• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권11호
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• pp.1678-1683
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• 2006

A novel suspension-phase enzyme reaction system for the intermolecular transglycosylation of L-ascorbic acid into 2-O-${\alpha}$-D-glucopyranosyl L-ascorbic acid supplementing extrusion starch as the glycosyl donor was developed using cyclodextrin glucanotransferase from Thermoanaerobacter sp. A high conversion yield compared to the conventional soluble-phase enzyme reaction system using cyclodextrins and soluble starch was achieved. The optimal reaction conditions were 2,000 units of cycIodextrin glucanotransferase, 20 g/l of L-ascorbic acid, and 50 g/l of extrusion starch at $50^{\circ}C$ for 24 h. The new suspension-phase enzyme reaction system also exhibited several distinct advantages other than a high conversion yield, including a lower accumulation of oligosaccharides and easily separable residual extrusion starch by centrifugation or filtration in the reaction mixture, which will facilitate the purification of 2-O-${\alpha}$-D-glucopyranosyl L-ascorbic acid. The new suspension-phase enzyme reaction system seems to be potentially applicable as the industrial process for the production of thermally and oxidatively stable 2-O-${\alpha}$-D-glucopyranosyl L-ascorbic acid.

• 한국식품영양과학회지
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• 제29권1호
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• pp.49-56
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• 2000

The 2-O-$\alpha$-D-glucopyranosyl L-ascorbic acid (AA-2G) which was enzymatically glucosylated with the cyclodextrin glucanotransferase (CGTase) [EC 2.4.1.19] from Bacillus sp. JK-43 has been reported previously. The presnet experiments examined the optimal conditons for the productio of AA-2G from AA and soluble starch, and characterized the properties of the CGTase from Bacillus sp. JK-43. The reaction mixture for the maximal production of AA-2G was followings; 12% total substrate concentration, 1,400 usits/mL of CGTase and a mixing ratio of 2 : 3(g or AA : g of soluble starch). Under this condition, 1.76mM of AA-2G, which corresponded to 2.53% yield based on AA, was produced after incubation for 24hrs at 45$^{\circ}C$ (pH 5.5). The optimum pH and temperature for the CGTase activity were 6.0 and 45$^{\circ}C$, respectively. The enzyme was stable at pH 5.5 to 9.5, and at temperature up to 5$0^{\circ}C$. The thermostability of the enzyme could be enhanced up to 6$0^{\circ}C$ by the addition of 30mM CaCl2.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제11권2호
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• pp.242-250
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• 2001

A Gram-positive bacterium (strain JB-13) that was isolated from soil as a producer of cyclodextrin glucanotransferase (CGTase) [EC 2.4.1.19] was identified as Panibacillus sp. JB-13. This CGTase could catalyze the transglucosylation reaction from soluble starch to L-ascorbic acid (AA). A main product formed by this enzyme with ${\alpha}-glucosidase$ was identified as $2-O-{\alpha}-D-glucopyranosyl{\;}_{L}-ascorbic$ acid (AA-2G) by the HPLC profile and the elemental analysis. CGTase was purified to homogeneity using ammonium sulfate fractionation, ion-exchange chromatography on DEAE-Seohadex A-50, and gel chromatography on Sephacryl S-200HR. The molecular weight was determined to be 66,000 by both gel chromatography and SDS-PAGE. The isoelectric point of the purified enzyme was 5.3. The optimum pH and temperature was PH 7.0 and $45^{\circ}C$ respectively. The enzyme was stable in the range of pH 6-9 and at temperatures of $75{\circ}C$ or less in the presence of 15 mM ${CaCl_2}.\;{Hg^2+},\;{Mn^+2},{Ag^+},\;and\;{Cu^2+}$ all strongly inhibited the enzyme's activity.

