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영어

The optimal condition for the production of a glucan and a fructan synthesizing enzymes from Leuconostoc mesenteroides NRRL B-1149 were studied based on the different medium compositions. Response surface methodology was applied to find the optimistic condition showing the relationship between the fermentation response (enzyme activities) and the fermentation variable concentrations of yeast extract, peptone concentration, K2HPO4 concentration and sucrose. Optimum medium composition for both enzymes production was 0.75% yeast extract, 0.72% peptone, 1% K2HPO4 and 2.17% sucrose. Using this medium, the activities produced in culture was 0.90 U/㎖ for glucosyltransferase (GTase) and 0.96 U/㎖ for
fructosyltransferase (FTase). After purification of 1149FTase by consecutive chromatographies using Sephadex G-150 and DEAE-Sepharose, a 1149FTase of 210 kDa on 7% poly acrylamide gel was isolated and it synthesized soluble fructan. The 1149GTase showed a band of 180 kDa on 8% poly acrylamide gel after purification using Bio-Gel P-100 gel chromatography and DEAE-Sepharose ion exchange chromatography and it synthesized insoluble glucan. The linkages of
polymers were determined by methylation using Hakomori reagent and following NMR analysis. The glucan was composed of α(1→6) and α(1→3) linkages and the fructan was levan.

한국어

Leuconostoc mesenteroides NRRL B-1149로부터 불용성 glucan과 수용성 fructan을 합성하는 효소를 생산하는 최적 배지 조건을 정해 주고, 그 효소들을 정제하였다. 효소의 최적생산 배지조성 결정은 반응 표면 분석법을 이용하였고, 최적배지 조성은 0.75% yeast extract, 0.72% peptone, 1% K2HPO4 그리고 2.17%의 sucrose였으며, 이 조건에서 생산된 효소의 활성은 GTase의 경우에는 0.9 U/㎖였고 FTase의 경우에는 0.96 U/㎖였다. DEAE-Sepharose column chromatography 방법을 이용하여 2회 반복 정제 후 불용성 glucan을 생산하는 GTase와 수용성 fructan을 생산하는 FTase의 분획을 분리하
였다. FTase의 특성을 나타내는 분획들은 Sephadex G-150 column 정제 이후에 210 kDa의 활성을 나타내는 밴드가 전기영동 후 확인되었다. GTase의 특성을 나타내는 분획은 Bio-gel P-100 column 정제 이후에 180 kDa 크기의 활성을 나타내는 밴드가 확인이 되었다. 이 효소들이 합성한 다당의 구조는 methylation 및 13C NMR 분석으로 확인하였으며, 불용성 glucan은 α(1→6)과 α(1→3)의 결합을 가지는 alternative comb dextran으로 확인이 되었고, 수용성 fructan은 levan임을 확인하였다. 효소를 이용하여 sucrose을 공여체로 한 수용체 반응연구를 수행하였으며, 여러 가지 수용체에 sucrose의 glucose가 전이된 산물을 얻을 수 있었다.