• 한국미생물·생명공학회지
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• 제39권1호
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• pp.49-55
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• 2011

토양으로부터 분리한 Streptomyces sp. 30여 균주들과 한국전통식품에서 분리한 Bacillus sp. 200여 균주들로부터 ${\alpha}$-glucosidase 의 활성을 저해하고 동시에 DNJ를 생산하는 유용균주를 선발하였다. 실험결과 한국전통식품인 청국장으로부터 ${\alpha}$-glucosidase 저해능이 높고 DNJ 생산능이 우수한 한개의 균주를 선발하였다. 이 균주의 동정을 위하여 API kit에 의한 균의 당 이용능 분석, HPLC와 GC에 의한 균체의 quinone 및 지방산 분석 등과 함께 균의 16S rDNA 염기서열을 분석하였으며 주사전자현미경에 의해 균주의 형태적 특성을 관찰하였다. 그 결과 본 연구를 통해 선발한 균주는 건강기능성식품 개발 등에 적용할 수 있는 GRAS에 속하는 균주임을 확인하여 B. subtilis MORI로 명명하였다.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제23권1호
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• pp.123-128
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• 2011

1-Deoxynojirimycin (DNJ) is an alkaloid that is found at relatively high concentrations in mulberry leaf and tissues of the silkworm, $Bombyx$ $mori$. DNJ is a well known inhibitor of ${\alpha}$-glucosidase, an enzyme that is involved in the early stages of the $N$-linked glycoprotein synthesis pathway. ${\alpha}$-Glucosidase activity in the cell extract from $B.$ $mori$-derived Bm5 cells showed approximately 40-fold less sensitivity to DNJ than ${\alpha}$-glucosidase activity in the cell extract from $Spodoptera$ $frugiperda$-derived Sf9 cells. The replication of $B.$ $mori$ nucleopolyhedrovirus (BmNPV) was not inhibited when it was propagated in BmN cells that were grown in medium containing up to 10 mM DNJ. In contrast, the replication of $Autographa$ $californica$ multiple NPV (AcMNPV) was reduced by 67% when it was propagated in Sf9 cells that were grown in medium containing 10 mM DNJ. The viability of Bm5 and Sf9 cells that were grown in medium containing up to 10 mM DNJ was not affected. Our results suggested that the reduced replication of AcMNPV was the result of the higher sensitivity of ${\alpha}$-glucosidase activity in Sf9 cells to DNJ.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권7호
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• pp.993-999
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• 2015

본 연구에서는 선정한 생약재 및 복합처방단의 ${\alpha}$-glucosidase 저해 활성을 알아보았으며, 이 방법이 미백 소재 스크리닝을 위한 유용한 평가법인지를 알아보았다. 한의학과 민간에서 당뇨의 개선 및 치료 효과가 우수하다고 알려진 생약재 및 처방 중 죽력, 귀전우, 적양, 연자육, 마인, 청심연자음의 ${\alpha}$-glucosidase 활성 저해 효과는 식후 혈당조절제인 acarbose와 비교하여 볼 때 우수한 효과를 나타내었다. 미백 효과가 알려진 연자육을 함유한 청심연자음 hydrolyzed EtOAc layer는 $100{\mu}g/mL$ 농도에서 약 50% 멜라닌 생성 저해 효과를 보였다. 또한 청심연자음 hydrolyzed EtOAc layer는 ${\alpha}$-glucosidase 활성 저해 효과가 우수하였으나 mushroom tyrosinase 활성 저해 효과는 나타나지 않았다. 이로써 청심연자음 hydrolyzed EtOAc layer는 ${\alpha}$-glucosidase 활성을 저해시켜 tyrosinase의 glycosylation을 저해함으로써 멜라닌 생성 억제 효과가 나타나는 것으로 생각된다. 이상의 결과로 볼 때 ${\alpha}$-glucosidase 활성 억제 효과가 있으면서 당뇨병에 효과가 있는 생약재들은 N-linked glycoprotein인 tyrosinase의 glycosylation을 저해하여 tyrosinase의 세포 내 이동이나 활성을 억제함으로써 멜라닌 생성을 억제할 것으로 사료되며, 본 연구에서 선정된 생약재들은 당뇨병 치료를 위한 목적뿐만 아니라 화장품에서 새로운 미백 소재로서의 활용가치가 있을 것으로 판단된다. 또한 미백에 효과가 있는 소재 스크리닝을 위해 현재 널리 사용되고 있는 mushroom tyrosinase 활성 저해 효과와 다른 접근 방법으로써 ${\alpha}$-glucosidase 활성 측정 방법도 하나의 평가법으로 유용할 것으로 생각된다.

