• 제목/요약/키워드: xylan hydrolyzates

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Xylan과 Xylan 가수분해물에 의한 Bacillus safensis 분리균의 Xylanase 생산 (Xylanase Production from Bacillus safensis Isolate by Xylan or Xylan Hydrolyzed Products)

  • 진현경;윤기홍
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제44권3호
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    • pp.324-332
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    • 2016
  • 왕겨를 탄소원으로 사용하여 증균 배양을 실시함으로써 국내 사찰에서 제조된 된장으로부터 xylan 분해능 우수한 균주를 분리하였다. 분리균 YB-1301은 DNA gyrase subunit B 유전자(gyrB)의 염기서열에 근거하여 Bacillus safensis로 동정되었다. B. safensis YB-1301을 밀기울 또는 여러 종류의 xylan들이 첨가된 배지에서 배양하였을 때 xylanase의 생산성이 급격하게 증가되었다. 특히 birchwood xylan이 첨가된 LB 배지에서 플라스크 배양을 하였을 때 최대 340 U/ml 이상의 xylanase 생산성을 보였다. Xylan이 첨가되지 않은 LB 배지에서는 매우 소량의 xylanase가 균의 성장과 연계되어 항시적으로 생산되지만, xylan이 첨가된 배지에서는 정지기 생육단계에서 xylanase의 생산이 크게 유도되었다. 더구나 xylanase 생합성은 가수분해되지 않은 xylan 보다 xylan의 효소적 가수분해 산물에 의해 더 빠르게 유도되었다. 또한 B. safensis YB-1301의 배양상등액에 존재하는 xylanase는 55℃와 pH 6.5−7.0의 반응조건에서 최대활성을 나타냈다.

$^1H$-NMR에 의한 Xylan의 황산가수분해 과정에서 나타나는 반응 동력학 연구 (Kinetic Study of Xylan Hydrolysis and Decomposition in Concentrated Sulfuric Acid Hydrolysis Process by $^1H$-NMR Spectroscopy)

  • 조대행;김용환;김병로;박종문;성용주;신수정
    • 펄프종이기술
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    • 제43권3호
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    • pp.52-58
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    • 2011
  • Proton-NMR spectroscopic method was applied to kinetic study of concentrated sulfuric acid hydrolysis reaction, especially focused on 2nd step of acid hydrolysis with deferent reaction time and temperature as main variables. Commercial xylan extracted from beech wood was used as model compound. In concentrated acid hydrolysis, xylan was converted to xylose, which is unstable in 2nd hydrolysis condition, which decomposed to furfural or other reaction products. Without neutralization steps, proton-NMR spectroscopic analysis method was valid for analysis of not only monosaccharide (xylose) but also other reaction products (furfural and formic acid) in acid hydrolyzates from concentrated acid hydrolysis of xylan, which was the main advantages of this analytical method. Higher temperature and longer reaction time at 2nd step acid hydrolysis led to less xylose concentration in xylan acid hydrolyzate, especially at $120^{\circ}C$ and 120 min, which meant hydrolyzed xylose was converted to furfural or other reaction products. Loss of xylose was not match with furfural formation, which meant part of furfural was degraded to other undetected compounds. Formation of formic acid was unexpected from acidic dehydration of pentose, which might come from the glucuronic acid at the side chain of xylan.

진한 황산 가수분해에서 2단계 산 가수분해 반응에서 일어나는 반응 동역학(Kinetics)을 $^1H-NMR$을 사용한 연구 (Kinetics Study of $2^{nd}$ Hydrolysis in Concentrated Sulfuric Acid Hydrolysis Process by $^1H-NMR$ Spectroscopy)

  • 신수정;김용환;조대행;성용주;김병로;조남석
    • 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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    • 한국펄프종이공학회 2011년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.93-99
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    • 2011
  • Proton-NMR spectroscopic method was applied to kinetics study of concentrated sulfuric acid hydrolysis reaction. Xylan was used as model compounds. Without neutralization steps in proton-NMR methods, this analysis method is valid for analysis of xylose, furfural and formic acid in acid hydrolyzates.

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Paenibacillus woosongensis으로부터 Mannanase 26AT 유전자의 클로닝과 유전자 산물의 분석 (Cloning a Mannanase 26AT Gene from Paenibacillus woosongensis and Characterization of the Gene Product)

  • 윤기홍
    • 생명과학회지
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    • 제27권9호
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    • pp.1003-1010
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    • 2017
  • Paenibacillus woosongensis의 유전체 부분 염기서열로부터 mannanase를 코드하는 것으로 유추되는 open reading frame을 중합효소연쇄반응으로 증폭하여 대장균에 클로닝하고 염기서열을 결정하였다. Mannanase 유전자는 man26AT로 명명하였으며 1,053 아미노산으로 구성된 단백질을 코드하는 3,159 뉴클레오티드로 이루어졌다. 아미노산 잔기배열을 분석한 결과 Man26AT는 glycosyl hydrolase family 26의 mannanase와 상동성이 높은 활성영역, 탄수화물 결합영역 CBM27과 CBM11로 구성되어 있었다. Man26AT의 아미노산 배열은 P. ihumii의 유추된 mannanase와 상동성이 81%이고 다른 Paenibacillus 속 균주의 여러 mannanases와 57% 이하의 상동성을 보였다. man26AT 유전자를 함유한 재조합 대장균의 균체 파쇄상등액은 $55^{\circ}C$와 pH 5.5에서 최대의 mannanase 활성을 보였고, $50^{\circ}C$에서 1시간 열처리한 후에 80% 이상의 잔존활성을 보였다. Man26AT는 locust bean gum (LBG) galactomannan과 konjac glucomannan에 대한 분해활성이 유사하였으며, carboxymethylcellulose, xylan과 para-nitrophenyl-${\beta}$-mannopyranoside는 분해하지 못하였다. Man26AT에 의해 mannotriose, mannotetraose, mannopentaose와 mannohexaose 등의 만노올리고당이나 LBG로부터 공통의 최종 가수분해 산물로 mannose, mannobiose와 mannotriose가 생성되었다. 또한 mannotriose 보다 큰 만노올리고당이 LBG와 guar gum의 분해산물로 각각 생성되었다. 그러나 Man26AT는 mannobiose를 분해하지는 못하였다. 활성염색을 통해 Man26AT는 균체 내에서 3개 이상의 크기가 다른 활성 단백질로 분해된 것이 확인되었다.