Saccharomyces cerevisiae Sa-59 변이주의 glutathione 생성 특성 분석 :

장혜윤

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자료유형: 학위논문

저자정보: 장혜윤 (공주대학교, 공주대학교 대학원)

지도교수: 오남순

발행연도: 2013

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2013

효모변이주 Saccharomyces cerevisiae Sa59에 의한 glutathione 생성

장혜윤 , 오철환 , 오남순 한국식품과학회지 2013.12 학술저널

Saccharomyces cerevisiae Sa-59 변이주의 glutathione 생성 특성 분석

장혜윤 식품공학과 2013.01 학위논문

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본 연구는 S. cerevisiae 균주의 glutathione 함유능 향상을 위하여 균주개량이 수행되었으며, 선발된 우수 변이주를 대상으로 배양조건에 따른 glutathione 함유량 변화를 조사하였다.
본 실험실에 보유하고 있는 S. cerevisiae CY 균주를 wild type으로 선정하여 균주개량을 수행하였으며, 변이주 61균주를 선발하였다.
변이주들의 glutathione 함유량 분포를 조사한 결과, 단위균체량당 glutathione 함유량은 8.9∼15.8 mg/g이었으며, 단위부피당 glutathione 함유량은 23.8∼60.0 mg/L이었다. 그 중 S. cerevisiae Sa59 변이주가 단위균체량당 glutathione 함유량이 15.8 mg/g, 단위부피당 glutathione 함유량이 60.0 mg/L로 가장 우수한 결과를 보였다. 이는 동일한 배양조건에서 wild type 균주의 단위균체량당 glutathione 함유량(10.8 mg/g)에 비해 약 38% 증가되었으며, 단위부피당 glutathione 함유량(44.8 mg/L)에 비해 약 34% 증가되었다. 변이주들의 glutathione 함유량과 항산화활성의 상관관계를 비교한 결과, 환원력 분석법으로 측정된 결과에서 양호한 양의 상관관계를 보였다.
배양조건에 따른 S. cerevisiae Sa59 변이주의 glutathione 함유량과 항산화활성을 측정하였다. S. cerevisiae Sa59 변이주를 진탕배양 한 경우 단위부피당 glutathione 함유량(60.0 mg/L)은 정치배양(34.5 mg/L)의 경우보다 약 70% 증가하였다. 포도당 첨가량에 따른 glutathione 함유량은 포도당 농도를 1∼5% 까지 변화시켰을 때 농도 증가에 따라 glutathione 함유량이 감소하였다. 이러한 결과는 포도당 첨가 시 생성된 에탄올이 glutathione 생성을 억제하는 것으로 생각된다. 그러나 배양초기 에탄올을 1% 첨가하였을 때 glutathione 함유량은 71.7 mg/L로 약 20% 증가하였으며, 2% 이상 첨가한 경우에는 첨가량의 증가에 따라 glutathione 함유량과 항산화활성이 점차 감소되는 경향을 보였다. Glutathione의 전구체 아미노산인 glutamate, cysteine, glycine을 각각 0.04% 첨가하였을 때 단위균체량당 glutathione 함유량은 26.3 mg/g으로 아미노산을 첨가하지 않았을 때보다 약 66% 증가하였으며, 단위부피당 glutathione 함유량은 69.6 mg/L로 약 16% 증가하였다. 세 종류의 아미노산 중 cysteine을 단독으로 0.04% 첨가하였을 때 단위균체량당 glutathione 함유량은 18.3 mg/g으로 무첨가군에 비행 약 16% 증가하였으며, 단위부피당 glutathione 함유량은 84.4 mg/L로 약 41% 증가하였다.

In this study, strain mutation was performed to enhance the glutathione contents of S. cerevisiae, and the changes in the amount of glutathione by the culture conditions were investigated for the superior mutants selected.
We had selected S. cerevisiae CY strain in the laboratory as the wild type to perform the strain mutation, and total 61 mutant strains were selected. The distribution of glutathione contents of the selected mutant strains were investigated and as a result, the specific glutathione contents were 8.9∼15.8 mg/g and the volumetric glutathione contents were 23.8∼60.0 mg/L. Out of them, the S. cerevisiae Sa59 mutant, showed the best result with the specific glutathione content of 15.8 mg/g and the volumetric glutathione content of 60.0 mg/L. When compared to the wild type strain(S. cerevisiae CY), the specific glutathione content of the S. cerevisiae Sa59 mutant was increased by about 38% compared to the wild type strain(10.8 mg/g), and the volumetric glutathione content was increased by about 34% compared to the wild type strain(44.8 mg/L). The correlation between the glutathione content and the antioxidant activity of the mutant strains, was positively correlated(R2≒0.488).
We also measured the glutathione contents and antioxidant activities of the S. cerevisiae Sa59 mutant in various culture conditions. The volumetric glutathione contents(60.0 mg/L) in shaking culture, were increased by about 70% compared to the one in static culture(34.5 mg/L). When the glucose concentrations were differed from 1% to 5%, the glutathione contents were decreased by the increase of glucose concentration. This result is considered to have come from the inhibition of glutathione production by ethanol created by addition of glucose. However, the volumetric glutathione contents were increased to 71.7 mg/L by about 20% when ethanol was added by 1% compared to the control. The specific glutathione contents were 26.3 mg/g when the precursor amino acids of glutathione including glutamate, cysteine, and glycine were added by 0.04% respectively which were the increase by about 66% when compared to the control. And the volumetric glutathione contents were 69.6 mg/L with the increase of about 16%. When cysteine alone was added by 0.04%, the specific glutathione contents were increased by about 16% to 18.3 mg/g, and the volumetric glutathione contents were increased by about 41% to 84.4 mg/L.

Ⅰ. 서론 1
Ⅱ. 재료 및 방법 3
1. 실험재료 3
1) 사용균주 3
2) 시약 및 기기 3
2. 배양방법 4
3. 균주개량 4
4. 분석방법 7
1) 생육도 및 pH 측정 7
2) Glutathione 함유량 7
3) DPPH radical 소거능 8
4) 환원력 8
5) 환원당 함량 9
6) 에탄올 함량 9
Ⅲ. 결과 및 고찰 11
1. S. cerevisiae CY균주의 glutathione 함유량 및 생육
특성 11
2. S. cerevisiae 변이주의 glutathione 함유량 및 항산화
활성 15
3. 배양조건에 따른 S. cerevisiae 변이주의 glutathione
함유량 17
1) 정치 및 진탕배양 17
2) 포도당 농도 20
3) 에탄올 농도 23
4) Glutamate, cysteine, glycine 농도 25
5) Cysteine 농도 27
Ⅳ. 요약 31
Ⅴ. 참고문헌 33
ABSTRACT 37
APPENDIX 39

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