• 한국식품과학회지
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• 제40권5호
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• pp.558-561
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• 2008

본 연구에서는 전통 발효 식품에서 분리한 B. subtilis Y3-7 균주의 배양액이 $\alpha$-glucosidase의 활성에 미치는 영향을 살펴보았다. B. subtilis Y3-7 균주를 TSB 배지에 30시간 이상 배양한 배양액은 1.62 mg/mL의 농도로 yeast $\alpha$-glucosidase의 활성을 50%까지 저해할 수 있었다. 또한 효소학적 분석을 통해 이것이 배양액 내 물질이 효소의 기질과 경쟁적으로 작용하여 억제효과가 나타남을 확인하였다. B. subtilis Y3-7 균주의 배양액은 yeast 뿐만 아니라 실험동물의 장내 $\alpha$-glucosidase의 활성에도 영향을 미쳐 당부하에 따른 급격한 혈당상승을 억제할 수 있었다. 이와 같은 결과로 보아 대량배양이 가능한 B. subtilis Y3-7을 통해 탄수화물 흡수에 중요한 역할을 하는 $\alpha$-glucosidase 활성억제 물질을 얻음으로써 항당뇨 물질의 안정적인 생산이 기대되는 바이다.

• 생약학회지
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• 제35권1호통권136호
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• pp.92-97
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• 2004

Effect of AGI $({\alpha}-Glucosidase\;Inhibitor)-1120$, pine (Pinus densiflora) bark extract and Chaga mushroom (Inonotus obliquus) - and Chaga mushroom mycelium extracts on cellular $NF-{\kappa}B$ activation in malignant human keratinocytes (SCC-13) were evaluated to elucidate the possible correlation of $NF-{\kappa}B$ with antioxidant activity. The antioxidant activities of these natural products were examined in three different evaluation methods, i.e., lipid peroxidation value (POV) evaluation test, and 1,1diphenyl-2-picrylhydrazyl radical (DPPH) and nitric oxide (NO) scavenging test. In a cell-based $NF-{\kappa}B$ monitoring assay systern, all samples revealed the downregulatory profiles on the cellular $NF-{\kappa}B$ activity. AGI -1120 (1, 2 mg) and Chaga mushroom extract (0.05, 0.1 mg) downregulated the $NF-{\kappa}B$ activity in a dose-dependent manner. Chaga mushroom mycelium extract (5 mg) significantly inhibited the $NF-{\kappa}B$ activity (p<0.05). Although AGI-1120 and Chaga mushroom mycelium extract exhibited no antioxidant activities evaluated in pay, Chaga mushroom extract showed antioxidant in a dose-dependent manner at concentrations of $0.05{\sim}1$ mg. While AGI-1120 and Chaga mushroom extract possessed a relatively potential DPPH radical scavenging activity, the NO scavenging activity of Chaga mushroom extract $(SC_{50}:47\;{mu}g)$ was higher than the known antioxidant, vitamin C $(SC_{50}:77\;{mu}g)$. These results suggest that AGI-1120 and Chaga mushroom- and Chaga mushroom mycelium extracts may serve as an useful radical scavenging antioxidant agents with $NF-{\kappa}B$ inhibitory effect in human skin.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권12호
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• pp.1705-1713
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• 2012

A gene encoding ${\beta}$-glucosidase was cloned from Weissella cibaria 37, an isolate from human feces. Sequence analysis showed that the gene could encode a protein of 415 amino acids in length, and the translated amino acid sequence showed homology (34-31%) with glycosyl hydrolase family 1 ${\beta}$-glucosidases. The gene was overexpressed in E. coli BL21(DE3) using pET26b(+) and a 50 kDa protein was overproduced, which matched well with the calculated size of the enzyme, 49,950.87 Da. Recombinant ${\beta}$-glucosidase was purified by using a his-tag affinity column. The purified ${\beta}$-glucosidase had an optimum pH and a temperature of 5.5 and $45^{\circ}C$, respectively. Among the metal ions (5mM concentration), $Ca^{2+}$ slightly increased the activity (108.2%) whereas $Cu^{2+}$ (46.1%) and $Zn^{2+}$ (56.7%) reduced the activity. Among the enzyme inhibitors (1 mM concentration), SDS was the strongest inhibitor (16.9%), followed by pepstatin A (45.2%). The $K_m$ and $V_{max}$ values of purified enzyme were 4.04 mM and 0.92 ${\mu}mol/min$, respectively, when assayed using pNPG (p-nitrophenyl-${\beta}$-D-glucopyranoside) as the substrate. The enzyme liberated reducing sugars from carboxymethyl cellulose (CMC).

