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반응표면분석법을 이용한 Paracoccus sp.의 Astaxanthin 생산배지 최적화
최종일(Jong-il Choi),이희섭(Hee-Sub Lee),최선강(Seon-Kang Choi),김재훈(Jae-Hun Kim),김진규(Jin Kyu Kim),Norihiko Misawa,변명우(Myung-Woo Byun),이주운(Ju-Woon Lee) 한국생물공학회 2009 KSBB Journal Vol.24 No.3
Paracoccus sp.의 astaxanthin 생산성 증가를 위해 반응표면 분석법을 사용하여 최적의 배지조성을 설계하였다. Paracoccus의 성장 배지인 Marine Broth와 modified Blaszczyk 배지를 사용하여 astaxanthin 생산성을 측정한 결과 각각 0.39 mg/L, 0.40mg/L의 astaxnathin 농도를 보였다. Modified Blaszczyk 배지의 조성을 각각 변수로 두어 가장 많은 영향을 주는 성분을 알아본 결과 MgSO₄와 yeast extract로 확인되었다. 중심합성계획법에 따라 MgSO₄ (0.397~4.621 g/L), yeast extract (2.879~7.121 g/L)를 달리하였을 때, astaxanthin 생산성에 대한 회귀식의 R²은 0.894로 나타났고, 이에 따른 최대 생산량은 0.925 mg/L로 예상되었으며 이때의 MgSO₄ 와 yeast extract의 농도는 각각 2.83과 7.02 g/L로 나타났다. 이에 대한 확인실험 결과 2.83 MgSO4 g/L, 7.02 yeast extract g/L에서 1.021 mg/L의 astaxanthin이 생산되었으며, 배지의 최적화에 따라 250% 이상의 생산성 증가가 확인되어졌다. This study was to optimize the medium components for astaxanthin production in Paracoccus sp. through surface response methodology. A screening test was first conducted on 5 medium components using a Plackett-Burman design, from which MgSO₄ and yeast extract were identified as the significant factors affecting astaxanthin production. These significant factors were optimized by central composite design of experiments and response surface methodology, as 2.83 g/L MgSO4 and 7.02 g/L yeast extract, respectively. The expected astaxanthin concentration with these optimized medium compositions were 0.925 mg/L. In flask culture, the experimentally obtained concentration of astaxantin was 1.021 mg/L, where it had been 0.4 mg/L before optimization.
프락토올리고당과 이소말토올리고당을 첨가한 오미자청의 품질 특성 연구
박예리 ( Yeri Park ),최혁진 ( Hyeok-jin Choi ),최선강 ( Seon-kang Choi ),박경철 ( Kyong-cheul Park ),박남일 ( Nam Il Park ) 강원대학교 농업생명과학연구원 2022 강원 농업생명환경연구 Vol.34 No.0
본 연구에서는 오미자청 제조에 있어 설탕을 대체할 수 있는 당류 저감 소재를 사용하여 오미자청을 제조하고자 하였다. 오미자와 설탕, 프락토올리고당, 그리고 이소말토올리고당을 함량과 혼합 비율에 따라 다양한 청을 제조하였으며, 제조 후 저장 기간을 2주 간격으로 두어 생리활성을 평가하였다. 오미자청의 품질 특성을 분석한 결과 당도, 산도 및 당산비는 저장 기간에 따라 삼투압에 의해 오미자의 과실 내 수분이 용출되어 점차 감소하는 경향이 나타났으나, 당원에 따른 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 총 페놀 함량은 설탕과 프락토올리고당을 혼합하여 제조한 오미자청 S7이 가장 높았으며, 저장 기간이 증가할수록 두 가지 이상의 올리고당을 혼합한 오미자청 S7-S10에서 높은 수치를 나타냈다. 총 플라보노이드 함량은 설탕으로 제조한 오미자청 S1에서 가장 높았으며, 그 다음으로 프락토올리고당으로 제조한 오미자청 S2가 높은 함량을 나타냈다. DPPH 라디칼 소거능은 설탕과 프락토올리고당을 혼합하여 제조한 오미자청 S7 처리구가 가장 높았고, 이소말토올리고당으로 제조한 오미자청 S3 처리구가 가장 낮았으나, ABTS 라디칼 소거능은 S3가 가장 높은 수치를 나타냈다. 마지막으로 α-glucosidase 저해활성은 설탕으로 제조한 오미자청 S1이 가장 저해 활성이 나타났지만, 낮은 pH에 대한 안전성을 나타내며 체내효소에 의해 흡수가 되지 않는 이소말토올리고당을 사용한 오미자청 S6이 당류 저감에 있어서 가장 실용적인 활용방안으로 판단된다. The purpose of this study is to prepare Omija cheong using sugar reducing materials such as fructooligosaccharide and isomaltooligosaccharide as a sucrose substitute. Sugar content, acidity, and sugar acid ratio were measured to evaluate the quality of the prepared syrup. Antioxidant activity, total phenol content, and total flavonoid content were measured to evaluate the physiological activity of the prepared Omija cheong. Acidity and sugar ratio tended to decrease gradually due to the eluting of water from the omija by osmotic pressure depending on the storage period, but there was no significant difference according to the sugar source. The total phenol content was highest in Omija cheong S7, prepared by mixing sugar and fructooligosaccharide; in S7-S10 containing two or more sweetners, the longer the storage period, the higher the total phenol content. Total flavonoid content was highest in S1 prepared from sugar, followed by S2 prepared from fructooligosaccharide. The DPPH (2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl) radical scavenging ability was the highest in S7, prepared by mixing sugar and fructooligosaccharide; and the lowest in S3, prepared with isomaltooligosaccharide. However, S3 showed the highest value in ABTS (2,2’-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)) radical scavenging ability. S1 Omija cheong prepared from sugar showed the most inhibitory activity against α-glucosidase. S6 which was prepared using isomaltooligosaccharide that is not absorbed by internal enzymes, showed safety even at a low pH, and is considered to be the most practical method for sugar reduction.