• 제목/요약/키워드: High glucose concentration

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Phosphate Solubilization and Gene Expression of Phosphate-Solubilizing Bacterium Burkholderia multivorans WS-FJ9 under Different Levels of Soluble Phosphate

  • Zeng, Qingwei;Wu, Xiaoqin;Wang, Jiangchuan;Ding, Xiaolei
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제27권4호
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    • pp.844-855
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    • 2017
  • Phosphate-solubilizing bacteria (PSB) have the ability to dissolve insoluble phosphate and enhance soil fertility. However, the growth and mineral phosphate solubilization of PSB could be affected by exogenous soluble phosphate and the mechanism has not been fully understood. In the present study, the growth and mineral phosphate-solubilizing characteristics of PSB strain Burkholderia multivorans WS-FJ9 were investigated at six levels of exogenous soluble phosphate (0, 0.5, 1, 5, 10, and 20 mM). The WS-FJ9 strain showed better growth at high levels of soluble phosphate. The phosphate-solubilizing activity of WS-FJ9 was reduced as the soluble phosphate concentration increased, as well as the production of pyruvic acid. Transcriptome profiling of WS-FJ9 at three levels of exogenous soluble phosphate (0, 5, and 20 mM) identified 446 differentially expressed genes, among which 44 genes were continuously up-regulated when soluble phosphate concentration was increased and 81 genes were continuously down-regulated. Some genes related to cell growth were continuously up-regulated, which would account for the better growth of WS-FJ9 at high levels of soluble phosphate. Genes involved in glucose metabolism, including glycerate kinase, 2-oxoglutarate dehydrogenase, and sugar ABC-type transporter, were continuously down-regulated, which indicates that metabolic channeling of glucose towards the phosphorylative pathway was negatively regulated by soluble phosphate. These findings represent an important first step in understanding the molecular mechanisms of soluble phosphate effects on the growth and mineral phosphate solubilization of PSB.

고농도 Galactose로부터 에탄올을 생산하는 Saccharomyces cerevisiae 균주의 육성 (Development of Ethanol Producing Saccharomyces cerevisiae Strain Using High Concentration Galactose)

  • 김주혜;윤민호
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제54권1호
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    • pp.41-46
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    • 2011
  • 에탄올을 생성하는 고농도 galactose 발효 효모 Saccharomyces cerevisiae No. 9를 선발하여 비교균주인 S. cerevisiae NRRL Y-1528과 함께 glucose, mannose, galactose에서 순치배양하고, 이어서 이들 3개의 탄소원을 기질로 사용하여 발효 효율을 평가하였다. 모균주인 No. 9의 에탄올 생산은 초기 12시간에는 천천히 상승하다가 18시간 후에 가장 높은 수준에 도달하였으며, 그 수율은 $[EtOH]_{max}/Sugar]_{ini}(g/g)$을 퍼센트로 환산하였을 때 glucose, galactose, mannose의 3개 기질에서 비교용 균주 NRRL Y-1528와 비슷한 36~38%로 수준이었고 실험한 3 균주 모두 galactose 발효에 있어서 탄소원의 종류에 따라 순치배양 조건이 에탄올 수율에 영향을 미치지 않았다. 전통적인 EMS 처리에 의하여 모균주인 galactose 발효성 효모 S. cerevisiae No. 9로부터 에탄올 발효력이 향상된 변이주 Mut-5 (SJ1-40), -17 (LK4-25) 및 -24 (LK2-48) 3개주를 선발하였다. 기질인 10, 15, 20% galactose를 이용한 에탄올 발효능을 실험 하였을때 모균주 No. 9 및 변이주에서도 galactose의 농도를 증가시킬수록 감소하는 경향을 나타내었다. Galactose 20% 농도에서 변이주는 모균주보다 에탄올 발효율이 39.9~51.6% 높았으나, 비교용 균주 S. cerevisiae NRRL Y-1528의 에탄올 발효력에는 미치지 못하였다.

