리그닌 분해효소의 생산은 나선형 리본이 있는 새로운 형태의 회전식 통풍관 생물 반응기(RTB)를 사용하여 느타리(Pleurotus ostreatus) No.42에 의해 실시하였다. 락게 이즈(laccase)의 최대 생산량은 배양 3일 후 약 8,200 U/ bioreactor 수준에 도달한 후 감소하였다. 반면에, 망간퍼 옥시데이즈(MnP)의 최대 생산은 6일 배양 후 약 8,400 U/bioreactor의 수준에 도달하였다. 그러나 이 발효조에서 리그닌퍼옥시데이즈(LiP)는 검출되지 않았다. 그 결과 회전식 통풍관 생물 반응기(RTB)가 리그닌 분해효소를 대규모 생산을 위해 성공적으로 생산할 수 있음을 보여주었다. 이 발효기에서 망간퍼옥시데이즈의 정제 과정은 Sepharose CL-6B, Superdex 75 prep grade 및 Mono-Q에 대한 크로마토그래피를 포함하여 정제하였다. 이 주요 효소는 sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide 겔 전기영동(SDS-PAGE)에서 분자량 36,400, pI 3.95의 등전점(IEF)으로 각각 확인되었다. 이 발효기의 주요 효소 N-말단 서열은 정치 및 진탕배양과 같은 다른 배양조건에서 보고된 MnP3 효소와 동일하였다.
Carbon-based magnetic nanostructures in several instances have resulted in improved physicochemical and catalytic properties when compared to multi-wall carbon nanotubes (MWCNTs) and magnetic nanoparticles. In this study, magnetic MWCNTs with a structure of NixZnxFe2O4/MWCNT as peroxidase mimics were fabricated by the one-pot hydrothermal method. The structure, composition and morphology of the nanocomposites were characterized with X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy and transmission electron microscopy. The magnetic properties were investigated with a vibrating sample magnetometer. The peroxidase-like catalytic activity of the nanocomposites was investigated by colorimetric and electrochemical tests with 3,3´,5,5´-tetramethylbenzidine (TMB) and H2O2 as the substrates. The results show that the synthesis of the nanocomposites was successfully performed. XRD analysis confirmed the crystalline structures of the NixZnxFe2O4/ MWCNT nanohybrids and MWCNTs. The main peaks of the NixZnxFe2O4/MWCNTs crystals were presented. The Ni0.25Zn0.25Fe2O4/MWCNT and Ni0.5Zn0.5Fe2O4/MWCNT nanocatalysts showed nearly similar physicochemical properties, but the Ni0.5Zn0.5Fe2O4/MWCNT nanocatalyst was more appropriate than the Ni0.25Zn0.25Fe2O4/MWCNT nanocatalyst in terms of the magnetic properties and catalytic activity. The optimum peroxidase-like activity of the nanocatalysts was obtained at pH 3.0. The Ni0.5Zn0.5Fe2O4/MWCNT nanocatalyst exhibited a good peroxidase-like activity. These magnetic nanocatalysts can be suitable candidates for future enzyme-based applications such as the detection of glucose and H2O2.
감국(Dendranthema indicum)의 환경조건에 따른 개화기의 초장, 개화소요일수, 카로티노이드 함량 및 peroxidase 활성을 고랭지(대관령, 표고 800m)와 평난 지(강릉, 표고 20m)의 노지와 온실에서 각각 비교하여 원예화 개발 가능성을 검토하였다. 환경조건에 따른 광 량은 고랭지 노지 > 평난지 노지 > 고랭지 온실 > 평난지 온실 순으로 감소하였다. 고랭지의 노지에서는 UV A와 UV B의 세기가 22.4, 3.02W·m-2로 평난지 노지의 19.9, 2.24W·m-2보다 각각 12.6, 34.8% 더 강했다. 감국의 초장은 평난지의 온실조건에서 가장 컸 으나 개화는 고랭지의 노지에서 가장 빨랐다. 감국 꽃 의 주요 색소인 카로티노이드는 고랭지의 온실에서 60.9OD·g-1으로 가장 많았다. 그러나 peroxidase 활성 은 평난지의 온실에서 자란 식물체에서 5.72unit·mg-1 protein 가장 높았다.
