• 한국식품영양과학회지
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• 제32권4호
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• pp.603-607
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• 2003

홍국 추출물(MPE)이 알코올대사에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보기 위하여 흰쥐에 10% ethanol에 홍국 추출물을 1%, 2.5%, 5% 함유시킨 것을 1개월간 음용시킨 뒤, 처치하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 홍국 추출물을 첨가시킨 실험군은 정상군에 비하여 체중 증가율이 다소 낮게 나타났으며 이들 실험군 간에는 별다른 차이를 볼 수 없었다. 알코올만 투여한 대조군 및 홍국 추출물 함유 알코올 섭취군 모두 간 기능에 별다른 이상이 나타나지 않았다. 간 조직 중 alcohol dehydrogenase(ADH) 활성은 알코올 투여군이 정상군보다 87%의 유의한 증가를 보였으며 홍국 추출물 1, 2.5 및 5% 함유해서 알코올을 음용시킨 Monascus군은 알코올만 섭취한 대조군에 비해 각각 34, 29 및 21% 증가하였다. Aldehyde dehydrogenase(ALDH) 활성에 있어서는 1% Monascus군은 대조군에 비해서 32%의 유의한 증가를 보였으며, 2.5% 및 5% Monascus군 역시 대조군에 비해 증가되는 경향을 보였다. 이들 효소를 반응속도적인 측면에서 관찰해 볼 때, 1, 2.5 및 5% Monascus군은 대조군에 비하여 ADH의 Km치가 각각 40, 30 및 19% 감소되었으며, Vmax치는 알코올 투여군인 대조군은 정상군(8.26 nmole/min/mg protein)보다 43% 높게 나타났으며, 홍국 추출물함유 알코올음용군과 알코올단독음용군 간에 별다른 차이가 나타나지 않았다. 그리고 ALDH의 Vmax치는 대조군에 비해서 1, 2.5, 5% Monascus군은 대조군에 비해서 각각 88, 56, 22% 증가되었다. 한편 1% 및 5% 홍국 추출물 함유 알코올을 흰쥐에 투여한 다음 경시별로 채혈하여 혈액 중 알코올을 측정하여 알코올 농도 곡선하면적으로 환산한 결과, 1% Monascus군은 대조군에 비하여 약 18% 감소되었으며 5% Monascus군은 대조군에 비해서 약 10% 감소되는 경향을 보였다. 이상 실험 결과는 알코올에 홍국 추출물을 첨가시킴으로서 알코올대사와 더불어 알코올의 체외 배설을 촉진시키는 것을 시사해 주고 있다.

• 한국식품영양학회지
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• 제26권1호
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• pp.78-84
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• 2013

To reproduce the brewing process of Hongkuk-ju and to identify the functional properties of it, Hongkuk-ju was brewed using different additions of Hongkuk (100%, 90%, 70%, 50%) and Nuruk (0%, 10%, 30%, 50%). The quality elements, including pH, total acidity, reducing sugar content, alcohol content and pigments (yellow, red, monacolin K and citrinin), were measured. The pH values of Hongkuk-ju showed a slight difference (pH 4.08~4.58) right after the $1^{st}$ stage mash; further, the pH on all groups (H1, H2, H3 and H4) in the terminal of the $2^{nd}$ stage mash (9 days in fermentation) were similar, ranging approximately at pH 3.70. The total acidity change did not show a difference directly the $1^{st}$ stage mash (nearby 0.2 %); however, it began to show a slight difference at the terminal of the $2^{nd}$ stage mash between the range of 0.69~0.76%. The residual reducing sugar of the content was decreased with the increased Nuruk content. The alcohol concentrations of the treatment brew with Nuruk ranging from 12.3% to 13.7% were higher than Hongkuk on its own. The yellow and red pigment contents of Hongkuk-ju ranged from 7.2~8.8 O.D. units (yellow pigment) and from 4.4~5.1 O.D. units (red pigment). The production of monacolin K and citrinin was the highest (9.48 mg/kg and 10.14 mg/kg) when the treatment solely brewed Hongkuk. The concentration of Nuruk and the preparation of the seed mash from it were critical factors compared to the treatment of rice in brewing Hongkuk-ju.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권6호
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• pp.897-904
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• 2019

