KR102599134B1 - Method for preparing dextrin-derived highly polymerized isomaltooligosaccharide by using a novel sugar transferase and the dextrin-derived highly polymerized isomaltooligosaccharide with the effect of improving bowel movements by the method - Google Patents

Method for preparing dextrin-derived highly polymerized isomaltooligosaccharide by using a novel sugar transferase and the dextrin-derived highly polymerized isomaltooligosaccharide with the effect of improving bowel movements by the method Download PDF

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Abstract

본 발명은 고중합 이소말토올리고당 제조용 당전이효소를 이용한 배변 개선 효능이 우수한 덱스트린 유래 고중합 이소말토올리고당 제조방법 및 이를 통해 제조한 배변 개선 효능이 우수한 덱스트린 유래 고중합 이소말토올리고당에 관한 것이다. 구체적으로, 상기 고중합 이소말토올리고당 제조효소는 덱스트린과 반응하여 신규한 올리고당 생성 활성이 있으며, 이로부터 배변 개선 효능이 뛰어난 덱스트린 유래 고중합 이소말토올리고당의 제조가 가능하다.The present invention relates to a method for producing highly polymerized isomaltooligosaccharide derived from dextrin with excellent efficacy in improving bowel movements using a glycosyltransferase for producing highly polymerized isomaltooligosaccharide, and to highly polymerized isomaltooligosaccharide derived from dextrin with excellent efficacy in improving bowel movements prepared thereby. Specifically, the highly polymerized isomaltooligosaccharide producing enzyme has the activity of producing new oligosaccharides by reacting with dextrin, thereby enabling the production of highly polymerized isomaltooligosaccharide derived from dextrin, which has excellent efficacy in improving bowel movements.

Description

신규한 당전이효소를 이용한 덱스트린 유래 고중합 이소말토올리고당의 제조방법 및 이를 통해 제조된 배변 개선 효능이 있는 덱스트린 유래 고중합 이소말토올리고당{Method for preparing dextrin-derived highly polymerized isomaltooligosaccharide by using a novel sugar transferase and the dextrin-derived highly polymerized isomaltooligosaccharide with the effect of improving bowel movements by the method}Method for preparing dextrin-derived highly polymerized isomaltooligosaccharide by using a novel sugar transferase and the dextrin-derived highly polymerized isosomaltooligosaccharide with the effect of improving bowel movements by the method}

신규한 당전이효소를 이용한 덱스트린 유래 고중합 이소말토올리고당의 제조방법 및 이를 통해 제조된 배변 개선 효능이 있는 덱스트린 유래 고중합 이소말토올리고당에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing highly polymerized isomaltooligosaccharide derived from dextrin using a novel glycosyltransferase, and to highly polymerized isomaltooligosaccharide derived from dextrin produced through the same, which has the effect of improving bowel movements.

단맛을 내는 물질인 당류는 당분자의 개수에 따라 단당류, 이당류, 다당류로 나뉜다. 포도당(glucose)과 과당(fructose)은 분자가 하나로 된 단당류이고, 설탕(sucrose sugar)은 분자가 2개인 이당류, 올리고당(oligosaccharide)은 3개 이상의 분자가 뭉쳐진 다당류에 속한다. 당류는 대부분의 과일, 유제품, 곡류 등에 함유되어 있기 때문에 식품을 통하여 섭취될 수 있으며 에너지를 공급하고, 정신적인 만족감을 주는 기능을 한다. 입자가 작은 단당류일수록 소화와 섭취가 빠르나, 다당류는 소화와 섭취가 어려워 설탕의 3분의 1 수준으로 칼로리가 낮은데다 장내에 공생하는 또는 유리한 미생물의 성장을 자극시켜 개인에 생물학적 효과를 발휘하는 프리바이오틱스로 불리우기도 하며, 체내에서 수용성 식이섬유와 같은 작용을 한다고 알려져 있다.Sugars, the substances that produce sweet taste, are divided into monosaccharides, disaccharides, and polysaccharides depending on the number of sugar molecules. Glucose and fructose are monosaccharides with one molecule, sucrose is a disaccharide with two molecules, and oligosaccharide is a polysaccharide with three or more molecules bundled together. Since sugars are contained in most fruits, dairy products, and grains, they can be consumed through food and function to provide energy and mental satisfaction. Monosaccharides with smaller particles are faster to digest and ingest, but polysaccharides are difficult to digest and ingest, so they are low in calories (one-third the level of sugar) and are free to exert biological effects on individuals by stimulating the growth of symbiotic or beneficial microorganisms in the intestines. It is also called biotics and is known to act like soluble dietary fiber in the body.

당류 중 많은 양을 차지하는 설탕과 과당의 과잉 섭취는 열량을 높여 비만을 유발하거나, 혈중 중성 지방을 높여 심혈관질환 등 성인병 발생 위험성을 증가시킬 수 있고, 어린이의 경우에는 충치, 과잉행동장애와 같은 질병 발생 위험과 관련이 있는 것으로 보고되고 있는등 유해성 논란이 계속되면서, 건강을 위해 단맛을 내기 위한 설탕의 대체제로 올리고당을 사용하는 소비자가 늘어나고 있다. 국내에서 쉽게 접할 수 있는 올리고당의 예로는 프락토올리고당과 이소말토올리고당이 있다.Excessive intake of sugar and fructose, which account for a large amount of sugars, can increase calories and cause obesity, or increase triglycerides in the blood, which can increase the risk of developing adult diseases such as cardiovascular disease, and in children, diseases such as tooth decay and hyperactivity disorder. As controversy over its harmfulness continues, as it is reported to be related to the risk of occurrence, the number of consumers using oligosaccharides as a substitute for sugar to create a sweet taste for health reasons is increasing. Examples of oligosaccharides that can be easily found in Korea include fructooligosaccharide and isomaltooligosaccharide.

프락토올리고당(fructo-oligosaccharide)은 설탕의 과당(Fructose) 잔기에 1~3개의 과당이 결합된, 설탕과 유사한 구조를 가진 당류의 혼합물을 말한다. 그 구성 성분은 1-케스토스 (1-Kestose, GF2), 니스토스 (Nystose, GF3), 프락토실 니스토스 (Fructosyl nystose, GF4)이다. 이소말토올리고당(Isomalto-oligosaccharide, IMO)은 포도당이 α-(1,4)- 및/또는 α-(1,6)-글루코시드 결합 형태의 분지결합으로 중합도(degree of polymerization, DP) 2 내지 10 인 당류를 말하는 것으로 이소말토스 (isomaltose), 파노스(panose), 이소말토트리오스(isomaltotriose), 이소말토테트라오스(isomaltotetraose) 및 이소파노스(isopanose)와 같은 기타 고급 분지형 올리고당을 포함하며 장내 유용균으로 대표되는 비피더스균의 증식인자로 알려져 있다. 프락토올리고당과 이소말토올리고당은 모두 다당류인 올리고당에 속하지만 둘의 차이는 올리고당을 구성하는 성분에서 나타난다. 프락토올리고당은 설탕(과당+포도당)을 가공해 포도당을 연결하여 제조하고, 이소말토올리고당은 쌀이나 옥수수 등의 녹말가루(포도당+포도당)를 가공해 포도당을 연결하여 만든 것이다.Fructo-oligosaccharide refers to a mixture of sugars with a structure similar to sugar, in which 1 to 3 fructose residues are bonded to the fructose residue of sugar. Its components are 1-Kestose (GF2), Nystose (GF3), and Fructosyl nystose (GF4). Isomalto-oligosaccharide (IMO) is a branched bond of glucose in the form of α-(1,4)- and/or α-(1,6)-glucosidic bonds, with a degree of polymerization (DP) of 2 to 2. 10 Refers to phosphorus sugars and includes other higher branched oligosaccharides such as isomaltose, panose, isomaltotriose, isomaltotetraose and isopanose. It is known to be a growth factor for bifidobacteria, which are representative of useful intestinal bacteria. Fructooligosaccharide and isomaltooligosaccharide both belong to oligosaccharides, which are polysaccharides, but the difference between the two appears in the components that make up oligosaccharides. Fructooligosaccharide is manufactured by processing sugar (fructose + glucose) and linking it to glucose, and isomaltooligosaccharide is made by processing starch powder (glucose + glucose) such as rice or corn and linking it to glucose.

장내의 비피더스균은 영양, 면역, 노화, 장내 부패물질 억제, 비타민 합성 등 숙주의 건강과 밀접한 관계를 갖고 있다. 비피더스균을 증식시키기 위해 비피더스 균 및 비피더스 생육 촉진물질을 식품에 첨가한 식품이 판매되고 있으며 비피더스의 촉진물질로서 여러 종류의 올리고당이 개발되고 있다. 프락토올리고당은 대부분 난소화성으로 소장에서 분해되지 않고 대장까지 도달하여 장내 서식하는 비피더스 균에 선택적으로 이용됨으로써 증식을 촉진하는데, 과다복용시는 설사를 유발하는 것으로 알려져 있다. 그에 반해 이소말토올리고당은 난소화성과 소화성의 중간 위치에 있으므로 장관에 대한 자극이 약하여 최대 무작용량이 설탕과 유사한 수준인 1.5g/kg 정도로 안전성이 뛰어난 것으로 알려져 있다. 최근에는 국내에도 올리고당 및 비피더스균에 대한 인식이 확대됨에 따라 음료, 유제품, 장류 등 다양한 종류의 식품에 올리고당이 첨가되고 있다. 특히, 중합도가 높은 이소말토올리고당은 건강기능성 효능이 있는 것으로 알려져 있다(Toshiyuki Kaneko et al. Biosci. Biotech. Biochem., 58(12): 2288-2290, 1994).Bifidobacteria in the intestines are closely related to the health of the host, including nutrition, immunity, aging, inhibition of intestinal decay substances, and vitamin synthesis. Foods containing bifidobacteria and bifidus growth promoting substances are being sold to promote the growth of bifidobacteria, and various types of oligosaccharides are being developed as bifidobacteria promoting substances. Most fructo-oligosaccharides are indigestible, so they are not decomposed in the small intestine, but reach the large intestine and are selectively used by bifidobacteria living in the intestine, thereby promoting their growth. Overdosage is known to cause diarrhea. On the other hand, isomaltooligosaccharide is located between indigestibility and digestibility, so it is less irritating to the intestinal tract and is known to be excellent in safety, with a maximum non-acting dose of 1.5 g/kg, similar to that of sugar. Recently, as awareness of oligosaccharides and bifidobacteria has expanded in Korea, oligosaccharides are being added to various types of foods such as beverages, dairy products, and sauces. In particular, isomaltooligosaccharides with a high degree of polymerization are known to have health functional effects (Toshiyuki Kaneko et al. Biosci. Biotech. Biochem., 58(12): 2288-2290, 1994).

본 발명자들은 덱스트린을 기질로 하여 올리고당을 제조하는 방법에 대해 연구한 결과, 고중합 이소말토올리고당 제조효소가 덱스트린과 반응하여 신규한 올리고당 생성할 수 있는 활성이 있으며, 이로부터 덱스트린 유래 신규한 고중합 이소말토올리고당 제조가 가능함을 확인하였으며, 제조된 이소말토올리고당이 배변개선 효능이 매우 우수한 것을 확인하여 본 발명을 완성하였다.The present inventors studied a method for producing oligosaccharides using dextrin as a substrate and found that the highly polymerized isomaltooligosaccharide producing enzyme has the ability to produce new oligosaccharides by reacting with dextrin, and from this, a new highly polymerized dextrin-derived oligosaccharide was discovered. It was confirmed that it was possible to produce isomaltooligosaccharide, and it was confirmed that the produced isomaltooligosaccharide had excellent efficacy in improving bowel movements, thereby completing the present invention.

본 발명의 일 목적은 배변 개선 효능이 우수한 덱스트린 유래 고중합 이소말토올리고당을 제조하는 방법 및 이를 통해 제조된 배변 개선 효능 우수한 덱스트린 유래 고중합 이소말토올리고당을 제공하는 것이다. 이때, 상기 고중합 이소말토올리고당은 시판되는 이소말토올리고당 대비 포도당 함량이 20~25% 수준으로 절반에 가깝고, α-1,6결합 형태의 올리고당의 구성당 종류 및 함량, 중합비가 월등히 증가한 것을 특징으로 한다.One object of the present invention is to provide a method for producing highly polymerized isomaltooligosaccharide derived from dextrin with excellent efficacy in improving bowel movements and a highly polymerized isomaltooligosaccharide derived from dextrin prepared thereby with excellent efficacy in improving bowel movements. At this time, the highly polymerized isomaltooligosaccharide has a glucose content of 20 to 25%, which is close to half of that of commercially available isomaltooligosaccharides, and the type and content of oligosaccharides in the form of α-1,6 bonds, and polymerization ratio are significantly increased. Do it as

상기 목적을 달성하기 위하여, In order to achieve the above purpose,

본 발명은 당전이효소를 덱스트린(Dextrin)에 첨가하여 반응시키는 단계를 포함하는 배변 개선 효능이 있는 덱스트린 유래 고중합 이소말토올리고당 제조 방법을 제공한다.The present invention provides a method for producing highly polymerized isomaltooligosaccharide derived from dextrin that has the effect of improving bowel movements, including the step of adding and reacting glycosyltransferase to dextrin.

또한, 본 발명은 상기 제조 방법을 통해 제조한 배변 개선 효능이 우수한 덱스트린 유래 고중합 이소말토올리고당을 제공한다.In addition, the present invention provides a highly polymerized isomaltooligosaccharide derived from dextrin that is excellent in bowel movement improvement efficacy prepared through the above production method.

또한, 본 발명은 구성당 성분 중 α-1,6 결합 만으로 이루어진 성분을 포함하고, 중합도(degree of polymerization, DP)가 7 내지 13인, 배변 개선 효능이 있는 덱스트린 유래 고중합 이소말토올리고당을 제공한다.In addition, the present invention provides a highly polymerized isomaltooligosaccharide derived from dextrin, which contains a component consisting of only α-1,6 bonds among the sugar components and has a degree of polymerization (DP) of 7 to 13, and has an effect for improving bowel movements. do.

또한, 본 발명은 상기 배변 개선 효능이 있는 덱스트린 유래 고중합 이소말토올리고당을 유효성분으로 포함하는 배변 개선용 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a composition for improving bowel movements containing highly polymerized isomaltooligosaccharide derived from dextrin, which has the effect of improving bowel movements, as an active ingredient.

