김치에서 분리한 EPS 생성 Leuconostoc garlicum을 이용한 요구르트 제조

학위논문 (석사) -- 서울대학교 대학원 : 국제농업기술대학원 국제농업기술학과, 2021. 2. 정동화.Exopolysaccharides (EPS) produced by lactic acid bacteria (LAB) are used to modify the rheological, physical, and sensory properties of fermented milk. Leuconostoc garlicum KCCM 43211 isolated from Kimchi is known as highly viscous EPS producing LAB. However, the effects of EPS produced by L. garlicum KCCM 43211 in fermented milk and its structural characteristics have not been studied. The overall objective of this study was to determine the influence of EPS produced L. garlicum KCCM 43211 on rheological properties of fermented milk and investigate the physicochemical characteristics of EPS (Chapter 2). After that, we studied the effects of pre-fermentation with L. garlicum KCCM 43211 on yogurt properties during the storage at 4 °C for 28 days due to the potential application of L. garlicum KCCM 43211 for yogurt production (Chapter 3). L. garlicum KCCM 43211 were grown in raw milk and homogenized milk for 48 h at 25 °C with 100 rpm shaking in the presence or absence of sucrose. Cell growth, pH variations, EPS production and rheological properties were measured during 48 h fermentation. The results showed that viable cell count reached to 108 - 109 CFU/mL and a decrease in pH followed by an increase in bacteria was observed during fermentation for all four fermented milks. EPS production was not observed in fermented milks without sucrose. With 10% sucrose, L. garlicum KCCM 43211 produced 22.91 to 27.29 g/kg medium of EPS. Viscosity was also no changes without sucrose, meanwhile, increased 1.08 to 3.22 cP and 1.29 to 2.93 cP in raw-milk fermented milk and homogenized-milk fermented milk, respectively. EPS production and the rheological analysis showed that EPS increases the viscosity in fermented milk. To investigate the physicochemical properties of EPS, EPS was isolated from fermented milk made with raw milk 10% sucrose and purified. EPS produced by L. garlicum KCCM 43211 was identified as linear α-(1→6) dextran with 2.9 × 106 Da of molecular weight. In the chapter 3, The effect of EPS on the storage stability of yogurt was investigated at raw-milk yogurt and homogenized-milk yogurt. For pre-fermentation, L. garlicum KCCM 43211 was inoculated on raw milk and homogenized milk containing 10% sucrose and incubated for 12 h at 25 °C with shaking. After 12 h, yogurt samples were prepared by yogurt starter culture. Viable cell changes, pH variations, total solids, color differences, water holding capacity (WHC), EPS concentration, and rheological properties are studied during 28 days of refrigerated storage for all four yogurt samples. Viable cell counts decreased and pH also decreased from 4.59 – 4.60 to 4.20 – 4.30. Total solids content showed no significant difference for all samples during storage. In addition, the presence of EPS did not affect the color. The WHC results showed that homogenization treatment could be an effective factor to develop the water-holding ability of the gel network, which prevents syneresis during storage. There was