• 한국식품영양과학회지
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• 제33권7호
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• pp.1186-1191
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• 2004

DEAE-sephadex ion exchange column chromatography에 의해 Bacillus sp. 유래 h-mannanase의 정제를 수행하여 비활성은 21.57 units/mg, 정제배율은 93.78배를 나타내었다. 최적 온도는 5$0^{\circ}C$, 최적 pH는 6.0이며, 온도 안정성에서는 30∼5$0^{\circ}C$에서는 90%이상의 잔존활성을 나타내었고,70∼8$0^{\circ}C$에서는 30%이하의 잔존활성을 나타내었다. pH 안정성에서는 pH 5.5∼7.0에서 100%의 잔존활성을 나타낸 반면 pH 2.0∼4.0에서는 40%이하로 감소되 었다. 정제효소에 의해 konjac glucomannan을 가수분해하여 1차 activated carbon column chromatography와 2차 sephadex G-25 gel filtration 에 의해 당가수분해물을 분리 회수하여 TLC및 FACE에 의해 주요 당가수분해물은 중합도 5와 7로 확인되었다. B. iongum, B. btfidum, B. infantis, E. adolescentis, B. animalis, B. breve의 생육활성에 대한 중합도5와7의 영향을 검토하기 위하여 modified-MRS배지상에 탄소원으로 중합도 5와 7을 대체하여 생육활성을 비교한 결과 B. longum의 경우 특징적으로 각각 4.67, 5.33배의 상대활성을 나타내어 우수한 생육활성을 나타내었다. 또한 B. breve에 대해서는 중합도 5 glucomannooligosaccharide를 처리시 2.42배의 생육활성을 나타내었으나 B. infantis와 B. adolescentis에 대해서는 중합도 5와 7의 올리고당을 탄소원으로 대체시 오히려 생육활성이 현저히 감소되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제15권4호
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• pp.689-693
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• 2005

Bacillus sp. JB-99, when grown in a chemically defined medium containing lactose as a carbon source, yielded 3,860 U/ml extracellular $\beta$-mannanase, which was high compared to other examined carbon sources. Among the nitrogen sources, yeast extract enhanced the enzyme activity. The enzyme production was growth-associated. The enzyme was optimally active at $65^{\circ}C$, pH 10, and had a half-life of 190 min at $65^{\circ}C$. N-Bromosuccinamide and $AgNO_3,\;CuSO_4$, and $HgCl_2$ strongly inhibited the enzyme, whereas $Ca^{2+}$ stimulated the enzyme activity. The $\alpha$-galactosidase enzyme production was not found in any of the enzyme assays.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제18권1호
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• pp.160-166
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• 2008

A DNA fragment containing 2,079 base pairs from Bacillus circulans CGMCC 1416 was cloned using degenerate PCR and inverse PCR. An open reading frame containing 981 bp was identified that encoding 326 amino acids residues, including a putative signal peptide of 31 residues. The deduced amino acid sequence showed the highest identity (68.1%) with $endo-{\beta}-1,4-D-mannanase$ from Bacillus circulans strain K-1 of the glycoside hydrolase family 5 (GH5). The sequence encoding the mature protein was cloned into the pET-22b(+) vector and expressed in Escherichia coli as a recombinant fusion protein containing an N-terminal hexahistidine sequence. The fusion protein was purified by $Ni^{2+}$ affinity chromatography and its hexahistidine tag cleaved to yield a 31-kDa ${\beta}$-mannanase having a specific activity of 481.55U/mg. The optimal activity of the purified protein, MANB48, was at $58^{\circ}C$ and pH 7.6. The hydrolysis product on substrate locust bean gum included a monosaccharide and mainly oligosaccharides. The recombinant MANB48 may be of potential use in the feed industry.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권3호
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• pp.518-524
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• 2010

