• 한국미생물·생명공학회지
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• 제14권4호
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• pp.305-310
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• 1986

본 연구의 목적은 yeast중 glucoamylase를 분비하는 S. diastaticus와 발효성 효모인 S. cerevisiae 간의 세포융합을 하여 당화와 발효의 두 공정을 단일화하는데 있다. 각각의 Parental protoplast를 1:1로 섞은 후 PEG(M W. 4,000) 30%와 10mM CaCl$_2$용액으로 fusion시킨 결과 $10^{-4}$~$10^{-5}$ 빈도였으며, 총 fusant중 HSDD의 경우 24%, HSDM은 36.8%가 2 회의 subculture로 친주 유리의 auxotrophic cell로 segregation하였고, glucoamylase 생성 균주 중 HSDD는 9.7%, HSDM은 12.7%만이 S. diastaticus 야생주 수준의 효소 생성을 보였다. 이들 fusant의 특징을 조사해 본 바 원 Parent보다 세포의 크기가 클 순 아니라 DNA함량도 많았으며 S. cerevisiae가 spore을 전혀 형성하지 못한데 반해 융합체들은 spore을 잘 형성하였다. 이들의 fusant중 유전안정성 이 높고 glucoamylase 생성능도 강한 HSDD-170과 HSDM-119를 최종적으로 선별하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제24권5호
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• pp.604-612
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• 1996

To improve the fermentation characteristics of the haploid starch-fermenting recombinant yeast strain K114/YIpMS$\Delta$R(LEU2/URA3) secreting both $\alpha$-amylase and glucoamylase was rare-mated with polyploid industrial yeast Saccharomyces sp. K35. The K35 strain had good fermentation-characteristics such as ethanol-tolerance, high temperature and sugar-tolerance, and high fermentation rate. Among the resulting 66 hybrids, the best strain RH51 was selected. The RH51 exhibited amylolytic activity of K114/YIpMS$\Delta$R(LEU2/URA3) as well as ethanol and sugar tolerance of K35. The optimum temperature of hybrid RH51 for starch fermentation was 34$\circ$C which was same as that of K35 but different from that (30$\circ$C) of K114/YIpMS$\Delta$R(LEU2/URA3). The optimum pH was 5.0. The optimum size of inoculum was 2% as the pellet (w/v) of yeast cells. The hybrid strain RH51 produced 7.0% ethanol (w/v) from 20% (w/v) soluble starch while K35 formed almost no ethanol, 0.3% (w/v). RH51 strain produced 7.5% (w/v) ethanol after 8 days in a 2.5 l fermenter containing 800 ml of 20% (w/v) soluble starch. The residual starch content in the fermentation medium was 1.68% (w/v), and therefore almost all the starch was fermented completely.

• Preventive Nutrition and Food Science
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• 제6권2호
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• pp.101-106
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• 2001

Alpha-amylase and glucoamylase activities were higher in koji with 40% water than that with 30 and 50% water, and A. oryzae exhibited very high alpha-amylase and glucoamylase activities compared to A. sojae and A. niger. Acidic, neutral and alkaline protease activities also showed higher activities in koji prepared with flour, Korean wheat powder and soybean powder with 40% water based on the weight of the sample. Alpha-amylase, acidic, neutral and alkaline protease activities of all the koji samples according to incubation periods increased until 3~4 days of incubation and maintained nearly the same level or slightly decreased after 5 days of incubation. The protease activities of A. oryzae and A. sojae showed nearly the same trend regardless of differences in substrate conditions and koji materials, but those of A. niger showed a lower activity than those of A. oryzae and A. sojae. These results suggest that the preparation of koji is possible with Korean wheat powder and soybean powder and A. sojae can be utilized as a new strain for fermented foods using soybean as the main materials to increase functional properties and produce products having a new taste and flavor.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제18권3호
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• pp.545-551
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• 2008

