Phylogenetic and Chemical Analyses of Cirsium pendulum and Cirsium setidens Inhabiting Korea

Sun Kyun Yoo(유선균),Young-Min Bae(배영민) 한국생명과학회 2012 생명과학회지 Vol.22 No.8

국내에 자생 중인 큰엉겅퀴(Cirsium pendulum)를 강원도의 홍천, 원주, 평창, 양양 및 경기도 가평과 충청북도의 충주에서 채취하고, 고려엉겅퀴(Cirsium setidens)를 강원도의 태백 및 경상북도의 봉화에서 채취하였다. 채취된 식물들의 genomic DNA를 분리하여서 18S rDNA, ITS1, 5.8S rDNA, ITS2 및 28S rDNA의 일부를 증폭하고, 그 염기서열을 분석하였다. 이렇게 얻어진 염기서열을 GenBank에 등록하고, 서로 비교해 보았다. 그 결과 큰엉겅퀴는 6개체 모두에서 18S rDNA 및 5.8S rDNA의 염기서열은 서로 완전히 일치하고 있으나, ITS1과 ITS2의 염기서열에서는 약간의 차이를 보였다. 고려엉겅퀴의 경우에는 18S rDNA, ITS1 및 ITS2에서 2개체가 서로 비교적 큰 차이를 보였다. 일본의 홋카이도에서 채취된 큰엉겅퀴와 중국의 안휘성에서 채취된 엉겅퀴(Cirsium japonicum)를 포함하여서 ITS1과 ITS2 염기서열을 비교한 결과, 엉겅퀴, 큰엉겅퀴, 고려엉겅퀴는 확연하게 서로 다른 그룹을 형성하는 것으로 나타났다. 또한 채취된 큰엉겅퀴 및 고려엉겅퀴들의 silymarin 함량을 분석해 본 결과, 모두에서 그 함량이 2 mg/ml가 넘는 것으로 나타났다. 따라서 엉겅퀴뿐만 아니라 큰엉겅퀴나 고려엉겅퀴도 여러 가지 약리작용을 가진 것으로 보고된 silymarin을 상당히 높은 농도로 함유하고 있는 것으로 나타났다. Cirsium pendulum plants were collected from Hongcheon, Pyeongchang, Wonju, Yangyang in Kangwondo, Gapyeong in Gyeongkido, and Choongju in Choongcheongbukdo. Cirsium setidens plants were collected from Taebaek in Kangwondo and Bonghwa in Kyeongsangbukdo. Genomic DNA was prepared from those plants and used for the amplification of 18S rDNA, ITS1, 5.8S rDNA, ITS2, and part of 28S rDNA. The PCR products were sequenced, and the sequence was deposited in the GenBank. The comparison of those sequences has revealed that the rDNA sequences are identical for all six C. pendulum plants, but that the ITS1 and ITS2 sequences contain variable nucleotides. The two C. setidens plants had different nucleotides in 18S rDNA, ITS1, and ITS2. The comparison of the DNA sequences of C. pendulum and C. setidens collected in this study with C. pendulum of Hokkaido in Japan and C. japonicum of Anhui in China indicated that the plants of those three species are clearly divided into three distinct groups. The silymarin content of the collected plants was analyzed and turned out to be quite high. Therefore, it has been found that both C. pendulum and C. setidens plants are producing large amounts of silymarin, which has been reported to have various medicinal effects.

Characterization of Dextran Produced by L. mesenteroides ATCC 13146

Sun Kyun Yoo(유선균) 한국생물공학회 2005 한국생물공학회 학술대회 Vol.2005 No.10

Characteristics of Antioxidant capacity of Extract of Lycium barbarum Leaves by Optimized Hot Water Process

Yoo-Jin Ha(하유진),Mi-Ri Kim(김미리),Young-Goun Jin(진영근),Byung-Eui Lee(이병희),Sun-Kyun Yoo(유선균) 한국산학기술학회 2014 한국산학기술학회 학술대회 Vol.- No.-

본 논문은 표면반응분석을 이용하여 구기자 잎으로부터 항산화 활성 물질 추출 최적화 공정 확립을 위한 결과에 관한 것이다. 추출 온도, 시간, 용매 비율에 따라 전체 페놀 및 플라보노이드 추출 수율에 관한 것으로 실험 구간 내에서는 용매 비율이 수율에 가장 큰 영향을 주었다. 그리고 추출시간 추출 온도 순으로 영향을 주었고 최적 조건에서 전체 페놀 및 플라보노이드 추출 수율은 80.0-85.0 mg/g 및 25.0-29.0 mg/g 이었다.