slight decrease (0.4 - 0.5 g/kg medium) of EPS concentration in both yogurts (pre+main), which indicated no degradation of EPS during long cold storage. Results from flow curve showed pseudoplastic (shear thinning) behavior for four yogurt samples. There was no significant difference of apparent viscosity by storage time. However, yogurts containing EPS showed an upward trend and smaller hysteresis loop after 14 days storage in temperature sweep measurement. The results show that the present EPS improve the viscosity of fermented milk in the preliminary stages of gelation (> pH 4.6), however, EPS effect could be screened in the strong gel network (< pH 4.6, homogenized-milk yogurt). Based on results obtained, EPS produced by L. garlicum KCCM 43211 could modulate physical and rheological properties of fermented milk with weak gel network.유산균이 생성하는 세포외다당류(EPS)는 발효유의 유변학적, 물리적, 관능적 특성을 조절하는데 사용된다. 김치에서 분리한 L. garlicum KCCM 43211은 높은 점도를 가지는 EPS를 생성한다고 알려져 있다. 하지만, 발효유 내에서 EPS의 효과와 EPS의 구조적 특징은 아직 연구된 바가 없다. 따라서, 본 연구의 목적은 L. garlicum 43211이 생성하는 EPS가 발효유의 유변학적 특징에 미치는 영향을 밝히고, 생성된 EPS의 물리화학적 특징을 연구하는 것이다(Chapter 2). 그다음, 요구르트 생성에 있어서 L. garlicum KCCM 43211의 잠재적 적용을 확인하기 위해 본 균주를 이용하여 전 발효를 거친 요구르트를 4 °C의 조건에서 28일 동안 저장하며 그 특징을 연구하였다(Chapter 3). 발효유를 제조하기 위해 자당의 유무에 따른 원유와 균질 우유에 L. garlicum KCCM 43211을 접종하여 25 °C, 100 rpm 진탕 조건에서 48시간 동안 발효시켰다. 48시간 발효 중 균의 성장, pH의 변화, EPS 생성 및 발효유의 유변학적 특성을 실험하였다. 생균수 측정 결과 모든 발효유에서 108에서 109 CFU/mL의 성장을 보였다. pH는 모든 발효유에서 발효 기간 동안 균주의 성장과 함께 감소한 것을 확인할 수 있었다. 자당을 함유하지 않은 발효유에서는 EPS의 생성을 관찰할 수 없었다. 하지만, 10% 자당을 함유한 발효유에서는 22.91에서 27.29 g/kg medium의 EPS를 생성한 것을 확인할 수 있었다. 자당을 함유하지 않은 발효유에서는 점도의 변화 또한 관찰되지 않았으며, 자당을 함유한 원유 생성 발효유는 1.08 cP에서 3.22 cP, 균질 우유 생성 발효유는 1.29 cP에서 2.93 cP로 증가하였다. EPS의 생성과 점도 변화의 결과는 발효유 내에서 EPS가 점도 증가에 영향을 주는 것을 보였다. EPS의 물리화학적 특성을 확인하기 위하여, 10% 자당을 함유한 원유를 이용하여 만든 발효유에서 EPS를 추출 및 정제하였다. 분석을 통해 L. garlicum KCCM 43211이 생성하는 EPS는 선형의 α-(1→6) 결합을 가진 분자량이 2.9 × 106 Da인 덱스트란인 것을 확인하였다. Chapter 3에서는 원유와 균질 우유로 생성한 요구르트의 저장안정성에 미치는 효과를 연구하였다. 10% 자당을 함유한 원유 및 균질 우유에 요구르트 균주를 접종하여 생성된 요구르트를 대조군으로 사용하였다. EPS를 함유한 요구르트를 만들기 위해, L. garlicum KCCM 43211을 이용하여 12시간 동안 25 °C, 100 rpm 진탕 조건에서 발효하였으며, 그다음 요구르트 균주를 접종하여 요구르트를 생성하였다. 네 종류의 요구르트를 28일 동안 냉장 보관하며 생균수 변화, pH 변화, 총 고형분 함량, 색 변화, 보수력, EPS 함량 및 유변학적 특성을 관찰하였다. 28일 저장 기간 중 모든 요구르트 샘플에서 생균수는 감소하였으며, 젖산의 생성으로 pH도 초기 4.59 – 4.60에서 4.20 – 4.30 수준으로 감소하였다. 총 고형분 함량은 저장 기간 동안 모든 샘플에서 유의적인 차이를 보이지 않았다. EPS의 존재는 색에도 영향을 미치지 않았다. 보수율의 결과는 균질화 과정이 젤 네트워크 내에서 저장 기간 동안 이수(syneresis)를 방지하며 보수 능력을 증진하는데 효과적인 요인이 될 수 있음을 보여주었다. 또한, 두 종류의 EPS 함유 요구르트에서 EPS가 약간 감소함을 보였고, 이는 긴 시간 저온 저장 중 EPS의 분해가 없음을 나타내었다. 흐름곡선의 결과는 네 종류의 요구르트 모두 유사가소성 유체임을 보여주었다. 저장 기간 동안 겉보기 점도의 유의미한 변화는 보이지 않았지만, 온도 변화 시험(temperature sweep test)를 통해 EPS의 존재는 14일 저장 기간 이후 겉보기 점도 상승 및 더 작은 이력 루프 (hysteresis loop)를 보여주며 요구르트의 유변학적 특성에 긍정적인 영향을 주었음을 확인할 수 있었다. 결과적으로, EPS는 젤 생성의 초기 단계(> pH 4.6)에서 발효유의 점도를 향상시키지만, 강한 젤 네트워크(< pH 4.6, 균질 우유 생성 요구르트)에는 그 효과가 가려질 수 있다는 것을 확인하였다. 