• 한국식품영양과학회지
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• 제27권4호
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• pp.609-617
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• 1998

A microorganism capable of producing high level of extracellular cyclodextrin glucanotransferase(EC 2.4.1.19 ; CGTase) was isolated from Kimchi. 2-O-$\alpha$-D-glucopyranosyl L-ascorbic acid(AA-2G) was synthesized by transglycosylation reaction of CGTase using starch as a donor and L-ascorbic acid as an acceptor. The isolated strain S-6 was identified as Bacillus sp. S-6. The maximal CGTase production was observed in a medium containing 0.5% soluble starch, 1% yeast extract, 1% NaCO3, 0.1% K2HPO4, and 0.02% MgSO4 with initial pH 8.0. The strain was cultured at 37$^{\circ}C$ for 40 hr with reciprocal shaking. Using the culture supernatant as crude enzyme, the optimal pH and temperature of the CGTase activity of this strain were 7.0 and 4$0^{\circ}C$. In the effects of pH and temperature on the stability of the enzyme, the enzyme was stable in the range of pH 6.0~10.0 and up to 45$^{\circ}C$, respectively.

• 한국생명과학회:학술대회논문집
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• 한국생명과학회 2001년도 10주년 기념 국제학술 심포지움 및 추계학술대회
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• pp.56-56
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• 2001

• 대한화장품학회지
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• 제31권1호
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• pp.111-114
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• 2005

본 논문은 효소 생전환 시스템을 적용, 안정한 2-O-$\alpha$-D-glucopyranosyl-L-ascorbic acid (AA2G)를 ascorbic acid (AA)와 glucose로 분해하여 이 물질의 피부에서의 효과를 분석한 것에 관한 것이다. 일반적으로 AA는 높은 환원력을 가지고 있으며, 화장품에서 다양한 용도로 사용할 수 있지만 수용액 상에서 불안정하기 때문에 사용에 제약이 많이 있다. AA2G는 AA를 안정화시킨 미백 기능성 원료이지만 AA와 비교해서 효과가 낮은 것으로 알려져 있다. 이에 본 연구자들은 AA2G의 안정성과 AA의 효과를 동시에 갖는 효소 생전환 시스템을 이용한 기능성 제품을 개발하였다. AA2G는 당 분해 효소인 amigase에 의해 30min 경과 후에 약 $80\%$가 AA로 전환되며 이 시스템의 미백 효과를 측정한 결과 같은 농도의 AA와 비교해 유사한 티로시나제 활성 억제 효과가 나타나는 것으로 확인되었다(AA2G는 타이로시나아제 활성 억제 효과가 없음). 또한 AA2G와 amigase를 함유한 제형은 인공 색소 침착 후의 미백 효과 시험에서 AA2G 만을 함유한 제형과 비교하여 높은 미백효과가 나타나는 것으로 확인되었다. 이와 같은 효소 생전환 시스템은 불안정한 AA를 보다 효과적으로 피부에 적용할 수 있는 새로운 방법이라 할 수 있다.

• 생명과학회지
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• 제18권7호
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• pp.980-985
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• 2008

양파는 우리 식생활에서 자주 사용되는 식품 재료로서 그 재배 방법이 용이하여 전국 각지에서 많이 생산되고 있다. 양파 내에는 glutamic acid, arginine 등 다양한 종류의 아미노산이 들어 있어서 그 효능을 증가시킨다. 본 연구에서는 이러한 장점을 가지고 있는 양파의 수요 확대 및 국민 건강 증진을 위하여 양파즙을 기질로 하여 알코올 발효 조건을 검토하고 나아가 발효주의 품질을 개선하여 산업화를 위한 발판을 마련하고자 하였다. 플라스크 배양 결과, 48시간 경에 정지기로 접어들고, 90시간 이후에 사멸기로 나타났다. 에탄올 생성은 114시간에서 정점을 보였다. 플라스크 배양의 최적 조건을 토대로 하여 유가 배양, 연속 배양 등 발효조 배양을 행하였다. 발효조 정치배양은 플라스크 배양과 유사한 결과를 보였지만, 약 24시간 정도 빠르게 진행되었다. 유가배양은 배양 시작 후 72시간 때 10% sucrose가 첨가된 양파즙 배지를 첨가하여 실시되었고, 균의 사멸을 방지하고 알코올의 일정농도를 유지하게 했다. 연속배양은 배양 시작 후 72시간 때부터 24시간 간격으로 연속적으로 신선한 배지를 균 생육이 유지되게 하였다. 그 결과 균 생육은 다소 감소하였지만, 일정농도의 알코올 생성은 가능한 것으로 나타났다. 또한 생체 내에서 항괴혈병 작용, 면역 촉진 작용 등의 생리 활성을 나타내는 비타민 C(L-ascorbic acid)의 유도체인 $2-O-{\alpha}-D-glucopyranosyl$ L-ascorbic acid (AA-2G)를 양파즙 배지에 첨가하여 알코올 발효의 특성을 분석하여 발효주의 비타민 C를 강화하고 면역 증강을 촉진시키는 기능성 발효주로의 가능성을 확인하였다.

