The SCO0284 gene of Streptomyces coelicolor A3(2) is predicted to encode an α-galactosidase (680 amino acids) belonging to glycoside hydrolase family 27. In this study, the SCO0284 coding region was cloned and overexpressed in Streptomyces lividans TK24. The mature form of SCO0284 (641 amino acids, 68 kDa) was purified from culture broth by gel filtration chromatography, with 83.3-fold purification and a yield of 11.2%. Purified SCO0284 showed strong activity against p-nitrophenyl-α-D-galactopyranoside, melibiose, raffinose, and stachyose, and no activity toward lactose, agar (galactan), and neoagarooligosaccharides, indicating that it is an α-galactosidase. Optimal enzyme activity was observed at 40℃ and pH 7.0. The addition of metal ions or EDTA did not affect the enzyme activity, indicating that no metal cofactor is required. The kinetic parameters Vmax and Km for p-nitrophenyl-α-D-galactopyranoside were 1.6 mg/ml (0.0053 M) and 71.4 U/mg, respectively. Thin-layer chromatography and mass spectrometry analysis of the hydrolyzed products of melibiose, raffinose, and stachyose showed perfect matches with the masses of the sodium adducts of the hydrolyzed products, galactose (M+Na, 203), melibiose (M+Na, 365), and raffinose (M+Na, 527), respectively, indicating that it specifically cleaves the α-1,6-glycosidic bond of the substrate, releasing the terminal D-galactose.
보리, 옥수수, 대두, 팥 등에 1.2, 10.1, 30.5 kGy의 감마선 조사처리를 하였을 때 조사선량에 따른 잡곡류의 물리화학적, 미생물적 특성의 변화를 조사하였다. 시료의 수분함량과 조지방함량은 감마선 조사에 의해 유의적인 차이를 보이지 않았고, TBA가는 30.5 kGy로 조사한 보리와 옥수수에서 증가하였다. 미생물 검사에서 보리, 옥수수, 대두, 팥의 중온성균과 저온성균은 감마선 조사에 의해 그 수가 감소하였으며 초기오염도가 낮은 효모 및 곰팡이는 1.2 kGy의 저선량 조사로도 검출한계 이하로 사멸이 가능하였다. 옥수수를 제외한 잡곡류의 환원당은 감마선 조사에 의해 유의적으로 변하지 않았고 대두의 stachyose, raffinose, sucrose와 보리의 sucrose함량은 30.5 kGy 조사시 증가하였다. Riboflavin은 30.5 kGy로 조사한 팥을 제외하고는 감마선 조사에 의해 감소하지 않았다. 색도에서는 감마선 조사에 의해 팥분말의 b값이 증가하였고, 대두분 말의 L값은 감소하였다. 30.5 kGy로 조사한 보리분말의 L값, a값, b값은 약간 증가하였고, 옥수수 분말의 b값은 10.1 kGy와 30.5 kGy조사시 감소하였다.
가정에서 제조된 된장으로부터 -galactosidase의 생산균으로 분리된 YB-42는 형태적 특성, 생화학적 성질 및 16S rRNA의 염기서열에 근거하여 Bacillus licheniformis로 동정되었다. B. lichentyormiE YB-42의 -galactosidase 활성은 균체내ㆍ외에서 모두 관찰되었다. 배양상등액으로부터 DEAE-Sepharose와 Q-Sepharose 컬럼 크로마토그래피를 통해 부분 정제한 -galactosidase을 사용하여 para-nitrophenyl--D-galactopyranoside(pNP-Gal)의 가수분해 반응특성을 조사한 결과 와 pH 6.5에 서 최대 활성을 보였다. Melibiose, raffinose와 stachyose는 부분 정제효소액에 의해 완전히 가수분해 되었으며, 분해산물로 galactose가 생성된 것으로 보아 -1,6 결합이 분해된다는 것이 확인되었다. 한편 pNP-Gal과 melibiose의 가수분해 활성은 galactose에 의해 가장 크게 저해되었으며, galactose보다는 낮지만 pNP-Gal의 가수분해 활성이 mannose와 glucose에 의해서도 저해되는 것으로 나타났다.