이러한 결과를 바탕으로 L. garlicum KCCM 43211이 생성하는 EPS는 약한 젤 네트워크를 가진 발효유 내에서 물리적, 유변학적 특징을 조절하는 데 도움을 줄 수 있을 것이라 생각된다.Contents Abstract i Contents iv List of Tables ix List of Figures x Chapter 1 Research background 1 1. Lactic acid bacteria 1 1.1. Leuconostoc spp. 4 1.2. Leuconostoc garlicum 4 2. Exopolysaccharide (EPS) 6 2.1. Definition 6 2.2. Classification and structure 7 3. Fermented milk 10 3.1. Definition and classification 10 3.2. Yogurt 12 3.3. Classification of yogurt 12 3.4. Yogurt manufacture 15 3.4.1. Ingredient preparation 15 3.4.2. Pre-fermentation treatments 16 3.4.3. Fermentation 19 3.5. Formation of gel network during yogurt fermentation 20 3.6. Factors influencing physical properties of yogurt 24 3.6.1. Total solids 24 3.6.2. Heat treatment 24 3.6.3. Homogenization 25 3.6.4. EPS production 26 4. Interactions between milk protein and EPS 27 4.1. Protein-polysaccharide interactions 27 4.1.1. Attractive interactions 29 4.1.2. Repulsive interactions 29 4.2. Milk protein-EPS interactions 30 5. Overall objectives 32 Chapter 2 Characterization of milk fermentation by exopolysaccharide–producing Leuconostoc garlicum KCCM 43211 isolated from Kimchi 34 1. Introduction 34 2. Materials and methods 36 2.1. Materials 36 2.2. Preparation of fermented milks 36 2.3. Particle size analysis 39 2.4. Color and pH measurements 39 2.5. Determination of viable cell count 39 2.6. Determination of flow behavior and apparent viscosity 40 2.7. Isolation and purification of EPS 40 2.8. Monosaccharide composition of EPS 41 2.9. Molar mass determination 41 2.10. Nuclear magnetic resonance (NMR) spectra 42 2.11. Statistical analysis 42 3. Results and discussion 43 3.1. Effect of homogenization on milk properties 43 3.2. Effects of homogenization and sucrose on fermentation 47 3.3. Effects of homogenization and sucrose on apparent viscosity and EPS production 48 3.4. Characteristics of EPS produced by L. garlicum KCCM 43211 54 3.4.1. Monosaccharide composition 54 3.4.2. Molar mass of EPS 54 3.4.3. Chemical structure of EPS 54 4. Conclusions 62 Chapter 3 Effects of pre-fermentation with exopolysaccharide-producing Leuconostoc garlicum KCCM 43211 on yogurt properties during cold storage 64 1. Introduction 64 2. Materials and methods 66 2.1. Materials 66 2.2. Preparation of yogurt 66 2.3. Determination of viable cell count 69 2.4. Total solid measurement 69 2.5. Color and pH measurements 69 2.6. Determination of water holding capacity (WHC) 70 2.7. Isolation of EPS 70 2.8. Rheological analysis 70 2.8.1. Strain sweep test 71 2.8.2. Determination of flow behavior and apparent viscosity 71 2.8.3. Frequency sweep test 71 2.8.4. Temperature sweep test 71 2.9. Statistical analysis 72 3. Results and discussion 73 3.1. Microbial growth in yogurts during storage 73 3.2. pH of yogurts during storage 73 3.3. Total solids of yogurts during storage 74 3.4. Color of yogurts during storage 74 3.5. Water holding capacity of yogurts during storage 74 3.6. EPS production during storage 75 3.7. Rheological properties of yogurts during storage 79 3.7.1. Flow behavior and apparent viscosity 79 3.7.2. Frequency sweep behavior 79 3.7.3. Temperature sweep behavior 80 4. Conclusions 87 References 88 Abstract in Korean 109Maste