도마도 과실의 감압저장에 관한 연구의 일환으로 도마도 과실의 추숙, 노화 현상을 효소적인 면에서 관찰하고자, 퍼옥시다제의 활성 변화, 동위효소의 유무, 그리고, 이에 따른 과실내의 저장물질의 변화를 조사한 결과는 다음과 같다. 도마도 퍼옥시다제의 활성은 가용성구분, 세포벽구분, 미토콘드리아구분, 리보조옴구분의 순으로 강하게 나타났으며, 그 중 가용성과 세포벽구분의 활성이 95% 이상을 차지하고 있었다. 도마도의 추숙, 노화에 따라 퍼옥시다제의 활성은 감소하였으며 상온저장()에 비해, 저온저장()이 전반적으로 활성이 높았으며, 그 감소 경향은 유사하였다. 상압에 비해 감압구의 활성이 높았으며, 감압구 중에서도 380Torr.구가 570Torr.구에 비해 높은 활성을 보였다. 저장중 가용성(soluble), 가용화성(Solubilized), 퍼옥시다제의 전기영동 패턴(electrophoresis pattern)의 변화를 관찰한 바 3 - 4 종의 동위효소(isoenzyme)가 관찰되었으며 저장중 전기영동상의 변화가 인정되었다. 감압에 따른 저장중 일반성분의 변화는, 저온구와 상온구에 있어서, 온도에 의한 영향이 전반적으로 많이 나타나서 상온구 보다 저온구가 저장효과가 좋은 것으로 나타났고, 압력에 의한 영향도 다소간 나타내어 570Torr.구보다 380Torr.구의 저장 효과가 좋았으며, 이상의 두가지 사실을 종합해 볼때, 저온 380Torr.구가 저장효과가 가장 좋은 것으로 나타났다. 가용성 퍼옥시다제는 밴드B가 저장초기에 있었으나 저장 6일 경에 소실되었으며 밴드A는 가용화시킨 퍼옥시다제의 경우와 거의 같은 경향이었으며, 밴드는 저장시일이 경과할수록 전반적으로 약간 모여드는 경향이었다.
Cercospora kikuchii에 의해서 발병된 대두종자의 부패균에 대한 획득저항성기작을 구명코자 본 연구를 실시하였다. 1. 대두의 건전종자, 자연열개종자, 인위적 상처종자 및 자반병 감염종자재의 전단백질 함량에는 차이가 없었으나 peroxidase활성도는 감염종자에서 월등히 높았다. 2. 대두의 건전종자와 자반병 감염종자의 종피 및 자엽내의 단백질함량에는 큰 차이가 없었으며 peroxidase활성도는 자엽에서는 차이 가 없었으나 종피에서 건전한 종피보다 자반병에 감염된 종자가 2.5배 정도 높은 활성도를 보였다. 3. Polyphenol oxidase는 대두의 건전종자의 자반병 감염종자 모두 활성도가 너무 낮아 측정할 수 없었다. 4. 전기영동에 의한 peroxidase isozyme pattern은 건전종자와 감염종자간에 차이가 없었다. 5. 자반병에 대한 저항성기작은 자반병균에 의하여 대주종피 자체내에서 생화학적 방어기작이 더욱 활성화 하였으며 peroxidase활성도의 증가는 병원균에 대한 반응으로 사료된다.
옥수수 식물체에 녹병 (Puccinia sorghi)이 감염된 상태와 비감영상태하에서 Peroxidase(Px) activity(활동)를 좌우하는 견전인자의 행동을 규명하기 위해 5개의 선발된 자식계통과 이들사이에 가능한 10개의 (잡종 제일세대)을 갖고 Px의 활동에 관한 유전분석 시험을 실시해 본 결과 다음의 결론을 얻었다. 1. 이용한 5개 자식계통과 10개의 사이의 Px활동은 크게 달랐다. 2. 수개의 유전인자에 의해서 좌우되는 일반저항성정도 와 Px활동은 일치되지 않았다. 상가적 유전인자에 의해 좌우되는 높은 일반저항성 계통 CM105는 높은Px의 활동을 보였으나, 다른 저항성계통 Oh545는 낮은 Px의 활동을 보였다. 3. 녹병감염과 비감염상태하에서의 Px의 활동은 수병균접종후 2일때는 차이가 없었으나 접종후 8일때는 감염식물체에서 유의차를 보이는 높은 Px활동이 측정되었다. 4. 옥수수에 있어서 Px의 활동을 좌우하는 유전인자는 상가적작용을 주로 일으키는 GCA(일반조합능력)효과에 의하고, 비상가유전인자에 의한 SCA(특수조합능력)효과는 비교적 낮았다. 5. 우성 단인자 저항성에 의해서 좌우되는 특수저항성 유전인자 보유한 식물체는 저항성 유전인자를 보유하지 않는 이병성 식물체에 비해서 높은 Px의 활동을 보였다. 이는 12개의 밝혀진 Px중 주로 와 의 증가에 기인한다. 6. 본 시험에서 얻어진 옥수수의 녹병저항성과 관련한 Px의 활동은 단 특수성저항성 유전인자인 경우에만 타 작물에서 얻은 시험결과와 유사한 점이 있다.