우엉 뿌리 추출물의 최종당화산물 형성 억제 효능 (Inhibition of advanced glycation end product formation by burdock root extract)

  • 이다례;김춘영
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제49권4호
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    • pp.233-240
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    • 2016
  • 항산화, 항암 및 항염증 효능 등의 생리 활성이 보고된 우엉 뿌리의 열수 추출물을 제조하여 advanced glycation end products (AGEs) 형성 저해 효과를 확인하였다. AGEs는 bovine serum albumin (BSA)과 단당류인 glucose, fructose, galactose를 혼합하여 $37^{\circ}C$에서 3주간 배양하여 생성하였고 매주 형광도 측정, fructosamine 분석, ${\alpha}$-dicarbonyl compounds 함량 분석을 통해 AGEs의 생성량을 확인하였다. 우엉 뿌리 추출물의 AGEs 생성 저해능을 AGEs 생성 억제제로 알려져 있는 aminoguanidine (AG)의 저해능과 비교하였다. 우엉 뿌리 추출물은 BSA와 단당류인 glucose, fructose, galactose 각각의 당화반응을 억제하였으며 특히 배양 3주차에서 BSA와 glucose의 당화반응 결과물인 AGEs 생성을 유의적으로 저해하였다. 농도 2 mg/mL 이상의 우엉 뿌리 추출물은 1 mM AG보다 AGEs 생성 저해능이 우수하였으며 농도 4 mg/mL의 우엉 뿌리 추출물은 배양 3주차에서 AGEs 생성을 약 80% 이상 억제하는 효능을 나타냈다. 체내 혈당은 당뇨병과 같은 질환과 식이의 영향을 받으므로 다양한 glucose 농도에서 우엉 뿌리 추출물의 AGEs 생성 억제능을 조사하였다. 그 결과 AGEs 생성은 glucose의 농도에 비례하여 증가하였으며 우엉 뿌리 추출물은 당뇨환자의 식후에 관찰되는 혈당인 25 mM glucose 군에서 1 mM의 AG보다 높은 우수한 저해 효과를 확인하였다. 본 연구 결과는 우엉 뿌리 추출물의 AGEs 생성 억제라는 새로운 기능성을 밝히며 향후 당뇨 합병증 예방 효능을 가진 기능성 식품으로의 개발 가능성을 제시한다.

The Disruption of Saccharomyces cerevisiae Cells and Release of Glucose 6-Phosphate Dehydrogenase (G6PDH) in a Horizontal Dyno Bead Mill Operated in Continuous Recycling Mode

  • Mei Chow Yen;Ti Tey Beng;Ibrahim Mohammad Nordin;Ariff Arbakariya;Chuan Ling Tau
    • Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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    • 제10권3호
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    • pp.284-288
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    • 2005
  • Baker's yeast was disrupted in a 1.4-L stainless steel horizontal bead mill under a continuous recycle mode using 0.3 mm diameter zirconia beads as abrasive. A single pass in continuous mode bead mill operation liberates half of the maximally released protein. The maximum total protein release can only be achieved after passaging the cells 5 times through the disruption chamber. The degree of cell disruption was increased with the increase in feeding rate, but the total protein release was highest at the middle range of feeding rate (45 L/h). The total protein release was increased with an increase in biomass concentration from 10 to $50\%$(w/v). However, higher heat dissipation as a result of high viscosity of concentrated biomass led to the denaturation of labile protein such as glucose 6-phosphate dehydrogenase (G6PDH). As a result the highest specific activity of G6PDH was achieved at biomass concentration of $20\%$(ww/v). Generally, the degree of cell disruption and total protein released were increased with an increase in impeller tip speed, but the specific activity of G6PDH was decreased substantially at higher impeller tip speed (14 m/s). Both the degree of cell disruption and total protein release increased, as the bead loading increased from 75 to $85\% (v/v)$. Hence, in order to obtain a higher yield of labile protein such as G6PDH, the yeast cell should not be disrupted at biomass concentration and impeller tip speed higher than $20\%(w/v)$ and 10 m/s, respectively.