Leuconostoc mesenteroides sp. strain JFY 균주에 의한 만니톨 발효 조건의 최적화

유선균,허상선,송석환,김경민,황경숙,Yoo Sun Kyun,Hur Sang Sun,Song Suckhwan,Kim Kyung Min,Whang Kyung Sook 한국생명과학회 2005 생명과학회지 Vol.15 No.3

기능성 식품 첨가물 중에서 당 알코올은 최근 그들의 탁월한 기능성이 알려지면서 수요가 증가하고 있다. 당 알코올 중에서, 만니톨$(C_6H_{14}O_6)$은 식품, 화장품, 제약 산업 등에 매우 광범위하게 이용되고 인체에 독성이 없어 미국 FDA에 의하여 GRAS (Generally Recognized As Safe)로 승인이 되어 이에 대한 수요량이 급격히 증가하는 추세이다. 본 연구는 발효 김치에서 분리 된 L. mesenteroides sp. strain JFY 균주를 이용하여 과당으로부터 만니톨 생산을 위한 최적 생물 전환 조건을 확립하기 위한 것이다. 만니톨 생산을 위한 최적 조건들은 pH 6.5, 배양온도 $28^{\circ}C$, 효모 추출물의 농도 $0.5\%$, 과당의 농도는 $10\%$이었고, 이 조건에서 최대 만니톨생산은 31.5g/l이었다. The production of functional foods providing health benefit is one of the fast growing fields in the food industry. Mannitol as GRAS (generally recognized as safe) is a functional food. Mannitol is about $70\%$ as sweet as sucrose and slowly and incompletely absorbed from the intestine, suppling only about one-half energy value of glucose. Commercially, the mannitol is synthesized by catalytic or electrochemical reduction of glucose. However, as strong demand for natural products increased, biological techniques have been developed for mannitol production. The object of this study was to determine the optimum conditions of mannitol fermentation by Leuconostoc mesenteroides sp. strain JFY isolated from fermented vegetables. The processes parameters such as pH, temperature, yeast extract concentration, and fructose concentration were optimized. The chosen ranges were 4.5 to 7.5 for pH, 22 to $34^{\circ}C$ for temperature, 0.05 to $2.0\%$ for yeast extract. and 5 to 350 g/L for fructose. The mineral medium used consisted of 3.0g $KH_2PO_4,\;0.01g\;FeSO_4{\cdot}H_2O,\;0.01g\;MnSO_4{\cdot}4H_2O,\;0.2g\; MgSO_4{\cdot}7H_2O,\;0.01g\;NaCl,\;and\;0.05g\;CaCl_2$ per 1 liter of deionized water. The optimum values of pH, temperature, yeast extract, and fructose concentration were obtained at about pH 6.5, temperature $28^{\circ}C$, yeast extract $0.5\%$ and fructose 30g/L. At optimum condition, the production of mannitol amounted to 31.6g/l. We hope that these findings are of particular importance for industrial application of mannitol production.

