본 연구는 김치를 제조한 후 2$0^{\circ}C$에서 발효, 숙성시키면서 발효기간별로 효모를 순수 분리하여 동정하였으며, 동정된 10종의 균주에 대해서 4종의 소금과 3가지 소금 농도(0, 3.0 및 5.0%)에서 효모의 생육도를 조사하였다. 동정된 균주는 Saccharomyces cerevisia, Sporobolomyces albo-rubescens, Issatchenkia orientalis Cryptococcus luteolous, Ustilago maydis, Candida humilis, Pichia onychis, Cadida nitratophila, and Pichia jadinii. 이었으며, 김치 숙성 10일 이후에는 산막효모로 알려진 Pichia, Candida 등이 주를 이루었다. 소금 농도에 따른 효모의 생육도에서는 염농도가 증가할수록 생육이 저하되었으나, 발효 초기에 분리된 Issatchenkia orientals는 내염성 효모로 5% 염농도에서도 생육이 크게 저해되지 않았다. 효모 균종에서는 Cryptococcus sp. 와 Candida sp.가 소금 농도의 증가에 따라 생육이 크게 저해되었다. 4종류의 소금 모두 발효 초기에 분리된 균주의 경우 유도기가 짧았고, 균의 증식이 빠르게 진행된 반면, 김치 숙성 10일 이후에 분리된 균주는 염농도가 증가되면서 유도기가 연장되었으며, 또한 소금 종류 중 죽염이 효모의 생육을 가장 크게 저해하였고, 그 다음으로 재제염이었다.
Wnt/${\beta}$-catenin 신호전달체계는 세포 증식, 분화, 그리고 기관 발생과 같은 다양한 생명현상에 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 세포기반 스크리닝 기법을 사용하여 Wnt/${\beta}$-catenin 신호전달체계를 저해하는 bryostatin-1을 발굴하였다. Bryostain 1은 ${\beta}$-catenin의 mRNA 수준에는 영향을 미치지 않는 반면 세포 내 ${\beta}$-catenin 단백질 수준을 감소시킴으로 Wnt3a-CM에 의해 활성화 된 ${\beta}$-catenin response transcription (CRT)을 억제하였다. 또한 프로테아좀의 활성을 저해하였을 경우 bryostatin-1에 의한 ${\beta}$-catenin 수준 감소가 억제되었다. 본 연구의 결과들로부터 bryostatin-1이 프로테아좀에 의한 ${\beta}$-catenin 단백질 분해를 촉진함으로써 Wnt/${\beta}$-catenin 신호전달체계를 저해함을 확인하였다.
본 연구는 오디를 이용한 고부가가치의 기능성와인을 개발하기 위한 연구의 일환으로 먼저 4가지 베리류과실(오디, 블루베리, 딸기, 복분자)와인의 항당뇨, 항노화 및 항산화활성을 ${\alpha}$-glucosidase, tyrosinase 및 DPPH radical를 사용하여 측정한 후 ${\alpha}$-glucosidase 저해활성이 가장 강한 오디와인으로부터 저해제를 분리 및 동정하였다. 또한, 3 가지 뽕나무 품종(익수뽕, 대성뽕, 청일뽕) 오디를 이용하여 오디와인을 제조하여 품종과 발효에 따른 ${\alpha}$-glucosidase 저해제의 함량 변화를 측정한 결과는 다음과 같다. 4가지 베리류과실 와인의 항산화, 항당뇨 및 항노화 활성을 측정한 결과, 오디와인이 가장 높은 ${\alpha}$-glucosidase 저해활성을(69.37%) 나타내었으며, DPPH 라디컬 소거능은 블루베리(64.57%) 및 오디와인(62.48%)이 유사하게 높았으며, 딸기와인이 가장 높은 tyrosinase 저해활성(59.63%)을 나타내었다. 이 중 ${\alpha}$-glucosidase 저해활성이 가장 높은 오디와인으로부터 효소저해제를 분리 및 동정하기 위해 오디와인을 먼저 감압농축하여 에틸아세테이트로 분획한 다음 Diaion HP-20, ODS-A 및 Sephadex LH-20 column chromatography를 순차적으로 실시하여 4가지 분획을 얻었으며, 이 중 ${\alpha}$-glucosidase 저해활성이 가장 강한 Fr. 4로부터 UV 및 NMR 분석을 통해 quercetin를 동정하였다. 마지막으로 뽕나무 품종 및 발효에 따른 오디와인의 ${\alpha}$-glucosidase 저해제의 함량을 측정한 결과, 대성뽕 오디와인의 quercetin 함량(16.83 ppm)이 가장 높았으나, 익수뽕 및 청일뽕 오디와인의 quercetin 함량은 각각 14.85 및 8.92 ppm으로 낮았다. 그리고 발효 및 숙성에 따라 오디와인의 quercetin 함량은 크게 감소하였다. 이상의 연구 결과로부터 4가지 베리류 과실와인 중 오디와인이 가장 높은 ${\alpha}$-glucosidase 저해활성을 나타내었으며, 주된 저해물질은 quercetin임을 기기분석을 통해 확인할 수 있었기에 향후 오디와인은 당뇨예방용 기능성와인으로서 크게 각광을 받을 것으로 사료된다.
