• 제목/요약/키워드: Enzyme polymerization

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기능성 쌀가공식품 원료료의 활용가능성 검토를 위한 발아미의 특성조사 (Characterization of the Germinated Rices to Examine an Application Potentials as Functional Rice Processed Foods)

  • 강미영;이연리;남석현
    • 한국식품과학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.696-701
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    • 2003
  • 메벼품종인 화청벼와 남풍벼, 그리고 찰벼품종인 신선찰벼와 화청찰벼 등 4품종의 볍씨를 각각 $27^{\circ}C$에서 3일간 발아시켜, 발아에 따른 전분입자의 이화학적 특성 변화 및 전분가수분해 효소의 활성을 각각 비교하였다. 전분분자 중 아밀로오스 분자 유래의 긴 포도당 사슬의 양이 발아와 더불어 메벼품종에서는 줄어들고 있었으며, 찰벼 품종에서는 증가하고 있었다. 아밀로펙틴 분자 유래의 포도당 사슬길이 분포는 찰벼와 메벼 품종에 관계없이 발아와 더불어 중합도 130이상인 사슬의 길이가 현저하게 감소하여 감소된 만큼 중합도 $33{\sim}66$정도의 사슬의 길이가 증가하고 있음을 알 수 있다. 그리고 A chain 분획 유래의 짧은 사슬의 양은 감소하고 있었으며, 이에 비해서 중합도 $14{\sim}33$ 정도의 사슬길이가 증가하고 있음을 알 수 있었다. 그리고 전분입자의 결정화도는 발아와 더불어 약간 낮아지고 있었으며, 호화개시온도 및 호화종료는 또한 약간 감소하고 있었다. 3일간 발아시킨 벼의 ${\alpha}-amylase$의 활성은 맥아에 비해서 활성이 높게 나타났으며, 특히 신선찰벼의 활성이 상당히 높아, 맥아보다 약 2배 정도의 활성을 나타내고 있었다. 이에 비해서 ${\beta}-amylase$의 경우는 메벼보다는 찰벼 품종들의 활성이 높기는 하지만 비교군인 맥아에 비해서 상당히 낮은 활성을 나타내고 있었다.

Streptomyces violaceoruber 유래 Alginate Lyase의 정제 및 Sodium Alginate 가수분해 올리고당의 중합도별 Bifidobacterium spp.과 Lactobacillus spp.에 대한 생육활성 (Purification of Alginate Lyase from Streptomyces violaceoruber and the Growth Activity of Intestinal Bacteria by Degree of Polymerization of Alginate Hydrolysates)

  • 윤민;박영서;박귀근
    • 산업식품공학
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    • 제21권2호
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    • pp.103-109
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    • 2017
  • DEAE sephacel anion chromatography 및 SP sepharose cation chromatography에 의해 Streptomyces violaceoruber 유래 alginate lyase의 정제를 수행하여 비활성 14.59 units/mL 정제배율 40.64배를 나타내었다. Tricine SDS-PAGE에 의한 단일밴드를 확인하였고, 분자량은 23.3 kDa으로 결정되었다. 정제효소에 의해 sodium alginate를 가수분해하여 1차 activated carbon column chromatography와 2차 bio gel P-2 gel filtration에 의해 당가수분해물을 분리 회수하여 TLC와 FACE를 통해 중합도를 확인하고 Timell's method에 의해 hetero type M/G-oligosaccharide 중합도 6, 8로 결정되었다. B. animalis, B. bifidum, B. breve, B. infantis, B. longum와 L. acidophilus, L. casei, L. reuteri에 생육활성에 대한 중합도 6, 8의 영향을 검토하기 위하여 modified-MRS media에 탄소원으로 중합도 6, 8를 대체하여 생육활성을 비교한 결과 B. longum에서는 D.P. 6 M/G-oligosaccharide를 탄소원으로 대체한 경우 표준 MRS배지와 비교하여 4.25배, D.P. 8에서 6.44배의 상대활성을 나타내어 가장 우수한 생육활성을 나타내었으며, B. bifidum의 경우에서도 D.P. 6에서 3.27배, D.P. 8에서 5.4배의 상대활성을 나타내었다. 이외에도 B. animalis, B. breve그리고 L. casei에 있어서도 D.P. 8의 경우 3배의 상대활성을 나타내었으나, L. reuteri에 대한 D.P. 8의 경우에서는 표준 MRS media와 비교하여 0.29배로 감소하였다. 결과적으로 D.P. 8의 올리고당이 D.P. 6의 올리고당보다 생육활성에 크게 기여하는 것으로 나타났다.

