Ginsenoside는 인삼의 중요한 성분으로서 다양한 약리활성을 가지고 있다. 본 연구에서는 청국장에서 분리한 21종의 Bacillus균주와 12종의 유산균으로 인삼 2.5%(w/v), 1%(w/v)의 인삼분말만을 영양분으로 한 액체배지에서 생장능과 발효 후 ginsenoside의 전환 여부를 확인하였다. 사용한 Bacillus 균주와 유산균 모두 인삼배지에서 107 CFU/ml을 초과하는 생장능을 보였고, 대부분의 Bacillus 균주의 경우 ginsenoside Rc를 Rd로 전환하는 결과를 보였다. 이러한 반응은 인삼으로부터 추출된 조사포닌을 포함한 액체 ...
Ginsenoside는 인삼의 중요한 성분으로서 다양한 약리활성을 가지고 있다. 본 연구에서는 청국장에서 분리한 21종의 Bacillus균주와 12종의 유산균으로 인삼 2.5%(w/v), 1%(w/v)의 인삼분말만을 영양분으로 한 액체배지에서 생장능과 발효 후 ginsenoside의 전환 여부를 확인하였다. 사용한 Bacillus 균주와 유산균 모두 인삼배지에서 107 CFU/ml을 초과하는 생장능을 보였고, 대부분의 Bacillus 균주의 경우 ginsenoside Rc를 Rd로 전환하는 결과를 보였다. 이러한 반응은 인삼으로부터 추출된 조사포닌을 포함한 액체 LB 배지에서 Bacillus 균주를 배양하였을 때에도 확인이 되었다. Ginsenoside Rc를 Rd로 전환하는 활성이 가장 높은 Bacillus sp. AS-3 균주의 경우 cell-free extract와 culture supernatant에서 모두 ginsenoside Rc에서 Rd로 전환되는 효소활성이 검출되었다. 이는 Rc의 20번 탄소의 α-1,6-arabinofuranosyl group을 가수분해하는 α-L-arabinofuranosidase 효소 반응이다. α-Arabinofuranosidase 활성은 LB 배지에 crude saponin 을 첨가하여 배양을 했을 때 특이적으로 유도되는 양상을 보였으며, 이는 cell-free extract와 culture supernatant에서 모두 유사한 유도양상을 보였다. Arabinofuranosidase를 정제하기 위하여 ammonium sulfate precipitation과 Q-Sepharose ion exchange chromatography, Superdex-200 gel filtration chromatography, Mono Q ion exchange chromatography를 사용하였으며, 최종적으로 cell-free extract와 culture supernatant에서 각각 1.76과 2143.03 U/mg의 specific activity를 나타내었다. 본 연구결과는 Bacillus sp. AS-3의 균주가 ginsenoside의 Rc를 Rd로 전환시킬 수 있는 α-arabinofuranosidase의 활성이 있음을 보여주며, 이는 Bacillus 속 에서 처음으로 보고되는 것이다.
Ginsenoside는 인삼의 중요한 성분으로서 다양한 약리활성을 가지고 있다. 본 연구에서는 청국장에서 분리한 21종의 Bacillus균주와 12종의 유산균으로 인삼 2.5%(w/v), 1%(w/v)의 인삼분말만을 영양분으로 한 액체배지에서 생장능과 발효 후 ginsenoside의 전환 여부를 확인하였다. 사용한 Bacillus 균주와 유산균 모두 인삼배지에서 107 CFU/ml을 초과하는 생장능을 보였고, 대부분의 Bacillus 균주의 경우 ginsenoside Rc를 Rd로 전환하는 결과를 보였다. 이러한 반응은 인삼으로부터 추출된 조사포닌을 포함한 액체 LB 배지에서 Bacillus 균주를 배양하였을 때에도 확인이 되었다. Ginsenoside Rc를 Rd로 전환하는 활성이 가장 높은 Bacillus sp. AS-3 균주의 경우 cell-free extract와 culture supernatant에서 모두 ginsenoside Rc에서 Rd로 전환되는 효소활성이 검출되었다. 이는 Rc의 20번 탄소의 α-1,6-arabinofuranosyl group을 가수분해하는 α-L-arabinofuranosidase 효소 반응이다. α-Arabinofuranosidase 활성은 LB 배지에 crude saponin 을 첨가하여 배양을 했을 때 특이적으로 유도되는 양상을 보였으며, 이는 cell-free extract와 culture supernatant에서 모두 유사한 유도양상을 보였다. Arabinofuranosidase를 정제하기 위하여 ammonium sulfate precipitation과 Q-Sepharose ion exchange chromatography, Superdex-200 gel filtration chromatography, Mono Q ion exchange chromatography를 사용하였으며, 최종적으로 cell-free extract와 culture supernatant에서 각각 1.76과 2143.03 U/mg의 specific activity를 나타내었다. 본 연구결과는 Bacillus sp. AS-3의 균주가 ginsenoside의 Rc를 Rd로 전환시킬 수 있는 α-arabinofuranosidase의 활성이 있음을 보여주며, 이는 Bacillus 속 에서 처음으로 보고되는 것이다.
