$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

Trichoderma reesei 유래 산업효소를 이용한 인삼추출물로부터 Compound K 생산 최적화
Optimization of Compound K Production from Ginseng Extract by Enzymatic Bioconversion of Trichoderma reesei 원문보기

한국식품영양학회지 = The Korean journal of food and nutrition, v.25 no.3, 2012년, pp.570 - 578  

한강 (전북대학교 식품공학과) ,  이남근 (전북대학교 바이오식품소재개발 및 산업화연구센터) ,  이유리 (전북대학교 바이오식품소재개발 및 산업화연구센터) ,  정은정 (전북대학교 바이오식품소재개발 및 산업화연구센터) ,  정용섭 (전북대학교 식품공학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

인삼 조사포닌 추출물 내의 ginsenoside를 CK로 전환을 하기 위하여 T. reesei 유래 cellulolytic 복합 효소를 사용하였다. 온도, pH, 인삼 조사포닌 추출물 농도, 효소 농도와 반응시간별 T. reesei 효소의 인삼 조사포닌 추출물로부터 CK 전환에 대한 적정조건을 살펴본 결과, 온도는 $50^{\circ}C$에서 691.51 mg/100 g으로, pH는 조건별 큰 차이는 보이지 않았지만 pH 5.0일때 701.88 mg/100 g으로 가장 높은 함량을 나타내었다. 인삼 조사포닌 추출물과 효소 농도에 있어서는 각각 2%(w/v) 농도(678.82 mg/100 g)와 9%(v/v) 농도(691.51 mg/100 g)일 때 가장 높은 CK 농도를 보였다. 온도 $50^{\circ}C$, pH 5.0, 인삼 조사포닌 추출물 농도 2%(w/v)와 효소농도 9%(v/v)에서 반응시간에 따른 CK 생산을 분석한 결과, 반응 48시간까지 급격히 증가하다가 그 이후에는 반응속도가 현저하게 느려지는 경향을 보였지만, 반응 96시간에 784.97 mg/100 g으로 가장 높은 CK 농도를 나타내었다. 이러한 결과를 토대로 인삼 조사포닌 추출물의 농도 2%(w/v), 효소 농도 7%(v/v)와 반응 시간 48 hr를 CK 생산에 중요 요인변수로 선정하여 pH 5.0와 온도 $50^{\circ}C$에서 반응표면분석법 실험을 진행하였다. 그 결과, 인삼 조사포닌 추출물 농도 2.38%, 효소농도 6.07%와 효소반응 시간 64.04 hr를 최적조건으로 설정하였으며, CK 생산 예측 값은 840.77 mg/100 g이었다. 반응표면분석법으로 선정한 최적조건에서 플라스크와 생물반응기를 이용하여 효소반응을 수행한 결과 플라스크에서는 CK 생산 예측 값 보다 약 1.2배 높은 1,017.93 mg/100 g이 생성되었고, 생물반응기에서는 예측 값과 비슷한 862.31 mg/100 g의 CK가 생성되었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Compound K(ginsenoside M1) is one of saponin metabolites and has many benefits for human health. This study was to investigate Compound K produced from ginseng crude saponin extract with commercial cellulolytic complex enzyme(cellulase, ${\beta}$-glucanase, and hemicellulase) obtained fro...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 연구에서 산업에 적용되고 있는 당 전환 모델 시스템 균주인 T. reesei의 효소를 이용하여 인삼 조사포닌 추출물로부터 CK를 생산하고자 하였으며, 이에 따라 온도, pH, 인삼 조사포닌 추출물 농도, 효소 농도와 반응시간에 따른 CK의 전환 조건을 선정하고, 최종적으로 반응표면분석법을 적용하여 생산 최적화를 하기 위한 조건들을 결정하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
반응표면분석 방법은 교반속도와 pH는 얼마로 조절했는가? 5ℓ로 유지하며 반응을 수행하였다. 반응기간 동안 교반속도와 pH는 각각 120 rpm과 pH 5.0로 조절하였으며, 12 hr마다 시료를 취하여 효소반응을 정지시킨 후 HPLC 분석을 통해 ginsenoside의 변화를 관찰하였다. 그리고 동시에 플라스크에서도 반응을 수행하여 결과를 비교하였다.
천연물에는 어떤것들이 함유되어 있는가? 천연물에는 유익한 생리활성 성분들이 다양하게 함유되어 있으며, 많은 종류들이 생리활성물질과 당이 결합된 배당체로 존재한다. 배당체를 구성하는 당으로는 glucose, arabinose, galactose, rhamnose, xylose 등이 있다(Quan 등 2010). 대부분 활성물질들은 β-glucoside 결합으로 존재하므로 당 결합을 끊을 수 있는 β-glucosidase, pectinase, hemicellulase, lactase와 cellulase 등의 효소나 그 효소를 생산하는 미생물을 이용하여 천연물 내의 배당체 화합물을 활성 형태의 배당체 또는 무배당체로 전환할 수 있으며, 유효물질의 양을 증가시키는 것이 가능하다(Vensisetty & Ciddi 2003).
활성물질은 어떤 결합으로 존재하고 있는가? 배당체를 구성하는 당으로는 glucose, arabinose, galactose, rhamnose, xylose 등이 있다(Quan 등 2010). 대부분 활성물질들은 β-glucoside 결합으로 존재하므로 당 결합을 끊을 수 있는 β-glucosidase, pectinase, hemicellulase, lactase와 cellulase 등의 효소나 그 효소를 생산하는 미생물을 이용하여 천연물 내의 배당체 화합물을 활성 형태의 배당체 또는 무배당체로 전환할 수 있으며, 유효물질의 양을 증가시키는 것이 가능하다(Vensisetty & Ciddi 2003).
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (16)

