• 제목/요약/키워드: celluase

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Erwinia carotovora 유래의 cellulase 유전자의 클로닝 및 대장균에서의 발현 (Cloning and expression of cellulase genes from Erwinia carotovora in E. coli)

  • 김세돈;최신건
    • 산업기술연구
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    • 제29권B호
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    • pp.121-125
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    • 2009
  • New cellulase genes, named as CelV2 and CelN1, respectively, were isolated from Erwinia carotovora ATCC15713 and expressed in E. coli. The CelV2 and CelN1 gene were PCR amplified with degenerated primers and PCR products were sequenced and expressed in E. coli. Two new cellulase genes showed 97% homologies with previously reported Erwinia cellulase genes. The recombinant cellulase were purified with Ni-NTA column chromatography and its enzymatic properties were characterized. The optimum temperature of two enzymes were about $50^{\circ}C$ degree and optimum pH were around pH7.0. The newly isolated celluase genes could be used for enhancing substrate range of alcohol-producing bacteria such as Zymomonas mobilis.

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Preparation of Hetero-Chitooligosaccharides and Their Antimicrobial Activity on Vibrio parahaemolyticus

  • Park, Pyo-Jam;Lee, Hun-Ku;Kim, Se-Kwon
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제14권1호
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    • pp.41-47
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    • 2004
  • This study was performed to investigate the antimicrobial effects of hetero-chitosans and their oligosaccharides on the halophilic bacterium, Vibrio parahaemolyticus. Nine classes of hetero-chitosan oligosaccharides were prepared based on their molecular weights, using an ultrafiltration membrane reactor system with chitosanase and celluase, from partially different deacetylated chitosans, 90%, 75%, and 50% deacetylated chitosan, respectively. Thirty-two strains of V. parahaemolyticus were isolated from various marine organisms such as shellfish, shrimps, octopus, and seabirds. Seventy-five percent deacetylated chitosan showed the highest antimicrobial acitivity. The minimal inhibitory concentration (MIC) was 0.5 mg/ml on 14 strains of V. parahaemolyticus, and MIC of the rest strains (18 strains) was 1.0 mg/ml. In addition, MIC of most hetero-chitosan oligosaccharides was 8.0 mg/ml. The results revealed that the antimicrobial effects of hetero-chitosans and their oligosaccharides against V. parahaemolyticus depend on the degree of deacetylation, their molecular weights, and strains tested.

효소처리에 의한 은행잎 중 활성성분 추출에 관한 연구( I ) (Studies on the Extraction of Active Components in Ginkgo biloba Leaves by Enzyme Treatments (I))

  • 김보영;이창걸;황완균;허재두
    • 생약학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.43-47
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    • 1989
  • An attempt was made to increase the yield of extraction of ginkgoflavonglycosides from leaves of Ginkgo biloba by treatments of with Cellulase C and macerating enzymes. The yield of dried extract and its contents of ginkgoflavonols, when treated only with cellulase C, were analyzed to be 1. 99% and 0. 38%, respectively. The contents of ginkgoflavonglycosides in the dried extracts were calculated to be 25. 28%. By the treatment with a mixture of three enzymes, cellulase C: cellulase NC and macerosin (1 : 1 : 2), the yield of the dried extract, ginkgoflavonols as well as their glycosides were determined to be 2. 48%, 0. 48% and 24. 16%, respectively.

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국내산 홍화씨 부위별추출물의 이화학적특성, serotonin화합물 및 acacetin의 함량 비교