Polyaniline을 이용한 CNT fiber 유연 전극 기반의 비효소적 글루코스 검출 (Enzyme-Free Glucose Sensing with Polyaniline-Decorated Flexible CNT Fiber Electrode)

  • 송민정
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제60권1호
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    • pp.1-6
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    • 2022
  • 최근 웨어러블 디바이스에 대한 수요가 증가하면서 유연 전극 소재 개발에 대한 다양한 연구들이 진행되고 있다. 특히, 헬스케어용 웨어러블 센서들은 체온이나 심장 박동, 혈당, 혈중 산소 농도 등 신체 정보들의 실시간·지속적인 모니터링과 정확한 진단, 검출이 가능해야 하기 때문에 고성능 유연 전극 소재의 개발이 무엇보다 중요하다. 본 연구에서는 탄소나노튜브 섬유(carbon nanotube fiber; CNT fiber) 기반의 유연 전극 소재의 성능을 개선시키기 위해 CNT fiber 위에 전기화학적 중합(electrochemical polymerization) 공정을 통해 polyaniline (PANI) layer를 합성하고, 이에 대한 전기화학적 특성 분석과 비효소적 글루코스(glucose) 검출 특성을 확인하였다. 제작된 PANI/CNT fiber 전극의 표면 분석은 주사전자 현미경(SEM)을 이용하여 진행되었으며, 전극의 전기화학적 특성 및 글루코스에 대한 센싱 성능은 시간대전류법(CA)과 순환전압 전류법(CV), 전기화학 임피던스법(EIS)을 이용하여 분석되었다. PANI/CNT fiber 전극의 전기화학적 특성은 bare CNT fiber 전극에 비해 작은 electron transfer resistance와 낮은 peak separation potential, 증가된 전극 면적을 나타내며, 이런 향상된 특성들 덕분에 글루코스 검출에 대한 센싱 성능이 개선되었다. 따라서, 본 연구를 기반으로 다양한 나노구조체를 도입하고 접목을 통해 고성능 CNT fiber 기반의 유연 전극 소재 개발이 가능할 것으로 기대된다.

공업적 이용을 위한 동물성 키틴분해효소의 탐색 (Survey on the Chitinolytic Activity from Some Animals for the Industrial Utilization)

  • 한범구;이우진;조도현
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제40권2호
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    • pp.95-100
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    • 1997
  • 키틴을 효소적인 방법으로 분해하여 키틴올리고머를 생산할 수 있는 값싸고 안정적인 효소원을 확보하기 위하여 농어, 방어, 대구, 닭 등의 동물체로 부터 키틴분해효소를 탐색하였다. 각 효소원의 장기와 소화액 및 달팽이 ${\beta}-glucuronidase$로 부터 키틴분해활성을 측정한 결과, 대구와 닭은 키틴을 주로 중합도 $3{\sim}5$의 크기로 분해하며 endochitinase의 활성도가 exochitinase활성보다 $7{\sim}10$배 높았다. 달팽이 ${\beta}-glucuronidase$는 키틴을 모두 N-acetylglucosamine으로 분해하였고 닭의 경우 소화기조직과 내용물에서 모두 endochitinase활성이 높았다. 어류중에서 농어는 키틴분해활성을 보이지 않았으며 방어와 대구는 비슷한 수준의 키틴분해활성을 보였다. 이들 효소의 최적pH는 $4{\sim}5$, 최적온도는 $50{\sim}60^{\circ}C$였다. 한편 키토산분해능력은 닭의 소화기내용물과 조직, 대구의 위조직에서 관찰되었으며, 닭 소화기내용물이 가장 높았으나 키틴분해능의 15%에 지나지 않았으며 그 다음은 달팽이의 ${\beta}-glucuronidase$로 닭 소화기내용물의 키토산분해능력의 약 30% 활성을 보였다. 키틴올리고머의 생산을 위한 가장 적합한 효소원으로 exochitinase활성이 적고, endochitinase활성이 높으며 값이 저렴하고 안정적인 공급이 가능한 닭의 소화기가 적합한 것으로 사료되었다.