• 한국식품영양과학회지
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• 제37권11호
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• pp.1401-1407
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• 2008

본 연구는 $\alpha$-glucosidase의 강력한 효소저해제인 1-deoxynojirimycin(DNJ)을 고효율로 생산하는 균주의 선발 및 동정, 배양최적화 및 균 배양액의 혈당강하효과 등에 관하여 조사하였다. 먼저 토양으로부터 $\alpha$-glucosidase에 대해 강력한 저해능을 나타내는 9균주를 대상으로 이 중에서 DNJ 생산성이 가장 우수한 한 개 균주를 최종 선발하였고, 이 균주를 16S rDNA 염기서열분석으로 균주동정을 하여 Bacillus subtilis S10이라 명명하였다. 본 균주의 배양액을 이온교환수지법(Amberlyst 15 $H^+$ form, Dowex $1{\times}2$-100 $OH^-$ form, Amberlite CG-50 $NH_3^+$ form)에 의해 DNJ를 정제하고, 정제된 DNJ를 LC-MS로 분석한 결과 표준 DNJ와 동일한 물질임을 확인하였다. DNJ 대량생산을 위한 S10균주의 배양 최적탄소원 및 최적질소원과 이들의 최적농도를 조사한 결과 각각 1% galactose, 1.6% polypeptone임이 밝혀졌으며, 확립된 최적화 조건에서의 DNJ 생산량은 0.75 g/L이었다. 고혈당 유도 마우스를 대상으로 각종 혈당강하제의 효과를 알아보기 위해 혈당치를 비교한 결과 무처리구의 혈당치 $510{\pm}10.9\;mg/dL$에 비해 acarbose 처리구는 $139.4{\pm}33.1\;mg/dL$, 누에분말 처리구는 $209.1{\pm}19.6\;mg/dL$, 그리고 S10 균주 배양액 처리구는 $208.6{\pm}39.8\;mg/dL$로써 무처리구에 비해 각각 72.7%, 59.0%, 그리고 59.1%의 혈당 억제율을 나타냈다. 이상의 연구결과 S10균주 배양액은 누에분말과 같은 수준의 고혈당 억제 및 완화효과가 있음이 확인되었으며 향후 S10균주의 대량생산을 통해 식후혈당조절을 위한 건 강기능식품 개발이 기대된다 하겠다.

• 한국잠사학회:학술대회논문집
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• 한국잠사학회 2003년도 제46회 춘계 학술연구 발표회
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• pp.53-53
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• 2003

Alpha-glucosidase inhibitor, 1-deoxynojirimycin, has been shown to eliminate the production of ER-budding viruses in the ER of host cell. This glucose-derived iminosugar derivative, 1-DNJ, has been largely purified from midgut of silkworm, Bombyx mori, Here, we have screened the antiviral activity in the GBV-B infected marmoset hepatocyte cell line. (omitted)

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권5호
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• pp.1555-1558
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• 2013

• KSBB Journal
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• 제26권6호
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• pp.517-522
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• 2011

In our previous study, we isolated and characterized a 1-deoxynojirimycin (DNJ)-producing bacterium, Bacillus subtilis MORI, from chungkookjang, a Korean traditional food. B. subtilis MORI was subjected to ${\gamma}$-irradiation and the resulting bacteria were screened for increased DNJ production. A mutant was identified that produced 7.6 times more DNJ and named B. subtilis MORI 3K-85. In this study, the protein profiles of both strains were compared by one-dimensional and two-dimensional gel electrophoresis (1-DE and 2-DE, respectively) under both native and denaturing conditions. The 1-DE native-PAGE and 1-DE SDS-PAGE analyses identified 5 and 7 bands, respectively, that were found at higher concentrations in B. subtilis MORI 3K-85 than in B. subtilis MORI. Similarly, 2-DE analyses identified 20 protein spots which were found at higher concentrations in B. subtilis MORI 3K-85. The peptide mass profiles of these 20 proteins were analyzed by MALDI-TOF and compared with peptide sequences of B. subtilis and B. amyloliquefaciens in the MASCOT database. This screening suggested that three dehydrogenases, an aldolase, a synthetase, an isomerase, a reductase, and a peroxidase are elevated in B. subtilis MORI 3K-85. Based on this data, one or more of the elevated 8 enzymes might be related to the DNJ biosynthetic pathway.