Monascus purpureus recombinant mppC and mpp7 knockout strains were subjected to extractive fermentation in the context of azaphilone pigment production. Inclusion of Diaion HP-20 resin resulted in the selective production of unreduced azaphilone congeners, in addition to the early intermediate FK17-P2a, from ${\Delta}mppC$ and ${\Delta}mpp7$ strains that would otherwise mainly produce reduced congeners. Structural determination of two novel unreduced azaphilones from the ${\Delta}mpp7$ strain was accomplished. The unreduced azaphilone compound was converted into the cognate reduced congener in recombinant M. purpureus strains, demonstrating its intermediate role in azaphilone biosynthesis. This study demonstrates the possibility that extractive fermentation with Diaion HP-20 resin can be used to obtain cryptic azaphilone metabolites.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제30권3호
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• pp.253-257
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• 2002

쌀대신에 보리를 이용한 Monascus 고상배양의 기본적인 발효 특성을 연구함을 통하여, 대규모 고상배양 시스템을 통한 천연 적색색소의 생산 가능성을 검토하고자 하였다. 색소의 생산은 고상배양 3일후부터 6일까지 꾸준한 증가추세를 나타내었다. 종균의 접종량이 6∼8%사이일 경우에는 배양후 60시간만에 색소생산이 시작되었으며, 접종량이 5%이하일 경우에는 색소생산이 70시간 이후로 늦어지는 것으로 나타났다. 보리 배지를 30∼40분 동안 증자할 경우에는 색소 발현 시점이 45시간 내외로 단축되었으며, 증자시간이 20분 이하일 경우에는 배지의 불충분한 호화로 인하여 색소생산 시점이 길어졌다. 공기공급량이 0.6∼0.8 vvm사이에서 홍국균의 생장 및 색소의 생산이 활발히 일어났고, 고상배지의 초기 pH를 6으로 조절했을 때 균사성장과 색소발현 능력이 가장 우수하였다 한편 고상배양으로 7일동안 발효한 홍국보리를 사용하여 식중독미생물에 대한 항균여부를 확인한 결과, Escherichia coli, Salmonella 수Phimurium의 생장을 저해함을 확인하였다. 이상과 같이, 보리를 원료로 한 대규모 고상발효 시스템을 활용함으로써 Monascus sp. 유래의 천연색소 및 대사산물의 대량생산 가능성을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제31권2호
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• pp.192-198
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• 2021

홍국은 동아시아 국가에서 예로부터 음식과 전통의학에 이용되어 왔다. 홍국은 특정 미생물(일반적으로 Monascus purpureus)이 쌀을 발효시켜 생산되어진다. Monascus sp.는 2차 대사과정을 통해 Monascus 색소, monacolins, γ-aminobutyric acid 등을 생산할 수 있다. Monascus 종의 대사산물인 monacolin K, γ-aminobutyric acid와 dimerumic acid 및 monascus pigments는 항산화 효과, 콜레스테롤과 혈압과 항비만 효과들이 알려져 있다. 본 연구에서는 Monascus sp.로 발효된 홍맥 에탄올 추출물의 항비만 활성을 알아보고자 지방 세포를 이용하여 실험을 실시하였다. 홍국 에탄올 추출물의 항비만 효과는 MDI로 유도된 3T3-L1 전지방세포의 Oil Red O staining과 Real time RT-PCR을 이용하여 비만 유전자 발현을 통해 확인하였다. 홍맥 추출물을 3T3-L1 전지방세포에 각각 200 ㎍/ml, 400 ㎍/ml, 800 ㎍/ml을 처리한 결과 5.04%, 12.24%, 23.52%로 지방축적을 감소시키는 것을 확인하였다. 또한, 홍맥 추출물은 3T3-L1 전지방세포로부터의 C/EBPα, SREBP-1, PPAR-γ 유전자의 발현이 농도 의존적으로 감소되는 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 홍맥 추출물의 지방 합성 억제활성을 확인하였으며, 향후 항비만 기능성 식품소재로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권10호
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• pp.1648-1652
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• 2015

Azaphilone polyketides are synthesized by iterative non-reducing fungal polyketide synthases (NR-fPKSs) with a C-terminus reductive domain (-R). Several azaphilone biosynthetic gene clusters contain a putative serine hydrolase gene; the Monascus azaphilone pigment (MAzP) gene cluster harbors mppD. The MAzP productivity was significantly reduced by a knockout of mppD, and the MAzP NR-fPKS-R gene (MpPKS5) generated its product in yeast only when co-expressed with mppD. Site-directed mutations of mppD for conserved Ser/Asp/His residues abolished the product formation from the MpPKS5/mppD co-expression. MppD and its homologs are thus proposed as a new protein factor involved in the product formation of NR-fPKS-R.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제60권3호
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• pp.249-256
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• 2017