• 한국생명과학회:학술대회논문집
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• 한국생명과학회 2002년도 제37회 국제학술심포지움 및 추계학술대회
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• pp.79-80
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• 2002

• Natural Product Sciences
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• 제11권3호
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• pp.119-122
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• 2005

In the course of searching for hepatoprotective agents from natural products, four compounds were isolated from the MeOH extract of Sanguisorbae Radix, as guided by their DPPH free radical scavenging activity. The structures were determined as 4,5-dimethoxy-3-hydroxybenzoic acid methyl ester (1), (+)-gallocatechin (2), methyl $6-O-galloyl-{\beta}-D-glucopyranoside$ (3), and pomolic acid $3-O-[{\alpha}-L-arabinopyranoside]-28-O-[{\beta}-D-glucopyranosyl]$ ester (ziyu-glycoside I) (4). Compounds 2 and 3 showed significant DPPH free radical scavenging effects, exhibiting $IC_{50}$ values of 11.4 and $13.0\;{\mu}M$, respectively. L-Ascorbic acid was used as a positive control and exhibited the $IC_{50}$ value of $50.3\;{\mu}M$. In evaluation of the hepatoprotective activity of the isolated compounds on drug-induced cytotoxicity, compound 2 showed the significant hepatoprotective effect with the $EC_{50}$ value of $91.84\;{\pm}\;11.0\;{\mu}M$ on tacrine-induced cytotoxicity in Hep G2 cells, while silybin, a positive control, exhibited $EC_{50}$ value of $122.4\;{\pm}\;12.5\;{\mu}M$.

• 한국식품영양과학회지
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• 제29권1호
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• pp.41-48
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• 2000

김치 시료로부터 자동산화되지 않으며 열 및 중성 pH에서 안정한 AA 유도체인 AA-2G를 생산할 수 있는 당전이활성을 가진 CGTase 생산균주를 분리하였고, 분리균주의 형태학적, 배양학적, 생리학적 성질 및 16s-rDNA sequences를 조사한 결과 그람 양서의 간균으로 호기성이며 내생포자를 형성하는 전형적인 중온성 Bacillus sp. JK-43으로 동정되었다. Bacillus sp. JK-43의 CGTase는 AA-2G 뿐만 아니라 AA-6G로 추정되는 물질을 함께 생산하였으며, 효소 최적생산조건은 1.0% soluble starch, 1.0% yeast extract, 1.0% $Na_2CO_3\;0.1%\;K_2HPO_4,\;그리고\;0.02%\;MgSO_4{\cdot}7H_2O$가 함유된 배지에서 pH 7.0, $37^{\circ}C$에서 26시간 동안 진탕배양하였을 때였다. 각종 당공여채에 따른 Bacillus sp. JK-43의 AA-2G 생산성을 조사한 결과 ${\beta}-CD$에서 가장 높은 AA-2G 생산성을 보였으며, 식혜제도페액인 엿기름 및 밥당화액에서도 비교적 높은 AA-2G 생산성을 보였다. 또한 여러 가지 당수용체에 대한 JK-43의 CGTase의 당전이 반응을 검토한 결과 sucrose, mannitol 및 inositol에서 높은 당전이 수율인 70~90%를 나타내었다.