[Part 1] The DAG-responsive C1 domain as a drug development target [Part 2] Structure–Activity Relationship Studies of a Potent TRPV1 Antagonist

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 약학대학 약학과, 2016. 2. 이지우.[Part 1] Diacylglycerol (DAG) is a lipid second messenger produced through hydrolysis of phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate. Increased levels of DAG are translated into cellular signaling via signaling proteins including protein kinase C (PKC), RasGRPs, chimaerin, and protein kinase D which have a C1 domain, which functions as a DAG recognition motif. Based on the significant biological roles of the proteins, the development of selective agents capable of discriminating between them would have great therapeutic significance. Previously, we have demonstrated that DAG-lactones, which are rigidified structures derived from endogenous DAG, function as DAG analogs to potently bind to the C1 domain. Owing to the different lipid requirements of each C1-domain containing protein, the sets of side chains (R1 and R2) function as chemical zip codes in controlling biological activity and protein selectivity by creating a unique microenvironment surrounding the binding site. The overarching theme of this work is design, synthesis, and biological evaluation of DAG-lactone analogs varying in their side chains that have provided inspiration for selective interaction of specific C1-domain proteins based on their known, potent binding affinities. Firstly, a series of DAG-lactones having linoleic acid derivatives were evaluated their selectivity for PKC epsilon under standard lipid conditions (100% phosphatidylserine) as well as in the presence of a nuclear membrane mimetic lipid mixture. We find that selectivity tended to be enhanced in the presence of the nuclear membrane mimetic lipid mixture and, for our lead compound, report a selectivity of 32-fold. Secondly, DAG lactones having α-arylidene (R2) side chain were synthesized and evaluated its selective binding to RasGRP3 as compared to PKC isozymes (PKCα and PKCε). From the preliminary results, the α-methylindolidene DAG-lactone scaffold was selected and modified to enhance the discrimination between PKCs and RasGRPs. This study clearly shows that seemingly small structural modifications in the hydrophobic regions of these DAG analogs strongly contributes to their specific membrane interaction. [Part 2] A series of 2-substituted 4-(trifluoromethyl)benzyl C-region analogues of 2-(3-fluoro-4-methylsulfonamidophenyl)propanamides were investigated for hTRPV1 antagonism. The analysis indicated that the phenyl C-region derivatives exhibited better antagonism than those of the corresponding pyridine surrogates for most of the series examined. Among the phenyl C-region derivatives, the two best compounds 43 and 44S antagonized capsaicin selectively relative to their antagonism of other activators and showed excellent potencies with Ki(CAP) = 0.3 nM. These two compounds blocked capsaicin-induced hypothermia, consistent with TRPV1 as their site of action, and they demonstrated promising analgesic activities in a neuropathic pain model. The docking study of 44S in our hTRPV1 homology model indicated that its binding mode was similar with that of its pyridine surrogate in the A- and B-regions but displayed a flipped configuration in the C-region.Part 1. The DAG-responsive C1 domain as a drug target 4 ABSTRACT 5 1. INTRODUCTION 7 1.1 Diacylglycerol Signaling and C1 domain 7 1.2 DAG lactone 9 1.3 DAG-responsive proteins and their potential as drug targets 10 2. AIMS OF THE STUDY 14 3. PROTEIN KINASE C 15 3.1 Improtance of selective activation 15 3.2 Protein Kinase C epsilon 15 3.3 Results and discussion 18 3.4 Conclusion 29 3.5 Experimental 30 4. RAS GUANYL RELEASING PROTEINS 53 4.1 Results and Discussion 54 4.2 Conclusion 61 4.3 Experimental 62 5. REFERENCES 79 6. ABSTRACT IN KOREAN 89 Part 2. Structure–Activity Relationship Studies of a Potent TRPV1 Antagonist 90 ABSTRACT 91 1. INTRODUCTION 92 1.1 Pain 92 1.2 TRPV1 94 2. AIMS OF THE STUDY 96 3. RESULTS AND DISCUSSION 97 3.1 Previous research 97 3.2 Chemistry 99 3.3 In vitro activity 99 3.4 In vitro activity 108 3.5 Molecular Modleing 109 4. CONCLUSION 111 5. EXPERIMENTAL 112 6. REFERENCES 138 7. ABSTRACT IN KOREAN 141Docto

탄산칼슘 나노 구조체의 형태 제어에 관한 연구

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 화학생물공학부, 2011.2. 차국헌.Maste

Analysis of GyÖrgy Ligeti's <Lontano> (1967)