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발아 거대배아미의 당화력 및 전분입자의 이화학적 특성 (Amylolytic activity and Properties of Starch Granules from the Giant Embryonic Rices)

  • 강미영;이연리;남석현
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제46권3호
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    • pp.189-194
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    • 2003
  • 메품종의 거대배아미인 화청거대배아미, 남풍거대배아미, 그리고 찰품종인 화청찰거대배아미, 신선찰거대배아미 등 4품종의 거대배아미 품종의 볍씨를 각각 $27^{\circ}C$에서 3일간 발아시켜, 발아에 따른 전분 가수분해 효소의 활성 및 전분입자의 이화학적 특성을 각각 비교하였다. 3일간 발아시킨 벼의 ${\alpha}-amylase$의 활성은 맥아에 비해서 활성이 높게 나타났으며, 특히 화청거대배아미 및 신선찰거대배아미는 맥아보다 약 2배 정도의 활성을 나타내고 있었다. 이에 비해서 ${\beta}-amylase$의 경우는 일반품종보다는 거대배아미품종의 활성이 높기는 하지만 비교군인 맥아에 비해서 상당히 낮은 활성을 나타내고 있었다. 전분분자 중 아밀로오스 분자 유래의 긴 포도당 사슬의 양은 발아와 더불어 메품종 거대배아미에서는 줄어들고 있었으며, 찰품종에서는 증가하고 있었다. 아밀로펙틴 분자 유래의 포도당 사슬길이 분포는 찰벼와 메벼 품종에 관계없이 발아와 더불어 중합도가 14부터 60가지 비율은 증가하고 있었으며, 중합도 130이상 또는 13이하의 비율은 감소하고 있었다. Glucoamylase에 의한 가수분해도는 거대배아미메품종의 경우에는 발아와 더불어 현저히 낮아지고 있었고, 찰품종의 경우에는 오히려 증가하고 있었다. 그리고 호화개시온도, 호화종료 및 호화엔탈피는 감소하고 있었다.

쌀전분 Maltodextrin의 제조와 특성 연구 (Preparation and Characterization of Rice Starch Maltodextrin)

  • 김종욱;신해헌;김정민;김영숙;변유량
    • 한국식품과학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.819-823
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    • 1994
  • 쌀전분을 이용한 지방대체소제의 개발을 목적으로 ${\alpha}-amylase$를 이용하여 가수분해도가 낮은 rice maltodex-trin을 제조하고 이의 일반적인 특성과 유동특성을 검토하였다. 쌀전분을 고온에서 호화시킨 후 내열성 ${\alpha}-amylase$로 가수분해 시킨 rice maltodextrin의 평균 중합도는 D.E. 값이 3,4,5,6일 때 각각 72.8, 64.7, 56.3, 48.7이었으며, 상당히 한정된 중합도 분포를 나타내었다. D.E. $3{\sim}6$의 maltodextrin의 찬물에 대한 용해도는 D.E. 값의 중가에 따라 473%에서 71.5%로 현저하제 증가되었다. Rice maltodextrin 8%(w/v) 용액은 의가소성 유체거동을 보였으며, D.E. 값이 증가함에 따라 유동거동지수 n가 강소하였구 곁보기 점도는 $2{\sim}7\;mPa{\cdot}s$ 범위의 값을 가졌다.

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밀 Frucdtan Exohydrolase의 분리 및 특성 (Purification and Properties of Wheat Fructan Exohydrolase)

  • Byeong Ryong, Jeong;Thomas L, Housley
    • 한국작물학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.456-464
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    • 1996
  • 밀의 영양체 저장탄수화물인 fructan의 대사에 관련된 fructan exohydrolase(FEH) 효소의 특성을 구명하기 위해 FEH를 밀의 줄기와 엽초에서 정제, 실험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. FEH의 분자량은 63.7kD이었으며, pH 5.5와 3$0^{\circ}C$에서 최고의 활성을 보였다. 2. FEH의 $K_{m}$$V_{max}$는 fructan의 크기에 따라 각각 10~37mM, 5g~179mM로 변이를 보였으며, tetrasaccharide가 본 실험에서 사용된 기질 중에서 가장 낮은 $K_{m}$$V_{max}$를 보였다. 3. 밀의 FEH는 $eta$(2 $\longrightarrow$1)로 연결된 fructan에 대하여 기질 특이성을 보였으며 $\beta$(2 $\longrightarrow$6) fructan과 sucrose는 분해할 수 없었다.

