본 실험에서는 외인성 효소 첨가제 및 혼합 세균 배양을 통한 고상발효(Solid-state fermentation, SSF)가 채종박(Rapeseed meal, RSM)의 체외건물소화율(In vitro dry matter digestibility, IVDMD) 및 단쇄지방산(Short chain fatty acid) 생성에 미치는 영향을 조사하기 위해 수행되었다. 외인성 효소 칵테일(첨가 및 미첨가) 및 RSM에 대한 SSF(발효 및 비발효)를 나타내는 2 x 2 요인 설계가 적용되었다. 3-step 돼지 소화율 모델을 적용하여 채종박의 건물 소화율을 분석하였으며, 72시간 대장발효 후 상층액을 수집하여 단쇄지방산 생성량을 분석한 후 칼로리 단위로 변환하여 가소화에너지 소화율을 분석하였다. 소장 (IVDMDh) 및 전장 (IVDMDt) 건물소화율에서는 고상발효된 채종박이 더 높게 나타났다 (각각 p < 0.01). 마찬가지로, 외인성 효소 첨가제 처리구에서 채종박의 소장 소화율(IVDMDh)이 증가하는 경향을 나타냈다(p = 0.06). Acetic acid 및 butyric acid의 생산은 대조구에 비해 고상발효 처리 시 유의하게 더 생산되었으며 (각각 p < 0.01), 이는 총 단쇄지방산의 생산 증가 경향을 나타냈다(p = 0.09). 에너지 소화율에서는 채종박의 고상발효 및 외인성 효소제 첨가가 유의적으로 높게 나타났다 ( p < 0.01). 그러므로 채종박의 고상발효 처리는 단백질 이용성을 비롯한 영양적 가치를 향상시키는데 효과적이라고 사료된다.

The effects of ultrasound and enzyme treatments on reducing sugar production from Korean 6-row barley Dahyang during the mashing process of brewing were studied. The concentration of reducing sugar produced by the traditional method was 41.5 mg/mL. The treatment of both the ultrasound at 400 W and amyloglucosidase (0.1 U/mL) increased the reducing sugar concentration produced in the mashing process by 15% compared to the traditional method. In addition, both treatments reduced the total mashing time from 115 min to 70 min. The combination of ultrasound and amyloglucosidase treatment increased the reducing sugar production yield by 17% during mashing, in comparison with the traditional method.

강원도 원주일원의 토양에서 분리한 Streptomyces sp. SK-862 균주는 단백질 분해효소인 트립신에 대하여 강한 저해작용을 하는 물질을 생산하였다. 저해물질의 정제는 n-butanol 용매로 추출한 후 합성수지인 Amberite XAD로 흡착하였으며 ODS-HP-LC, GPC HPLC 순으로 정제하였다. 정제된 물질은 pH 2-10에서 안정하였으며 80℃에서 60분간 온도 처리하였을 때에는 65%가 실활되었다. 물, 메탄올, 에탄올, 부탄올에는 잘 용해되었으나 비극성용매인 클로로포름, 에틸아세테이트에는 녹지 않았다. TLC에서의 R_f값은 n-butanol : methanol : water(5 : 3 : 1 v/v)의 용매에서 0.56, ethanol : ammonium hydoxide : water(8 : 1 : 1 v/v) 0.23이였다. 자외선 흡수스펙트럼 조사에서는 259nm에서 최대흡광도를 보였으며, 당 반응은 검출되지 않았으나 닌히드린과 반응하였다.

본 연구는 단백질 분해효소 저해물질을 탐색하고자 방선균을 선택적으로 분리할 수 있는 colloidal chitin 고체배지를 사용하여 강원도 원주 일원의 토양에서 Streptomyces sp. SK-862를 선별하여 배양여액으로부터 단백질 분해효소 저해물질을 분리하였다. 최적의 배양온도와 초기 pH는 각각 28℃와 8.5이었다. 가장 적합한 배지조성은 1.5% glucose, 0.5% peptone, 0.1% K_2HPO_4, 0.05% CaCO_3이었으며, 60시간 동안 진탕 배양하였을 때 저해물질 생산이 최대가 되었다.

수집한 장류 시료에서 분리한 균주들을 CMC를 함유하는 배지에 접종하여 섬유소 분해 활성이 우수한 4-1 균주를 선발하였다. 4-1 균주의 16S rRNA 염기서열을 분석한 결과, B. subtilis로 동정되었다. B. subtilis 4-1의 효소생산을 위한 최적 배양조건은 탄소원으로 1.0% soluble starch와 질소원으로 0.1% yeast extract를 첨가하여 45℃에서 24시간 배양하였을 때로 나타났다. 최적 배양 pH를 조사한 결과, pH 5.0～9.0에서 cellulase 효소활성이 높았다. B. subtilis 4-1의 조효소 특성은 효소반응의 최적 pH가 pH 9.0, 반응온도는 60℃에서 효소활성이 가장 높았으며, 20～90℃ 온도에서 60분간 열처리시 효소 활성이 80%이상 유지되었다. 따라서 B. subtilis 4-1에 의해 생산되는 cellulase는 내알칼리성 효소로 추정되며, 높은 열에도 안정한 것으로 나타났다. B. subtilis 4-1이 생산하는 cellulase는 CMC에 가장 높은 효소활성을 나타내었으며 avicel과 pNPG에서도 활성을 보여 복합효소로 생각된다.

We evaluated the inhibitory effects of extracts and components of Geranium thunbergii on aldose reductase (AR) and galactitol formation in rat lenses with high levels of galactose as a part of our ongoing search of natural sources for therapeutic and preventive agents for diabetic complications. The inhibitory effects of water, methanol and ethanol extracts of G. thunbergii on rat lens AR (RLAR) were determined. Comparing inhibitory effects of various solvent extracts, ethanol extract showed RLAR inhibitory activity (IC50 values, 5.24 and 6.39μg/ml, respectively). The ethanol extract was fractionated to chloroform, ethyl acetate and water. Of these, the ethyl acetate fraction from ethanol extract of G. thunbergii exhibited RLAR inhibitory activity (IC50 value, 2.64μg/ml). In order to identify the bioactive components of ethyl acetate soluble fraction of ethanol extract from G. thunbergii, eight compounds, namely gallic acid (1), protocatechuic acid (2), p-hydroxybenzoic acid (3), brevifolin carboxylic acid (4), geraniin (5), ellagic acid (6), kaempferol-3-O-arabinofuranosyl-7-O-rhamnopyranoside (7), kaempferitrin (8) were isolated. The isolates were subjected to in vitro bioassays to evaluate their inhibitory activity on RLAR and galactitol formation in rat lenses. The ellagic tannins (5, 6) and flavonoid (7) exhibited strong inhibitory effects on RLAR. Also, these three compounds (5, 6 and 7) suppressed galactitol accumulation in rat lens under high galactose conditions, demonstrating the potential to prevent galactitol accumulation exo vivo. These results suggest that the extracts and components of G. thunbergii are a promising agent in the prevention or treatment of diabetic complications.