고압처리와 단백질 분해효소를 이용한 연산오계 다리육 펩타이드 생산 최적화 및 특성 분석

하유진(Yoo-jin Ha),김아연(A-Yeon Kim),유선균(Sun-Kyun Yoo) 한국산학기술학회 2016 한국산학기술학회논문지 Vol.17 No.7

가금류 중에서 연산오계는 예로부터 다양한 효능 지닌 건강기능식품으로 알려져 있다. 최근 육질 단백질로부터 유래 한 기능성 펩타이드에 대한 연구가 활발하게 진행 되어 본 연구는 오계 다리육으로부터 표면 반응 분석을 이용하여 최적 공정을 수행하였다. 상업용 단백질 가수분해 효소 bromelain 1200을 이용하여 오계 다리육 단백질로부터 펩타이드 분자량을 가지는 단백질 가수 분해물 최적 제조 공정 조건을 표면반응 분석법을 이용하여 수행을 하였다. 제조 공정 변수들은 범위는 압력(30-100 MPa), 반응시간(1-3시간), 반응 기질 양(10- 30%) 이었다. 가수분해도 최적 조건은 압력은 높을수록 증가를 하였 고, 반응 시간은 시간은 3시간, 기질의 농도는 20%에서 결정이 되었다. 이때 최대 가수분해도가 34.10%이였다. 단백질 가수 분해물은 대부분 펩타이드의 분자량인 1,000이하의 분자량 분포를 보여 주었다. 펩타이드의 유리 아미노산들의 함량은 leucine, lysine, alanine, glutamic acid, phenylalanine 순으로 존재하였고, 구성아미노산을 제외한 아미노산에서는 taurine(4.9%), ornitine(1.8%), anserine(1.6%), hydroxylysine(1.4%) 등의 순으로 존재하였다. The purpose of this research was the optimization of protein hydrolysate production using a commercial enzyme bromelain 1200 derived from the leg of Yeonsan Ogae by response surface methodology. Yeonsan Ogae has long been known as supporting health and high efficacy treatment. In recent days, as the efficacy of functional peptides becomes more known, optimization of oligopeptide production and its characteristics from Ogae leg meat has been performed. Response surface methodology was performed for optimization of enzyme hydrolysis. The process was varied in pressure (30 to 100 MPa), time (1 to 3 h), and substrate concentration (10 to 30%). The degree of hydrolysis, amino acids, and molecular weight of products were analyzed. The optimum conditions were determined to be a pressure of 100 Mpa, time of 3 h, and substrate concentration of 20%. Under optimized conditions, degree of hydrolysis was 34.10%. The average molecular weight of protein hydrolysates was less than 1,000 Da. Major amino acids were leucine, lysine, alanine, glutamic acid, and phenylalanine.

진셍베리로부터 진세노사이드 최적 추출 공정 개발

하유진(Yoo-Jin Ha),하지원(Jee-Won Ha),유선균(Sun-Kyun Yoo) 한국산학기술학회 2014 한국산학기술학회 학술대회 Vol.2014 No.2

진셍베리는 인삼 및 홍삼의 진세노사이드 분포와는 달리 특정 진세노사이드 Re의 함량이 월등히 많이 들어 있다. 진세노사이드 Re는 수용성이 아니기 때문에 주정으로 추출한다. 실험 결과에 의하면 주정의 함량이 높을수록 추출효과가 높았지만 공정상 70%가 적절한 것으로 하였다. 추출온도 및 추출시간의 최적 조건들은 800C 및 4시간이었다. 추출횟수에서는 1차 추출에서 약 78%를 수득하였고 3차 추출까지 약 95% 이상 추출이 되었다.

건조 구기자를 이용한 음료 제조 및 이화학적 특성

하유진(Yoo-Jin Ha),진영근(Young-Goun Jin),이병희(Byung-Eui Lee),유선균(Sun-Kyun Yoo) 한국산학기술학회 2014 한국산학기술학회 학술대회 Vol.2014 No.2

구기자는 동서양에서 그의 효능과 건강기능성으로 인하여 오래전부터 산업화 되어져 왔다. 구기자 원료를 이용한 다양한 식품이 제조 되어 오고 있는데 이중에서 구기자가 가지고 있는 성분 때문에 서구에서는 일찍이 음료로 개발되어 시판하여 오고 있다. 구기자는 우리나라 지역 특산물로서 지역경제 활성화를 위하여 서구에서 판매를 하고 있는 구기자 음료와 국내산 구기자를 이용하여 제조한 음료를 비교 분석을 하였다.