When cultivated aerobically, Aspergillus niger hyphae produced extracellular glucoamylase, which catalyzes the saccharification of unliquified potato starch into glucose, but not when grown under anaerobic conditions. The $K_m\;and\;V_{max}$ of the extracellular glucoamylase were 652.3 mg/l of starch and 253.3 mg/l/min of glucose, respectively. In mixed culture of A. niger and Saccharomyces cerevisiae, oxygen had a negative influence on the alcohol fermentation of yeast, but activated fungal growth. Therefore, oxygen is a critical factor for ethanol production in the mixed culture, and its generation through electrolysis of water in an electrochemical bioreactor needs to be optimized for ethanol production from starch by coculture of fungal hyphae and yeast cells. By applying pulsed electric fields (PEF) into the electrochemical bioreactor, ethanol production from starch improved significantly: Ethanol produced from 50 g/l potato starch by a mixed culture of A. niger and S. cerevisiae was about 5 g/l in a conventional bioreactor, but was 9 g/l in 5 volts of PEF and about 19 g/l in 4 volts of PEF for 5 days.

• KSBB Journal
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• 제23권4호
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• pp.345-349
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• 2008

본 연구는 에탄올 생산 부산물인 주정박의 사료로서의 가치를 향상시키고 효소 활성을 유지하면서 아미노산이 다량 함유된 발효 사료를 개발하기 위한 고체 발효 조건을 최적화하는데 목적을 두었다. 사용된 균주의 pH에 대한 영향을 살펴본 결과, pH 4에서 효소 활성이 우수하였으며 또한 이 조건은 낮은 pH 조건이므로 잡균에 대한 오염도 예방 할 수 있어 본 실험의 최적 액체배양 조건임을 확인할 수 있었다. 고체 배양을 위한 배양 조건 탐색에서는 60%의 수분을 함유한 고체 배양에서 가장 좋은 효소 활성의 결과를 나타내었으며 적정 배지 조성을 위한 혼합 비율 탐색의 경우 밀기울 함량이 높고 DDG 함량이 낮을수록 효소 활성은 좋았으나 아미노산 함량은 낮은 반면, DDG 함량이 높고 밀기울 함량이 낮을수록 효소 활성은 낮았지만 아미노산 함량은 높은 결과를 나타내었다. 따라서 효소활성 ($\geqq$ 1,000 U/g) 및 아미노산 함량 ($\geqq$ 28%)이 적당한 고체 발효 배지 조성의 비율은 DDG와 밀기울이 1 : 4였다. 이렇게 해서 얻어진 결과로 약 1 ton 정도의 발효 사료 시제품을 생산하였으며 시제품의 효소활성과 조단백질 함량은 각각 1,024 U/g과 33.6%였다.

• 동아시아식생활학회지
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• 제25권1호
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• pp.139-145
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• 2015

본 연구에는 메밀을 ${\alpha}$-amylase, ${\beta}$-amylase, glucoamylase 세 종류의 효소로 당화한 결과, 당도와 rutin, quercetin, 총 폴리페놀 함량이 증가하였고, 항산화 활성이 개선됨을 확인하였다. 당화 전 약 $1^{\circ}Brix$를 나타내던 메밀은 ${\alpha}$-amylase, ${\beta}$-amylase, glucoamylase로 당화하였을 때 최고 $10.27^{\circ}Brix$, $5.13^{\circ}Brix$, $11.13^{\circ}Brix$를 각각 나타내었다. Rutin과 quercetin의 함량도 당화 전보다 당화를 거치면서 증가하는 경향을 나타내었으며, ${\alpha}$-amylase로 당화하였을 때 rutin은 1.76배, quercetin은 2.09배 증가하였으며, ${\beta}$-amylase로 당화하였을 때 rutin은 1.58배 증가하였으며, glucoamylase로 당화하였을 때 rutin은 3.36배, quercetin은 6.58배 증가하였다. 총 폴리페놀과 DPPH radical 소거능을 측정한 결과, 당화를 하기 전과 비교하여 당화 후 총 폴리페놀 함량과 DPPH radical 소거능이 유의하게 증가하였다. 이러한 결과를 바탕으로 메밀의 당화는 메밀에 함유되어 있는 기능성 성분을 증가시켜 기능성 식품으로의 개발가능성을 높이는 것으로 판단된다.

