단감분말을 첨가한 호상 발효유를 제조하기 위하여 탈지분유에 단감분말을 4% 및 7% 첨가하여 Lactobacillus acidophillus 균주를 접종하여 유산균의 생육에 미치는 영향과 관능적 특성 및 품질 특성을 검토하였다. 단감분말은 단백질 2.2%, 지질 30.5%, 탄수화물 56.6% 및 회분 2.5%를 함유하였다. 단감분말을 첨가하여 24시간 발효시킨 발효유의 유기산중 lactic acid 농도가 1.12%∼1.21%로 탈지분유만을 사용하여만든 발효유 1.05% 보다 높았다. 관능검사 결과에서는 단감분말을 첨가시킨 발효유보다는 탈지분유만을 사용한 발효유에서 선호도가 약간 높게 나왔다. 그러나, 발효유의 산 생성능으로 나타낸 pH는 각 발효유 사이에 큰 차이가 없었다. DPPH(a-a'-diphenyl-$\beta$-picrylhydratyl) 측정법에 의한 항산화 활성은 탈지분유 14%, 탈지분유 10%+단감분말 4%, 탈지분유7%+단감분말 7%를 함유한 각각의 발효액에서 대조구로 사용한 시판 항산화제 BHT 0.005%보다 약간 높게 나왔다. 따라서 단감건조 분말을 이용한 식품 신소재 개발을 위한 기초자료를 제공하고 단감첨가 발효유의 생리적 유용성을 활용할 수 있는 가능성이 있는 것으로 사료되었다.
Vertebrate neurogenesis requires inhibition of endogenous bone morphogenetic protein (BMP) signals in the ectoderm. Blocking of BMPs in animal cap explants causes the formation of anterior neural tissues as a default fate. To identify genes involved in the anterior neural specification, we analyzed gene expression profiles using a Xenopus Affymetrix Gene Chip after BMP-4 inhibition in animal cap explants. We found that the xCyp26c gene, encoding a retinoic acid (RA) degradation enzyme, was upregulated following inhibition of BMP signaling in early neuroectodermal cells. Whole-mount in situ hybridization analysis showed that xCyp26c expression started in the anterior region during the early neurula stage. Overexpression of xCyp26c weakly induced neural genes in animal cap explants. xCyp26c abolished the expression of all trans-/cis-RA-induced posterior genes, but not basic FGF-induced posterior genes. Depletion of xCyp26c by morpholino-oligonucleotides suppressed the normal formation of the axis and head, indicating that xCyp26c plays a critical role in the specification of anterior neural tissue in whole embryos. In animal cap explants, however, xCyp26c morpholinos did not alter anterior-to-posterior neural tissue formation. Together, these results suggest that xCyp26c plays a specific role in anterior-posterior (A-P) neural patterning of Xenopus embryos.
미생물 및 동물에 비해 식물에서는 혈전용해효소에 대한 연구가 부족한 실정이며, 기존의 혈전용해효소가 가지는 혈전에 대한 비특이적, 부작용, 고가 등의 단점을 해결할 수 있는 새로운 혈전용해효소의 개발을 위하여 율무, 홍화, 아욱의 종자로부터 추출된 수용성 단백질의 혈전용해 활성을 조사하였다. 각각의 식물들로부터 추출된 조효소 용액은 기존 혈전 용해효소인 plasmin과 양성 대조군으로 하여 비교하여 fibrin 평판법으로 확인한 결과 피브린 응집을 효과적으로 분해하였다. 그 중 율무종자의 수용성 추출물의 혈전용해 활성은 양성 대조군인 plasmin과 비교하여 1.3배의 높은 활성을 나타내었다. 전체 수용성 단백질은 50-75% 에탄올을 이용하여 농축하였으며 율무의 혈전용해효소는 fibrin zymography를 수행하여 확인하고 직접 추출하였다. SDS-PAGE에 의하여 추출효소의 분자량을 측정한 결과 7.8 kDa으로 단일 polypeptide임을 확인하였으며, 효소 활성에 미치는 온도의 효과는 $50^{\circ}C$ 이상에서는 비교적 안정하였으나 더 낮은 온도에서는 급격히 효소활성이 감소하였다. 또한, 각종 단백질분해효소 저해제에 의한 영향을 조사한 결과 APMSF, PMSF, pepstatin A 그리고 TPCK에 강력하게 저해되는 것으로 보아 추출효소는 chymotrypsin과 유사한 serine protease의 하나로 생각되었다. 그러나 EGTA와 EDTA 처리에 의해서는 효소활성의 저해가 두드러지게 나타나지 않았다. 더욱이, 종자저장 중에 미생물에 의한 부패, 활력저하, 생리활성물질의 감소와 장기저장에 따른 에너지소비 증가 등이 문제가 되고 있어 저선량의 감마선 조사를 통해 율무, 홍화, 아욱의 종자로부터 혈전용해 효소활성에 미치는 효과 및 선량에 따른 차이를 조사하였는데 비조사 종자인 대조구와 비교하여 1 Gy, 4 Gy, 16 Gy, 32 Gy선량에서는 낮은 활성을 보였으면 반면에 8 Gy와 64 Gy의 선량에서는 더 높은 활성을 나타내었다. 이러한 결과는 Y선 조사가 종자의 혈전용해 활성을 향상시킬 가능성이 있을 것으로 생각된다. 이상의 모든 결과로 볼 때 율무의 추출 효소는 chymotrypsin-like serine protease에 속하는 혈전용해효소임을 확인할 수 있었다.