또한, 본 발명은 상기 배변 개선 효능이 있는 덱스트린 유래 고중합 이소말토올리고당을 유효성분으로 포함하는 배변 개선용 식품 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a food composition for improving bowel movements containing highly polymerized isomaltooligosaccharide derived from dextrin, which has the effect of improving bowel movements, as an active ingredient.

본 발명의 고중합 이소말토올리고당 제조효소는 덱스트린과 반응하여 신규한 고중합 이소말토올리고당 생성 활성이 있으며, 이로부터 제조된 덱스트린 유래 고중합 이소말토올리고당은 배변 개선 효능이 우수하여 섭취시 혈중 인슐린 농도의 증감이 완만히 이루어져 당뇨병식 등의 환자식으로 이용하거나 스포츠인 등 장기간 에너지 공급이 필요한 경우에 유용하게 사용할 수 있다.The highly polymerized isomaltooligosaccharide producing enzyme of the present invention has the activity of producing novel highly polymerized isomaltooligosaccharide by reacting with dextrin, and the highly polymerized isomaltooligosaccharide derived from dextrin prepared therefrom has excellent efficacy in improving defecation and reduces blood insulin concentration when ingested. Because the increase and decrease is gradual, it can be used as a patient's diet such as a diabetic diet or in cases where long-term energy supply is needed, such as for sports people.

도 1은 써모안아에로박터 써모코프리애 (Thermoanaerobacter thermocopriae) 균주 유래의 덱스트린 유래 고중합 이소말토올리고당 제조효소(Tt-LIMO)를 암호화하는 염기 서열을 나타내는 도면이다.
도 2는 덱스트린 유래 고중합 이소말토올리고당 제조효소(Tt-LIMO)를 암호화하는 염기 서열이 클로닝된 덱스트린 유래 고중합 이소말토올리고당 제조효소(Tt-LIMO) 재조합 벡터를 나타내는 도면이다.
도 3은 전기영동 분석을 통해 덱스트린 유래 고중합 이소말토올리고당 제조효소가 성공적으로 제조되었음을 확인한 결과를 나타내는 도면이다.
도 4는 고중합 이소말토올리고당의 제조를 위한 기질 탐색을 위해 시간 경과에 따른 TG(시중효소, 실선) 및 TtLIMO(점선)에 의한 말토오스(M2, 왼쪽 그래프) 및 말토테트라오스(M4, 오른쪽 그래프)와의 반응 생성물의 상대적 조성을 분석한 결과를 나타내는 도면이다.
도 5는 여러가지 중합도의 덱스트린 기질 (D1, D2 및 D3)를 HPAEC-PAD 분석한 결과를 나타내는 도면이다.
도 6은 덱스트린 표준품 (STD 1, STD 2)을 HPAEC-PAD를 통해 분석한 결과를 나타내는 도면이다.
도 7은 여러가지 중합도의 덱스트린 기질로부터 유래한 고중합 이소말토올리고당의 생성을 HPAEC-PAD를 통해 분석한 결과를 나타내는 도면이다.
도 8은 덱스트린 기질의 중합도별 반응 생성물의 구성당을 분석한 결과를 나타태는 도면이다.
도 9는 덱스트린 기질와 LIMOzyme의 반응 시간에 따른 덱스트린 유래 고중합 이소말토올리고당의 생성 비율을 분석한 결과를 나타내는 도면이다.
도 10은 덱스트린 기질, 시판 이소말토올리고당 및 본 발명에 따른 덱스트린 유래 고중합 이소말토올리고당의 구성당을 분석한 결과를 나타내는 도면이다.
도 11은 MALDI-TOF MS 분석을 통해 구성당 중합도를 확인한 결과를 나타내는 도면이다.
도 12는 α-1,4/α-1,6 결합 비율을 분석하기 위하여 덱스트린 기질, 이소말토올리고당 및 본 발명에 따른 덱스트린 유래 고중합 이소말토올리고당을 1H-NMR 분석한 결과를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 덱스트린 유래 고중합 이소말토올리고당의 배변 개선 효능을 확인하기 위하여 마우스 대상의 배변 개선 유효성 평가를 위한 시험 모식도를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명에 따른 덱스트린 유래 고중합 이소말토올리고당의 배변 개선 효능을 확인하기 위하여 마우스 분면 개수 및 분변 내 수분량 변화를 분석한 결과를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명에 따른 덱스트린 유래 고중합 이소말토올리고당의 배변 개선 효능을 확인하기 위하여 마우스 소화관 이동률을 분석한 결과를 나타내는 도면이다.
도 16은 시판 이소말토올리고당과 본 발명에 따른 덱스트린 유래 고중합 이소말토올리고당의 구성당, 결합 비율을 비교하여 나타낸 도면이며, 시판 이소말토올리고당과 비교할 때 본 발명에 따른 고중합 이소말토올리고당이 α-1,6결합 형태의 올리고당의 구성당 종류 및 함량, 중합비이 현저히 증가한 것을 확인할 수 있다.
Figure 1 is a diagram showing the nucleotide sequence encoding highly polymerized isomaltooligosaccharide producing enzyme (Tt-LIMO) derived from dextrin derived from the Thermoanaerobacter thermocopriae strain.
Figure 2 is a diagram showing a dextrin-derived highly polymerized isomaltooligosaccharide producing enzyme (Tt-LIMO) recombinant vector in which the nucleotide sequence encoding dextrin-derived highly polymerized isomaltooligosaccharide producing enzyme (Tt-LIMO) has been cloned.
Figure 3 is a diagram showing the results confirming that the dextrin-derived highly polymerized isomaltooligosaccharide producing enzyme was successfully prepared through electrophoresis analysis.
Figure 4 shows maltose (M2, left graph) and maltotetraose (M4, right graph) by TG (commercial enzyme, solid line) and TtLIMO (dotted line) over time to explore substrates for the production of highly polymerized isomaltooligosaccharides. ) This is a diagram showing the results of analyzing the relative composition of the reaction product.
Figure 5 is a diagram showing the results of HPAEC-PAD analysis of dextrin substrates (D1, D2, and D3) of various degrees of polymerization.
Figure 6 is a diagram showing the results of analysis of dextrin standards (STD 1, STD 2) through HPAEC-PAD.
Figure 7 is a diagram showing the results of analysis of the production of highly polymerized isomaltooligosaccharides derived from dextrin substrates of various degrees of polymerization through HPAEC-PAD.
Figure 8 is a diagram showing the results of analyzing the constituent sugars of the reaction product according to the degree of polymerization of the dextrin substrate.
Figure 9 is a diagram showing the results of analyzing the production rate of highly polymerized isomaltooligosaccharide derived from dextrin according to the reaction time between the dextrin substrate and LIMOzyme.
Figure 10 is a diagram showing the results of analyzing the constituent sugars of the dextrin substrate, commercially available isomaltooligosaccharide, and highly polymerized isomaltooligosaccharide derived from dextrin according to the present invention.
Figure 11 is a diagram showing the results of confirming the degree of polymerization of the constituent sugars through MALDI-TOF MS analysis.
Figure 12 is a diagram showing the results of 1 H-NMR analysis of dextrin substrate, isomaltooligosaccharide, and highly polymerized isomaltooligosaccharide derived from dextrin according to the present invention to analyze the α-1,4/α-1,6 binding ratio. .
Figure 13 is a diagram showing a test schematic diagram for evaluating the effectiveness of improving defecation in mice to confirm the efficacy of the highly polymerized isomaltooligosaccharide derived from dextrin according to the present invention in improving defecation.
Figure 14 is a diagram showing the results of analyzing changes in the number of mouse stools and water content in feces to confirm the efficacy of the highly polymerized isomaltooligosaccharide derived from dextrin according to the present invention for improving bowel movements.
Figure 15 is a diagram showing the results of analyzing the mouse digestive tract migration rate to confirm the efficacy of the highly polymerized isomaltooligosaccharide derived from dextrin according to the present invention in improving bowel movements.
Figure 16 is a diagram showing a comparison of the sugars and bonding ratios of commercially available isomaltooligosaccharides and highly polymerized isomaltooligosaccharides derived from dextrin according to the present invention. Compared to commercially available isomaltooligosaccharides, highly polymerized isomaltooligosaccharides according to the present invention have α It can be seen that the type and content of constituent sugars and polymerization ratio of oligosaccharides in the form of -1,6 bonds have significantly increased.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 당전이효소를 덱스트린(Dextrin)에 첨가하여 반응시키는 단계를 포함하는 배변 개선 효능이 있는 덱스트린 유래 고중합 이소말토올리고당 제조 방법을 제공한다.The present invention provides a method for producing highly polymerized isomaltooligosaccharide derived from dextrin that has the effect of improving bowel movements, including the step of adding and reacting glycosyltransferase to dextrin.

상기 당전이효소는 써모안아에로박터 써모코프리애 (Thermoanaerobacter thermocopriae) 균주 유래일 수 있다.The glycosyltransferase may be derived from the Thermoanaerobacter thermocopriae strain.

상기 당전이효소는 서열번호 1의 고리형 이소말토올리고당 당전이효소(Cycloisomaltooligosacharride glucanotransferase, TPCITase) 중 서열번호 2의 C -말단을 포함하는 포함하며, 덱스트린을 기질로하여 당전이 생성물을 제조하는 당전이효소일 수 있다.The glycosyltransferase includes the C-terminus of SEQ ID NO. 2 among the cyclic isomaltooligosaccharide glucanotransferase (TPCITase) of SEQ ID NO. 1, and is a glycosyltransferase that produces a glycosyltransfer product using dextrin as a substrate. It could be an enzyme.

상기 반응은 당전이효소에 의해 수행되는 반응을 지칭한다. 반응 용액은 일반적으로 기질인 덱스트린과 가용화 전분, 물, 임의의 다른 성분을 포함하는 용액 중 적어도 하나 이상을 포함하고 여기에 활성 당전이효소를 더 포함하는 용액을 지칭한다. 물, 기질로서 덱스트린과 가용화 전분 및 당전이효소를 접촉시키는 단계가 수행되는 곳은 반응 용액이다. 상기 반응에서는 당전이효소의 활성을 통해 덱스트린에 가용화 전분을 전달하여 결합을 형성시켜 덱스트린 유래 고중합 이소말토올리고당을 생성하는 반응이 일어난다.The above reaction refers to a reaction carried out by glycosyltransferase. The reaction solution generally refers to a solution containing at least one of a solution containing dextrin as a substrate, solubilized starch, water, and any other components, and further containing an active glycosyltransferase. It is in the reaction solution that the steps of contacting water, dextrin as a substrate, solubilized starch, and glycosyltransferase are performed. In the above reaction, solubilized starch is transferred to dextrin through the activity of glycosyltransferase to form a bond, thereby producing highly polymerized isomaltooligosaccharide derived from dextrin.

상기 단계의 기질들과 당전이효소의 반응은 20 내지 60℃에서 이루어지는 것일 수 있고, 바람직하게는 30 내지 50℃에서 이루어지는 것일 수 있다.The reaction between the substrates and the glycosyltransferase in the above step may be carried out at 20 to 60°C, and preferably at 30 to 50°C.

상기 단계의 기질과 당전이효소의 반응은 0.2 내지 80시간 동안 이루어질 수 있고, 0.2 내지 10시간 동안 이루어지는 것일 수 있고, 3 내지 9시간, 또는 4 내지 8시간 동안 이루어지는 것일 수도 있다. 다만, 반드시 상기 반응시간에 제한되는 것은 아니고, 기질인 덱스트린의 농도에 따라 통상의 기술자가 실험을 통해 적절한 반응시간을 선택할 수 있는데, 예를 들면 덱스트린의 농도가 약 30%일 때는 3일(72시간) The reaction between the substrate and the glycosyltransferase in the above step may take place for 0.2 to 80 hours, may take place for 0.2 to 10 hours, may take place for 3 to 9 hours, or may take place for 4 to 8 hours. However, it is not necessarily limited to the above reaction time, and a person skilled in the art can select an appropriate reaction time through experimentation depending on the concentration of dextrin, the substrate. For example, when the concentration of dextrin is about 30%, 3 days (72 hour)

상기 단계의 당전이효소는 20 내지 80㎕ 첨가될 수 있고, 바람직하게는 30 내지 70㎕ 첨가될 수 있으며, 더 바람직하게는 40 내지 60㎕ 첨가될 수 있다.In the above step, 20 to 80 μl of glycosyltransferase may be added, preferably 30 to 70 μl, and more preferably 40 to 60 μl.

본 발명은 상기 배변 개선 효능이 있는 덱스트린 유래 고중합 이소말토올리고당 제조 방법으로 제조된 배변 개선 효능이 있는 덱스트린 유래 고중합 이소말토올리고당을 제공한다.The present invention provides a dextrin-derived highly polymerized isomaltooligosaccharide with a defecation-improving effect, prepared by the method for producing the dextrin-derived highly polymerized isomaltooligosaccharide with a defecation-improving effect.

상기 배변 개선 효능이 있는 덱스트린 유래 고중합 이소말토올리고당은 구성당 성분 중 α-1,6 결합만으로 이루어진 성분을 포함하고, 중합도(degree of polymerization, DP)가 7 내지 13인 것을 특징으로 할 수 있다.또는 예를 들면, 중합도가 7 내지 13, 8 내지 12, 9 내지 11일 수도 있다.The highly polymerized isomaltooligosaccharide derived from dextrin, which has the effect of improving bowel movements, contains a component consisting of only α-1,6 bonds among the constituent sugar components, and may be characterized as having a degree of polymerization (DP) of 7 to 13. .Or, for example, the degree of polymerization may be 7 to 13, 8 to 12, or 9 to 11.

상기 배변 개선 효능이 있는 고중한 이소말토올리고당은 α-1,6 결합으로만 구성된 이소말토올리고당일 수도 있고, α-1,6 결합과 α-1,4 결합의 비가 2:1 내지 5:1이거나, 2:1 내지 4:1일 수도 있다. 상기 고중합 이소말토올리고당은 구성당 성분 중 α-1,6 결합만으로 이루어진 성분을 포함할 수 있다. 또한, 상기 고중합 이소말토올리고당은 포도당을 20 내지 25% 함량으로 포함하여, 시판 이소말토올리고당의 포도당 함량이 40 내지 50%인 것과 대비하여 낮을 것을 특징으로 한다.The heavy isomaltooligosaccharide with the effect of improving bowel movements may be an isomaltooligosaccharide composed of only α-1,6 bonds, and the ratio of α-1,6 bonds to α-1,4 bonds is 2:1 to 5:1. Alternatively, it may be 2:1 to 4:1. The highly polymerized isomaltooligosaccharide may include a component consisting of only α-1,6 bonds among the sugar components. In addition, the highly polymerized isomaltooligosaccharide contains 20 to 25% glucose, which is lower than that of commercially available isomaltooligosaccharides, which contain 40 to 50% glucose.