찰벼 4품종을 두 온도조건(저온; 15℃, 대조; 25℃)에서 왕겨의 유무에 따라(정조 및 현미) 발아특성을 조사한 결과, 현미 발아율은 품종간 차이가 없었으나 정조 발아율은 저온 에서 품종간 차이가 컸다. 종자를 침윤시키면 온도나 왕겨 의 유무에 관계없이 수분이 급격히 증가하다가 30%에서 더 이상 증가하지 않고 정체하는데 이때 정체기에 도달하는 시 간은 온도가 높을수록, 정조보다 현미가 빨랐다. 그러나 수 분정체기에 도달하는 시간은 품종간 차이가 있고 저온에서 차이가 컸다. 수분흡수시간은 발아율, 발아세, 발아속도, 평 균발아일수와 모두 높은 부의 상관을 보여 초기 수분흡수시 간이 빠를수록 발아를 촉진하는 것으로 나타났다. 침윤 24 시간 뒤 guaiacol peroxidase활성은 처리 및 품종간에 큰 차 이를 나타냈으며 발아세와 발아속도와 정의 상관이 있었으 나 최종발아율과는 상관이 낮았다. Catalase활성은 발아율, 발아속도 등과 상관이 매우 낮았으며, 용해성 단백질함량 및 maltose농도도 발아특성과 상관이 낮았다. 종자활력검사 (TTC활력검사)와 표준발아율검사(25℃)에서 발아율이 높 더라도 정조는 저온에서 품종간 발아율의 변이가 커 종자활력검사만으로 발아율을 예측하기 힘들었다. 따라서 초기의 종자활력은 TTC검사와 guaiacol peroxidase활성을 함께 고 려하는 것이 더 정확한 것으로 생각된다. 또 품종간 발아율 의 변이를 줄이고 발아속도를 높혀 균일한 발아를 유도하기 위해서는 적정범위에서 가능한 온도를 높혀 수분흡수를 촉 진시켜야 한다.
벼 품종 서해벼, 화성벼, Shoa-Nan-Tsan, Lenkwang, 백양벼 및 Newbonnet을 공시하여, 벼 종자를 토심 2.5cm 깊이로 파종하여 출아할 때까지 발아와 출아의 2과정으로 나누어 발아와 출아까지 소요일수을 조사하였고 발아시는 amylase 활성을, 출아시는 초엽과 1엽의 길이와 세포의 크기 및 peroxidase활성을 항온조건의 27와 17℃ , 변온조건의 24/10℃ 의 조건에서 조사, 측정하여 온도에 대한 반응을 검토하였다. 1. 발아소요일수와 출아소요일수는 공시 품종 모두 27℃ 에서는 큰 차이를 보이지 않았으나, 17℃ 와 24/10℃ 에서는 27℃ 에 비하여 소요일수가 길어졌고 품종간 차이를 보였다. 17℃ 와 24/10℃ 의 조건에서 발아소요일수보다 출아소요일수가 더 길어졌는데 24/10℃ 보다 17℃ 에서 일수가 많이 소요되었다. 2. 초엽의 길이는 복토심과 비슷하였으나, 17℃ 와 24/10℃ 에서는 초엽의 길이가 감소되고 대신 1엽이 신장하여 출아하는 경향을 보였으며 품종간 차이가 있었다. 서해벼, 화성벼 및 New-bonnet은 온도에 따른 초엽장의 차이를 보이지 않았으나 백양벼는 온도에 대한 반응이 뚜렷하였다. 초엽과 1엽의 표피세포의 크기는 온도에 따라 길이와 폭의 반응이 상이하였다. 27℃ 에 비하여 17℃ 와 24/10℃ 에서는 세포길이는 감소한 반면 폭은 증가하였다. 3. 경엽부의 peroxidase 활성은 17℃ 와 24/10℃ 의 조건에서 증가하였는데, Shoa-Nan-Tsan과 Newbonnet은 증가폭이 적었다. Peroxidase 활성과 1엽의 세포 폭과 정의 상관관계를 보였을 뿐, 다른 것과는 유의적인 관계를 보이지 않았다. 4. 발아시 amylase 활성은 온도가 낮을수록 감소하였고, 품종별로는 27℃ 에서는 Shoa-Nan-Tsan과 Lenkwang이, 17℃ 에서는 Lenkwang이, 그리 고 24/10℃ 에서는 Shoa-Nan-Tsan과 Lenkwang이 가장 높았으며 백앙벼는 3 온도 조건 모두에서 활성이 낮았다. 발아소요일수와 amylase 활성과는 유의적인 정의 상관관계를 보였다.