해삼 단백질로부터 펩타이드 제조 최적공정 확립 및 항산화 특성

하유진(Yoo Jin Ha),유선균(Sun Kyun Yoo) 한국유화학회 2017 한국응용과학기술학회지 Vol.34 No.2

식물 및 동물성 단백질 유래 펩타이드 형태의 단백질 가수분해물들은 항산화, 고혈압 완화, 면역조절, 진통완화 및 항균작용 등 생리활성이 있는 것으로 알려져 왔다. 본 연구는 건조 해삼으로부터 해삼육 슬러리를 제조하고 flavourzyme 프로티아제를 이용하여 단백질 가수분해 최적공정을 수행하였다. 이어서 생산된 펩타이드의 항산화 특성을 연구하였다. 효소반응 최적공정은 표면반응 분석법을 이용하여 수행을 하였고 공정의 범위는 반응온도 40-60 ℃, 반응 pH 6-8, 효소의 농도 0.5-1.5%(w/v)이었다. 해삼의 단백질 최적 효소가수분해 공정조건은 효소 반응온도 48-50 ℃, 반응 pH 7.0-7.2, 효소의 양은 1.0-1.1%(w/v)에서 결정 되었다. 이때 단백질 가수분해 수율은 43-45%에 도달하였다. 생산된 대부분 가수분해물의 분자량들은 전형적인 펩타이드인 분자량 500-3,500Da로 분포되었다. 펩타이드들은 항산화 능력은 금속 킬레이션 능력(IC₅₀, 1.25 mg/mL), DPPH 소거능(IC₅₀, 3.40 mg/mL), 슈퍼옥사이드 라디칼 소거능(IC₅₀, 10.3 mg/mL), 하이드록시 라디칼 소거능(IC₅₀, 22.11 mg/mL) 순서로 저해농도가 낮음을 보여 주었다. 따라서 해삼 단백질 가수분해물은 건강 기능 식품소재로서 활용할 가치가 높을 것으로 기대를 한다. Protein hydrolysates derived from plants and animals having antioxidant, suppression of hypertension, immunodulatory, alleviation of pain, and antimicrobial activity has been known as playing important role like hormone. This study was performed to optimize the hydrolysis of protein of sea of cucumber by a flavourzyme. The ranges of processes were the reaction temperature of 40 to 60 ℃, pH 6 to 8, and enzyme concentration 0.5 to 1.5%(w/v). As a result, the optimization of process was determined at temperature of 48-50 ℃, pH of 7.0-7.2, and enzyme concentration of 1.0-1.1%(w/v), and degree of hydrolysis was 43-45 at above conditions. The molecular weight of hydrolysate was distributed to 500-3,500 Da and showed typical peptides. Inhibition concentration (IC₅₀) of peptides of DPPH radical scavenging activity, Superoxide anion radical scavenging activity, Hydroxy radical scavenging activity, Fe²⁺ cheating activity was 1.25, 3.40, 10.3, and 22.11 mg/mL, respectively. Therefore, we expect that those products are useful as functional food ingredients.

다양한 아밀레이즈를 이용한 전분 가수분해물 물리화학적 특성

하유진(Yoo-Jin Ha),호지영(Ji-Young Ho),김아연(A-Yeon Kim),송유림(Yu-Rim Song),유선균(Sun-Kyun Yoo) 한국산학기술학회 2015 한국산학기술학회 학술대회 Vol.2015 No.1

전분에 다양한 a-amylase 효소를 사용하여 전분의 효소 가수분해 실험을 하였다. 가수분해물은 DNS방법, TLC방법을 이용하여 DE값, 효소활성도와 효소 가수분해물을 측정하였고, 전분의 물리화학적 특성을 비교하여 최적 효소를 선정하였다. DE값은 A전분은 Termamyl 120L이 19.88%로 가장 높게 나왔고, B전분은 BAN 800MG이 19.38%, Termamyl Classic이 19.35%로 가장 높게 나왔으며, WSA전분은 Termamyl 120L가 15.55%로 가장 높게 나왔다. 효소활성도는 A전분은 Termamyl 120L이 1Unit에 302μg으로 효소활성이 가장 높았고, B전분은 Termamyl Classic와 BAN 800MG이 1Unit에 310μg으로 효소활성이 가장 높았다. WSA전분은 Termamyl 120L이 1Unit에 386μg으로 효소활성이 가장 높았다. TLC분석에서는 Termamyl SC, Termamyl Classic 효소가 전분의 일부분을 환원당으로 잘 분해시켰다. 세 가지 특성을 비교하였을 때 전분의 가수분해 실험에 최적효소는 Termamyl SC 효소가 적당하다고 생각된다.