만난의 분해활성을 갖는 Paenibacillus woosongensis의 배양 상등액으로부터 mannanase, ${\beta}$-mannosidase와 ${\alpha}$-galactosidase 활성이 관찰되었다. 배양상등액 내의 locust bean gum를 분해하는 mannanase는 pH 5.5와 $60^{\circ}C$, para-nitrophenyl-${\beta}$-D-mannopyranoside를 분해하는 ${\beta}$-mannosidase는 pH 6.5, $50^{\circ}C$, para-nitrophenyl-${\alpha}$-D-galactopyranoside를 분해하는 ${\alpha}$-galactosidase는 pH 6.0-6.5와 $50^{\circ}C$에서 각각 최대활성을 보였다. 배양상등액의 만난 분해효소는 mannotriose, mannotetraose, mannopentaose, mannohexaose와 같은 만노올리고당을 분해할 뿐 아니라 mannobiose도 분해하였다. 또한 melibiose, raffinose, stachyose 등의 ${\alpha}$-1,6 결합형 galacto-oligosaccharides를 분해하여 galactose를 생성하였다. 이러한 결과로 보아 P.woosongensis는 galactomannan을 완전히 분해하는데 필요한 3종류 효소를 모두 생산하는 것으로 판단된다.
콩을 24시간 발아시켜 건조한 것을 양조식초에 480시간 절임하면서 초콩을 제조하는 과정 중 콩과 절임액의 isoflavone과 oligo당 그리고 pH, 색, texture의 변화를 조사하였다. 그 결과 절임이 진행되는 동안 콩에 함유된 isoflavone은 비발아콩의 경우 128.2 mg%에서 480시간 절임 하였을 때 210.0 mg%로 약 64%가 증가되었고 발아콩은 133.4 mg%에서 절임 480시간 후에는 239.7 mg%로 약 80%증가하였으며 특히 aglycone type의 증가가 더욱 현저하였다. 절임액의 pH는 절임 24시간 후에 2.4에서 3.5로 빠르게 증가하였으며 수용성 고형분 또한 빠른 증가를 보였고, L값은 감소하였다. Oligo당은 급속히 감소하여 절임 72시간 후에 약 90%이상 감소하였으며 그 중 raffinose와 stachyose의 감소가 더욱 빨리 감소하였다.
${\alpha}-galactosidase$ 및 protease활 을 가지는 효소제 제를 두유(豆乳) 제조시에 처리하여 장내(腸內) 가스발생인자(flatulence factor)를 제거 하는 동시에 두유의 수율(收率)과 소화율(消化率)을 향상시키고자 실험한 결과는 다음과 같다. 두유의 생산량 및 단백질 수율은 효소제(酵素劑) 처리에 의하여 증가하지 않았다. 두유 중 고형분의 양은 pH 6에서 pH10으로 높아질수록, 효소제 처리온도가 $30^{\circ}C$에서 $60^{\circ}C$로 높아질수록 증가하였다. 두유중 TCA가용성 질소화합물의 비율은 효소제의 농도가 높을 수록, pH 4에서 pH10으로 증가 할수록, 처리시간이 길어질수록 증가하였고 처리온도 $50^{\circ}C$까지 증가하는 경향을 보였다. 장내 가스 발생인자로 알려진 raffinose와 stachyose의 함량도 효소제의 농도가 증가할수록, 처리 온도가 $30^{\circ}C$에서 $60^{\circ}C$로 증가함에 따라 많이 감소하였으며 최적 pH는 4-5사이였다.
Glycosidase activities in the grape flesh (Marguerite) were assayed, and the order of activity was marked as follows: ${\alpha}$-D-galactosidase>${\alpha}$-D-mannosidase>${\alpha}$-D-glucosidase>${\beta}$-D-galactosidase>${\beta}$-D-glucosidase. Of these glycosidases, ${\alpha}$- and ${\beta}$-D-galactosidases were prominently expressed by the treatment of gibberellic acid, resulting in 56 and 238% increase of activity, respectively. Most of ${\alpha}$-D-galactosidase was found in the flesh texture, and the activity increase by gibberellic acid occurred mostly in this tissue. The increase in ${\alpha}$-D-galactosidase activity was dependent on the concentration of gibberellic acid treated, showing a positive correlation. Gibberellic acid affected the content of total protein in the grape flesh, 49% increase by 75 ppm treatment. Above this concentration, higher gibberellic acid level did not influence the protein expression. Specific activity of the ${\alpha}$-D-galactosidase still increased, showing 24% increase in activity. Grape flesh subjected by gibberellic acid (100 ppm) resulted in the increased activity against a natural substrate, stachyose, showing 55% increase in activity from the grapes treated with 100 ppm of gibberellic acid. Other natural substrates, such as melibiose and raffinose, were also considerably hydrolyzed, and the extent was similar to that of stachyose hydrolysis. During postharvest storage, ${\alpha}$-D-galactosidase activity in the grape flesh increased by 51% after 20 days and then declined slowly.