• KSBB Journal
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• 제23권6호
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• pp.499-503
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• 2008

화석연료의 사용은 개발 한계성 및 고갈 그리고 지구온난화 등과 같은 심각한 문제를 지니고 있어 이를 극복하기 위해 환경 친화적이고 재생 가능한 바이오에탄올이 대두 대고 있다. 현재, 공정의 최적화와 미생물 개발을 통한 생산 단가를 낮추기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 쌀보리, 현미, 옥수수, 절간의 국내산 원료를 바탕으로 각각의 원료의 최적의 전처리 조건을 탐색하여 원료별 특성을 파악하여 동시당화공정발효를 이용하여 에탄올을 생산하였다. 또한 에탄올 생산성과 수율을 높이기 위하여 당화효소를 UV-mutation을 통해 개발한 SGA와 기존의 당화효소인 GA를 비교하였다. 그 결과 모든 원료에서 SGA가 GA보다 우수한 당화력을 나타내어 에탄올의 생산성과 수율을 향상 시켰다. 특히 가장 큰 차이를 보인 현미의 경우 에탄올 최대 농도가 1.25배 증가하여 18.4 g/L가 향상되었다. 또한 최대 농도의 95%도달시간을 비교해 본 결과 GA는 88시간, SGA는 35.98시간을 기록하였다. 이는 SGA의 당화력이 매우 우수함을 입증해준 결과라 할 수 있다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제9권5호
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• pp.668-671
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• 1999

The gene encoding Schwanniomyces occidentalis $\alpha-amylase$(AMY) was introduced into Saccharomyces cerevisiae var. diastaticus which secreted only glucoamylase, by using a linearized yeast integrating vector to develop stable strains with a capability of secreting $\alpha-amylase$and glucoamylase simultaneously. A dominant selectable marker, the geneticin(G418) resistance gene (Gt^r$), was cloned into a vector to screen wild-type diploid transformants harboring the AMY gene. The amylolytic activities of transformants were about 3-7 times higher than those of the recipient strains. When grown in nonselective media, the transformants with the linearized integrating vector containing the AMY gene exhibited almost all of the mitotic stability after 100 generations.

• 한국식품조리과학회지
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• 제19권1호
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• pp.107-113
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• 2003

In a previous study, a dietary supplement was developed in our lab using natural herbal extracts against digest enzyme activity in GI tract for weight control. This natural herbal extracts could regulate absorption of glucose and lipid by the inhibition of digest enzyme activity. In this study, we screened the natural herbs that inhibit glucoamylase activity and developed an water extract of cinnamon. The cinnamon extract delayed and decreased the increment of carbohydrate degradation through the inhibition of glucoamylase activity in vitro. Fifty volunteers were subjected to the intake of the herbal extracts by taking twice a day for 60 days. As a result, the treated subjects lost 3 kg of body weight and 3.5 kg of body fat mass after the treatment. Furthermore, the body mass index and waist size were significantly decreased during the experimental period. Above results suggested that the administration of the dietary additives composed of cinnamon and natural herbal extract improves the obesity by the decrement of body weight and body fat mass.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제9권5호
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• pp.619-623
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• 1999

The C-terminal starch-binding domain of Bacillus cereus $\beta$-amylase expressed in Escherichia coli was purified and crystallized using the vapor diffusion method. The crystals obtained belong to a space group of $P3_2$ 21 with cell dimensions, a=b=60.20${\AA},\; c=64.92{\AA},\; and \; \gamma = 120^{\circ}$ The structure was determined by the molecular replacement method and refined at 1.95 ${\AA}$, with R-factors of 0.181. The final model of the starch-binding domain comprised 99 amino acid residues and 108 water molecules. The starch-binding domain had a secondary structure of two 4-stranded antiparallel p-sheets similar to domain E of cyclodextrin glucanotransferase and the C-terminal starch-binding domain of glucoamylase. A comparison of the structures of these starch-binding domains revealed that the separated starch-binding domain of Bacillus cereus $\beta-Amylase$had only one starch-binding site (site 1) in contrast to two sites (site 1 and site 2) reported in the domains of cyclodextrin glucanotransferase and glucoamylase.