단백질 분해효소를 이용한 오계란 가수분해물의 항산화 활성

하유진(Yoo Jin Ha),지중구(Joong Gu Ji),유선균(Sun Kyun Yoo) 한국유화학회 2017 한국응용과학기술학회지 Vol.34 No.3

식물 및 동물성 단백질 유래 펩타이드 형태의 단백질 가수 분해물들은 항산화, 고혈압 완화, 면역조절, 진통완화 및 항균작용 등 생리활성이 있는 것으로 알려져 왔다. 본 연구는 6가지 프로티아제를 이용하여 오계란 단백질 가수분해물을 생산하고, 생산된 펩타이드의 항산화 능력을 평가하였다. 그 결과 가수분해도의 최대값은 protamex(46.3%)이고, DPPH 라디칼 소거능 최대값은 bromelain(57.23%), 하이드록시 라디칼 소거능 최대값은 alcalase(30.21%), 슈퍼옥사이드 라디칼 소거능 최대값은 alcalase(58.07%), Fe²⁺ 킬레이션 능력 최대값은 alcalase(72.06%)로 나타났다. 더 나아가 효소별 항산화 저해 능력 IC₅₀ 평가하였다. 그 결과 alcalase에 의한 최대값은 금속 킬레이션 눙력(IC₅₀, 1.24 mg/mL)이고, bromelain에 의한 최대값은 DPPH 소거능(IC₅₀, 2.46 mg/mL)이고, flavourzyme에 의한 최대값은 금속 킬레이션 능력(IC₅₀, 1.25 mg/mL)이고, neutrase에 의한 최대값은 DPPH 소거능(IC₅₀, 3.64mg/mL)이고, papain에 의한 최대값은 DPPH 소거능(IC₅₀, 3.82 mg/mL)이고, protamex에 의한 최대값은 DPPH 소거능(IC₅₀, 1.93 mg/mL)이었다. 따라서 protease를 이용하여 오계란 단백질에서 추출한 펩타이드는 항산화 기능성 식품소재로서 활용할 가치가 높을 것으로 기대한다. Protein hydrolysates derived from plants and animals having antioxidant, suppression of hypertension, immunodulatory, alleviation of pain, and antimicrobial activity has been known as playing important role like hormone. This study was performed to hydrolysis of Ogae egg white protein using the six proteases. The antioxidant activity of the produced peptides was analyzed. As a result, the maximum value of hydrolysis was protamex(46.3%), DPPH radical scavenging was bromelain(57.23%), hydroxy radical scavenging was alcalase(30.21%), superoxide radical scavenging was alcalase(58.07%), and Fe²⁺ chelation ability was alcalase(72.06%). Furthermore, the antioxidant Inhibition concentration (IC₅₀) of peptides was evaluated for each enzyme. As a result, the maximum value of alcalase was Fe²⁺ cheating ability(IC₅₀, 1.24 mg/mL), bromelain was DPPH radical scavenging(IC₅₀, 2.46 mg/mL), flavourzyme was Fe²⁺ cheating ability(IC₅₀, 1.25 mg/mL), neutrase was DPPH radical scavenging(IC₅₀, 3.64 mg/mL), papain was DPPH radical scavenging (IC₅₀, 3.82 mg/mL) and protamex was DPPH radical scavenging(IC₅₀, 1.93 mg/mL). Therefore, we expect that peptides produced from Ogae egg white protein using protease enzyme are useful as an antioxidant functional food ingredients.