Ginsenosides are the important metabolites in ginseng and have various pharmacological activities. In this study, I investigated the biotransformation of ginsenosides by 21 of Bacillus strains isolated from Chongkukjang and 12 of lactic acid bacteria. Ginseng-fermenting microorganisms were screened ...
Ginsenosides are the important metabolites in ginseng and have various pharmacological activities. In this study, I investigated the biotransformation of ginsenosides by 21 of Bacillus strains isolated from Chongkukjang and 12 of lactic acid bacteria. Ginseng-fermenting microorganisms were screened by determining their growth ability in culture media containing 2.5%(w/v) or 1%(w/v) of ginseng powder as a sole nutrient source, and their biotransformation ability to convert ginsenosides. All Bacillus strains and lactic acid bacteria used were able to grow in ginseng powder media at levels higher than 107 CFU/ml. Most of Bacillus strains displayed the transformation of ginsenoside Rc to Rd. This activity was also detected when the Bacillus strains were incubated in LB media containing the crude saponin mixture extracted from ginseng. Bacillus sp. AS-3, which showed the highest transformation activity, was found to possess the enzyme activity of transforming ginsenoside Rc to Rd in both cell-free extract and culture supernatant. This enzyme catalyzed the α-L-arabinofuranosidase reaction that hydrolyzes the α-1,6-arabinofuranosyl group at C-20 of sugar moiety of Rc. The α-arabinofuranosidase activity was specifically induced when cells were grown on LB broth containing crude mixture of ginsenosides. This was observed in both cell-free extract and culture supernatant. Arabinofuranosidase was purified from cell-free extract and culture supernatant with a final specific activity of 1.76 and 2143.03 U/mg respectively, using a combination of ammonium sulfate precipitation, Q-Sepharose ion exchange chromatography, Superdex-200 gel filtration chromatography and Mono Q ion exchange chromatography. These results demonstrate that Bacillus sp. AS-3 possesses the α-arabinofuranosidase activity which can transform ginsenoside Rc to Rd. This is the first report in the genus Bacillus.
Ginsenosides are the important metabolites in ginseng and have various pharmacological activities. In this study, I investigated the biotransformation of ginsenosides by 21 of Bacillus strains isolated from Chongkukjang and 12 of lactic acid bacteria. Ginseng-fermenting microorganisms were screened by determining their growth ability in culture media containing 2.5%(w/v) or 1%(w/v) of ginseng powder as a sole nutrient source, and their biotransformation ability to convert ginsenosides. All Bacillus strains and lactic acid bacteria used were able to grow in ginseng powder media at levels higher than 107 CFU/ml. Most of Bacillus strains displayed the transformation of ginsenoside Rc to Rd. This activity was also detected when the Bacillus strains were incubated in LB media containing the crude saponin mixture extracted from ginseng. Bacillus sp. AS-3, which showed the highest transformation activity, was found to possess the enzyme activity of transforming ginsenoside Rc to Rd in both cell-free extract and culture supernatant. This enzyme catalyzed the α-L-arabinofuranosidase reaction that hydrolyzes the α-1,6-arabinofuranosyl group at C-20 of sugar moiety of Rc. The α-arabinofuranosidase activity was specifically induced when cells were grown on LB broth containing crude mixture of ginsenosides. This was observed in both cell-free extract and culture supernatant. Arabinofuranosidase was purified from cell-free extract and culture supernatant with a final specific activity of 1.76 and 2143.03 U/mg respectively, using a combination of ammonium sulfate precipitation, Q-Sepharose ion exchange chromatography, Superdex-200 gel filtration chromatography and Mono Q ion exchange chromatography. These results demonstrate that Bacillus sp. AS-3 possesses the α-arabinofuranosidase activity which can transform ginsenoside Rc to Rd. This is the first report in the genus Bacillus.
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