Until now, considerable effort has been made to engineer novel nitrogen-fixing organisms through the transfer of nif genes from various diazotrophs to non-nitrogen fixers; however, regulatory coupling of the heterologous nif genes with the regulatory system of the new host is still not well understood. In this work, a 49 kb nitrogen fixation island from P. stutzeri A1501 was transferred into E. coli using a novel and efficient transformation strategy, and a series of recombinant nitrogen-fixing E. coli strains were obtained. We found that the nitrogenase activity of the recombinant E. coli strain EN-01, similar to the parent strain P. stutzeri A1501, was dependent on external ammonia concentration, oxygen tension, and temperature. We further found that there existed a regulatory coupling between the E. coli general nitrogen regulatory system and the heterologous P. stutzeri nif island in the recombinant E. coli strain. We also provided evidence that the E. coli general nitrogen regulator GlnG protein was involved in the activation of the nif-specific regulator NifA via a direct interaction with the NifA promoter. To the best of our knowledge, this work plays a groundbreaking role in increasing understanding of the regulatory coupling of the heterologous nitrogen fixation system with the regulatory system of the recipient host. Furthermore, it will shed light on the structure and functional integrity of the nif island and will be useful for the construction of novel and more robust nitrogen-fixing organisms through biosynthetic engineering.
L-Asparaginase (E.C. 3.5.1.1) is an enzyme involved in asparagine hydrolysis and has the potential to effect leukemic cells and various other cancer cells. We identified the L-asparaginase gene (L-ASPG86) in the genus Mesoflavibacter, which consists of a 1,035 bp open reading frame encoding 344 amino acids. Following phylogenetic analysis, the deduced amino acid sequence of L-ASPG86 (L-ASPG86) was grouped as a type I asparaginase with respective homologs in Escherichia coli and Yersinia pseudotuberculosis. The L-ASPG86 gene was cloned into the pET-16b vector to express the respective protein in E. coli BL21 (DE3) cells. Recombinant L-asparaginase (r-L-ASPG86) showed optimum conditions at 37-40℃, pH 9. Moreover, r-L-ASPG86 did not exhibit glutaminase activity. In the metal ions test, its enzymatic activity was highly improved upon addition of 5 mM manganese (3.97-fold) and magnesium (3.35-fold) compared with the untreated control. The specific activity of r-L-ASPG86 was 687.1 units/mg under optimum conditions (37℃, pH 9, and 5 mM MnSO4).