  • 김준한;김종국;강우원;김귀영;박필숙;박모라;문광덕
    • 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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    • 한국식품저장유통학회 2003년도 제23차 추계총회 및 국제학술심포지움
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    • pp.154-154
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    • 2003
  • 국내산 홍화씨를 부위별(Whole, Coat and Endosperm)로 분리한 후 추출용매, 볶음조건, 효소가수분해 등의 처리조건을 달리하여 추출된 추출물의 이화학적특성과 기능성성분 함량을 분석, 비교하였다. 홍화씨 부위별추출물의 고형분함량은 60%에탄올배유부분추출물이 11.29%로, 19$0^{\circ}C$, 30분 볶음처리배유추출물이 14.53%로, amyloglucosidase 처리배유추출물이 24.21%로 높은 고형분이 추출되었다. 총페놀함량은 추출용매의 에탄올농도가 증가함에 따라 증가하는 경향이었고, 80% 에탄올점질추출물이 965mg%로 가장 높았으며, 21$0^{\circ}C$, 30분 볶음처리껍질추출물이 756 mg%로, celluase처리껍질추출물이 1170mg%로 높은 함량이었다. 총플라보노이드함량은 80%에탄올전체추출물이 317 mg%로, 21$0^{\circ}C$, 30분 볶음 처리배유추출물이 488 mg%로, $\beta$-amylase 처리전체추출물이 554 mg%로 높은 함량이었다. 유리당 중 sucrose함량은 21$0^{\circ}C$, 10분 볶음처리배유추출물이 123.4 mg%로, 60%에탄올배유추출물이 57.0 mg%로, Celluase 처리배유추출물이 67.1 mg%로 가장 높은 함량이었고, 또한 glucose, fructose, xylose 및 arabinose 등도 함유하고 있었다. 유기산 중 citric acid 함량은 20%n 에탄올배유추출물이 243.3 67.1 mg%로, 21$0^{\circ}C$, 30분 볶음처리전체추출물이 76.3 mg%로, amyloglucosidase 처리배유추출물이 699.3 mg%로 가장 높은 함량이었고, 또한, oxalic, malic, succinic, acetic 및 fumaric acid 등도 확인되었다. Serotonin 화합물 중 serotonin- I 함량은 100% 에탄올껍질추출물이 431 mg%로, 21$0^{\circ}C$, 10분 볶음처리껍질추출물이 192 mg%로, amyloglucosidase 처리껍질추출물이 256 mg%로 가장 많았다. 또한, Serotonin-II함량은 100%에탄올껍질추출물이 763 mg%로, 17$0^{\circ}C$, 10분 볶음처리전체추출물이 312 mg%로, amyloglucosidase 처리껍질추출물이 456 mg%로 가장 많았다. Acacetin 함량은 80%에탄올배유추출물이 34.9 mg%로, 21$0^{\circ}C$, 30분 볶음처리배유추출물이 221.0 mg%로, amyloglucosidase 처리배유추출물이 27.8 mg%로 가장 많았다.

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효과적인 효소 소화율을 위한 볏짚 전처리 (Pretreatment of Rice Straw for Efficient Enzyme Digestibility)

  • 김성봉;김준석;이상준;이자현;강성우;김승욱
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.253-253
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    • 2010
  • Rice straw was pretreated with aqueous ammonia in order to enhance enzyme digestibility. Soaking in ammonia aqueous (SAA) was conducted with 15% ammonia, at $60^{\circ}C$. for 24 h. Optimization of both saccharification conditions and enzyme loading of SAA rice straw was carried out. Especially enzyme loading test was performed using statistical method. Moreover proton beam irradiation (PBI) was also performed to overcome the problem which inhibit the enzyme digestibility at 1-25 kGy doses with 45 MeV of beam energy. Optimal condition for enzymatic saccharification was follows; pH 4.8, $50^{\circ}C$, 60 FPU of enzyme activity, 1:4 ratio of celluase and ${\beta}$-glucosidase. Also, optimal doses of PBI on rice straw and SAA-treated rice straw for efficient sugar recovery were found to be 3 kGy, respectively. When saccharification was performed with optimal condition, glucose conversion yield was 89% of theocratical maximum in 48 h, and 3 kGy of PBI was applied to SAA-treated rice straw, approximately 90% of the theoretical glucose yield was obtained in 12 h. The results of X-ray diffractometry (XRD) support the effect of both SAA and PBI on sugar recovery, and scanning electron microscopy (SEM) images unveiled the physical change of the rice straw surface since rugged rice straw surface was observed.