본 발명은 구성당 성분 중 α-1,6 결합 만으로 이루어진 성분을 포함하고, 중합도(degree of polymerization, DP)가 7 내지 13인, 배변 개선 효능이 있는 고중합 이소말토올리고당을 제공한다. 또는 예를 들면, 중합도가 7 내지 13, 8 내지 12, 9 내지 11일 수도 있다.The present invention provides a highly polymerized isomaltooligosaccharide that contains only α-1,6 bonds among the sugar components and has a degree of polymerization (DP) of 7 to 13, and has an effect for improving bowel movements. Or, for example, the degree of polymerization may be 7 to 13, 8 to 12, or 9 to 11.

상기 배변 개선 효능이 있는 고중한 이소말토올리고당은 α-1,6 결합으로만 구성된 이소말토올리고당일 수도 있고, α-1,6 결합과 α-1,4 결합의 비가 2:1 내지 5:1이거나, 2:1 내지 4:1일 수도 있다. 상기 고중합 이소말토올리고당은 구성당 성분 중 α-1,6 결합만으로 이루어진 성분을 포함할 수 있다. 또한, 상기 고중합 이소말토올리고당은 포도당을 20 내지 25% 함량으로 포함하여, 시판 이소말토올리고당의 포도당 함량이 40 내지 50%인 것과 대비하여 낮을 것을 특징으로 한다.The heavy isomaltooligosaccharide with the effect of improving bowel movements may be an isomaltooligosaccharide composed of only α-1,6 bonds, and the ratio of α-1,6 bonds to α-1,4 bonds is 2:1 to 5:1. Alternatively, it may be 2:1 to 4:1. The highly polymerized isomaltooligosaccharide may include a component consisting of only α-1,6 bonds among the sugar components. In addition, the highly polymerized isomaltooligosaccharide contains 20 to 25% glucose, which is lower than that of commercially available isomaltooligosaccharides, which contain 40 to 50% glucose.

상기 당전이효소를 덱스트린에 첨가하여 반응시키는 단계 전에,Before adding and reacting the glycosyltransferase to dextrin,

1) 서열번호 5의 아미노산 서열을 코딩하는 염기 서열로 이루어진 당전이효소의 유전자를 포함하는 재조합 벡터로 형질전환된 형질전환체를 배양한 배양물을 제조하는 단계; 및1) Preparing a culture of a transformant transformed with a recombinant vector containing a glycosyltransferase gene consisting of a nucleotide sequence encoding the amino acid sequence of SEQ ID NO: 5; and

2) 상기 배양물로부터 당전이효소를 수득하는 단계;를 더 포함하여 덱스트린 유래 고중합 이소말토올리고당을 유효성분으로 포함하여 배변 개선 효능이 있는 덱스트린 유래 고중합 이소말토올리고당을 제조할 수 있다.2) obtaining glycosyltransferase from the culture; by further including dextrin-derived highly polymerized isomaltooligosaccharide as an active ingredient, dextrin-derived highly polymerized isomaltooligosaccharide having the effect of improving bowel movements can be prepared.

본 발명에 있어서 덱스트린 유래 올리고당 제조효소(Tt-LIMO)는 고중합 이소말토올리고당 제조용 당전이효소와 같은 의미로 사용된다.In the present invention, dextrin-derived oligosaccharide producing enzyme (Tt-LIMO) is used in the same sense as glycosyltransferase for producing highly polymerized isomaltooligosaccharide.

상기 서열번호 5의 아미노산 서열로 이루어진 고중합 이소말토올리고당 제조용 당전이효소는 덱스트린을 기질로 이용하여 이소말토올리고당을 제조할 수 있다.The glycosyltransferase for producing highly polymerized isomaltooligosaccharide consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 5 can produce isomaltooligosaccharide using dextrin as a substrate.

상기 이소말토올리고당은 중합도가 2인 이소말토오스는 화학식 1, 중합도가 3인 이소말토트리오스는 화학식 2 또는 중합도가 4 내지 10인 이소말토올리고당은 화학식 3의 구조를 갖는 것이 바람직하다.The isomaltooligosaccharide preferably has a structure of Formula 1 for isomaltose with a degree of polymerization of 2, Formula 2 for isomaltotriose with a degree of polymerization of 3, or Formula 3 for isomaltooligosaccharide with a degree of polymerization of 4 to 10.

<화학식 1><Formula 1>

<화학식 2><Formula 2>

<화학식 3><Formula 3>

상기 당전이효소는 덱스트란 덱스트리나아제(Dextran dextrinase)일 수도 있다.The glycosyltransferase may be dextran dextrinase.

당 전이 반응이 일어나는 탄수화물 활성 효소로는 크게 glycosyl transferase(GTase), transglucosidases(TGase), glycoside phosphorylase(GPase) 및 glycoside hydrolases(GHase) 등 네 가지로 분류되며 이 중 glycosyl transferase(GTase)는 당 전이 효율이 좋고 다양한 수용체에 당을 전이할 수 있는 능력이 뛰어나다.Carbohydrate-active enzymes in which glycosyltransferase reactions occur are broadly classified into four types: glycosyl transferase (GTase), transglucosidases (TGase), glycoside phosphorylase (GPase), and glycoside hydrolases (GHase). Among these, glycosyl transferase (GTase) is responsible for glycosyl transferase efficiency. It is good and has an excellent ability to transfer sugar to various receptors.

상기 당전이효소(glycosyl transferase, GTase)는 비환원 말단인 α-1,4 결합의 글루코실기 말단을 α-1,6 결합으로 전이한다. 상기 α-1,4 결합은 α-D 포도당 분자가 인접한 α-D 포도당 분자 고리와 탄소 1 및 4를 통해 서로 연결된 공유 결합의 유형을 지칭한다. 상기 α-1,6 결합은 α-D 포도당 분자가 인접한 α-D 포도당 분자 고리와 탄소 1 및 6을 통해 서로 연결된 공유 결합의 유형을 지칭한다.The glycosyl transferase (GTase) transfers the glucosyl terminal of the non-reducing α-1,4 bond to the α-1,6 bond. The α-1,4 bond refers to a type of covalent bond in which an α-D glucose molecule is linked to an adjacent α-D glucose molecule ring through carbons 1 and 4. The α-1,6 bond refers to a type of covalent bond in which an α-D glucose molecule is linked to an adjacent α-D glucose molecule ring through carbons 1 and 6.

본 발명의 덱스트린 유래 고중합 이소말토올리고당은 포도당이 α-(1,4)- 및/또는 α-(1,6)-글루코시드의 분지결합으로 이루어진 중합도가 7 내지 13인 다당류를 지칭하는 것이 바람직하다.The highly polymerized isomaltooligosaccharide derived from dextrin of the present invention refers to a polysaccharide with a degree of polymerization of 7 to 13 in which glucose is composed of branched bonds of α-(1,4)- and/or α-(1,6)-glucoside. desirable.

본 발명의 이소말토올리고당의 분자량은 중량 평균 중합도(DPw) 또는 수 평균 중합도(DPn)로 나타낼 수 있다.The molecular weight of the isomaltooligosaccharide of the present invention can be expressed as a weight average degree of polymerization (DPw) or a number average degree of polymerization (DPn).

본 발명에 있어서 당전이효소는 중합도 2 내지 6의 중합도가 낮은 이소말토올리고당 뿐만 아니라 중합도가 7 내지 13인 중합도가 높은 고중합 이소말토올리고당까지 생성할 수 있다.In the present invention, the glycosyltransferase can produce not only isomaltooligosaccharides with a low degree of polymerization of 2 to 6, but also highly polymerized isomaltooligosaccharides with a degree of polymerization of 7 to 13.

또한, 상기 당전이효소는 '변이체'를 포함하며, '변이체'는 상기 서열번호 5의 아미노산 서열을 갖는 당전이효소와 90% 이상의 상동성을 가지는 단백질을 말한다.In addition, the glycosyltransferase includes 'variants', and the 'variant' refers to a protein that has more than 90% homology to the glycosyltransferase having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 5.

"상동성"이란 야생형(wild type) 단백질의 아미노산 서열과의 유사한 정도를 나타내기 위한 것으로서, 본 발명의 당전이효소(TP-DDase)를 코딩하는 아미노산 서열(서열번호 5)과 바람직하게는 90%이상, 보다 바람직하게는 95% 이상, 더욱 바람직하게는 98%이상 동일할 수 있는 아미노산 서열을 포함한다. 이러한 상동성의 비교는 육안으로나 구입이 용이한 비교 프로그램을 이용하여 수행할 수 있다. 시판되는 컴퓨터 프로그램은 2개 이상의 서열간의 상동성을 백분율(%)로 계산할 수 있으며, 상동성(%)은 인접한 서열에 대해 계산될 수 있다.“Homology” refers to the degree of similarity to the amino acid sequence of a wild type protein, preferably 90% to the amino acid sequence (SEQ ID NO: 5) encoding the glycosyltransferase (TP-DDase) of the present invention. It contains amino acid sequences that may be at least 95% identical, more preferably at least 95% identical, and even more preferably at least 98% identical. This comparison of homologies can be performed with the naked eye or using a comparison program that is easily purchased. Commercially available computer programs can calculate the percent homology between two or more sequences, and the percent homology can be calculated for adjacent sequences.

또한, 본 발명의 당전이효소 또는 이의 상동체는 효소 활성을 가지는 한 아미노산 서열 변이체를 포함한다. 서열 변이체란 천연의 아미노산 서열과 하나 이상의 아미노산 잔기가 상이한 서열을 가지는 단백질을 의미한다. 변이체 단백질은 야생형 단백질과 동일한 생물학적 활성을 나타내나, 단백질의 특성이 변형된 변이체일 수 있다. 바람직하게는 아미노산 서열상의 변이와 수식으로 단백질의 열, pH 등에 대한 구조적 안정성이 증대될 수 있다. 예를 들어, 천연의 단백질이 효소 활성을 보이지 않는 강산성에서도 효소 활성을 나타낼 수 있고, 저온이나 고온에서도 효소 활성을 나타낼 수 있다. 또한 아미노산 서열상의 변이와 수식으로 당전이효소의 기질 특이성을 강화되거나 효소와 반응하는 기질의 종류가 확대된 변이체일 수 있다.Additionally, the glycosyltransferase or homolog thereof of the present invention includes an amino acid sequence variant having enzymatic activity. A sequence variant refers to a protein having a sequence that differs from the natural amino acid sequence by one or more amino acid residues. A mutant protein exhibits the same biological activity as the wild-type protein, but may be a mutant with modified protein characteristics. Preferably, the structural stability of the protein against heat, pH, etc. can be increased by mutations and modifications in the amino acid sequence. For example, it can show enzyme activity even in strong acids where natural proteins do not show enzyme activity, and it can also show enzyme activity at low or high temperatures. In addition, it may be a variant in which the substrate specificity of the glycosyltransferase is strengthened or the type of substrate that reacts with the enzyme is expanded through mutations and modifications in the amino acid sequence.

본 발명의 당전이효소는 서열번호 5로 나타내는 아미노산 서열 또는 이를 암호화하는 뉴클레오타이드 서열을 이용하여 유전공학적 방법을 통해 생산될 수 있다. 본 발명에서 상기 재조합 벡터는 상기 당전이효소 유전자의 효율적인 발현을 위해 발현벡터를 사용하는 것이 바람직하다. The glycosyltransferase of the present invention can be produced through genetic engineering methods using the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 5 or the nucleotide sequence encoding it. In the present invention, it is preferable to use an expression vector as the recombinant vector for efficient expression of the glycosyltransferase gene.

본 발명에서 "발현벡터"란 적당한 숙주세포에서 목적 펩타이드를 발현할 수 있는 재조합 벡터로서, 유전자 삽입물이 발현되도록 작동하게 연결된 필수적인 조절 요소를 포함하는 유전자 제작물을 말한다. 본 발명의 발현벡터는 적합한 발현 벡터가 일반적으로 가지고 있는 요소로서 프로모터, 오퍼레이터, 개시코돈 같은 발현조절 요소들을 포함한다. 개시 코돈 및 종결 코돈은 일반적으로 폴리펩타이드를 암호화하는 뉴클레오티드 서열의 일부로 간주되며, 유전자 제작물이 투여되었을 때 개체에서 반드시 작용을 나타내야 하며 코딩 서열과 인프레임(in frame)에 있어야 한다. 벡터의 프로모터는 구성적 또는 유도성일 수 있다. 또한, 세포 배양액으로부터 단백질의 분리를 촉진하기 위하여 융합 폴리펩타이드의 배출을 위한 시그널 서열을 포함할 수 있다. 특이적인 개시 시그널은 또한 삽입된 핵산 서열의 효율적인 번역에 필요할 수도 있다. 이들 시그널은 ATG 개시코돈 및 인접한 서열들을 포함한다. 어떤 경우에는, ATG 개시 코돈을 포함할 수 있는 외인성 번역 조절 시그널이 제공되어야 한다. 이들 외인성 번역 조절 시그널들 및 개시 코돈들은 다양한 천연 및 합성 공급원일 수 있다. 발현 효율은 적당한 전사 또는 번역 강화 인자의 도입에 의하여 증가될 수 있다.In the present invention, “expression vector” refers to a recombinant vector capable of expressing a target peptide in a suitable host cell, and refers to a gene construct containing essential regulatory elements operatively linked to express the gene insert. The expression vector of the present invention includes expression control elements such as a promoter, operator, and start codon, which are elements that suitable expression vectors generally have. Initiation codons and stop codons are generally considered to be part of the nucleotide sequence that encodes a polypeptide and must be functional in the subject when the genetic construct is administered and must be in frame with the coding sequence. The promoter of the vector may be constitutive or inducible. Additionally, it may include a signal sequence for release of the fusion polypeptide to promote separation of the protein from the cell culture medium. A specific initiation signal may also be required for efficient translation of the inserted nucleic acid sequence. These signals include the ATG start codon and adjacent sequences. In some cases, an exogenous translation control signal, which may include an ATG initiation codon, must be provided. These exogenous translation control signals and initiation codons can be from a variety of natural and synthetic sources. Expression efficiency can be increased by introduction of appropriate transcription or translation enhancers.

