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산가수 분해법에 의한 레반 올리고당의 제조 및 유산군 생육촉진 효과 연구
Preparation Of levan Oligosaccharides by Acid Hydrolysis and It Application in Growth of lactic Acid-producing Bacteria

강태호   (경희대학교 생명과학부 식품공학전공UU0001575  ); 정성제   (경희대학교 생명과학부 식품공학전공UU0001575  ); 강순아   (경희대학교 동서의학대학원UU0001575  ); 강기효   (경희대학교 동서의학대학원UU0001575  ); 장은경   (한국생명공학연구원 (주)리얼바이오텍CC0186997  ); 김승환   (한국생명공학연구원 (주)리얼바이오텍CC0186997  ); 김철호   (한국생명공학연구원 (주)리얼바이오텍CC0186997  ); 이상기   (한국생명공학연구원 생물공정연구실CC0186997  ); 전억한   (한국생명공학연구원 생물공정연구실CC0186997  );
  • 초록

    산가수분해법과 칼럼크로마토그라피법을 이용하여 레반 올리고당과 저분자량 레반을 생산하였다. 레반에 대한 산가수분해반응은 시간의존적으로 비례적으로 진행되었으며, 다른 미생물 유래의 레반을 사용시에도 동일한 결과를 나타내었다. 레반 올리고당의 제조를 위한 최적화된 조건은 5% 레반을 0.38 M 황산, 95 $^{\circ}C$ , 4분간 처리하였을 때였으며, 최종생산물로 중합도 3-6의 레반 올리고당을 얻었다. 생성된 레반을 올리고당을 탄소 원으로 이용하여 두 젖산 생성균주(Lactobacillus plantaurm KCTC 3104와 Pedioccccus pentosaceus KCTC3507)의 생장배지에 첨가하고 레반 자체를 첨가한 배지와 비교시, 뚜렷한 생육촉진효과와 pH 감소효과가 나타났다.


    Levan oligosaccoharides and low molecular weight levin were produced from levin by acid hydrolysis and following column chromatography. Levan hydrolysis was progressed proportionally as increased incubation time. In terms of levan hydrolysis reaction, no differences were found from the sources of levan. Optimum hydrolysis conditions for the formation of levan oligosaccharides were, 0.38 M H $_2$ S0 $_4$ ; and incubation at 95 $\^{C}$ for 4 min. The purified products were determined as the mixture of oligosaccharides (degree of polymerization (DP) of 3-6), Two of lactic acid-producing bacteria, Lactobacillus plantarum KCTC 3104 and Pediococcus pentosaceus KCTC 3507, were studied in vitro for their ability to metabolize levin oligosaccharides. Apparently, the growth of both cells were increased by levin oligosaccharide diet, compared with those of levan diets, suggesting that levan oligosaccharides may be beneficial in selectively growth of lactic acid-producing bacteria.


  • 주제어

    lactic acid-producing bacterial .   levan .   levan oligosaccharides.  

  • 참고문헌 (12)