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대장균으로부터 생산된 Bacillus licheniformis WL-12의 Cellulase 특성 (Properties of a Bacillus licheniformis Cellulase Produced by Recombinant Escherichia coli)

  • 박종덕;김연아;윤기홍
    • 미생물학회지
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    • 제45권3호
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    • pp.257-262
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    • 2009
  • Bacillus licheniformis WL-12의 carboxymethyl cellulase (cellulase) 유전자를 함유한 대장균 균체 파쇄상등액으로부터 DEAE-Sepharose와 Q-Sepharose 컬럼 크로마토그래피를 통해 cellulase를 정제하였다. 정제된 효소의 비활성은 163 U/mg이었으며, SDS-PAGE에 의해 측정된 분자량은 약 49.5 kDa으로 나타났다. pH 5.5와 $55^{\circ}C$에서 최대 반응활성을 보였으며, SDS (5mM)에 의해서는 cellulase의 활성이 완전히 저해되었고 $Cu^{2+}$5mM)에 의해서는 약간 증진되었다. 정제된 cellulase는 CMC, konjac, barley $\beta$-glucan과 lichenan을 가수분해하였으나 xylan, locust bean gum 및 p-nitrophenyl-$\beta$-glucopyranoside를 분해하지 못하였다. Cellooligosaccharides를 정제된 WL-12 cellulase로 분해하였을 때 cellobiose와 cellotriose가 주된 최종 반응산물로 관찰되었으며 cellobiose보다는 중합도가 큰 cellotriose, cellotetrasoe와 cellopentaose는 분해하였으나 cellobiose는 분해하지 못하는 것으로 확인되었다.

셀룰로스분해 신규 해양미생물 Seonamhaeicola sp. S2-3의 분리 및 동정 (Isolation and Characterization of a New Cellulase-producing Marine Bacterium, Seonamhaeicola sp. S2-3)

  • 김다솜;지원재
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제48권4호
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    • pp.539-546
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    • 2020
  • A cellulolytic bacterial strain, S2-3, was isolated from sea water collected in Jeju island, Republic of Korea. The strain was aerobic and gram negative, and formed yellow colored colonies on marine agar medium. S2-3 cells were long rod-shaped, 0.5 × 0.25 ㎛ (width x length) in size, and did not have flagella. The optimal growth conditions for S2-3 were 30-35℃ and pH 6.5-7.0. Analysis of the 16S rRNA gene sequence of S2-3 revealed that it had the highest identity with those of Seonamhaeicola algicola Gy8 (97.08%), Hyunsoonleella udonensis JG48 (95.01%), and Aestuariibaculum scopimerae I-15 (94.86%). In phylogenetic analysis, S2-3 formed the same clade as S. algicola Gy8, implying that S2-3 belongs to the genus Seonamhaeicola. The major fatty acids (>10%) comprised C15:1 iso G (22.29%), C15:0 iso (17.71%), C17:0 iso 3OH (16.06%), and C15:0 iso 3OH (10.7%), resulting in quite different ratio of the component from those of S. algicola Gy8. Moreover, its biochemical characteristics, including acid production and enzyme activities, were different from those of S. algicola Gy8. Therefore, putting all these results together, we concluded S2-3 is distinct species from S. algicola Gy8, and thus named it Seonamhaeicola sp. S2-3. In liquid culture, S2-3 produced extracellular cellulases that can hydrolyze cellulose or cellooligosaccharides into cellobiose, which is a good enzyme resource that deserves further research.

표식유전자를 이용한 담배와 감자의 원형질체 융합 (Protoplast Fusion of Nicotiana glauca and Solanum tuberosum Using Selectable Marker Genes)