발현벡터는 통상의 모든 발현벡터를 다 사용할 수 있다. 예를 들어, 플라스미드 DNA, 파아지 DNA 등이 사용될 수 있다. 플라스미드 DNA의 구체적인 예로는 pET28a, pET 같은 상업적인 플라스미드를 포함한다. 본 발명에 사용될 수 있는 플라스미드의 다른 예로는 대장균 유래 플라스미드(pET28a, pET, pGEX, pQE, pDEST 및 pCOLD), 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)-유래 플라스미드(pUB110 및 pTP5) 및 효모-유래 플라스미드(YEp13, YEp24 및 YCp50)가 있다. 파아지 DNA의 구체적인 예로는 λ-파아지(Charon4A, Charon21A, EMBL3, EMBL4, λgt10, λgt11 및 λZAP)가 있다. 또한, 레트로바이러스(retrovirus), 아데노바이러스(adenovirus) 또는 백시니아 바이러스(vaccinia virus)와 같은 동물 바이러스, 배큘로바이러스(baculovirus)와 같은 곤충 바이러스가 또한 사용될 수 있고, 상기 당전이효소(TP-DDase) 유전자의 효율적인 발현을 위해서는 상기 대장균 유래 플라스미드(pET28a, pET, pGEX, pQE, pDEST 및 pCOLD)를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 발현벡터는 숙주 세포에 따라서 단백질의 발현량과 수식 등이 다르게 나타나므로,목적에 가장 적합한 숙주세포를 선택하여 사용하면 된다.All common expression vectors can be used as expression vectors. For example, plasmid DNA, phage DNA, etc. can be used. Specific examples of plasmid DNA include commercial plasmids such as pET28a and pET. Other examples of plasmids that can be used in the present invention include E. coli-derived plasmids (pET28a, pET, pGEX, pQE, pDEST, and pCOLD), Bacillus subtilis-derived plasmids (pUB110 and pTP5), and yeast-derived plasmids ( YEp13, YEp24 and YCp50). Specific examples of phage DNA include λ-phages (Charon4A, Charon21A, EMBL3, EMBL4, λgt10, λgt11, and λZAP). In addition, animal viruses such as retrovirus, adenovirus or vaccinia virus, insect viruses such as baculovirus can also be used, and the glycosyltransferase (TP-DDase) ) For efficient expression of genes, it is preferable to use the E. coli-derived plasmids (pET28a, pET, pGEX, pQE, pDEST, and pCOLD). Since these expression vectors have different protein expression levels and modifications depending on the host cell, the host cell most suitable for the purpose can be selected and used.

본 발명에 있어서 형질전환체는 본 발명의 재조합벡터를, 상기 재조합벡터를 제작할 때에 사용한 발현벡터에 적합한 숙주 속에 도입함으로써 얻게 된다. 숙주의 종류로는 에셰리키아(Esherichia)속, 슈도모나스(Pseudomonas)속, 랄스토니아(Ralstonia)속, 알칼리게네스(Alcaligenes)속, 코마모나스(Comamonas)속, 버크홀데리아(Burkholderia)속, 아그로박테리움(Agrobacterium)속, 플라보박테리움(Flabobacterium)속, 비브리오(Vibrio)속, 엔테로박터(Enterobacter)속, 리조비움(Rhizobium)속, 글루코노박터(Gluconobacter)속, 아시네토박터(Acinetobacter)속, 라셀라(Moraxella)속, 트로조모나스(Nitrosomonas)속, 아에로모나스(Aeromonas)속, 파라코커스(Paracoccus)속, 바실루스(Bacillus)속, 클로스트리디움(Clostridium)속, 락토바실루스(Lactobacillus)속, 코리네박테리움(Corynebacterium)속, 아르트로박터(Arthrobacter)속, 아크로모박터(Achromobacter)속, 미크로코커스(Micrococcus)속, 마이코박테리움(Mycobacterium)속, 스트렙토코커스 (Streptococcus)속, 스트렙토마이세스(Streptomyces)속, 악티노마이세스(Actinomyces)속, 노카르디아(Nocardia)속, 메틸로박테리움(Methylobacterium)속 등의 각종 세균을 사용할 수 있다. 또, 상기 세균 이외에, 사카로마이세스(Saccharomyces)속, 칸디다(Candida)속 등의 효모, 또한 각종 곰팡이 등을 숙주로 사용할 수 있다. 본 발명에서는 BL21(DE3), Rosetta(DE3), Rosetta2(DE3), ArcticExpress(DE3), STAR(DE3), C41(DE3) 및 C43(DE3)로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 대장균을 숙주로 이용하는 것이 보다 바람직하다. 대장균 등의 세균을 숙주로서 사용하는 경우는, 본 발명의 재조합 벡터는, 그 자신이 숙주 속에서 자율 복제가능 한 동시에, 프로모터, 당전이효소 유전자를 함유하는 DNA 및 전사종결서열 등의 발현에 필요한 구성을 갖는 것이 바람직하다. 세균에의 재조합 DNA의 도입방법으로서는, 염화칼슘법이나 일렉트로포레이션법(Method Enzymol., 194, 182-187(1990)), 스페로플라스트법(Proc. atl.Acad. Sci.USA, 84, 1929-1933(1978)), 아세트산리튬법(J. Bacteriol., 153, 63-168(1983)) 등이 이용 가능하다.In the present invention, the transformant is obtained by introducing the recombinant vector of the present invention into a host suitable for the expression vector used in producing the recombinant vector. Types of hosts include Esherichia, Pseudomonas, Ralstonia, Alcaligenes, Comamonas, Burkholderia, Genus Agrobacterium, Flabobacterium, Vibrio, Enterobacter, Rhizobium, Gluconobacter, Acinetobacter ), Moraxella, Nitrosomonas, Aeromonas, Paracoccus, Bacillus, Clostridium, Lactobacillus (Lactobacillus), Corynebacterium, Arthrobacter, Achromobacter, Micrococcus, Mycobacterium, Streptococcus ), Streptomyces, Actinomyces, Nocardia, and Methylobacterium can be used. Additionally, in addition to the above bacteria, yeasts such as Saccharomyces and Candida, and various fungi can be used as hosts. In the present invention, one E. coli selected from the group consisting of BL21 (DE3), Rosetta (DE3), Rosetta2 (DE3), ArcticExpress (DE3), STAR (DE3), C41 (DE3) and C43 (DE3) is used as a host. It is more preferable. When using bacteria such as Escherichia coli as a host, the recombinant vector of the present invention is capable of autonomous replication in the host and is necessary for expression of DNA containing a promoter and glycosyltransferase gene, transcription termination sequence, etc. It is desirable to have a configuration. Methods for introducing recombinant DNA into bacteria include the calcium chloride method, electroporation method (Method Enzymol., 194, 182-187 (1990)), and spheroplast method (Proc. atl.Acad. Sci.USA, 84, 1929). -1933 (1978)), lithium acetate method (J. Bacteriol., 153, 63-168 (1983)), etc. are available.

또한, 재조합벡터는 발현의 억제 또는 증폭, 또는 유도를 위한 각종의 기능을 가진 발현억제용의 단편이나, 형질전환체의 선택을 위한 마커나 항생물질에 대한 내성유전자 또는 균체 밖으로의 분비를 목적으로 한 시그널을 코딩하는 유전자 등을 포함하는 것도 가능하다.In addition, recombinant vectors are fragments for expression suppression with various functions for suppression, amplification, or induction of expression, markers for selection of transformants, resistance genes to antibiotics, or for the purpose of secretion out of the bacterial cell. It is also possible to include a gene that encodes a signal.

본 발명에 있어서 당전이효소의 제조는 상기 형질전환체를 배양한 배양물(배양균체 또는 배양상층액) 속에 유전자 산물인 당전이효소를 생성, 축적시킨 후, 상기 배양물로부터 당전이효소를 취득함으로써 행하여진다. 본 발명의 형질전환체를 배양하는 방법은, 숙주의 배양에 사용되는 통상의 방법을 사용하면 된다.In the present invention, the production of glycosyltransferase is performed by producing and accumulating glycosyltransferase, which is a gene product, in a culture (culture cell or culture supernatant) of the transformant, and then obtaining glycosyltransferase from the culture. It is done by doing. The method for cultivating the transformant of the present invention may be a conventional method used for host culture.

또 배양방법은, 배치(batch)식, 유동배치식, 연속배양, 리액터형식 등 통상의 미생물의 배양에 사용하는 어떠한 방법도 사용할 수 있다. 대장균 등의 세균을 숙주로 해서 얻게 된 형질전환체의 배지로서는, 완전배지 또는 합성배지, 예를 들면 LB배지, M9배지 등을 들 수 있다. 또, 배양온도는 상기 언급한 적정 온도의 범위에서 배양함으로써 당전이효소를 균체 내에 축적시키고 회수할 수 있다.Additionally, the culture method can be any method used for cultivating ordinary microorganisms, such as batch culture, flow-batch culture, continuous culture, or reactor culture. The medium for the transformant obtained using a bacterium such as Escherichia coli as a host includes complete medium or synthetic medium, such as LB medium and M9 medium. In addition, glycosyltransferase can be accumulated and recovered within the bacterial cells by culturing within the above-mentioned appropriate temperature range.

미생물의 증식에 필요한 탄소원은 예를 들면 글루코스, 프럭토스, 슈크로스, 말토스, 갈락토스, 전분 등의 당류; 에탄올, 프로판올, 부탄올 등의 저급알콜류;글리세롤 등의 다가알콜류; 아세트산, 시트르산, 숙신산, 타르타르산, 락트산, 글루콘산 등의 유기산; 프로피온산, 부탄산, 펜탄산, 헥산산, 헵탄산, 옥탄산, 노난산, 데칸산, 운데칸산, 도데칸산 등의 지방산 등을 이용할 수 있다.Carbon sources necessary for the growth of microorganisms include, for example, sugars such as glucose, fructose, sucrose, maltose, galactose, and starch; Lower alcohols such as ethanol, propanol, and butanol; polyhydric alcohols such as glycerol; Organic acids such as acetic acid, citric acid, succinic acid, tartaric acid, lactic acid, and gluconic acid; Fatty acids such as propionic acid, butanoic acid, pentanoic acid, hexanoic acid, heptanoic acid, octanoic acid, nonanoic acid, decanoic acid, undecanoic acid, and dodecanoic acid can be used.

질소원으로서는, 예를 들면 암모니아, 염화암모늄, 황산암모늄, 인산암모늄등의 암모늄염 외에, 펩톤, 고기즙, 효모엑기스, 맥아엑기스, 카제인분해물, 옥수수 침지액 등의 천연물유래의 것을 들 수 있다. 또, 무기물로서는, 예를 들면 인산 제1칼륨,인산 제2칼륨, 인산마그네슘, 황산마그네슘, 염화나트륨 등을 들 수 있다. 또한, 배양액에, 카나마이신, 암피실린, 테트라사이클린, 클로람페니콜, 스트렙토마이신 등의 항생물질을 첨가할 수 있다.Examples of nitrogen sources include ammonium salts such as ammonia, ammonium chloride, ammonium sulfate, and ammonium phosphate, as well as those derived from natural products such as peptone, meat juice, yeast extract, malt extract, casein decomposition product, and corn steeping liquid. Moreover, examples of inorganic substances include monopotassium phosphate, dipotassium phosphate, magnesium phosphate, magnesium sulfate, and sodium chloride. Additionally, antibiotics such as kanamycin, ampicillin, tetracycline, chloramphenicol, and streptomycin can be added to the culture medium.

형질전환한 미생물을 배양하는 경우는 프로모터의 종류에 적합한 유도물질을 배지에 첨가하여 목적하는 단백질을 생산할 수 있다. 유도물질의 예로, 이소프로필-β-D-티오갈락토피라노시드(IPTG), 테트라사이클린, 인돌아크릴산(IAA) 등을 유도물질로 사용할 수 있다. 당전이효소의 취득 및 정제는 얻게 되는 배양물 중으로부터 균체 또는 상층액을 원심 회수하여, 균체파쇄, 추출, 친화성크로마토그래피, 양이온 또는 음이온교환크로마토그래피, 겔 여과 등을 단독으로 또는 적당히 조합함으로써 행할 수 있다. 얻게 된 정제물질이 목적의 효소인 것의 확인은, 통상의 방법, 예를 들면 SDS-폴리아크릴아미드겔 전기영동(SDS-PAGE), 웨스턴블랏팅(western blotting) 등에 의해 행할 수 있다.When cultivating transformed microorganisms, the desired protein can be produced by adding an inducer suitable for the type of promoter to the medium. Examples of inducers include isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside (IPTG), tetracycline, and indole acrylic acid (IAA). Acquisition and purification of glycosyltransferase is performed by centrifugal recovery of bacterial cells or supernatant from the resulting culture, cell disruption, extraction, affinity chromatography, cation or anion exchange chromatography, gel filtration, etc., alone or in appropriate combination. It can be done. Confirmation that the obtained purified material is the target enzyme can be performed by conventional methods, such as SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE), western blotting, etc.

또한, 숙주로서 미생물을 사용한 형질전환체의 배양, 형질전환체에 의한 당전이효소(TP-DDase)의 생산과 균체 내에의 축적, 및 균체로부터의 당전이효소(TP-DDase)의 회수는 상기의 방법에 한정되는 것은 아니다.In addition, the culture of the transformant using a microorganism as a host, the production and accumulation of glycosyltransferase (TP-DDase) by the transformant in the bacterial cell, and the recovery of the glycotransferase (TP-DDase) from the bacterial cell are as described above. It is not limited to the method.

상기 덱스트린은, D.E.(Dextrose equivalent)에 따라 종류를 구분할 수 있는데, 예를 들면 1 내지 20의 범위에서 적절히 선택하여 제조하거나 사용할 수 있다. 예를 들면 3 내지 7, 13 내지 17, 16.5 내지 19.5일 수 있다. 또한 덱스트린은 중합도(DP, Degree of polymerization)에 따라 종류를 구분할 수 있는데, 예를 들면 3 내지 50, 5 내지 20, 15 내지 30, 25 내지 50, 10 내지 20, 15 내지 25, 25 내지 35일 수 있고, 15 이하이거나, 20 이하이거나, 30 이하일 수 있다. 바람직하게는 상기 덱스트린은 말토덱스트린(maltodextrin)을 사용할 수 있다.The dextrin can be classified according to D.E. (Dextrose equivalent). For example, it can be manufactured or used by appropriately selecting from the range of 1 to 20. For example, it may be 3 to 7, 13 to 17, or 16.5 to 19.5. Additionally, dextrins can be classified according to their degree of polymerization (DP), for example, 3 to 50, 5 to 20, 15 to 30, 25 to 50, 10 to 20, 15 to 25, 25 to 35 days. It can be 15 or less, 20 or less, or 30 or less. Preferably, the dextrin may be maltodextrin.