A mannanase gene (man26B) was obtained from a sea bacterium, Paenibacillus sp. BME-14, through the constructed genomic library and inverse PCR. The gene of man26B had an open reading frame of 1,428 bp that encoded a peptide of 475- amino acid residues with a calculated molecular mass of 53 kDa. Man26B possessed two domains, a carbohydrate binding module (CBM) belonging to family 6 and a family 26 catalytic domain (CD) of glycosyl hydrolases, which showed the highest homology to Cel44C of P. polymyxa (60% identity). The optimum pH and temperature for enzymatic activity of Man26B were 4.5 and $60^{\circ}C$, respectively. The activity of Man26B was not affected by $Mg^{2+}$ and $Co^{2+}$, but was inhibited by $Hg^{2+},\;Ca^{2+},\;Cu^{2+},\;Mn^{2+},\;K^+,\;Na^+$, and $\beta$-mercaptoethanol, and slightly enhanced by $Pb^{2+}$ and $Zn^{2+}$. EDTA did not affect the activity of Man26B, which indicates that it does not require divalent ions to function. Man26B showed a high specific activity for LBG and konjac glucomannan, with $K_m,\;V_{max}$, and $k_{cat}$ values of 3.80 mg/ml, 91.70 ${\mu}mol$/min/mg protein, and 77.08/s, respectively, being observed when LBG was the substrate. Furthermore, deletion of the CBM6 domain increased the enzyme stability while enabling it to retain 80% and 60% of its initial activity after treatment at $80^{\circ}C$ and $90^{\circ}C$ for 30 min, respectively. This finding will be useful in industrial applications of Man26B, because of the harsh circumstances associated with such processes.

• Applied Biological Chemistry
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• 제47권4호
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• pp.379-383
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• 2004

Bacillus sp. 유래 ${\beta}-mannanase$의 brown copra meal에 대한 기질 특이성을 규명하기 위하여 정제효소 150 ml를 0.5% 기질에 $50^{\circ}C$, 24 hrs 가수분해후 TLC, FACE로 비교 검토한 결과 2종류의 galactosyl mannooligosaccharide로 구성되어 1차 activated carbon column chromatography을 이용해 250 ml/hr 유속으로 tube당 50ml씩 ethanol $0{\sim}30%$ linear gradient로 당을 분리하였다. Activated carbon column chromatography에 의한 당용액 0.2 ml와 5% phenol 0.2 ml를 가하여 혼합 후 $Conc.H_2SO_4$ 1 ml를 가하여 혼합한 후 20분간 방치하여 490 nm로 흡광도를 측정하여 TLC로 pattern을 검토한 후 $Gal^3Man_4$ 및 DP 7의 galactosyl manooligosaccharide의 fraction을 회수하여 2차 activated carbon column chromatography를 이용해 1차와 동일한 조전에서 분리 회수하여 중합도 5는 $Gal^3Man_4(63-mono-{\alpha}-D-galactopyranosyl-{\beta}-mannotetraose)$로 동정되었고, 중합도 7은 현재 동정중에 있다. Bifidobacterium속 균주(B. longum, B. bifidum)에 대한 생육활성을 비교 검토하기 위하여 MRS media에서 탄소원을 dextrose대신에 조제된 $Gal^3Man_4$를 첨가후 측정한 결과 $Gal^3Man_4$이 첨가되지 않은 MRS broth에 비해 생육촉진 활성을 보였다. 특히 B. longum에 대해서는 $Gal^3Man_4$를 dextrose대체 탄소원으로 처리시 10배의 생육활성이 증가하였다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제32권11호
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• pp.1734-1744
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• 2019

Objective: In this study, two glycosidases (XMosidases), ${\beta}$-xylosidase and ${\beta}$-mannosidase, were investigated on their in vitro hydrolysis activities of feed and on the improvement of growth performance in vivo in weanling pigs. Methods: Enzyme activities of XMosidases in vitro were evaluated in test tubes and simulation of gastric and small intestinal digestion, respectively, in the presence of NSPase. In vivo study was performed in 108 weaned piglets in a 28-d treatment. Pigs were allotted to one of three dietary treatments with six replicate pens in each treatment. The three treatment groups were as follows: i) Control (basal diet); ii) CE (basal diets+CE); iii) CE-Xmosidases (basal diets+ CE+${\beta}$-xylosidase at 800 U/kg and ${\beta}$-mannosidase at 40 U/kg). CE was complex enzymes (amylase, protease, xylanase, and mannanase). Results: In vitro XMosidases displayed significant activities on hydrolysis of corn and soybean meal in the presence of non-starch polysaccharide degrading enzymes (xylanase and ${\beta}$-mannanase). In vitro simulation of gastric and small intestinal digestion by XMosidases showed XMosidases achieved $67.89%{\pm}0.22%$ of dry matter digestibility and $63.12%{\pm}0.21%$ of energy digestibility at $40^{\circ}C$ for 5 hrs. In weanling pigs, additional XMosidases to CE in feed improved average daily gain, feed conversion rate (p<0.05), and apparent total tract digestibility of crude protein (p = 0.01) and dry matter (p = 0.02). XMosidases also altered the gut bacterial diversity and composition by increasing the proportion of beneficial bacteria. Conclusion: Addition of a complex enzyme supplementation (contained xylanase, ${\beta}$-mannanase, protease and amylase), XMosidases (${\beta}$-xylosidase and ${\beta}$-mannosidase) can further improve the growth performance and nutrient digestion of young pigs.