  • 박태은;정해준
    • 자연과학논문집
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    • 제4권
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    • pp.103-142
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    • 1991
  • 표식 유전자를 이용하여 체세포 잡종체를 선발하기 위한 연구의 일환으로 감자조직에는 T-DNA를 도입하여 식물호르몬 무첨가 배지에서도 생장가능한 형질전환체을 획득하고, 담배조직에는 NPT H gene을 도입하여 kanamycin에 대해서 저항성을 나타내는 형질전환체를 획득하여 각각의 특성구명과 원형질체를 유리하여 도입된 유전자 marker를 이용해서 융합을 시도한 바 그 결과는 다음과 같다. 1. 감자 괴경에서 Agrobacterium tumefaciens Ach5와 A. rhizogenes ATCC15834를 접종하여 crown gall tumor 및 hairy root를 유기하였으며 이러한 tumor조직은 식물 호르몬 무첨가 배지에서 생장이 가능하였다. 2. 감자에서 유기된 hairy root로부터 callus 형성은 2.4-D 2mg/1 첨가된 MS 배지에서 가장 양호하였으며 casein hydrolysate 1g/1가 첨가하면 유연 한 callus의 증식이 더욱 왕성하였다. 3. Activated charcoal이 0.5~2.0g/1 첨가된 배지에서는 crown gall tumor callus의 절단면이 갈변되는 것을 방지 할 수 있어 생존률을 높일 수 있었으나 hairy root에서는 갈변되어 고사되었다. 4. 2, 4-D 2mg/1와 casein hydrolysate 1g/1를 첨가한 배지에 hairy root callus를 현탁배의한 결과 양호한 많은 callus 덩어리들을 단시간에 얻을 수 있었다. 5. $Tri^-$parental mating으로 NPTII gene이 coding되어있는 binary vector인 pGA643을 wild type 및 disarmid된 Agrobacterium 내에 도입하여 Agrobacterium tumefaciens Ach5/pGA643, A.tumefaciens $A_4T$/pGA643, A. tumefaciens LBA4404/pGA643를 획득하였다. 이 세 개의 conjugant를 사용하여 0.7% agarose gel 상에서 pGA643을 확인하였다. 6. pGA643이 도입왼 Agrobacterium tumefaciens LBA4404와 담배 조직과 동시배양하여 kanamycin $100\mug$/ml 첨가된 배지에 생존하는 callus를 선발하였으며 동일배지에서 callus의 증식이 가능하였다. 7.형질전환된 담배 callus로부터 식물체 형성은 BA 2mg/1를 첨가한 배지에서 가능하였다. 8. 재분화된 담배의 엽조직은 kanamycin.이 $1000\mug$/ml 첨가된 MS 배지에서도 왕성히 callus가 유기되어, 이는 재분화체에서도 NPTII gene이 그대로 유지되고 있음을 확인할 수 있었다. 9. 담배의 정상 shoot와 형질전환된 shoot를 kanamycin이 $100\mug$/ml이 함유된 MS배지에 기내삽목한 결과, 정상 shoot는 발근이 되지 않고 황화 되었으나 형질전환된 shoot는 발근이되었으며 정상적으로 생장을 하였다. 10. 감자의 T-DNA가 도입된 현탁배양 callus는 cellulase 2%, macerozyme 2%, dricelase 1%에서 양호하게 유리되었다. 11. Osmoticum으로서 mannitol 농도 0.8M에서 담배와 감자의 두 조직 모두 원형질체유리가 가장 효과적이었다. 생존력은 T-DNA가 도입된 감자의 hairy root를 callus로 탈분화 시킨 후 현탁배양한 callus가 mannitol 0.5M에서 97%를 나타냈고, 그리고 NPTII gene이 도입된 담배의 엽조직은 mannitol 0.7M에서 94%로 최고를 타나냈다. 12. 원형질체 융합은 PEG solution 처리 15분 후부터 관찰되기 시작하여 20분에 완전히 융합되었고, 융합된 원형질체는 선발 marker인 호르몬 무첨가 및 kanamycin 첨가배지에서 배양 5일 후에 세포벽이 재생되었으며 4주일 후부터 colony들이 관찰되었다.