상기 덱스트린은 2 이상의 중합도(degree of polymerization, DP)를 가지는 포도당이 α-1,4 형태로 결합된 단일물질 또는 혼합물일 수 있다.The dextrin may be a single substance or a mixture of glucose having a degree of polymerization (DP) of 2 or more bound in an α-1,4 form.

상기 덱스트린의 농도는 0.5 내지 60%(w/v)로 사용할 수 있는데, 0.5 내지 20%(w/v), 1 내지 10%(w/v), 0.5 내지 1.5%(w/v), 4 내지 6%(w/v), 8 내지 12%(w/v), 5 내지 15%(w/v), 15 내지 25%(w/v), 25 내지 35%(w/v), 35 내지 45%(w/v), 약 1%(w/v), 약 5%(w/v), 약 10%(w/v), 약 20%(w/v), 약 30%(w/v), 약 40%(w/v)의 농도로 사용할 수 있으나 다만 이에 제한되는 것은 아니다.The concentration of the dextrin can be used at 0.5 to 60% (w/v), 0.5 to 20% (w/v), 1 to 10% (w/v), 0.5 to 1.5% (w/v), 4 to 6% (w/v), 8 to 12% (w/v), 5 to 15% (w/v), 15 to 25% (w/v), 25 to 35% (w/v), 35 to 45% (w/v), about 1% (w/v), about 5% (w/v), about 10% (w/v), about 20% (w/v), about 30% (w) /v), can be used at a concentration of about 40% (w/v), but is not limited thereto.

상기 배변 개선 효능이 있는 덱스트린 유래 고중합 이소말토올리고당은 일반 이소말토올리고당 대비 포도당함량이 20~25%수준으로 절반에 가깝고, α-1,6결합 형태의 올리고당의 구성당 종류 및 함량, 중합비가 월등히 증가하여 배변 개선 효능이 우수한 특성이 있다.The highly polymerized isomaltooligosaccharide derived from dextrin, which has the effect of improving bowel movements, has a glucose content of 20 to 25%, which is close to half of that of general isomaltooligosaccharide, and the type and content of oligosaccharides in the form of α-1,6 bonds, and polymerization ratio. It increases significantly and has excellent efficacy in improving bowel movements.

본 발명은 상기 덱스트린 유래 고중합 이소말토올리고당을 유효성분으로 포함하는 배변 개선용 조성물을 제공한다. 또한, 본 발명은 상기 덱스트린 유래 고중합 이소말토올리고당을 유효성분으로 포함하는 배변 개선용 조성물을 포함하는 배변 개선용 식품 조성물을 제공한다. 상기 조성물은 배변 개선 효능이 우수하므로 고부가 탄수화물 소재를 개발하기 위한 우수한 소재가 될 수 있다. 예를 들면, 환자, 스포츠인 등 장기간의 에너지 공급이 필요한 경우에 바람직하게 사용될 수 있다.The present invention provides a composition for improving bowel movements containing the highly polymerized isomaltooligosaccharide derived from dextrin as an active ingredient. In addition, the present invention provides a food composition for improving bowel movements, including a composition for improving bowel movements containing the highly polymerized isomaltooligosaccharide derived from dextrin as an active ingredient. Since the composition has excellent efficacy in improving bowel movements, it can be an excellent material for developing high value-added carbohydrate materials. For example, it can be preferably used in cases where long-term energy supply is required, such as for patients or sportspersons.

본 발명의 구체적인 실시예에서, 본 발명자들은 써모안아에로박터 써모코프리애 균주로부터 분리한 해당효소 Tt-LIMO를 코딩하는 유전자를 이용하여 제한효소 EcoRI 및 XhoI로 절단한 2463bp의 Tt-ILMO를 코딩하는 염기 서열을 포함한 재조합 벡터를 제작하고(도 1 및 도 2 참조), 상기 재조합 벡터를 대장균에 도입하여 제작한 형질전환체에서 당전이효소인 덱스트린 유래 올리고당 제조효소를 생산하였다. 또한 상기 방법으로 제조한 덱스트린 유래 고중합 이소말토올리고당은 배변개선 효능이 뛰어남을 실험을 통해 확인하였다(도 13 내지 도 15 참조).In a specific embodiment of the present invention, the present inventors used the gene encoding the glycolytic enzyme Tt-LIMO isolated from the Thermoan Aerobacter thermocopriae strain to produce Tt-ILMO of 2463 bp cut with restriction enzymes EcoRI and XhoI. A recombinant vector containing the coding base sequence was constructed (see FIGS. 1 and 2), and the recombinant vector was introduced into E. coli to produce dextrin-derived oligosaccharide synthase, a glycosyltransferase, in the constructed transformant. In addition, it was confirmed through experiments that the highly polymerized isomaltooligosaccharide derived from dextrin prepared by the above method had excellent efficacy in improving bowel movements (see FIGS. 13 to 15).

이하, 본 발명의 실시예 및 실험예를 하기에 구체적으로 예시하여 설명한다. 다만, 후술하는 실시예 및 실험예는 본 발명의 일부를 예시하는 것일 뿐, 본 발명에 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, examples and experimental examples of the present invention will be described in detail below. However, the examples and experimental examples described below only illustrate a part of the present invention and are not limited thereto.

<< 실시예Example 1> 덱스트린 유래 1> Dextrin origin 이소말토올리고당Isomaltooligosaccharide 제조효소( Manufacturing enzyme ( TtTt -- LIMOLIMO )를 암호화하는 서열을 포함하는 재조합 발현 벡터 및 형질전환체의 제조) Preparation of recombinant expression vectors and transformants containing sequences encoding

<1-1> 덱스트린 유래 <1-1> Origin of dextrin 이소말토올리고당Isomaltooligosaccharide 제조효소( Manufacturing enzyme ( TtTt -- LIMOLIMO )를 암호화하는 염기 서열의 증폭) Amplification of the base sequence encoding

당전이효소인 덱스트린 유래 이소말토올리고당 제조효소(Tt-LIMO) 단백질을 생산하기 위해 상기 효소를 암호화하는 염기 서열을 증폭하였다.To produce the dextrin-derived isomaltooligosaccharide manufacturing enzyme (Tt-LIMO) protein, which is a glycosyltransferase, the base sequence encoding the enzyme was amplified.

구체적으로, 써모아나에로박터 써모코프리애(Thermoanaerobacter thermocopriae) 균주(RIKEN, Tokyo, Japan)로부터 분리한 DNA를 주형으로 사용하여, 제한효소 사이트(EcoRI, XhoI)를 포함하는 하기 표 1의 염기 서열을 가지는 프라이머 쌍을 이용하여 중합효소 연쇄반응(PCR)을 실시하였다.Specifically, DNA isolated from Thermoanaerobacter thermocopriae strain (RIKEN, Tokyo, Japan) was used as a template, and the bases in Table 1 below including restriction enzyme sites (EcoRI, XhoI) were used as a template. Polymerase chain reaction (PCR) was performed using primer pairs with sequences.

그 결과, 전체 유전자(고리형 이소말토올리고당 당전이효소, cyclo-isomaltooligosacharride glucanotransferase, TPCITase ; 4680bp)(서열번호 1) 중 C-말단의 2463bp(서열번호 2)를 포함하는 TP-DDase를 암호화하는 염기서열의 PCR 산물을 수득하였다(도 1).As a result, the base encoding TP-DDase including 2463bp (SEQ ID NO: 2) of the C-terminus of the entire gene (cyclo-isomaltooligosaccharide glucanotransferase, TPCITase; 4680bp) (SEQ ID NO: 1) A PCR product of the sequence was obtained (Figure 1).

서열번호sequence number 서열(5'-3')Sequence (5'-3') 서열번호3 (정방향)SEQ ID NO: 3 (forward direction) GGATCCCCGGAATTCATGATTTATGTAAAGCGTACGATAACCACGGATCCCCGGAATTCATGATTTATGTAAAGCGTACGATAACCAC 서열번호4 (역방향)SEQ ID NO: 4 (reverse) ATGCGGCCGCTCGAGTTAAAAATCAGGTAATCGTAGATCAAACCATGCGGCCGCTCGAGTTAAAAATCAGGTAATCGTAGATCAAACC

<1-2> 재조합 벡터 및 형질전환체의 제조<1-2> Preparation of recombinant vectors and transformants

당전이효소의 클로닝을 위해 상기 중합효소연쇄반응(PCR)을 통해 대량으로 수득한 PCR 산물을 발현벡터인 pET28a에 제한효소인 NdeI와 XhoI을 이용하여 재조합 벡터(Tt-LIMO plasmid vector)를 제작하였다.For cloning of glycosyltransferase, a recombinant vector (Tt-LIMO plasmid vector) was created using the PCR product obtained in large quantities through the polymerase chain reaction (PCR) as an expression vector, pET28a, using restriction enzymes NdeI and XhoI. .

제작한 재조합 벡터를 통상적인 형질전환 방법에 의하여 대장균 BL21(DE3) 균주에 형질전환하였다. 제작된 형질전환체의 덱스트린 유래 이소말토올리고당 제조효소(Tt-LIMO)의 활성을 분석한 후, 가장 높은 활성을 보이는 형질전환체를 분리하였으며, 상기 도입된 덱스트린 유래 이소말토올리고당 제조효소(Tt-LIMO)를 암호화하는 염기 서열을 분석하여 서열번호 5의 아미노산 서열을 획득하였다.The constructed recombinant vector was transformed into E. coli BL21(DE3) strain using a conventional transformation method. After analyzing the activity of the dextrin-derived isomaltooligosaccharide producing enzyme (Tt-LIMO) of the produced transformants, the transformant showing the highest activity was isolated, and the introduced dextrin-derived isomaltooligosaccharide producing enzyme (Tt-LIMO) was analyzed. LIMO) was analyzed to obtain the amino acid sequence of SEQ ID NO: 5.

<< 실시예Example 2> 덱스트린 유래 2> Dextrin origin 고중합High polymerization 이소말토올리고당Isomaltooligosaccharide 제조효소( Manufacturing enzyme ( TtTt -- LIMOLIMO )의 제조 및 회수) Manufacture and recovery of

상기 <실시예 1-2>에서 제작한 덱스트린 유래 이소말토올리고당 제조효소(Tt-LIMO)를 암호화하는 염기 서열이 도입된 형질전환체를 50㎍/㎖의 카나마이신을 포함하는 500㎖의 LB(Difco, Sparks, MD, USA) 배지가 함유된 플라스크에 도말하고 덱스트린 유래 이소말토올리고당 제조효소를 암호화하는 염기서열을 포함하는 형질전환체의 콜로니를 수득하여 37℃에서 전배양하였다. 배양시 배양액의 흡광도(optial density, OD)가 600nm에서 0.5가 되었을 때, 단백질 발현 유도제인 0.1mM의 IPTG(isoprophyl-β-D-1-thiogalactopyranoside)를 첨가하고, 18℃에서 21시간 동안 150 rev/min으로 교반하면서 배양하였다. 상기 배양된 세포는 10000rpm, 4℃ 조건에서 10분간 원심분리하여 회수하였고, 25㎖의 lysis 완충용액로 현탁하여 초음파분쇄기(sonicator)를 이용하여 세포를 파쇄하였다. 세포 파쇄물을 12,000rpm에서 30분간 원심분리한 후 수득한 상층액을 DEAE-650M 컬럼에 로딩하여 정제하였다. 단백질용 흡착제는 20mM sodium phosphate buffer(pH 7.4)를 사용하였으며, 컬럼에 흡착되지 않은 단백질을 취하여 정제를 완료하였다. 최종적으로 정제된 단백질의 순도는 10% Tris-Glycine SDS-PAGE Gel 분석으로 확인하였다. 상기 분석 SDS-PAGE 전기영동 분석 결과를 도 3에 나타내었다(M, 사이즈 마커(size marker); 1, 25℃에서 하룻밤 배양한 pET28a(+)를 포함하는 E. coli BL21 (DE3)의 가용성 분획; 2, IPTG 유도 후 25℃에서 하룻밤 배양한 pET28a(+)를 포함하는 E. coli BL21 (DE3)의 가용성 분획; 3, 25℃에서 하룻밤 배양한 pET28a-LIMO를 포함하는 E. coli BL21 (DE3)의 가용성 분획; 4, IPTG 유도 후 25℃에서 하룻밤 배양한 pET28a(+)를 포함하는 E. coli BL21 (DE3)의 가용성 분획; 5, His Trap HP column으로 정제된 TtTG. A 10% (w/v) 아크릴아마이드 겔이 사용되었으며, Coomassie Brilliant Blue을 이용하여 염색함). 그 결과, 덱스트린 유래 이소말토올리고당 제조효소(Tt-LIMO) 재조합 단백질이 성공적으로 생산됨을 확인할 수 있었다(도 3). 이하 상기 효소는 고중합(긴)이소말토올리고당(L-IMO)을 생성하는 효소라는 의미로서 LIMOzyme라고도 기재하였다.The transformant into which the nucleotide sequence encoding the dextrin-derived isomaltooligosaccharide manufacturing enzyme (Tt-LIMO) prepared in <Example 1-2> was introduced was placed in 500 ml of LB (Difco) containing 50 μg/ml kanamycin. , Sparks, MD, USA), and colonies of transformants containing the base sequence encoding the dextrin-derived isomaltooligosaccharide producing enzyme were obtained and pre-cultured at 37°C. During culture, when the optical density (OD) of the culture medium reached 0.5 at 600 nm, 0.1mM IPTG (isopropyl-β-D-1-thiogalactopyranoside), a protein expression inducer, was added, and incubated at 150 rev for 21 hours at 18°C. The culture was performed while stirring at /min. The cultured cells were recovered by centrifugation at 10,000 rpm at 4°C for 10 minutes, suspended in 25 ml of lysis buffer, and disrupted using a sonicator. The cell lysate was centrifuged at 12,000 rpm for 30 minutes, and the obtained supernatant was loaded onto a DEAE-650M column and purified. 20mM sodium phosphate buffer (pH 7.4) was used as an adsorbent for protein, and purification was completed by taking the protein that was not adsorbed on the column. The purity of the final purified protein was confirmed by 10% Tris-Glycine SDS-PAGE Gel analysis. The results of the SDS-PAGE electrophoresis analysis are shown in Figure 3 (M, size marker; 1, soluble fraction of E. coli BL21 (DE3) containing pET28a(+) cultured overnight at 25°C. ; 2, soluble fraction of E. coli BL21 (DE3) containing pET28a(+) cultured overnight at 25°C after IPTG induction; 3, E. coli BL21 (DE3) containing pET28a-LIMO cultured overnight at 25°C ) Soluble fraction; 4, Soluble fraction of E. coli BL21 (DE3) containing pET28a(+) cultured overnight at 25°C after IPTG induction; 5, TtTG purified by His Trap HP column. A 10% (w) /v) Acrylamide gel was used and stained using Coomassie Brilliant Blue). As a result, it was confirmed that the dextrin-derived isomaltooligosaccharide manufacturing enzyme (Tt-LIMO) recombinant protein was successfully produced (Figure 3). Hereinafter, the enzyme is also referred to as LIMOzyme, meaning that it is an enzyme that produces highly polymerized (long) isomaltooligosaccharide (L-IMO).