청국장 제조시 사용되는 균주인 Bacillus sp. SP-KSW3을 메주 제조시 starter로 접종하여 발효시킨 메주를 이용하여 된장을 담근 후 일정기간 숙성시킨 다음 간장을 분리하여 이화학적 성질 등의 변화를 측정하였다. NaCl의 함량은 대조구보다 실험구가 높게 나타났으며, 아미노산도는 실험구보다 대조구가 높게 나타났다. Amylase활성은 대조구가 높게 나타났으며 protease의 활성은 실험구가 약2배 높게 나타났다. Tyrosinase의 저해 활성과 ACE 저해 활성은 숙성 기간이 동일한 경우 대조구 보다 실험구가 약 7% 이상 높은 활성을 나타내었다. 항돌연변이 활성은 2년간 숙성시킨 경우에 실험구가 대조구 보다 높은 활성을 나타내었으며, S. enterica serovar Typhimurium TA100을 사용한 경우 변이원 MNNG와 NPD에 대한 항돌연변이 활성은 각각 35.17%와 28.37%를 나타내었다. 또한, S. enterica serovar Typhimurium TA98을 사용한 경우 변이원 NPD와 NQO에 대한 항돌연변이 활성은 각각 25.48%와 21.64%를 나타내었다. 수소 공여능은 2년간 숙성시킨 실험구가 83.1%로 가장 높게 나타났다. 간장의 isoflavon 중 daidzin은 비슷한 경향을 나타내었으며 genistin은 모두 검출되지 않았다. Aglycone의 일종인 daidzein은 실험구가 각각 3.95 mg/g와 4.62 mg/kg, genistein은 각각 1.25 mg/kg와 3.55 mg/kg으로 나타났다.
청국장 제조시 사용되는 균주인 Bacillus sp. SP-KSW3을 메주 제조시 starter로 접종하여 발효시킨 메주를 이용하여 된장을 담근 후 일정기간 숙성시킨 다음 된장의 이화학적 성질 등의 변화를 측정하였다. NaCl의 함량은 숙성 숙성기간이 길어질수록 증가하였으며, 아미노산도는 대조구보다 실험구가 높게 나타났다. Amylase와 protease의 활성은 모두 대조구와 실험구가 비슷한 경향을 나타내었으며, Tyrosinase의 저해 활성과 ACE 저해 활성은 숙성기간이 동일한 경우 대조구 보다 실험구가 약 10% 이상 높은 활성을 나타내었다. 항돌연변이 활성은 2년간 숙성시킨 경우에 실험구가 대조구 보다 높은 활성을 나타내었으며, S. enterica serovar Typhimurium TA100을 사용한 경우 변이원 MNNG와 NPD에 대한 항돌연변이 활성은 각각 86.24%와 75.63%를 나타내었다. 또한, S. enterica serovar Typhimurium TA98을 사용한 경우 변이원 NPD와 NQO에 대한 항돌연변이 활성은 각각 60.28%와 50.92%를 나타내었다. 수소 공여능은 숙성기간에 관계없이 대조구보다 실험구가 각각 80.0%와 81.7%로 높게 나타났다. 된장의 isoflavon 중 daidzin은 대조구가 높게 나타났으며 genistin은 실험구를 2년간 숙성시킨 경우 11.67 mg/kg, daidzein은 실험구가 각각 389.96 mg/kg와 453.67 mg/kg, genistein은 각각 402.68 mg/kg와 556.86 mg/kg으로 나타났다.