    1. Modulation of Bacillus amyloytic enzymes and production of branched oligosaccharides , Cheong, T. K.;T. J. Kim;M. J. Kim;Y. D. Choi;I. C. Kim;J. W. Kim;K. H. Park;K. H. Park(ed);J. Robyt(ed);Y. D. Choi(ed) , Enzymes for Carbohydrate Engineering / v.,pp.,
    2. Selected indigestible oligosaccharides affect large bowle mass, cecal and fecal short chain fatty acids pH and microflora in rat , Campbell, J. M.;G. C. Fashey;B. W. Wolf , J. Nutr. / v.127,pp.130-136,
    3. Increase in cell perme abillity to a cytotoxic agent by the polysaccharide levan , Leibovici, J.;Y. Stark , Cell Mol. Biol. / v.31,pp.337-341,
    4. Levan , Rhee, S. K.;K. B. Song;C. H. Kim;B. S. Park,E. K. Jang;K. H. Jang;V. Erick(ed);D. B. Sophie(ed);S. Alexander(ed) , Biopolymers / v.5,pp.,
    5. Substrate specificity and suitable affinities offructofuranosidase from Bifidobacterium adolescentis G1 , Muramatsu, K.;S. Onodera;M. Kikuchi;N. Shiomi , Biosci. Biotechnol. Biochem. / v.58,pp.1642-1645,
    6. Metabolization of -(2,6)-linked fructose-oligosaccharides by different bifidobacteria , Marx, S. P.;S. Winkler;W. Hartmeier , FEMS Microbiol. Lett. / v.182,pp.163-169,
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    10. Novel polyethylene glycol/levan aqueous two-phase system for protein partitioning , Chung, B. H.;W. K. Kim;K. B. Song;C. H. Kim;S. K. Rhee , Biotech. Tech. / v.11,pp.327-329,
    11. Short-chain fatty acids and human colonic function: role of resistant starch and nonstarch polysaccharides , Topping, D.;P. M. Clifton , Psysiological Reviews / v.81,pp.1031-1064,
    12. Physiological effects of levan oligosaccharide on growth of intestinal microflora , Kang, S. K.;S. J. Park;J. D. Lee.;T. H. Lee , J. Kor. Soc. Food Sci. Nutr. / v.29,pp.35-40,
  • 이 논문을 인용한 문헌 (2)

    1. Kim, Ji-Eun ; Lee, Sam-Pin 2010. "Evaluation of Radical Scavenging Activity and Physical Properties of Textured Vegetable Protein Fermented by Solid Culture with Bacillus subtilis HA According to Fermentation Time" 한국식품영양과학회지 = Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition, 39(6): 872~879     
    2. Kim, Ji-Eun ; Whang, Key ; Lee, Sam-Pin 2012. "Physicochemical Properties of Dextran Produced by Leuconostoc mesenteroides SM according to Concentration of Yeast Extract and its Modulation of Rheological Properties" 한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology, 44(2): 216~223     

 저자의 다른 논문

  • 정성제 (15)

    1. 1996 "Enzymatic Sorbitol Production with Zymomonas mobilis Immobilized in k-Carrageenan" Journal of microbiology and biotechnology 6 (1): 36~42    
    2. 1999 "저장 온도에 따른 Photobacterium phosphoreum의 Viability와 Bioluminescene" 한국생물공학회지 = Korean journal of biotechnology and bioengineering 14 (5): 523~527    
    3. 1999 "저장 온도에 따른 고정화 Photobacterium phosphoreum의 Bioluminescence 안정성의 변화" 한국생물공학회지 = Korean journal of biotechnology and bioengineering 14 (1): 91~95    
    4. 1999 "Photobacterium phosphoreum의 중금속에 대한 반응성" 한국생물공학회지 = Korean journal of biotechnology and bioengineering 14 (3): 342~350    
    5. 2000 "독성물질 농도에 따른 Photobacterium phosphoreum의 bioluminescence 변화" 산업미생물학회지 = Korean journal of applied microbiology and biotechnology 28 (1): 45~51    
    6. 2000 "Photobacterium phosphoreum의 생체발광 유지도에 관한 연구" 산업미생물학회지 = Korean journal of applied microbiology and biotechnology 28 (2): 117~123    
    7. 2000 "Photobacterium phosphoreum을 고정화하기 위한 Carboxymethylcellulose Sodium Salt [CMC] 담체의 이용성 연구" 한국생물공학회지 = Korean journal of biotechnology and bioengineering 15 (1): 49~54    
    8. 2001 "Burkholderia[Pseudomonas] cepacia의 황 산화 특성 및 황화 수소 제거" 한국생물공학회지 = Korean journal of biotechnology and bioengineering 16 (5): 466~473    
    9. 2003 "김치로부터 분리한 유산균과 효모 혼합 발효액의 제빵 최적화" 한국조리학회지 = The Korean journal of culinary research 9 (3): 130~140    
    10. 2004 "약용 식물 추출물의 항산화 활성 검색" 한국응용생명화학회지 = Journal of the Korean Society for Applied Biological Chemistry 47 (1): 135~140    
  • 강순아 (19)

  • 장은경 (2)

  • 김승환 (2)

  • Kim, Chul-Ho (14)

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