The Monascus azaphilone (MAz) pigment is a well-known food colorant that has yellow, orange and red components. The structures of the yellow and orange MAz differ by two hydride reductions, with yellow MAz being the reduced form. Orange MAz can be non-enzymatically converted to red MAz in the presence of amine derivatives. It was previously demonstrated that mppE and mppG are involved in the biosynthesis of yellow and orange MAz, respectively. However, ${\Delta}mppE$ and ${\Delta}mppG$ knockout mutants maintained residual production of yellow and orange MAz, respectively. In this study, we deleted the region encompassing mppD, mppE and mppG in M. purpureus and compared the phenotype of the resulting mutant (${\Delta}mppDEG$) with that of an mppD knockout mutant (${\Delta}mppD$). It was previously reported that the ${\Delta}mppD$ strain retained the ability to produce MAz but at approximately 10% of the level observed in the wildtype strain. A chemical analysis demonstrated that the ${\Delta}mppDEG$ strain was still capable of producing both yellow and orange MAz, suggesting the presence of minor MAz route(s) not involving mppE or mppG. Unexpectedly, the ${\Delta}mppDEG$ strain was observed to accumulate fast-eluting pigments in a reverse phase high-performance liquid chromatography analysis. A LC-MS analysis identified these pigments as ethanolamine derivatives of red MAz, which had been previously identified in an mppE knockout mutant that produces high amounts of orange MAz. Although the underlying mechanism is largely unknown, this study has yielded an M. purpureus strain that selectively accumulates red MAz.

• 한국식품과학회지
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• 제35권5호
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• pp.830-834
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• 2003

Cholesterol 생합성의 저해, 혈압강하 등의 생리기능을 갖는 물질로 알려진 Monascus속 곰팡이의 대사산물인 monacolin K의 최적 생성 및 추출조건에 대해 검토하였다. 고체와 액체 배양한 홍국균 종균을 콩, 밀, 보리, 찹쌀, 백미에 배양 시 백미에 고체 배양한 종균을 접종한 경우의 monacolin K 생성량이 가장 많았다(0.35g/100g). 또한 홍국을 고온에서 장시간 건조하여 수분을 제거함에 따라 monacolin K의 수율도 증가하였으며, 홍국균 사멸과 monacolin K 함량을 고려시 $80^{\circ}C$에서 60분 건조가 최적 조건이었다. Monacolin K는 유기용매 가용성으로 80% ethanol에서 가장 높은 수율을 나타냈다. 한편 홍국 분말을 인위적으로 1분간 흔들어 추출한 경우와 초음파로 균체를 파쇄하고 0-24시간 방치하면서 추출한 경우의 monacolin K 함량은 거의 유사하였다. 홍국 분말과 80% ethanol간의 비율을 1:9로 추출 시 monacolin K 함량이 가장 많았으며, 홍국 색소량과는 비례관계를 보였다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제10권3호
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• pp.360-364
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• 2003

두부폐기물인 비지와 M. Pilosu를 이용한 홍국제조의 가능성을 검토하기 위하여 건조분말 비지에 20%양의 물을 첨가하여 증자한 비지에 glucose(0∼10%), monosodium glutamate(0∼0.1%), 감귤과피물추출물(감귤과피 양으로 0∼0.5%)의 첨가에 따른 색소 및 monacolin K 함량을 조사하였다. Glucose 첨가량을 10%로 하였을 때 색소 생성량이 O.D.1.06으로 가장 높았으며 이 때의 monacolin K 함량은 96.38 mg%(w/w)이었다. Monosodium glutamate는 0.01%에서 색소 생성량이 O.D. 2.26으로 가장 높았으며 이때의 monacolin K 함량은 118.25 mg%(w/w) 이었다. 감귤과피 물추출물(g/mL)의 경우는 0.4%(v/w) 첨가하였을 때 색소 생성량이 O.D.2.61로 가장 높았으며 이때의 monacolin K 함량은 104.50mg%(w/w) 이었다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제6권5호
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• pp.341-346
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• 2001

For the purpose of mass producing Monascus red pigments optimum medium composition and environmental conditions were investigated in submerged flask cultures. The optimum carbon and nitrogen sources were determined to be 30g/L of glucose and 1.5 g/L of monosodium glutamate (MSG). Of the three metals examined, Fe$\^$2+/ showed the strongest stimulatory effect on pigment production and some stimulatory effect was also found in Mn$\^$2+/. Optimum pH and agitation speed were determined to be 6.5 and 700 rpm, respectively. Under the optimum culture conditions batch fermentation showed that the maximum biomass yield and specific productivity of red pigments were 0.20 g DCW/g glucose and, 32.5 OD$\sub$500/g DCW$\^$-1/h$\^$-1/, respectively.