프로폴리스의 세립형성에 따른 수율 및 관능적 특성 모니터링 (Monitoring in Yield and Organoleptic Properties Depending on Granule Formation of Propolis)

  • 이기동;윤성란
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.689-694
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    • 2003
  • 꿀벌의 벌집에서 채집되어지는 프로폴리스는 항염증, 항암성 등의 민간의학으로 사용되어져 왔다. 이러한 프로폴리스를 이용하여 총당에 대한 포도당 함량(0~100%), 에탄올 농도(20~100%) 및 에탄올 용액 분무량 (6~10%)의 비율로 혼합하여 세립형성에 따른 수율, 교반에 의한 분쇄율 및 관능적 특성의 변화를 검토하였다. 수율의 경우 에탄올 함량이 감소할수록 수율이 높게 나타났으며, 분쇄율의 경우 에탄올 함량이 증가할수록 감소하였다 색, 향, 맛, 입안에서의 느낌 및 전반적인 기호도에 있어서는 총당에 대한 포도당의 함량, 에탄올 농도 및 에탄올 함량 모두에 영향을 받는 것으로 나타났으며, 전반적인 기호도는 총당에 대한 포도당 함량 47.94%, 에탄올 농도 56.45%및 에탄올 용액 분무량 8.04%일 때 관능적으로 가장 우수한 6.90의 평점이 나타났다.

쉽싸리의 기내 마디배양 시 탄소급원의 종류와 농도가 식물체 재분화 및 증식에 미치는 영향 (Effect of carbon source and concentration on in vitro regeneration and propagation in Lycopus lucidus by node culture)

  • 이나념;김지아;김용욱;김태동
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제45권2호
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    • pp.131-139
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    • 2018
  • 본 연구에서는 쉽싸리의 재분화와 순화에 영향을 주는 탄소급원의 효과에 관한 연구를 수행하였다. 식물체 재분화는 1/2MS 배지에 3 ~ 10%의 sucrose와 glucose를 각각 다른 농도로 처리하여 재분화를 유도하였다. 그 결과 3%와 5% sucrose 처리에서 줄기증식과 발근이 증가되었으며, 고농도 처리에서는 줄기와 뿌리 길이 등의 생육이 억제되었다. 기외 순화 중 3% 혹은 5% sucrose 처리 배지에서 생육한 식물체의 뿌리비대, 뿌리길이, 줄기 길이 및 생존율은 glucose 및 다른 농도처리와 비교하여 가장 높게 나타났다. 따라서 3% 및 5% sucrose 처리는 쉽싸리의 기내 생육과 순화를 위해 가장 적정한 농도로 확인되었다.

Effects of different dietary ratio of physically effective neutral detergent fiber and metabolizable glucose on rumen fermentation, blood metabolites and growth performance of 8 to 10-month-old heifers

  • Sun, Jie;Xu, Jinhao;Shen, Yizhao;Wang, Mengzhi;Yu, Lihuai;Wang, Hongrong
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제31권8호
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    • pp.1230-1237
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    • 2018
  • Objective: The present study was undertaken to determine an optimal balance between the amount of physically effective neutral detergent fiber (peNDF) to metabolizable glucose (MG) on rumen fermentation, blood metabolites and growth performance of 8 to 10-month-old heifers. Methods: A total of 15 healthy Holstein heifers weighing an average of 256 kg (8 month of age) were randomly assigned to three groups of five. Treatment diets consisted of the following three $peNDF_{8.0}/MG$ levels: 1.46 (Treatment A), 1.74 (Treatment B), and 2.08 (Treatment C). Results: The results showed that the ratio of $peNDF_{8.0}/MG$ affected rumen fermentation, blood metabolites and growth performance of heifers. The average daily gain of heifers tended to decrease as the ratio of $peNDF_{8.0}/MG$ increased (p = 0.07). The concentrations of blood urea nitrogen, triglyceride, and cholesterol increased significantly (p<0.05), while the high-density lipoprotein concentration decreased (p<0.05). After feeding 2 h and 4 h, insulin concentration in Treatment A was greater than Treatment C (p<0.05). Propionate concentration had decreasing trend (p = 0.07); acetate to propionate ratio and non-glucogenic to glucogenic volatile fatty acid (NGR) increased significantly (p<0.05). In addition, the digestibility of dry matter, crude protein, neutral detergent fiber, and acid detergent fiber decreased significantly (p<0.05). Conclusion: The present investigation indicated that dietary $peNDF_{8.0}/MG$ ratio can affect the growth and development, blood metabolites, rumen fermentation and apparent digestibility of heifers, and the optimal dietary $peNDF_{8.0}/MG$ ratio for 8 to 10-month-old heifers in the present study was 1.46.