<< 실시예Example 3> 덱스트린 유래 3> Dextrin origin 고중합High polymerization 이소말토올리고당Isomaltooligosaccharide 제조효소( Manufacturing enzyme ( TtTt -- LIMOLIMO )를 이용한 고중합 이소말토올리고당의 제조를 위한 기질 탐색) to search for substrates for the production of highly polymerized isomaltooligosaccharides

본래 이소말토올리고당을 제조하기 위한 원료로는 중합도(DP) 2의 말토오스를 기질로 이용하여 전이효소(TG)와 반응시켜 말토오스를 구성하는 포도당 중 비환원성 말단에 위치한 포도당이 다른 말토오스에 당전이 되어 α-1,6결합으로 구성된 이소말토올리고당인 파노오스(Panose), 이소말토오스(Isomaltose), 이소말토트리오스(Isomaltotriose)를 생성한다. 한편 상기 실시예 1 및 실시예 2에서 제조한 고중합 이소말토올리고당 제조효소(Tt-LIMO)는 기질특이성이 기존과 다른 것으로 확인되어 다양한 중합도의 기질을 이용하여 기질 소비 정도 및 생성물 전환물질을 분석하였으며, 그 결과를 도 4에 나타내었다.Originally, as a raw material for producing isomaltooligosaccharides, maltose with a degree of polymerization (DP) of 2 was used as a substrate and reacted with transferase (TG), so that the glucose located at the non-reducing end of the glucose constituting maltose is converted to another maltose. It produces panose, isomaltose, and isomaltotriose, which are isomaltooligosaccharides composed of α-1,6 bonds. Meanwhile, the substrate specificity of the highly polymerized isomaltooligosaccharide producing enzyme (Tt-LIMO) prepared in Examples 1 and 2 was confirmed to be different from the existing one, and the degree of substrate consumption and product conversion material were analyzed using substrates of various degrees of polymerization. and the results are shown in Figure 4.

도 4는 말토오스(M2) 및 말토테트라오스(M4)의 시간 경과에 따른 반응을 나타낸 것으로, TG(시중효소, 실선) 및 TtLIMO(점선)에 의한 M2(A) 및 M4(B)와의 반응 생성물의 상대적 조성을 그래프로 나타내었다 (왼쪽 그래프에서 ●, G1; ○, IG2; ▼, IG3; △, G2; ■, IG4; □, P; 오른쪽 그래프에서 : ●, G1; ○, IG2; ▼, G2; △, P; ■, G3; □, G4; ◆, O-GMT; ◇, G5; ▲, G6).Figure 4 shows the reaction of maltose (M2) and maltotetraose (M4) over time, the reaction products with M2 (A) and M4 (B) by TG (commercial enzyme, solid line) and TtLIMO (dotted line). The relative composition of is shown graphically (in the left graph: ●, G1; ○, IG2; ▼, IG3; △, G2; ■, IG4; □, P; in the right graph: ●, G1; ○, IG2; ▼, G2 ; △, P; ■, G3; □, G4; ◆, O-GMT; ◇, G5; ▲, G6).

실험 구체적으로, 각 기질용액으로 1 % (w / v) 말토오스(M2), 1 % (w / v) 말토 테트라오스(M4)를 함유하는 80 mM BR 완충액 (pH 4.0)에서 정제된 Tt-LIMO와 함께 50 ℃에서 3시간 동안 배양 후 생성물을 5분마다 샘플링, 비활성화하여 생성물을 HPAEC-PAD (ICS 5000 Dionex)을 사용하여 분석하였다. 그 결과, 도 4를 통해 확인할 수 있듯이 시판 TG효소는 말토오스를 급속히 기질로 소비하여 가수분해 및 당전이 생성물로 전환된 반면 개발 Tt-LIMO효소는 M2는 기질로 이용하지 못하고, M4를 이용하여 다양한 당전이 생성물로 전환하는 것을 확인하였다. 이를 통해 Tt-LIMO는 중합도가 낮은 M2 대신 M4 이상의 다당류를 잘 이용하는 것을 확인하여 하기 실험을 통해 말토덱스트린 이용 생성물을 분석하였다.Specifically, Tt-LIMO purified in 80 mM BR buffer (pH 4.0) containing 1% (w/v) maltose (M2) and 1% (w/v) maltotetraose (M4) as each substrate solution. After incubation at 50°C for 3 hours, the product was sampled every 5 minutes, deactivated, and analyzed using HPAEC-PAD (ICS 5000 Dionex). As a result, as can be seen in Figure 4, the commercially available TG enzyme rapidly consumes maltose as a substrate and is converted into a hydrolysis and transglycosylation product, whereas the developed Tt-LIMO enzyme cannot use M2 as a substrate and uses M4 to produce various enzymes. It was confirmed that the sugar content was converted to a product. Through this, it was confirmed that Tt-LIMO effectively uses polysaccharides of M4 or higher instead of M2, which has a low degree of polymerization, and the product using maltodextrin was analyzed through the following experiment.

<< 실시예Example 4> 4> HPAECHPAEC -PAD(High Performance Anion Exchange Chromatography with pulsed -PAD (High Performance Anion Exchange Chromatography with pulsed amperometricamperometric detection) 분석을 이용한 덱스트린 유래 Dextrin origin using detection) analysis 이소말토올리고당Isomaltooligosaccharide 제조효소에 의한 기질별 생성물 분석 Analysis of products by substrate using manufactured enzymes

<4-1> 여러 가지 <4-1> Various things 중합도의degree of polymerization 덱스트린 dextrin HPAECHPAEC 분석 analyze

기질인 덱스트린을 이용하여 LIMOzyme 최적 생산 조건을 탐색하기 위해, 여러 가지 중합도를 갖는 덱스트린를 HPAEC-PAD 분석하였다. 덱스트린은 중합도 별로 3가지 수준으로 구분하여, D.E(dextrose equivalent)가 각각 3-7, 13-17, 16.5-19.5인 덱스트린을 D1, D2, D3로 명하고 3차 증류수에 0.1% (w/v) 용액으로 제조하였으며 완전히 용해시키기 위하여 전자레인지(800W, Daewoo, Korea)에 30초간 가열하여 내용물이 투명해질 때까지 완전히 녹여 사용하였다.To explore the optimal production conditions for LIMOzyme using dextrin as a substrate, dextrins with various degrees of polymerization were analyzed by HPAEC-PAD. Dextrins are divided into three levels according to the degree of polymerization, and dextrins with D.E (dextrose equivalent) of 3-7, 13-17, and 16.5-19.5, respectively, are designated D1, D2, and D3, and are dissolved in 0.1% (w/v) in tertiary distilled water. ) It was prepared as a solution, and in order to completely dissolve it, it was heated in a microwave oven (800W, Daewoo, Korea) for 30 seconds until the contents became transparent.

분석 기기로는 DIONEX ICS-5000+ SP(Thermo Fisher Scientific, 미국) 및 DIONEX ICS-5000+ DC(Thermo Fisher Scientific)를 사용하였고, 하기 표 2의 분석 조건에 따라 HPAEC-PAD 분석을 수행하여 그 결과를 도 5에 나타내었다.DIONEX ICS-5000+ SP (Thermo Fisher Scientific, USA) and DIONEX ICS-5000+ DC (Thermo Fisher Scientific) were used as analysis instruments, and HPAEC-PAD analysis was performed according to the analysis conditions in Table 2 below, and the results were is shown in Figure 5.

컬럼column (Column)(Column) CarboPacPA-200CarboPacPA-200 용리액eluent 1 ( One ( eluenteluent 1) One) D.W.D.W. 용리액eluent 2 ( 2 ( eluenteluent 2) 2) 500mM NaOH500mM NaOH 용리액eluent 3 ( 3 ( eluenteluent 3) 3) 1M Na-Acetate1M Na-Acetate 기울기 조건(Gradient)Gradient condition (Gradient) 시간hour E1E1 E2E2 E3E3 0.000.00 78.078.0 22.022.0 00.000.0 20.0020.00 80.080.0 18.018.0 02.002.0 30.0030.00 65.065.0 20.020.0 15.015.0 70.0070.00 00.000.0 30.030.0 70.070.0 80.0080.00 78.078.0 22.022.0 00.000.0 유속(Flow Rate)Flow Rate 0.5㎖/min0.5㎖/min 검출(Detection)Detection Pulsed amperometry, gold electrodePulsed amperometry, gold electrode

분석 결과, 말토덱스트린 기질의 구성 당 중합도(Degree of polymerization)은 D1이 30, D2가 20, D3이 15로 정도로 확인되었다. 고중합이소말토올리고당 효소에 대한 최적 기질의 중합도를 탐색하기 위하여 기질 D1, D2 및 D3와 LIMOzyme의 반응 결과 생성물의 구성 올리고당 결과를 다음과 같이 확인하였다.As a result of the analysis, the degree of polymerization of the maltodextrin substrate was confirmed to be 30 for D1, 20 for D2, and 15 for D3. In order to explore the degree of polymerization of the optimal substrate for the highly polymerized isomaltooligosaccharide enzyme, the oligosaccharide composition of the product as a result of the reaction between substrates D1, D2, and D3 and LIMOzyme was confirmed as follows.

<4-2> 덱스트린 <4-2> Dextrin 중합도(D.E.)별By degree of polymerization (D.E.) 생성물 분석 Product analysis

덱스트린의 중합도(dextrose equivalent, D.E.) 별 LIMOzyme 효소 반응에 따른 고중합이소말토올리고당 제조에 대한 영향을 확인하기 위하여, 상기 <3-1>에서 준비한 D1, D2 및 D3를 각각 5% (w/v) 농도로 40 nM 소듐 아세테이트 완충액 (pH 4.5)에 혼합한 후, 정제한 LIMOzyme의 단백질 농도가 10% (v/v) (0.05 mg/mL)이 되도록 반응물에 혼합하여 40℃에서 밤새도록 반응시킨 후 HPAEC-PAD로 분석하였다. 생성물 구성당 프로파일과 그 물질을 확인하기 위한 표준품 STD1, STD2 및 상기 분석 결과를 표 3, 도 6 및 도 7 에 나타내었다.In order to determine the effect on the production of highly polymerized isomaltooligosaccharides according to the degree of polymerization (dextrose equivalent, D.E.) of dextrin according to the LIMOzyme enzyme reaction, D1, D2, and D3 prepared in <3-1> above were each added to 5% (w/ v) After mixing in 40 nM sodium acetate buffer (pH 4.5), mix with the reaction mixture so that the purified LIMOzyme protein concentration is 10% (v/v) (0.05 mg/mL) and react at 40°C overnight. After doing so, it was analyzed by HPAEC-PAD. The standard products STD1 and STD2 to confirm the product composition profile and its substances and the analysis results are shown in Table 3, Figures 6 and 7.

AbbreviationAbbreviation CompoundCompound Retention time(min)Retention time(min) G1G1 D-(+)-GlucoseD-(+)-Glucose 2.23 2.23 IG2IG2 isomaltoseisomaltose 2.85 2.85 IG3IG3 isomaltotrioseisosomal totriose 4.11 4.11 G2G2 maltosemaltose 5.30 5.30 IG4IG4 isomaltotetraoseisomaltotetraose 6.55 6.55 PP PanosePanose 9.96 9.96 IG5IG5 isomaltopentaoseisomaltopentaose 11.08 11.08 G3G3 maltotriosemaltotriose 13.30 13.30 IG6IG6 isomaltohexaoseisosomaltohexaose 14.08 14.08 IG7IG7 isomaltoheptaoseisomaltopeptide 15.85 15.85 G4G4 maltotetraosemaltotetraose 18.46 18.46 G5G5 maltopentaosemaltopentaose 22.40 22.40 G6G6 maltohexaosemaltohexaose 25.66 25.66 G7G7 maltoheptaosemaltoheptaose 28.28 28.28

그 결과 도 6 및 도 7에서 확인할 수 있듯이, 덱스트린의 중합도가 낮은 D3를 이용한 LIMOzyme 반응 생성물이 DP 값이 큰 이소말토올리고당 제조활성이 우수한 것을 알 수 있다. 또한, LIMOzyme 및 기질 혼합물의 반응생성물 구성당은, alpha 1,4-linked glucose가 LIMOzyme에 의해 NRE(non reducing end)로부터 한 분자의 포도당을 donor 기질에 전달하는 작용 방식으로 alpha 1,6-linked oligosaccharide를 생성하므로 alpha 1,6 결합 혹은 1,4 결합이 혼재된 당이 남아있는 것으로 추정되며, STD1 크로마토그램으로 확인할 수 있듯이 G4~G7과는 상이한 물질로 Anomalously linked oligosaccharide(ALO)로 불리우는 물질로 특정되는 linear type의 DP8~10으로 구성된 또는 α-1,6 결합을 포함하는 올리고당으로 추정할 수 있다. 반응 생성물 중합도 확인은 MALDI-TOF 분자량 분석을 통해 결과를 확인하였다.As a result, as can be seen in Figures 6 and 7, it can be seen that the LIMOzyme reaction product using D3, which has a low degree of polymerization of dextrin, has excellent isomaltooligosaccharide production activity with a large DP value. In addition, the sugar constituent of the reaction product of the LIMOzyme and substrate mixture is alpha 1,6-linked, in which alpha 1,4-linked glucose transfers one molecule of glucose from the NRE (non reducing end) to the donor substrate by LIMOzyme. Since oligosaccharide is produced, it is presumed that sugars with mixed alpha 1,6 or 1,4 bonds remain. As can be confirmed by the STD1 chromatogram, it is a substance different from G4~G7 and is called Anomalously linked oligosaccharide (ALO). It can be assumed to be an oligosaccharide composed of DP8~10 of a specific linear type or containing an α-1,6 bond. The degree of polymerization of the reaction product was confirmed through MALDI-TOF molecular weight analysis.