International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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제31권2호
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pp.48-55
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2015
1-Deoxynojirimycin (DNJ) has been extensively investigated for its applications as an a-glucosidase inhibitor in postprandial hyperglycemia, and has been applied to nutraceuticals and medicines to prevent or delay the progression of type 2 diabetes. However, the amount of DNJ in mulberry leaves is low (approximately 0.1%), therefore, a more effective extraction method is needed. In this study, microbial DNJ production was developed as an alternative to chemical methods. We identified fermented sericultural products and bacteria that produce DNJ in large quantities using high performance liquid chromatography and thin layer chromatography. The inhibition of a-glucosidase activity was examined with respect to DNJ production or non-production. Crude DNJ from the isolated strains exhibited greater than 70% a-glucosidase activity. An investigation of the effect of mulberry leaf powder concentration (1~5%), using high DNJ producing bacteria, provided evidence for microbial mass production of DNJ.
The pseudodisaccharide salbostatin, which consists of valienamine linked to 2-amino-1,5-anhydro-2-deoxyglucitol, is a strong trehalase inhibitor. From our Streptomyces albus ATCC 21838 genomic library, we identified thirty-two ORFs in a 37-kb gene cluster. Twenty-one genes are supposed to be a complete set of modules responsible for the salbostatin biosynthesis. Through sequence analysis of the gene cluster, some of the upstream gene products (SalB, SalC, SalD, SalE, and SalF) revealed functional resemblance with trehalose biosynthetic enzymes. On the basis of this rationale, we isolated the five genes (salB, salC, salD, salE, and salF) from the S. albus ATCC 21838 and cloned them into the expression vector pWHM3. We demonstrated the noticeable expression and accumulation of trehalose, using only the five upstream biosynthetic gene cluster of salbostatin, in the transformed Streptomyces lividans TK24. Finally, 490 mg/l trehalose was produced by fermentation of the transformant with sucrosedepleted R2YE media.
${\gamma}$-Aminobutyric acid-enriched sea tangle extract was obtained from the fermentation of Lactobacillus brevis BJ-20. The fermented sea tangle extract (FST) was separated into three fractions by molecular weight: FST I (greater than 10 kDa), FST II (1-10 kDa), and FST III (less than 1 kDa). The anti-inflammatory characteristics of the FST fractions were investigated by measuring the production of nitric oxide (NO) and the expression levels of inducible nitric oxide synthase (iNOS) in lipopolysaccharide (LPS)-induced mouse macrophage (RAW 264.7) cells. Both NO production and iNOS expression levels were significantly inhibited by FST treatments in a dose-dependent manner. FST III was the most effective inhibitor of processes. This demonstrates that the effect of FST on LPS-induced inflammation might be closely correlated with the inhibition of inflammatory cytokine expression.
Kim, Yong-Soon;Ju, Wan-Taek;Kim, Hyun-Bok;Sung, Gyoo-Byung
International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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제33권1호
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pp.24-30
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2016
1-Deoxynojirimycin (DNJ) have been extensively investigated for their α-glucosidase inhibitor on postprandial hyperglycemia, and applied in nutraceuticals and medicine for preventing or delaying progression of type 2 diabetes. However, the amount of DNJ in mulberry leaves is low (about 0.1%), therefore, more effective extraction method is needed. This study was performed to develop microbial DNJ for biological methods of DNJ as an alternative to the chemical methods. In this study, we obtained evidence for Bacillus subtilis that produce DNJ in large quantities by high performance liquid chromatography. Inhibition of α-glucosidase activity was determined to DNJ production or non-production. Investigation of the effect of mulberry leaves powder concentration (1~5%), using the DNJ high-production bacteria, provided evidence for microbial mass production of DNJ. When the 4% mulberry leaf powder for 9 days was used, the α-glucosidase inhibitory activity was over the 85%. Also, the results presented in this study confirm DNJ yield's increasement in microbes using the various of nutrients and provide insight of ways to improve DNJ yields in microorganisms.
The expression of Bacillus subtilis $\alpha$-amylase from the phoA-amyE fusion gene in recombinant E. coli was investigated under various environmental conditions. The overexpression of cloned $\alpha$-amylase caused retardations in cell growth and synthesis of alkaline phosphatase (AP) from the chromosomal phoA gene. The change of culture temperature from $37^\circ{C}$ to $30^\circ{C}$ increased the specific activities of both $\alpha$-amylase and $\beta$-lactamase by six and two times, respectively, whereas the AP activity remained unchanged. The experiments with chlorampenicol (a translation inhibitor) suggested the enhancement of $\alpha$-amylase activity at $30^\circ{C}$, and this was partly due to the stability of $\alpha$-amylase itself. The further decrease of the temperature to $25^\circ{C}$ slowed down both the cell growth and cloned-gene expression rate. The $\alpha$-amylase activity showed a maximum at pH of 7.4 while alkaline phosphatase was most effectively produced at pH of 8.3.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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