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Genetic Association of the Porcine C9 Complement Component with Hemolytic Complement Activity

  • Khoa, D.V.A.;Wimmers, K.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제28권9호
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    • pp.1354-1361
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    • 2015
  • The complement system is a part of the natural immune regulation mechanism against invading pathogens. Complement activation from three different pathways (classical, lectin, and alternative) leads to the formation of C5-convertase, an enzyme for cleavage of C5 into C5a and C5b, followed by C6, C7, C8, and C9 in membrane attack complex. The C9 is the last complement component of the terminal lytic pathway, which plays an important role in lysis of the target cells depending on its self-polymerization to form transmembrane channels. To address the association of C9 with traits related to disease resistance, the complete porcine C9 cDNA was comparatively sequenced to detect single nucleotide polymorphisms (SNPs) in pigs of the breeds Hampshire (HS), Duroc (DU), Berlin miniature pig (BMP), German Landrace (LR), Pietrain (PIE), and Muong Khuong (Vietnamese potbelly pig). Genotyping was performed in 417 $F_2$ animals of a resource population (DUMI: $DU{\times}BMP$) that were vaccinated with Mycoplasma hyopneumoniae, Aujeszky diseases virus and porcine respiratory and reproductive syndrome virus at 6, 14 and 16 weeks of age, respectively. Two SNPs were detected within the third exon. One of them has an amino acid substitution. The European porcine breeds (LR and PIE) show higher allele frequency of these SNPs than Vietnamese porcine breed (MK). Association of the substitution SNP with hemolytic complement activity indicated statistically significant differences between genotypes in the classical pathway but not in the alternative pathway. The interactions between eight time points of measurement of complement activity before and after vaccinations and genotypes were significantly different. The difference in hemolytic complement activity in the both pathways depends on genotype, kind of vaccine, age and the interaction to the other complement components. These results promote the porcine C9 (pC9) as a candidate gene to improve general animal health in the future.

식물성 오일 기반 Poly(β-amino ester) 합성 (Synthesis of Vegetable Oil-Based Poly(β-amino ester))

  • 장나리;김범수
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권6호
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    • pp.1064-1067
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    • 2012
  • 최근 저가의 풍부한 재생 가능 천연자원인 식물성 오일에 대한 관심이 증가되고 있다. 식물성 오일은 친환경적인 생분해성 고분자 물질들의 원료로서 사용될 수 있다. 본 연구에서는 acrylated epoxidized soybean oil (AESO)과 2-aminoethanol의 중합 반응에 의해 poly(${\beta}$-amino ester)를 합성하였다. AESO와 2-aminoethanol의 몰비를 변화시켜 다양한 비율의 고분자 필름을 제조하였다. FT-IR을 이용하여 poly(${\beta}$-amino ester) 내의 C-N 결합의 생성을 확인하였으며, 98% 이상의 겔함량으로부터 가교 고분자 네트웍이 합성되었음을 확인하였다. 고분자 필름의 인장강도와 신장률은 각각 0.3~1.3 MPa, 32~55%였다. 고분자 필름은 lipase 효소가 첨가된 pH 7.2 완충용액에서 35일 경과 후 2~7%의 질량감소를 보였다.

Molecular Docking and Kinetic Studies of the A226N Mutant of Deinococcus geothermalis Amylosucrase with Enhanced Transglucosylation Activity

  • Hong, Seungpyo;Siziya, Inonge Noni;Seo, Myung-Ji;Park, Cheon-Seok;Seo, Dong-Ho
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제30권9호
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    • pp.1436-1442
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    • 2020
  • Amylosucrase (ASase, E.C. 2.4.1.4) is capable of efficient glucose transfer from sucrose, acting as the sole donor molecule, to various functional acceptor compounds, such as polyphenols and flavonoids. An ASase variant from Deinococcus geothermalis, in which the 226th alanine is replaced with asparagine (DgAS-A226N), shows increased polymerization activity due to changes in the flexibility of the loop near the active site. In this study, we further investigated how the mutation modulates the enzymatic activity of DgAS using molecular dynamics and docking simulations to evaluate interactions between the enzyme and phenolic compounds. The computational analysis revealed that the A226N mutation could induce and stabilize structural changes near the substrate-binding site to increase glucose transfer efficiency to phenolic compounds. Kinetic parameters of DgAS-A226N and WT DgAS were determined with sucrose and 4-methylumbelliferone (MU) as donor and acceptor molecules, respectively. The kcat/Km value of DgAS-A226N with MU (6.352 mM-1min-1) was significantly higher than that of DgAS (5.296 mM-1min-1). The enzymatic activity was tested with a small phenolic compound, hydroquinone, and there was a 1.4-fold increase in α-arbutin production. From the results of the study, it was concluded that DgAS-A226N has improved acceptor specificity toward small phenolic compounds by way of stabilizing the active conformation of these compounds.