<4-3> 덱스트린 <4-3> Dextrin 중합도(D.E.)별By degree of polymerization (D.E.) 생성물의 구성당 분석 Analysis of per composition of product

덱스트린 중합도별 생성물의 구성당을 분석하여 도 8에 그 결과를 나타내었다. 도 8에서 확인할 수 있듯이 5% 농도의 D1~D3 반응결과 고중합 이소말토올리고당 생성물의 피크는 D2, D3에서 함량이 높은 것으로 확인되었다. 또한 각 기질 및 효소반응 생성물을 포도당(Glucose)과, 포도당이 α-1,4결합만으로 이루어진 G2~G7등의 말토올리고당(MOs), α-1,6결합을 한 개이상 포함하며 중합도가 낮은(>=DP4) 이소말토올리고당(IMOs), α-1,6결합을 한 개 이상 포함하여 중합도가 높은(<DP5) 고중합 이소말토올리고당(LIMOs, ALOs)으로 구분하여 함량비율을 계산한 결과, D1 기질 반응 생성물 대비 D2, D3의 포도당 함량이 낮고, 고중합 이소말토올리고당의 함량은 더 높은 것으로 확인되어, 이를 통해 Tt-LIMO효소는 포도당량이 낮고 중합도가 높은 D1 덱스트린을 기질로 활용하는 것보다 D2, D3와 같은 중합도가 DP ~15, DP ~20 수준의 덱스트린을 기질로하여 효율적으로 덱스트린 유래 고중합 이소말토올리고당을 생성할 수 있음을 확인하였다.The constituent sugars of the product were analyzed for each degree of dextrin polymerization, and the results are shown in Figure 8. As can be seen in Figure 8, as a result of the reaction of D1 to D3 at a concentration of 5%, the peak content of highly polymerized isomaltooligosaccharide products was confirmed to be high in D2 and D3. In addition, each substrate and enzyme reaction product contains glucose and maltooligosaccharides (MOs) such as G2 to G7, which consist of glucose only with α-1,4 bonds and contain one or more α-1,6 bonds and have a low degree of polymerization. As a result of calculating the content ratio by dividing into (>=DP4) isomaltooligosaccharides (IMOs) and highly polymerized isomaltooligosaccharides (LIMOs, ALOs) that contain one or more α-1,6 bonds and have a high degree of polymerization (<DP5) , Compared to the D1 substrate reaction product, the glucose content of D2 and D3 was confirmed to be lower and the content of highly polymerized isomaltooligosaccharide to be higher. Through this, the Tt-LIMO enzyme uses D1 dextrin, which has a low glucose content and a high degree of polymerization, as a substrate. It was confirmed that highly polymerized isomaltooligosaccharides derived from dextrin can be efficiently produced using dextrin with a polymerization degree of DP ~15 and DP ~20, such as D2 and D3, as a substrate.

<< 실시예Example 5> 덱스트린 기질의 농도별 5> By concentration of dextrin substrate 고중합High polymerization 이소말토올리고당Isomaltooligosaccharide 생성물 분석 Product analysis

덱스트린의 농도별 LIMOzyme 효소 반응에 따른 고중합 이소말토올리고당 제조 영향을 확인하기 위하여 D1, D2 및 D3를 각각 2%, 10%, 20%로 완전히 용해하고 반응물의 50%로 첨가하여 1, 5, 10 (w/v) 농도로 40 mM 소듐 아세테이트 완충액 (pH 4.5)와 혼합한 후 정제된 LIMOzyme의 단백질 비율이 10% (v/v) (0.05 mg/mL)이 되도록 반응물에 혼합하여 40℃에서 밤새도록 반응시켜 분석에 사용하였다. 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.In order to determine the effect of producing highly polymerized isomaltooligosaccharides according to the LIMOzyme enzyme reaction at different concentrations of dextrin, D1, D2, and D3 were completely dissolved at 2%, 10%, and 20%, respectively, and added as 50% of the reactants to reactants 1, 5, and 5. After mixing with 40 mM sodium acetate buffer (pH 4.5) at a concentration of 10 (w/v), mix with the reaction mixture so that the protein ratio of purified LIMOzyme is 10% (v/v) (0.05 mg/mL) and store at 40°C. The reaction was performed overnight and used for analysis. The results are shown in Table 4 below.

1%One% 5%5% 10%10% D1D1 D2D2 D3D3 D1D1 D2D2 D3D3 D1D1 D2D2 D3D3 글루코스(부산물)Glucose (by-product) 40.0340.03 25.7625.76 22.8622.86 34.7634.76 22.6522.65 20.7420.74 27.4927.49 16.2816.28 15.215.2 MOs(잔류기질)MOs (residual substrates) 5.665.66 8.548.54 9.699.69 4.984.98 7.497.49 9.249.24 7.057.05 8.58.5 9.79.7 IMOIMO 27.3627.36 17.9917.99 25.9725.97 14.4514.45 17.2017.20 17.6817.68 12.2712.27 16.1416.14 17.1917.19 LIMOLIMO 23.923.9 34.1734.17 35.6935.69 31.1231.12 40.3240.32 37.3437.34 33.6133.61 45.1345.13 44.3344.33

1%, 5%, 10% 덱스트린 기질 농도로 하여 총 반응액의 10% LIMOzyme 반응 (15시간) 결과 생성되는 이소말토올리고당을 확인할 수 있었다. 1%에 해당하는 낮은 농도의 기질에서도 효소-기질 간의 친화도(affinity, Km)가 낮아 생성물이 잘 해리됨을 알 수 있다. 5%, 10%의 충분한 기질 농도에서도 고중합 이소말토올리고당의 제조 활성이 우수하여 본 발명에 따른 LIMOzyme의 당전이 활성이 뛰어난 것을 알 수 있다. 또한, 기존 시판 이소말토올리고당 제조용 TG 효소와 달리 짧은 이소말토올리고당 외에 IG4-7 생성물의 구성이 많은 것을 확인하였다.Isomaltooligosaccharide produced as a result of 10% LIMOzyme reaction (15 hours) of the total reaction solution was confirmed at dextrin substrate concentrations of 1%, 5%, and 10%. It can be seen that even at a low concentration of substrate equivalent to 1%, the affinity (Km) between the enzyme and substrate is low, so the product is easily dissociated. It can be seen that the production activity of highly polymerized isomaltooligosaccharides is excellent even at a sufficient substrate concentration of 5% and 10%, and the glycotransferase activity of the LIMOzyme according to the present invention is excellent. In addition, unlike existing commercially available TG enzymes for producing isomaltooligosaccharides, it was confirmed that there were many IG4-7 products in addition to short isomaltooligosaccharides.

<< 실시예Example 6> 반응 시간에 따른 6> Depending on reaction time 고중합High polymerization 이소말토올리고당Isomaltooligosaccharide 생성물 분석 Product analysis

덱스트린과 LIMOzyme의 반응시간에 따른 고중합 이소말토올리고당 제조 양상을 확인하기 위하여 D2를 최종농도 1% (w/v) 농도로 80 mM B-R 완충액 (pH 4.0)에 혼합한 후, 정제한 LIMOzyme의 단백질의 농도가 0.05 mg/mL이 되도록 반응물에 10% 비율로 혼합하여 40℃에서 밤새도록(o/n) 반응시키면서, 0.5, 1, 3, 6, 시간이 되었을 때마다 HPAEC-PAD 분석을 진행하였다.To confirm the production pattern of highly polymerized isomaltooligosaccharide according to the reaction time of dextrin and LIMOzyme, D2 was mixed with 80 mM B-R buffer (pH 4.0) at a final concentration of 1% (w/v), and then purified LIMOzyme protein. was mixed at a 10% ratio with the reactant so that the concentration was 0.05 mg/mL and reacted overnight (o/n) at 40°C, and HPAEC-PAD analysis was performed every 0.5, 1, 3, 6, hours. .

그 결과를 도 9에 나타내었다. 그 결과, 0.5시간 내지 1시간 동안 반응하였을 때 고중합 이소말토올리고당의 생성비율이 가장 높은 것을 확인할 수 있었다. The results are shown in Figure 9. As a result, it was confirmed that the production rate of highly polymerized isomaltooligosaccharide was highest when reacted for 0.5 to 1 hour.

<< 실시예Example 7> 고농도의 기질을 이용한 7> Using high concentration substrate 고중합High polymerization 이소말토올리고당Isomaltooligosaccharide 생성물 분석 Product analysis

1-10%의 저농도 기질에서의 고중합 이소말토올리고당 생성과 고농도 기질을 이용하여 제조한 고중합 이소말토올리고당 제조물을 비교하기 위해 D2를 각각 80%로 용해하였다. 고농도 말토덱스트린의 경우 물을 소량씩 첨가하면서 전자렌지로 짧은 시간 여러 번 작동하여 가열시 끓어 넘침을 방지하였다. 볼텍서를 이용하여 당액을 고루 섞어주며 맑은 용액이 될 때까지 완전 용해시켰다. 이후 1/8, 2/8, 3/8, 4/8 비율로 반응액에 넣어 10, 20, 30, 40% 농도로 맞추고 80 mM B-R buffer (pH 4.0)와 0.05 mg/mL 농도로 purified LIMOzyme을 혼합한 후 40℃에서 3일 반응 후 100℃에서 5분 가열로 불활성화 하였다. 반응물은 400배 이상 적절히 희석하여 HPAEC-PAD로 분석하였다. 1일 및 3일 동안 반응한 결과를 하기 표 5 및 표 6에 나타내었다.To compare the production of highly polymerized isomaltooligosaccharide from a low concentration substrate of 1-10% and the highly polymerized isomaltooligosaccharide preparation prepared using a high concentration substrate, D2 was dissolved at 80%. In the case of high-concentration maltodextrin, water was added in small amounts and microwaved several times for short periods of time to prevent boiling over when heated. The sugar solution was evenly mixed using a vortexer and completely dissolved until a clear solution was formed. Afterwards, add it to the reaction solution in ratios of 1/8, 2/8, 3/8, and 4/8 to adjust the concentration to 10, 20, 30, and 40%, and purify LIMOzyme with 80 mM B-R buffer (pH 4.0) and purified LIMOzyme at a concentration of 0.05 mg/mL. After mixing, it was reacted at 40°C for 3 days and then inactivated by heating at 100°C for 5 minutes. The reaction was appropriately diluted more than 400 times and analyzed by HPAEC-PAD. The results of the reaction for 1 and 3 days are shown in Tables 5 and 6 below.

1일 반응1 day reaction D2D2 덱스트린 농도(%)Dextrin concentration (%) 10%10% 20%20% 30%30% 40%40% 글루코스
(부산물)
glucose
(by-product)
24.9224.92 29.2729.27 27.1127.11 24.1824.18
MOs (non-iso, 잔류기질)MOs (non-iso, residual substrate) 1.561.56 1.091.09 1.281.28 2.572.57 IMO+LIMOIMO+LIMO 62.2562.25 66.3266.32 62.7562.75 59.9459.94

3일 반응3 day reaction D2D2 덱스트린 농도(%)Dextrin concentration (%) 10%10% 20%20% 30%30% 40%40% 글루코스
(부산물)
glucose
(by-product)
38.5738.57 27.6627.66 24.7924.79 22.0122.01
MOs (non-iso, 잔류기질)MOs (non-iso, residual substrate) 0.700.70 0.890.89 0.840.84 1.021.02 IMO+LIMOIMO+LIMO 59.9059.90 68.3868.38 70.2770.27 67.3167.31

그 결과, 30% 농도의 D2를 3일 동안 반응시킨 경우 IMO+LIMO 생성이 가장 많았다. 반면, 10% 농도에서는 1일 동안 반응시켰을 때에 비해 3일 동안 반응시킨 경우 IMO+LIMO 생성이 오히려 줄어들었으며, 20%, 30%, 40% 농도에서는 1일 동안 반응시킨 경우보다 3일 동안 반응시킨 경우 IMO+LIMO 생성이 증가하였다.As a result, IMO+LIMO production was highest when 30% concentration of D2 was reacted for 3 days. On the other hand, at 10% concentration, the production of IMO+LIMO was actually reduced when reacted for 3 days compared to when reacted for 1 day, and at 20%, 30%, and 40% concentrations, when reacted for 3 days compared to when reacted for 1 day. In this case, IMO+LIMO production increased.

<< 실시예Example 8> 덱스트린 기질 및 8> Dextrin substrate and 이소말토올리고당Isomaltooligosaccharide 생성물의 구성당 분석 및 α-1,4/α-1,6 결합비 분석 Analysis of product constituents and α-1,4/α-1,6 binding ratio analysis

<8-1> 덱스트린 기질 및 <8-1> Dextrin substrate and 이소말토올리고당Isomaltooligosaccharide 생성물의 구성당 분석 Analysis of per composition of product

기질(말토덱스트린), 시판 이소말토올리고당 및 본 발명에 따른 고중합 이소말토올리고당의 구성당을 비교 분석하기 위하여, 상기 실시예 4-3과 같은 방법으로 구성당을 분석하였다. 구성당 분석을 위하여 기질로 30% 덱스트린 D.E. 13-17을 이용하여 80 mM B-R 완충액 (pH 4.0), 40℃, 3일 반응 조건 하에서 제조효소인 정제된 LIMOzyme을 0.05 mg/mL 농도로 혼합, 반응 후 100℃에서 5분 가열로 불활성화하여 제조하였으며, 그 반응 생성물을 400배 희석하여 분석하였다. 그 결과를 도 10 및 도 11에 나타내었다.In order to comparatively analyze the constituent sugars of the substrate (maltodextrin), commercially available isomaltooligosaccharide, and highly polymerized isomaltooligosaccharide according to the present invention, the constituent sugars were analyzed in the same manner as in Example 4-3. For sugar analysis, 30% dextrin D.E. was used as a substrate. Using 13-17, mix purified LIMOzyme, a manufacturing enzyme, at a concentration of 0.05 mg/mL under the reaction conditions of 80 mM B-R buffer (pH 4.0), 40°C, 3 days, and inactivate by heating at 100°C for 5 minutes after reaction. It was prepared, and the reaction product was diluted 400 times and analyzed. The results are shown in Figures 10 and 11.

