수종은 우리나라 자생 침엽수 중 가장 계절적 수량적 확보가 용이하다고 보고된 편백 정유를 이용하여 항세균, 항산화 그리고 항염 작용에 대한 활성 정도를 검토하였다. 항세균 활성 검정에는 그람음성균 2종과 그람양성균 2종에 대하여 실험하였으며 disc paper법, 탁도법, $IC_{50}$ minimum inhibitory concentration (MIC) 등을 평가하였으며 그 결과 항세균 효과는 그람음성균보다 그람양성균에 대해 보다 높은 활성을 나타내었다. 또한 랫드를 이용한 in vitro 항염 실험을 실시한 결과에서는 실험 대조균의 $75\%$를 상회하는 수준으로 검토되었으며 hyaluronidase 저해 정도를 이용한 in vitro 실험에서는 $55\%$의 저해 정도를 나타내었다. 항산화 정도는 methanol based DPPH법에 의해 $0.78\%\;(IC_{50})$를 나타내었으며 butylated hydroxy toulene (BHT)를 표준 물질로 사용하였다.

펄스 UV 램프를 이용한 미생물 소독 및 2-MIB 제거 특성 (Characteristics of Disinfection and Removal of 2-MIB Using Pulse UV Lamp)

  • 안영석;양동진;채선하;임재림;이경혁
    • 상하수도학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.69-75
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    • 2009
  • The characteristics of disinfection and organic removal were investigated with pulse UV lamp in this study. The intensity and emission wavelength of pulse UV Lamp were compared with low pressure UV lamp. The emission spectrum range of pulse UV lamp was between 200 and 400 nm while the emission spectrum of low pressure UV lamp was only single wavelength of 254nm. 3 Log inactivation rate of B. subtilis spore by pulse UV and low pressure UV irradiation was determined as $44.71mJ/cm^2$ and $57.7mJ/cm^2$, respectively. This results implied that wide range of emission spectrum is more effective compared to single wavelength emission at 254nm. 500ng/L of initial 2-MIB concentration was investigated on the removal efficiency by UV only and $UV/H_2O_2$ process. The removal efficiency of UV only process achieved approximately 80% at $8,600mJ/cm^2$ dose. 2-MIB removal rate of $UV/H_2O_2$ (5 mg/L $H_2O_2$) process was 25 times increased compared to UV only process. DOC removal efficiency for the water treatment plant effluent was examined. The removal efficiency of DOC by UV and $UV/H_2O_2$ was no more than 20%. Removal efficiency of THMFP(Trihalomethane Formation Potential), one of the chlorination disinfection by-products, is determined on the UV irradiation and $UV/H_2O_2$ process. Maximum removal efficiency of THMFP was approximately 23%. This result indicates that more stable chemical structures of NOM(Natural Organic Matter) than low molecule compounds such as 2-MIB, hydrogen peroxide and other pollutants affect low removal efficiency for UV photolysis. Consequently, pulse UV lamp is more efficient compared to low pressure lamp in terms of disinfection due to it's broad wavelength emission of UV. Additional effect of pulse UV is to take place the reactions of both direct photolysis to remove micro organics and disinfection simultaneously. It is also expected that hydrogen peroxide enable to enhance the oxidation efficiency on the pulse UV irradiation due to formation of OH radical.

연료용 알콜 생산을 위한 타피오카 전분의 액화 및 당화 (Liquefaction and Saccharification of Tapioca Starch for Fuel Ethanol Production)

  • 김기호;박성훈
    • KSBB Journal
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    • 제10권3호
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    • pp.304-316
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    • 1995
  • 액화 실험에서 BAN과 Termamyl을 비교할 때 전반적으로 Termamyl이 우수했으며 Termamyl을 (0.00625% ~0.025% 범위로 첨가하였을 때 첨가량 증가에 따른 액화반응 촉진이 뚜렷이 관찰되였다. Termamyl 240uc의 경우 타파오카에 대해 최소 0 0.0125 (v/w)% 이상이 필요하였고, 반응시간은 2 시간 정도가 석당하였다. 최적온도는 $90∼95^{\circ}C$이었고 pH는 5.8 부근이 최척이였다. 반응초기 점도가 매우 높게 나타나는데 호화속도를 약간 줄이가 위해 초기 온도를 $70^{\circ}C$정도로 낮추는 갯이 좋았다. 당화실험에서는 Novo AMG 및 국내 도일 산엽 당 화효소 모두 액화된 타피오카 용액을 잘 당화시켰다. 그러나 Novo AMG와 도일 당화효소의 활성은 기 질 에 따라 약간썩 탈랐다. 즉 이당류인 말토오스를 기 질 로 할 때는 Novo AMG의 단위 부피당 활성이 도일 당화효소의 약 1.2배이였으나, 전분을 기질로 할 때는 활성비가 1.5배였다. 경시적으로 볼 때 초기에는 당화 속도가 빨랐고 포도망이 축적되는 후기에는 당화속도 가 감소하였다. 당화의 최적온도는 약 $55∼60^{\circ}C$ 부근이었고 pH는 조절하지 않는 경우 (pH 5.7)와 조절 한 경우 (pH 4.3)간에 차이가 없었다. 85% 이상의 당화를 위해서는 타피오카 샤용량에 대해 Novo AMG 400uc을 기준으로 O.0625(v/w)% 이상, 그 리고 10시간 이상의 반응사간이 필요하였다.

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