• 한국식품과학회지
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• 제52권6호
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• pp.595-603
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• 2020

토란에 존재하는 점질다당의 새로운 이용방안을 모색하기 위하여 토란으로부터 다당을 분리하여 항보체 활성을 평가하고 구조 분석을 행하였다. 토란으로부터 분리한 조다당 CE를 이온교환수지와 Sephadex G-100 column를 이용하여 정제하였고, 그 중 수율과 활성이 양호한 CE-4a를 최종 획분으로 선정하였다. 초기 면역반응에 중요한 역할을 하는 보체계에 대한 토란 다당의 활성화 여부를 측정한 결과 양성대조군인 PSK에 준하는 강력한 항보체 활성을 보였고, 시료의 농도차이를 두어 실험한 결과 농도 의존적임을 알 수 있었다. CE-4a는 분자량 약 182.4 kDa의 다당체로 구성당 조성을 확인한 결과 Man, Gal 및 GalA를 높은 비율로 함유하고 있었다. 본 당쇄의 결합양식을 규명하기 위하여 methlyation analysis를 행한 결과 CE-4a는 terminal Galp. 3-linked-Galp, 4-linked Manp, 2,4,6-linked Manp를 포함한 총 10종의 결합으로 구성되어 있었다. 또한 CE-4a의 전체구조를 추정하기 위하여 endo-α-(1→4)-polygalacturonase, exo-α-galactosidase 및 endo-β-(1→4)-mannanase를 이용한 연속 가수분해 처리 및 해석을 행하였다. 결과를 종합하면, 토란 유래 다당 CE-4a는 (1→4)-mannan 주쇄로 존재하며 주쇄인 mannose의 C(O)6 위치에서 한가닥 또는 C(O)2, C(O)6 위치에서 동시에 두가닥의 측쇄가 연결되어 존재하고, 측쇄는 주로 galacto oligo당이 측쇄로 분지된 특징이 있음을 확인할 수 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제1권2호
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• pp.90-95
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• 1991

A ${\alpha}-galactosidase{\;}({\alpha}-D-galactoside$ galactohydrolase; EC 3.2.1.22) was purified from the culture filtrate of Penicillium purpurogenum by DEAE-cellulose column chromatography, gel filtration of Bio gel p-l00, and subsequent SP-Sephadex C-25 chromatography. The final preparation thus obtained showed a single band on polyacrylamide disc-gel and SDS-polyacrylamide gel electrophoresis. The molecular weight and isoelectric point were determined to be 63,000 and pH 4.0 by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis and isoelectric focusing, respectively. The galactosidase exhibited maximum activity at pH 4.5 and $55^{\circ}C$, and was stable between pH 2 and 5, and also stable up to $40^{\circ}C$. The enzyme activity was not affected considerably by treatment with other metal compounds except mercuric chloride and silver nitrate. Copra galactomannan was finally hydrolyzed to galactose, mannose and mannobiose through the sequential actions of the purified galactosidase and mannanase from the same strain. The enzyme hydrolyzed melibiose and raffinose, but not lactose.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제21권7호
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• pp.1053-1058
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• 2008