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Bacillus subtilis NC1 유래 cellulase와 xylanase의 특성 규명 및 효소 유전자의 규명 (Characterization of Cellulase and Xylanase from Bacillus subtilis NC1 Isolated from Environmental Soil and Determination of Its Genes)

  • 박창수;강대욱;최낙식
    • 생명과학회지
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    • 제22권7호
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    • pp.912-919
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    • 2012
  • Carboxymethylcellulose (CM-cellulose)와 Beechwood xylan을 각각 기질로 사용하여 trypan blue를 첨가하여 제작한 Agar-LB 배지 상에서 명확한 활성환을 형성하는 균주를 cellulase와 xylanase 생산 균주로 단리하였다. 단리한 균주 유래의 16S rRNA 유전자 및 API 50 kit를 분석한 결과 Bacillus subtilis와 약 99.5%의 높은 상동성을 보였기에 본 균주를 Bacillus subtilis로 동정하여 B. subtilis NC1로 명명하였다. B. subtilis NC1 유래 cellulase와 xylanase는 CM-cellulose와 Beechwood xylan에 대하여 각각 높은 효소 활성을 보였으며, 두 효소 모두 pH 5.0과 $50^{\circ}C$의 조건하에서 가장 높은 효소 활성을 보였다. B. subtilis NC1 균주 유래 cellulase와 xylanase 유전자를 cloning하기 위하여 shot-gun cloning 방법을 이용하여 B. subtilis NC1 염색체 DNA로부터 효소 유전자를 cloning하여 유전자 배열을 규명한 결과 cellulase 유전자는 아미노산 499개를 암호화하는 1,500 bp의 open reading frame (ORF)으로 이루어져 있었으며, 아미노산 배열로부터 추정되는 분자량은 55,251 Da 이었다. 그리고, xylanase에 대한 유전자는 아미노산 422개를 암호화하는 1,269 bp의 ORF로 이루어져 있었으며 유전자 유래 아미노산 배열로부터 추정되는 단백질 분자량은 47,423 Da 이었다. 두 효소의 아미노산 배열을 이용하여 상동성을 검토한 결과 cellulase는 glycoside hydrolase family (GH) 5에 속하는 cellulase와 xylanase는 GH30에 속하는 xylanase와 높은 상동성을 나타내었다.

셀룰로오즈 첨가에 따른 미용용 하이드로겔의 물성 연구 (The physical properties of the cosmetic hydrogels affected by adding various celluloses)

  • 변홍주;최원석;이향렬
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.702-708
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    • 2018
  • 하이드로겔은 다량의 물과 화장품용 성분들을 함유할 수 있는 천연고분자 구조를 가지고 있으며 내부의 친수성기들이 활성성분을 다량 함유하고 효과적으로 전달할 수 있는 구조체를 형성할 수 있어 화장품 소재로 즐겨 사용되고 있다. 화장품용 하이드로겔에 첨가하는 소재로 셀룰로오스가 많이 이용되고 있는데 파우더 형태의 셀룰로오스와 면섬유 및 셀룰라아제를 처리한 면섬유와 같이 다양한 형태의 셀룰로오스를 하이드로겔에 적용했을 경우 하이드로겔의 물성변화 및 외관변화를 조사해 보았다. 일반적으로 사용되는 셀룰로오스 파우더를 하이드로겔에 첨가하였을 경우 예상과 달리 하이드로겔의 인장강도가 상당히 저하되는 결과를 보였다. 첨가하지 않았을 때 대비 0.1%와 0.3%의 셀룰로오스 파우더를 첨가한 시료는 각각 10%, 14%의 인장강도 저하현상을 보였다. 이와는 다르게 면섬유를 0.1 ~ 0.3% 첨가하였을 경우 하이드로겔의 강도가 약 20% 증가함을 보였다. 그러나 길이가 긴 면섬유는 뻣뻣하여 하이드로겔에 혼합시 분산성에 문제를 보였다. 이를 해결하기 위하여 면에 셀룰라아제를 처리함으로써 효소-분해 반응을 통해 섬유의 유연성을 증가시킬 수 있었다. 또한 효소 처리된 면섬유를 하이드로겔에 첨가하여 보습성의 변화를 조사한 결과 셀룰라아제를 처리한 면섬유를 함유한 하이드로겔은 처리하지 않은 면섬유-하이드로겔 대비 380% 증가된 보습성을 보였으며 또한 혼합 가공시 우수한 분산성을 보였다.