냉이에탄올 추출물중의 항산화활성을 나타내는 물질의 특성을 조사하기 위해 각종 용매로 분획을 실시하여 헥산 분획(Fr.H), 에테르 분획(Fr.E), 에틸아세테이트 분획(Fr.EA), 부탄올 분획(Fr.B), 물 분획(Fr.D)의 5분획을 얻었다. 부탄을 분획은 가장 높은 수소공여능 및 과산화 지질 형성 억제 효과를 보인 반면, xanthine/xanthine oxidase-cytochrome c 환원 반응계에 의한 superoxide radical의 소거능에 있어서는 에테르 분획이 가장 높은 활성을 나타내었다. 또한 각 분획의 xanthine oxidase에 대한 저해효과를 측정한 결과 에테르분획이 가장 큰 저해 효과를 보였으며 $IC_{50}$값은 $5.65\;{\mu}g$이었다. 이러한 결과로 부터 에테르 분획의 높은 superoxide radical 소거능이 xanthine oxidase에 의한 라디칼 형성계에 대한 저해 활성으로 부터 기인한 것임을 알 수 있었다. 각 분획의 xanthine oxidase에 대한 저해 효과는 Fr.B
잠분의 기능성 소재 이용의 기초자료로 활용하고자 일반 건조잠분에 대하여 용매별로 추출방법을 달리하여 얻은 열수, 에탄올, 메탄올 추출물에 대한 일반성분 및 무기질, 아미노산 성분을 분석하였다. 추출용매 별 일반성분 분석 비교 결과, 조단백질과 조회분은 MeOH > EtOH > 열수 추출물 순으로 함량이 높게 나타났으며, 조지방은 EtOH > MeOH > 열수 추출 순으로 함량의 차이를 보였다. 무기질 분석 결과 잠분채취 시기와 상관없이 중요 영양윈소인 K, Fe, Ca, Mg등의 함량이 높게 나와 잠분이 중요 무기질 공급원이 될 수 있음을 알 수 있었다. 아미노산 함량 분석 결과, 용매를 달리한 추출물에 대한 전체 아미노산의 정량치는 열수용매 추출물이 가장 높게 나타났고 EtOH와 MeOH용매 추출물에서는 아미노산 함량 값에 큰 차이를 볼 수 없었다. 18종 아미노산 중 채취시기와 상관없이 열수 추출물에서는 Glu와 Asp의 함량이 가장 높았으며 다음으로 Gly > Ala > Leu > Thr > Ser 등의 함량 순을 나타내었다. 채취시기를 달리한 잠분추출물의 경우 역시 2004년 채취 잠분이나 2007년 당해 채취 잠분에서의 아미노산 함량은 큰 차이 없어 채취시기와 잠분의 성분변화와는 크게 상관이 없음을 알 수 있었다.
아미노산은 식물에서 질소 동화 과정에서 생성되는 대사물질이며, 단백질을 발효하여 얻어진 부산물은 아미노산비료의 원료로 사용되고 있다. 본 연구는 케라틴 아미노산 비료의 시비에 따른 잔디의 생육과 품질의 변화를 확인하기 위해 엽색지수, 엽록소지수, 잔디 줄기 밀도, 잔디 예지물, 잔디 중 양분 함량 및 양분 흡수량을 조사하였다. 처리구는 무처리구(NF), 대조구(CF), 케라틴 아미노산 비료 추천량처리구(CKF)와 배량처리구(2CKF) 및 케라틴 아미노산 비료 단독 처리구(KF)로 구분되었다. 케라틴 아미노산 비료 처리에 후 처리구별 토양화학성, 잔디의 엽색지수 및 엽록소지수의 변화는 나타나지 않았다. 반면에 잔디 줄기 밀도와 잔디 예지물은 케라틴 아미노산비료를 시비한 케라틴 아미노산 비료 단독처리구나 복합비료와 함께 처리한 처리구에서 각각 25~35%와 11% 정도씩 증가하였다. 잔디중 양분 함량은 처리구별로 비슷하였으나 잔디의 양분 흡수량은 질소와 칼륨이 CKF 처리구에서 증가하였다. 이 결과들을 종합해 볼 때, 크리핑 벤트그래스에서 케라틴 아미노산 비료의 시비는 잔디의 질소와 칼륨의 흡수를 촉진함으로써 잔디 줄기 밀도와 생육을 증가시키는 효과가 있음을 확인 할 수 있었다.