A total of 392 twenty eight week-old laying hens was used to study the effects of dietary inclusion of solvent-extracted palm kernel cake (PKC) (0%, 12.5% and 25%) and enzyme (mixture of mannanase, ${\alpha}$-galactosidase and protease) supplementation (0 kg/t, 1 kg/t and 2 kg/t) on the performance of laying hens. The levels of PKC did not significantly influence nitrogen corrected true metabolizable energy (TMEn) of the diets. Enzyme-supplemented PKC had significantly higher AME and TMEn values than PKC diets with no enzyme supplementation. Dietary inclusion of 12.5% and 25% PKC in the diets of laying hens did not adversely affect mean egg production or daily egg mass. However, layers consumed significantly more PKC-based diets and had significantly poorer feed conversion ratios (FCR) than controls. However, the feed intake and FCR of hens provided the 12.5% PKC-based diets with enzyme supplementation at 1 kg/t did not differ from the controls. Dietary inclusion of PKC or enzyme did not affect eggshell quality, but egg yolk colour was significantly paler when layers were fed the 25% PKC diet.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제49권4호
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• pp.491-500
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• 2007

세계적으로 축산 폐수로 인한 환경오염 문제는 매우 심각하게 거론되어져 왔으며 특히 네덜란드, 덴마크, 영국 등과 같은 축산 선진 국가에서의 연구는 매우 심도 있게 이루어져 왔다. 우리 나라의 경우도 최근 들어 축산업이 대규모 전업화 혹은 기업화 되면서 가축이 배설하는 분뇨가 심각한 수질 및 토양 오염원이 됨에 따라, 정부는 이들 축산 폐수를 억제하기 위한 일환으로 환경 시행법을 법률화하고 있다. 또한 농림수산부는 시설 개선과 축산 폐수의 처리를 위한 시설 지원에 많은 노력을 기울이고 있다. 특히 환경청이나 환경 관련 단체의 활동이 강화되면서 일반 국민의 수질오염에 대한 관심이 고조되고 있는 가운데 이에 부응하는 축산인들의 자체 노력이 가세하여 축산 폐기물로부터 발생하는 수질오염에 대한 경각심은 초미의 관심사로 대두되고 있다. 동물의 품종의 개량과 함께 생산성을 저해하는 각종 질병의 예방, 치료 약제, 성장 촉진 및 사료 효율을 개선할 수 있는 물질이 사료첨가제로 개발되어 사용되었다. 동물의 성장 능력을 향상시키고 사료 효율을 개선하기 위하여 사용되는 물질로서는 항생제(Thrasher, 1968), 효소제(권 등, 2003), 호르몬제(Chung, 1990) 등이 있으며, 최근에는 축산악취저감 및 사료 효율개선 등을 위한 생균제에 관한 연구(박 등, 2001; 길 등, 2004)가 진행되고 있다. 하지만, 양돈 산업에 있어 생산성 향상뿐만 아니라 환경 친화적인 축산을 위하여 양돈을 하면서 발생하는 오염 물질을 감소시키는 것이 가장 시급한 문제로 대두됨에 따라 질소의 배설량을 줄이기 위해서는 저단백질 사료를 급여하거나 단백질 소화율을 개선시킬 수 있는 소화효소제나 미생물제제, 효모제, 생균제 등을 이용하여 배설량 및 질소의 배출량을 감소시킨다는 연구들이 있었으며(민 등, 1992; Park 등, 1994), Sutton 등(1999)과 Shriver 등(2003)은 사료내 단백질 수준을 낮추고, 합성아미노산을 급여함으로써 질소 배설량을 감소시켰다고 보고하였다. 따라서 본 연구에서 친환경적인 사료 개발은 사료 효율 및 영양소 소화율의 개선, 분뇨내 질소 배출량 및 악취 발생량을 감소시킬 수 있는 저공해 사료 개발에 대하여 연구하고자 하였다. 저공해 사료 개발에 대한 시험에서는 육성돈의 사료에서 대사에너지 함량을 낮추고, α-1, 6-galactosidase와 β-1,4-mannanase를 포함한 복합 효소제를 첨가하여 성장 능력 및 소화율에 미치는 영향을 알아보고자 시험을 실시하였다. 사료내 낮은 CP의 함량과 복합 생균제를 첨가 급여 성장능력, 질소배설량 및 악취발생량에 미치는 영향을 조사하기 위하여 실시하였다.