복분자 딸기의 이화학적 특성 (Physicochemical Characteristics of Rubus coreanus Miquel)

  • 차환수;이문경;황진봉;박민선;박기문
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.1021-1025
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    • 2001
  • 복분자딸기 열매의 미숙과와 완숙과 그리고 잎을 사용하여 수분, 조단백질, 조지방, 조섬 유, 식이섬유, 조회분과 pH, 가용성고형분, 산도, 색도 등의 이화학적 특성을 조사하였다. 주요 유리당은 glucose와 fructose로서 미숙과보다 완숙과에서 증가하였으며, 미숙과에는 sucrose가 나타나지 않았으나 완숙과와 잎에서는 sucrose가 합유되었다. 유기산 조성은 미 숙과, 완숙과 및 잎 모두 citric acid, succinic acid, fumaric acid로 이루어져 있었고, 특히 미숙과에서 citric acid함량이 1.21 g%로 높은 값을 나타내었다. 복분자딸기 열매의 미숙과 와 완숙과에서는 16종의 아미노산이 분리되었고 잎은 여기에 methionine을 포함하여 16종의 아미노산이 분리되었다. 미숙과 및 완숙과, 잎 모두 glutamic acid의 함량이 다른 성분에 비하여 높은 411, 246.59 및 898.42 mg%를 나타내었다. 무기질은 미숙과 및 완숙과, 잎 모두 potassium의 함량이 가장 높은 값을 나타내었으며, 총무기질 함량은 잎이 완숙과나 미숙과보다 높은 값을 나타내었다.

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대장균 배양에서의 유기산 생성과 투석배양에 관한 연구 (A Study of Organic Acid Formation and Dialysis Culture in E. coli Fermentation)

  • 김인호
    • KSBB Journal
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    • 제8권4호
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    • pp.382-389
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    • 1993
  • 초산이온이 대장균 성장을 저해하는 현상을 규명 하기 위해서 M9 배지, LB 배지를 사용해서 플라스 크, 발효조 배양을 수행하였다. 대장균의 초산 생성 은 높은 포도당 초기 농도, LB 배지와 같은 복합 배 지에서 활발하였고, 플라스크 배양과 같은 pH 조절 이 되지 않는 배양방법에셔는 초산의 생성에 따른 pH 감소에 따라 세포성장이 많이 저해되었다. 초산 을 외부에서 첨가하여 세포성장에 마치는 영향을 조 사하여 보았는데 LB 배지를 사용한 플라스크 배양 에서는 첨가된 초산의 농도가 2g/l 이상, M9 배지 를 사용한 플라스크 배양에서는 초산의 농도가 4g/l 이상, 그리고 M9 배지를 사용한 발효조 배양에 셔는 8g/l 이상에서 초산의 성장 저해효과가 나타 다. LB 한천 배지를 볕에 깐 LB 액체 배지의 플라스 크 배양을 수행하였다. LB 한천의 양이 증가함에 따라서 한천에서 포도당의 방출이 일어나 최종 대장 균 세포 O.D.가 증가하였다.

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당뇨병 환자의 혈청단백 전기영동 분획 비교 (Comparison of Protein Electrophoresis Fractions in Diabetes Patient Serum)

  • 김종호;박석태;박혜림;박승택
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.61-64
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    • 2005
  • We compared the serum protein electrophoresis patterns in sera of diabetes patients (n=166) which showed more than 150 mg/dL of glucose. The concentrations of total protein, albumin, ${\alpha}1$-globulin, ${\alpha}2$-globulin, ${\beta}$-globulin and ${\gamma}$-globulin in sera of patients were $6.3{\pm}1.2g/dL$, $40.3{\pm}6.4%$, $4.9{\pm}2.3%$, $13.5{\pm}3.8%$, $15.5{\pm}3.9%$, and $25.9{\pm}5.8%$, respectively. The frequency of patients showed lower levels of total protein, albumin, ${\alpha}1$-globulin were 48.5%, 96.4%, and 33.7%. The frequency of patients showed higher levels of ${\alpha}2$-globulin, ${\beta}$-globulin, and ${\gamma}$-globulin were 56.6%, 47.0%, and 90.4%, respectively. This data suggests that the high concentration of glucose in blood may damage the kidney and liver. Also, the decrease of albumin and ${\alpha}1$-globulin and increase of ${\alpha}2$-globulin, ${\beta}$-globulin and ${\gamma}$-globulin shows that the concentration of glucose in blood will have an effect on the variation of serum protein electrophoretic patterns.

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