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 음악과, 2011.2. 이돈응.Maste

Design, Synthesis, and SAR of TRPV1 antagonist having indazole A-region

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 약학과, 2012. 2. 이지우.Transient receptor potential vanilloid 1 (TRPV1)은 비선택적 양이온 채널로, 주로 말초신경의 유해 수용체와 중추신경계에 분포하며 신경손상에 의한 만성통증에 중요한 역할을 하고 있다. TRPV1은 외인성 인자(vanilloid, capsaicin, resiniferatoxin 등) 와 내인성 인자 (arachidonic acid metabolite, anandamide 등) 그리고 열과 pH와 같은 물리, 화학적 자극에 의해 활성화 되며 통증의 전달과 조절에 주된 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 이 수용체에 대한 선택적인 길항제의 개발은 현용 진통제들이 가지는 한계를 극복할 수 있는 중요한 역할을 할 것으로 기대되고 있으며, 현재 여러 연구 기관에서 활발히 연구 되어 지고 있다. 다국적 제약회사인 Abbott사의 ABT-102 〔 1-(5-tert-Butyl-indan-1 -yl)-3-(1H-indazol-4-yl)-urea 〕의 개발과정에서 indazole구조의 화합물이 화학적, 약리학적 측면에서 기존의 화합물보다 좋은 활성을 보이는 것이 보고 되었다. 이에 본 연구실에서는 ABT-102를 선도 물질로 하여 A-region으로 다양하게 치환된 indazole 유도체를 가지고, B-region으로 acetamide, propanamide, 그리고 urea를 갖는 다수의 화합물을 합성하여, 선도 물질보다 강력한 길항효과를 갖는 화합물을 찾아내는 연구를 수행하였다.The vanilloid receptor TRPV1 is a homotetrameric, nonselective cation channel expressed on periperal sensory neurons and in the central nervous system abundantly expressed in nociceptors. It is activated by a wide variety of exogenous and endogenous physical such as capsaisin, aicd, and heat. TRPV1 is considered as a highly validated pain taget considering great effects of agonist and antagonist; TRPV1 agonists cause desensitization of TRPV1 channels which relieves pain behaviors in preclinical species, and antagonists relieve pain behaviors in rodent models of inflammation, osteoarthritis, and cancer. Blokade of TRPV1 activation by selective antagonists is under investigation in an attempt to identify novel agents for pain treatment. The design and synthesis of a series of novel TRPV1 antagonists with a variety of different indazole derivatives are described, and the evaluation of the Structure-activity relationships of a number of these compounds is reported.Maste

통화정책 충격이 환율에 미치는 영향 -시변 구조적 VAR을 통한 분석-

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 경제학부, 2017. 2. 김소영.본고에서는 미국의 긴축적 통화정책 충격이 미/영 환율에 미치는 영향이 Dornbusch(1976)의 오버슈팅(Overshooting)과 일치하는지를 분석하고자 하였다. 이를 위해 Primiceri(2005)의 확률적 변동성이 있는 시변 구조적 VAR(Time-varying structural VAR with stochastic volatility)을 통해 추정하였다. 특히, 통화정책 기조(Monetary policy stance)의 변화가 있는 시기와 이 외의 시기에 통화정책 충격에 대한 환율의 반응이 다른지를 분석하고자 하였다. 제로금리제약을 정확히 반영하기 위해 Wu and Xia(2016)의 잠재 정책금리(Shadow policy rate)를 함께 고려하였다. 이처럼 본고에서는 Volcker 시기와 세계금융위기 이후 제로금리제약의 시행과 같은 통화정책 기조의 변화가 있는 시기에 환율의 반응을 보고자 하였다. 본고의 분석 결과 확률적 변동성이 있는 시변 구조적 VAR의 경우 통화정책 기조의 변화와 무관하게 오버슈팅과 일치하는 모습을 보였으나, 변화가 있는 경우에 절상 폭이 이외의 경우보다 크게 나타났다. 이를 통해 통화정책 충격에 대해 외환시장이 상품시장보다 빠르게 조정되어 오버슈팅이 나타나며, 통화정책 기조의 변화가 있는 경우 예기치 못한 통화정책 충격에 대해 환율이 장기적 수준이 비해 크게 반응한 후 점진적인 시장의 조정 과정을 반영함을 의미한다. 나아가 방법론의 정확성을 확인하기 위해 확률적 변동성이 없는 시변 구조적 VAR과 베이지안 구조적 VAR(Bayesian structural VAR)을 비교하였다. 이를 통해 본고에서 적용한 확률적 변동성이 있는 시변 구조적 VAR이 통화정책 기조의 구조적 변화를 반영하여 통화정책 충격을 정확히 식별할 수 있다는 것을 밝혔다. 이에 따라 확률적 변동성이 있는 시변 구조적 VAR을 통해 환율의 반응에 대한 정밀한 분석을 할 수 있음을 시사한다.제1장.서론 1 제2장.선행연구 4 1.오버슈팅 4 2.지연된 오버슈팅 7 제3장.분석방법 및 분석결과 10 1.분석방법 10 2.분석자료 16 3.분석결과 19 제4장.결론 27 부록 29 1.추정 알고리즘 29 2.분석자료 출처 및 설명 35 3.강건성 검정 38 참고문헌 43Maste