미생물 메타게놈은 특이한 생체촉매의 다양한 원료로 제공된다. 한우의 반추위에서 게놈 DNA를 분리한 후 메타게놈 은행을 구축하고 $\alpha$-amlylase를 암호화하는 유전자를 클로닝하여 DNA 및 아미노산 서열을 밝히고 생화적 특징을 조사하였다. amyA유전자는 1,893 bp로 631개의 아미노산 잔기를 가진 단백질을 암호화였으며 효소의 분자량은 단백질 전기영동 결과 약 71,000 Da으로 확인되었다. 이 효소를 다른 아밀라제와 비교한 결과 $21-59\%$의 상동성을 보였다. AnyA는 pH $6.40\%$에서 최적 활성을 나타내었고, pl값은 5.87이었다. E. coliDH5$\alpha$에서 발현된 AmyA의 활성은 $\Mg^{2+}$(20mM), $Ca^{2+}$ (30 mM) 존재 시 그 활성이 증가하였고, $Fe^{2+}$, $Cu^{2+}$ 존재 시 저해되었다. amyA 유전자의 internal primer를 사용하여 인공적으로 배양할 수 있는 49종의 반추세균에서 분리한 게놈 DNA을 주형으로 PCR분석한 결과 해당하는 벤드를 확인할 수 없었다. AmyA는 현재로 배양할 수 없는 반추 미생물에서 온 것으로 추정된다.
전통고추장의 기호성 및 품질을 향상시킬 수 있는 제품을 개발하기 위하여 국내에서는 물론 외국에서 기호성이 우수한 과실인 키위를 전통고추장에 첨가하고 발효 과정 중 성분변화를 분석하였다. 수분함량은 숙성과정중 전반적으로 증가하였으며, 키위 첨가량이 많을수록 높은 수분함량을 나타내었고 pH는 과실첨가시 대조구에 비해 낮은 수치를 보인 반면에 적정산도에서는 큰 차이가 없었다. 조단백질과 조회분 함량은 키위 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였지만, 조지방 함량은 대조구와 키위 첨가구 사이에 차이를 보이지 않았다. 알콜과 아미노태질소 함량은 대조구에 비하여 키위 6%와 9% 첨가구에서 각각 $2.3{\sim}2.4%,\;387{\sim}400\;mg%$로 높은 값을 나타내었다. 키위 첨가 고추장은 대조구에 비하여 모든 처리구에서 fructose 함량이 다소 높았다. 고추장의 유기산은 malic acid > citric acid > succinic acid > acetic acid > latic acid > oxalic acid 순이었으며, 발효 초기에는 citric acid 함량이 가장 높았으나 60일 발효 후에는 malic acid 함량이 높았다. 키위 첨가량이 많을수록 malic acid 함량이 낮았으며, 발효과정에서 가장 높은 증가율을 보인 유기산은 succinic acid로서 키위 첨가량이 많을수록 증가율이 높았다. 세균수는 발효초기 미소한 증가를 보였으나 이후에는 서서히 감소하는 경향을 보였으며, 키위첨가에 의하여 크게 영향을 받지 않았다. 효모수에 있어서는 발효 10일경에 증가하였다가 감소하였으며, 키위 첨가구가 대조구에 비해 발효 초기의 효모수가 약간 높았으나 첨가량에 따른 차이는 나타나지 않았다. 관능적인 특성에서 키위 첨가가 고추장의 색과 향에 있어서는 유의적으로 좋은 영향을 끼치는 것으로 나타났으나, 맛에서는 차이가 없었다. 종합적인 기호도를 평가한 결과 9%첨가구가 가장 적합한 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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