Aspergillus niger ATCC 16513과 대두(Glycine max. L)의 정제 $\alpha$-galactosidase를 사용 하여 몇가지 이들의 kinetic성질을 조사 하였다. Asp. niger $\alpha$-galactosidase의 raffinose와 stachyose에 대한 Km값은 각각 37.0mM과 55.5mM, 대두 $\alpha$-galactosidase는 50.0mM과 55.5mM로서 PNPG보다 이들에 대한 친화성이 적었다. 또한 galactose는 ASP. niger와 대두 $\alpha$-galactosidase 모두의 활성을 저해 하였으나 2-mereaptoethanol과 L-cystene은 대두 $\alpha$-galatosidase의 활성만을 약간 저해 하였다. Asp. niger와 대두 $\alpha$-galactosidase의 활성에 관여하는 아미노산은 diethyl pyrocarbonate에 의한 화학수식에 의하여 histidine임이 확인 되었고 Asp. niger $\alpha$-galactosidase의 1mole당 아미노산 잔기수는 모두 902개, 대두$\alpha$-galactosidase는 286개 이었다.
세 가지 품종의 한국산 콩을 발아시키면서 isoflavone과 올리고당, 건물량의 변화를 조사하였다. 실험에 사용된 콩은 명주 나물콩, 태광콩, 다원콩이었으며 콩의 발아는 $20^{\circ}C$의 항온기에서 10시간 수침 후 8일간 발아시켰다. 세 가지 품종 중 isoflavone 함량이 가장 높았던 품종은 명주나물콩(1.288mg/g)이었으며 그 다음은 태광콩(0.671 mg/g), 다원콩(0.661 mg/g)이었다. 총 isoflavone함량은 전반적으로 발아 초기에 증가하였고 그 후는 감소하는 경향을 보였다. 최고값에서의 증가율은 20-50%의 범위였으며 특히 daidzein과 genestein등 aglycone 형태의 증가가 더욱 현저하였다 올리고당인 stachyose와 raffinose의 함량은 발아 중 빠르게 감소하였으나 sucrose의 감소는 비교적 완만하였다. 건물량은 발아 중 서서히 감소하였고 뿌리의 성장은 발아 2일부터 시작하였다.
This study sought to evaluate the effects of fermented soybean meal (FSBM) prepared by inoculating Bacillus coagulans NRR1207 and a Kefir starter on sows and Holstein cow's. FSBM has high nutritional value due to the hydrolysis of anti-nutritional factors such as trypsin inhibitors, hemagglutinin, raffinose and stachyose. In particular, it is widely used as a type of livestock feed due to its high protein content. The composition of FSBM is as follows: crude protein 55.15%, crude fat 2.12% and 0.2% KOH solubility 83.17%, it was higher than soybean meal (SBM). In particular, anti-nutritional factors such as trypsin inhibitor, raffinose and stachyose of FSBM were significantly reduced compared to the SBM. The number of lactic acid bacteria, including B. coagulans NRR1207, is 8.63 × 107 CFU·g-1, yeast is 1.1 × 106 CFU·g-1. Offspring numbers, the initial sucking number, sucking days, and weaned numbers of sows fed with FSBM all showed higher values compared to the control group. The average body weight and backfat thickness of sows fed with FSBM increased than those fed with SBM. The weight body of piglets fed with FSBM increased by 1.4 kg compared to the control group. The feed conversion ratio of piglets fed with FSBM was reduced by 10.69% compared to the control group. The results of this study indicate that FSBM can provide beneficial effects with regard to the feeding characteristics of sows and piglets.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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