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초록
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$\beta$-glucan은 포도당으로 이루어진 고분자 물질이며 진균, 세균, 식물등 자연계에 널리 분포되어있다. $\beta$-glucan은 각각의 생물에 있어서 생물학적인 기능을 발휘할 뿐 ...

$\beta$-glucan은 포도당으로 이루어진 고분자 물질이며 진균, 세균, 식물등 자연계에 널리 분포되어있다. $\beta$-glucan은 각각의 생물에 있어서 생물학적인 기능을 발휘할 뿐 아니라 생체 방어계의 자극 작용에 있어서의 중요한 역할과 화장품 산업의 중요한 소재 라는 사실로부터 많은 관심을 끌고 있다. 특히 효모로부터 얻어지는 $\beta$-glucan은 효모의 세포벽의 가장 풍부한 다당류로서, 인체내에서 매크로파아지를 활성화시켜 면역 시스템을 강화시키는데 중요한 역할을 하며, 자외선으로 인한 피부의 손상을 방지 또는 치료하고 피부의 상처치료에도 크게 효과가 있다고 알려져 있다. 본 연구는 여러 효모 균주로부터 $\beta$-glucan을 많이 함유하는 균주를 선별하고, 고농도 배양에 의해 많은 양의 $\beta$-glucan을 포함하는 효모를 대량으로 배양한 후, 효율적인 분리정제과정을 거쳐 높은 순도의 $\beta$-glucan을 대량으로 생산하는 데 그 목적이 있다.
세포벽의 성분조성은 효모의 종류에 따라 다르지만 각 세포벽을 이루는 각 성분의 양은 배양조건과 세포의 성장단계에 따라서도 다르다. 연구를 수행하기 위하여 먼저 $\beta$
-glucan을 많이 포함하리라 기대되는 여러 효모 균주의 $\beta$-glucan 함유량을 $\beta$
-glucan을 분해하는 효소인 $\beta$-glucanase, $Glucanex^{\textregistered}$ 200G를 사용하여 저항성의 정
도를 조사하였으며 그 정도 차이에 따라 $\beta$-glucan 상대적 함량을 측정할 수 있음을 확인하였다. Saccharomyces cerevisiae로부터 $\beta$-glucan의 대량생산을 위하여, 세포벽의 $\beta$-glucan 함량에 미치는 배양액의 조성과 배양 환경인자의 영향에 대하여 고찰 하였으며, 회분식 및 연속식 배양 결과 early stationary phase와 낮은 성장속도에서 각각 세포벽의 $\beta$-glucan 함량이 높은 것으로 나타났다. 유가식 배양을 통하여 높은 $\beta$-glucan을 함량을 갖는 효모 균주를 고농도로 배양하여 회분식 배양시 얻을 수 있는 $\beta$-glucan의 3배 이상이 되는 $\beta$-glucan을 생산하였다. 효모를 완전히 파쇄한 후 추출공정을 거친 후 DEAE 및 ConA 크로마토그래피 결과 높은 순도의 정제된 $\beta$
-glucan을 얻을 수 있었다.
본 연구 수행결과 확인된 $Glucanex^{\textregistered}$ 200G를 이용한 $\beta$-glucan 함량 높은 균주의 선별방법과 얻어진 배양공정에 대한 결과는 화장품산업에서 인간의 피부보호와 치료에 널리 사용될 수 있는 원료 물질이며, 인체내의 면역체계를 강화시키는 물질중의 하나로 건강보조제로 사용되는 효모 유래 $\beta$-glucan을 대량으로 생산하는 공정을 상용화 하는데 크게 기여할 것으로 사료된다.

Abstract
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$\beta$-glucan is a polymeric compounds composed of glucose and can be obtained from bacteria, fungi, and plants. ...

$\beta$-glucan is a polymeric compounds composed of glucose and can be obtained from bacteria, fungi, and plants. $\beta$-glucan has been known to play an important role in immune system that protects the body against viral, bacterial, and fungal infections, tumors, radiation effects, and stress-related immunosuppression. It also has potent antioxidant properties and free radical scavenging capabilities and has been shown to actually increase the effectiveness of antibiotics, as well as reduce LDL cholesterol. Especially the $\beta$-glucan of yeast cell wall is more effective compared to the $\beta$-glucan from other sources. The objective of this research is to mass-produce $\beta$-glucan, biologically active compound, with high purity by cultivating yeast with high $\beta$-glucan content using high cell density cultivation.
We investigated various yeast strains and cultivated Saccharomyces cerevisiae under different conditions for higher cellular content of $\beta$-glucan. To estimate the $\beta$-glucan content of yeasts, the sensitivity of cell walls of various yeast strains by $\beta$-glucanase ($Glucanex^{\textregistered}$ 200G) was tested. The effects of various media components were investigated by using shake flask cultures and batch fermentations. From batch cultivation and continuous cultivation it was found that the $\beta$-glucan content of cell wall was highest at early stationary phase and at low dilution rates. Mass-production of cells containing high content of $\beta$-glucan was carried out by fed-batch cultivation with adding glucose. Highest $\beta$-glucan content was obtained when 1.5 times concentrated medium was used and as high as 3 times the $\beta$-glucan content that could be obtained from batch cultivation was obtained. Highly purified $\beta$-glucan was produced by several extraction steps followed by DEAE ion-exchange chromatography and ConA chromatography after cell disruption.
The $\beta$-glucan content estimation method by cell viability measurement after $Glucanex^{\textregistered}$ 200G treatment and information regarding to $\beta$-glucan production processes obtained from the research will be useful for the development of the processes for the production of highly purified $\beta$-glucan that is used for raw materials for cosmeceuticals and health foods for the activation of body immune systems.

목차
Contents
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• Ⅰ. 연구계획 요약문...3
• 1. 국문요약문...3
• Ⅱ. 연구결과 요약문...4
• 1. 국문요약문...4
• 2. 영문요약문...5
• Ⅲ. 연구내용...6
• 1. 서론...6
• 2. 연구방법 및 이론...7
• 3. 결과 및 고찰...10
• 4. 결론...19
• 5. 인용문헌...20

참고문헌

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