  1. Bae EA, Choo MK, Park EK, Park SY, Shin HY, Kim DH. 2002. Metabolism of ginsenoside Rc by human intenstinal bacteria and its related antiallergic activity. Biol Pharm Bull 25:743-747 

  2. Chahal DS. 1985. Solid-state fermentation with Trichoderma reesei for cellulase production. Appl Environ Microbiol 49:205-210 

  3. Chang HK. 2003. Effect of processing methods on the saponin contents of Panax ginseng leaf-tea. Korean J Food & Nutr 16:46-53 

  4. Choi JE, Nam KY, Li X, Kim BY, Cho HS, Hwang KB. 2010. Changes of chemical compositions and ginsenoside contents of different root part of ginsengs with processing method. Korean J Medicinal Crop Sci 18:118-125 

  5. Kim AJ, Han MR, Joung KH, Cho JC, Park WJ, Han CW, Chang KH. 2008. Physiological evaluation of Korea ginseng, Deoduk and Doragi pickles. Korean J Food & Nutr 21:443-447 

  6. Kim BH, Lee SY, Cho HJ, You SN, Kim YJ, Park YM, Lee JK, Baik MY, Park CS, Ahn SC. 2006. Biotransformation of Korean Panax ginseng by pectinex. Chem Pharm Bull 29:2472-2478 

  7. Ko SR, Suzuki Y, Suzuki K, Choi KJ, Cho BG. 2007. Marked production of ginsenosides Rd, F2, Rg3, and Compound K by enzymatic method. Chem Pharm Bull (Tokoy) 55:1522-1527 

  8. Kwon OS, Chung YB. 2004. Solubilization of IH-901, a novel intestinal metabolite of ginseng saponin, in aqueous solution. J Kor Pharm Sci 34:358-391 

  9. Park CS, Yoo MH, Noh KH, Oh DK. 2010. Biotransformation of ginsenosides by hydrolyzing the sugar moieties of ginsenosides using microbial glycosidases. Appl Microbiol Biotechnol 87:9-19 

  10. Quan LH, Cheng LQ, Kim HB, Kim JH, Son NR, Kim SY, Jin HO, Yang DC. 2010. Bioconversion of ginsenoside Rd into Compound K by Lactobacillus pentosus DC101 isolated from Kimchi. J Ginseng Res 34:288-295 

  11. Quan LH, Liang Z, Kim HB, Kim SH, Kim SY, Noh YD, Yang DC. 2008. Conversion of ginsenoside Rd to Compound K by crude enzymes extracted from Lactobacillus brevis LH8. J Ginseng Res 32:226-231 

  12. Saiki I. 2003. Anti-metastatic effect of ginseng saponins and its molecular mechanism. J Ginseng Res 27:151-157 

  13. Seidl V, Seibel C, Kubicek CP, Schmoll M. 2009. Sexual development in the industrial workhorse Trichoderma reesei. Proc Natl Acad Sci USA 106:13909-13914 

  14. Vensisetty RK, Ciddi V. 2003. Application of microbial biotransformation for the new drug discovery using natural drug as substrates. Curr Pharm Biotechnol 4:153-162 

  15. Yoo MH, Yeom SJ, Park CS, Lee KW, Oh DK. 2011. Production of aglycon protopanaxadiol via Compound K by a thermostable $\beta$ -glycosidase from Pyrococcus furiosus. Appl Microbiol Biotechnol 89:1019-1028 

  16. Zhu YL, Huang W, Ni JR, Liu W, Li H. 2010. Production of diosgenin from Dioscorea zingiberensis tubers through enzymatic saccharification and microbial transformation. Appl Microbiol Biotechnol 85:1409-1416 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

BRONZE

출판사/학술단체 등이 한시적으로 특별한 프로모션 또는 일정기간 경과 후 접근을 허용하여, 출판사/학술단체 등의 사이트에서 이용 가능한 논문

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로