기질의 구성당 분석결과 단당(Glucose), 이당(Maltose) 및 DP15 범위의 말토올리고당(MOs, α-1,4 linked)을 확인하였으며, 말토오스 시럽을 기질로 사용하여 상업용 TG효소로 제조된 시판 이소말토올리고당의 구성당은 약 50%의 G1, G2외에 이소말토올리고당으로 간주되는 IG2(isomaltose), IG3(isomaltotriose), P(panose)로 구성됨을 확인함. 반면 덱스트린을 기질로 하여 신규 발굴효소 적용결과 약 20%의 포도당 외에 IG2, IG3, ~ IG5까지 DP5 이상의 선형 이소말토올리고당(linear type isomlatooligosacharide)을 확인하였으며, RT(retension time) 18분 이후의 Anomalously linked 올리고당이 생성됨을 확인할 수 있었다. 이는 덱스트린(MOs)과 달리 소화가 잘 안되는(indigestable) 특성을 지니는 올리고당으로 α-1,4/α-1,6 결합이 혼재되어있는 구성당으로 추정된다. 이 미지의 물질의 특성 확인을 위해 포도당 분자간 결합을 확인할 수 있도록 하기와 같이 H-NMR을 실시하였다.As a result of the analysis of the constituent sugars of the substrate, monosaccharides (Glucose), disaccharides (Maltose), and maltooligosaccharides (MOs, α-1,4 linked) in the DP15 range were confirmed. Using maltose syrup as a substrate, commercially available isotopes prepared with commercial TG enzyme were identified. It was confirmed that the constituent sugars of maltooligosaccharide are about 50% of G1 and G2, as well as IG2 (isomaltose), IG3 (isomaltotriose), and P (panose), which are considered isomaltooligosaccharides. On the other hand, as a result of applying a new discovery enzyme using dextrin as a substrate, linear type isomlatooligosaccharides of DP5 or higher from IG2, IG3, to IG5 were confirmed in addition to about 20% of glucose, and Anomalously linked after RT (retension time) of 18 minutes. It was confirmed that oligosaccharides were produced. Unlike dextrins (MOs), this is an oligosaccharide with indigestible characteristics and is presumed to be a constituent saccharide with mixed α-1,4/α-1,6 bonds. To confirm the characteristics of this unknown substance, H-NMR was performed as follows to confirm the bond between glucose molecules.

<8-2> H-NMR 구조분석을 통한 α-1,4/α-1,6 결합비 분석<8-2> Analysis of α-1,4/α-1,6 binding ratio through H-NMR structural analysis

1H-NMR 분석법 (DMX-500 spectrometer, Bruker, Karlsruhe, Germany)을 이용하여 기질(말토덱스트린), 이소말토올리고당(IMO), 고중합 이소말토올리고당(LIMO) 및 고중합 이소말토올리고당 분획물의 α-1,4, α-1,6 결합의 상대적인 분율을 측정하였다. Freeze-dried enzyme-modified starch samples (20 ㎎/mL)을 D2O에 용해시키고, 30분간 교반하며 가열하였다. 샘플을 다시 동결건조 시킨 후, 샘플을 D2O에 20 ㎎/mL의 농도가 되도록 용해하여 1H-NMR 분석을 진행하였다. 1H-NMR 분석결과는 75℃에서 수집되었고, 결합 퍼센테이지 (%)는 샘플의 branching ratio를 측정하여 계산하였다. 그 결과를 도 12 및 하기 표 7에 나타내었다. 1 α of the substrate (maltodextrin), isomaltooligosaccharide (IMO), highly polymerized isomaltooligosaccharide (LIMO), and highly polymerized isomaltooligosaccharide fractions using H-NMR analysis (DMX-500 spectrometer, Bruker, Karlsruhe, Germany). The relative fractions of -1,4 and α-1,6 bonds were measured. Freeze-dried enzyme-modified starch samples (20 mg/mL) were dissolved in D 2 O and heated with stirring for 30 minutes. After the sample was freeze-dried again, the sample was dissolved in D 2 O to a concentration of 20 mg/mL and 1 H-NMR analysis was performed. 1 H-NMR analysis results were collected at 75°C, and the binding percentage (%) was calculated by measuring the branching ratio of the sample. The results are shown in Figure 12 and Table 7 below.

샘플Sample Glycosidic linkage ratioGlycosidic linkage ratio α-1,4α-1,4 α-1,6α-1,6 말토덱스트린(MD2)Maltodextrin (MD2) 1.001.00 0.03950.0395 이소말토올리고당(IMO)Isomaltooligosaccharide (IMO) 1.001.00 1.13631.1363 30% 고중합이소말토올리고당(LIMO)30% highly polymerized isomaltooligosaccharide (LIMO) 1.001.00 3.70373.7037

<< 실험예Experiment example 1> 1> 고중합High polymerization 이소말토올리고당의of isomaltooligosaccharide 배변개선 효능 분석 Analysis of efficacy in improving bowel movements

<1-1> 변비 모델 유도 및 시료 투여<1-1> Constipation model derivation and sample administration

도 13과 같이 실험동물 입수 및 순화 후 투여를 개시하였다. 대조군에는 식염수를 8일간 투여하였고, 시험군은 IMO, L-IMO를 240 mg/kg 농도로 8일간 투여하였다. 변비 유도 물질은 염산 로페라마이드(loperamide hydrochloride) 5 mg/kg (in 식염수)를 사용하였다. 지사제 역할을 하는 로페라마이드(loperamide)의 일반적인 부작용이 변비로 알려진 바를 참고하여 변비 유도 물질로 선정하였다. 시료 투여 7일째에 변비 유도 후 분변 채취를 진행하였고, 또한 8일째에 변비 유도 후 부검을 진행하였다. 부검 후, 장 길이 측정 및 염색을 위한 대장 조직을 적출하였고 혈청을 분리하였다.As shown in Figure 13, administration began after the experimental animals were obtained and acclimatized. The control group was administered saline for 8 days, and the test group was administered IMO and L-IMO at a concentration of 240 mg/kg for 8 days. The constipation-inducing substance was loperamide hydrochloride at 5 mg/kg (in saline solution). Loperamide, which acts as an antidiarrheal drug, was selected as a constipation-inducing substance based on the fact that a common side effect is known to be constipation. On the 7th day of sample administration, feces were collected after inducing constipation, and an autopsy was performed after inducing constipation on the 8th day. After autopsy, colonic tissue was removed for intestinal length measurement and staining, and serum was separated.

<1-2> <1-2> 고중합High polymerization 이소말토올리고당Isomaltooligosaccharide 섭취 마우스의 배변 기능 유효성 확인을 위한 To validate the defecation function of ingested mice 분변feces 개수 및 count and 분변feces 내 수분량 측정 measure my moisture content

실험동물의 분변을 시료 투여 7일째 로페라마이드 (5 mg/kg, 체중) 투여 후 6시간 동안 채취하였고, 각 개체당 분변의 무게 및 개수를 측정하였다. 분변 내 수분량을 확인하기 위해 채취 즉시 무게를 측정하고, 105℃에서 48시간 동안 건조 후 무게를 측정 후 비교하였다. 그 결과를 도 14에 나타내었다.Feces from experimental animals were collected 6 hours after administration of loperamide (5 mg/kg, body weight) on the 7th day of sample administration, and the weight and number of feces for each individual were measured. To check the amount of moisture in the feces, the weight was measured immediately after collection, and the weight was measured and compared after drying at 105°C for 48 hours. The results are shown in Figure 14.

정상 실험동물과 로페라마이드를 투여하여 변비를 유도한 마우스의 분변 개수, 및 분변의 수분량을 비교한 결과, 대조군에 비해 정상군의 변의 개수가 p<0.0001 유의 수준으로 증가하였으며, IMO군도 대조군에 비해 유의적으로 (*p<0.05, #p<0.005 ) 증가하는 것을 확인하였다. 채취한 분변을 105℃에서 48시간 동안 건조 전, 후로 측정하여 중량의 차이를 수분량으로 하여 비교한 결과 대조군에 비해 정상군의 분변 수분량이 유의적으로 (p<0.0001 ) 증가하였고, IMO군과 L-IMO군 또한 대조군 대비 *p<0.05 유의수준으로 증가한 것을 보아, 본 발명에 따른 고중합 이소말토올리고당이 배변 개선에 매우 효과적임을 확인하였다.As a result of comparing the number of feces and moisture content of the feces between normal experimental animals and mice in which constipation was induced by administering loperamide, the number of feces in the normal group increased to a significance level of p < 0.0001 compared to the control group, and the IMO group also increased compared to the control group. It was confirmed that there was a significant increase ( * p<0.05, # p<0.005) compared to . The collected feces were measured before and after drying at 105°C for 48 hours, and the difference in weight was compared as the moisture content. As a result, the fecal moisture content of the normal group significantly increased ( p<0.0001) compared to the control group, and the IMO group and The L-IMO group also showed an increase at * p<0.05 significance level compared to the control group, confirming that the highly polymerized isomaltooligosaccharide according to the present invention is very effective in improving bowel movements.

<1-3> <1-3> 고중합High polymerization 이소말토올리고당Isomaltooligosaccharide 섭취 마우스의 배변 기능 유효성 확인을 위한 소화관 이동률 확인 (Intestinal Transit rate, IT, Check the digestive tract transit rate (IT, %% ))

소화관 이동률을 확인하기 위해 시료 투여 1시간 후 로페라마이드(Loperamide) 5 mg/kg를 경구 투여한 후, 투여 30분 뒤 지시약인 0.5% 페놀 레드(phenol red) (in 1.5% 메틸셀룰로오스)를 경구투여하고, 20분 뒤 부검하여 전체 장 길이와 페놀 레드의 이동 거리를 측정하여, 소화관 이동률을 산출하였다. 그 결과를 도 15에 나타내었다.To check the digestive tract transit rate, 5 mg/kg of loperamide was orally administered 1 hour after sample administration, and 0.5% phenol red (in 1.5% methylcellulose), an indicator, was orally administered 30 minutes after administration. After administration, an autopsy was performed 20 minutes later, the total intestinal length and the migration distance of phenol red were measured, and the digestive tract migration rate was calculated. The results are shown in Figure 15.

마우스에 페놀 레드를 투여한 뒤, 아래와 같은 수식을 이용하여 소화관 이동거리를 환산하였다.After administering phenol red to mice, the digestive tract travel distance was converted using the formula below.

[수학식 1][Equation 1]

(페놀레드)/(전체 장길이) = IT(%)(phenol red)/(total long length) = IT (%)

로페라마이드를 투여하지 않은 정상 마우스 모델의 IT(%)가 변비 유도 마우스 모델보다 페놀 레드 이동 거리가 증가하여 IT(%) 값 또한 p<0.0001 유의 수준으로 증가한 것을 확인하였다. IMO군은 대조군 대비 IT(%)가 유의 수준은 아니지만 증가하는 경향을 보였고, L-IMO군은 *p<0.05 유의수준으로 IT(%)가 증가하는 것으로 나타났다. 이를 통해 본 발명에 따른 고중합 이소말토올리고당이 원활한 장 내 운동에 도움을 주는 것을 알 수 있다. 종래 연구에 의하면 소화관 이동능력 향상은 변비 개선에 영향을 주는 것으로 알려져 있으며, 로페라마이드에 의해 유도된 동물 모델에서 배변 시간이 길어지고 장의 연동운동이 억제된다고 보고된 바 있다. 대조군 (14.7 ±1.3%)은 정상군, IMO군 및 L-IMO군에 비해 로페라마이드로 장 내 운동이 저하된 것을 확인할 수 있었다. 반면, L-IMO군 (26.7 ±3.5%)은 p<0.05 유의수준으로 증가한 것으로보아, 소화관 이동능력 향상을 통해 변비 개선에 우수한 효과가 있는 것으로 나타났다. 따라서 본 발명에 따른 고중합 이소말토올리고당은 장건강 개선 기능성 및 관련 효능특성을 보이는 소재로 활용될 수 있다.It was confirmed that the IT (%) of the normal mouse model not administered loperamide increased the distance traveled by phenol red compared to the constipation-induced mouse model, and the IT (%) value also increased to a significance level of p < 0.0001. The IMO group showed a tendency to increase IT (%) compared to the control group, although not at a significant level, and the L-IMO group showed an increase in IT (%) at the *p<0.05 significance level. Through this, it can be seen that the highly polymerized isomaltooligosaccharide according to the present invention helps smooth intestinal motility. According to previous studies, improvement in digestive tract mobility is known to have an effect on improving constipation, and it has been reported that defecation time is prolonged and intestinal peristalsis is inhibited in animal models induced by loperamide. In the control group (14.7 ±1.3%), it was confirmed that loperamide reduced intestinal motility compared to the normal group, IMO group, and L-IMO group. On the other hand, the L-IMO group (26.7 ±3.5%) showed an increase at the p<0.05 significance level, showing an excellent effect in improving constipation by improving the digestive tract movement ability. Therefore, the highly polymerized isomaltooligosaccharide according to the present invention can be used as a material showing intestinal health improvement functionality and related efficacy characteristics.

이상, 본 발명을 바람직한 제조예, 실시예 및 실험예를 통해 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특성 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.Above, the present invention has been described in detail through preferred manufacturing examples, examples and experimental examples, but the scope of the present invention is not limited to the specific examples and should be interpreted in accordance with the appended claims. Additionally, those skilled in the art should understand that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.

<110> REPUBLIC OF KOREA(MANAGEMENT : RURAL DEVELOPMENT ADMINISTRATION) <120> Method for preparing dextrin-derived highly polymerized isomaltooligosaccharide by using a novel sugar transferase and the dextrin-derived highly polymerized isomaltooligosaccharide with the effect of improving bowel movements by the method <130> 2020P-09-022 <160> 5 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 4680 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TPCITase coding sequence <400> 1 atgttgtctc tttatagaag aaaactcttt ataacaattt taatagtaat tttcgtgttg 60 tctaactttt tcacattatt tacttatcct atctcaccag gagtttctgt tgcttatgcc 120 gcttcaacag gtaatttgat tcaacgggtt tatacagata aagctcgata taatccaggg 180 gatcttgtta ccattagtgc tgatttaatt aataaaactg gttcgacatg gtccggcact 240 ttaactcttc agattaataa actagaaagc caaatttaca ctgcaagtca gtcagttact 300 cttgccaatg gggattcaac tacaatcaca tttacatgga ctgctccacc taccgacttt 360 gttggttatt atgccggaat tgcggcagga agtacagatt tcaatggaac aggtatcgat 420 gtaagttcct ctccgcttcg gtttcctcgc tatggtttta 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tctcatcggg 1620 gtttatcaac attacagttt actcaaatcc cgcgattcct cggcagcgac gacttttctg 1680 aataacattt ggacgcagat aacccgcgct ggtgatttca tctacaaaaa cattggcgct 1740 tctgggtttg gtccggctga tgcttctatc tgggaggagc aggtcgagta taatattttt 1800 actcaagtta cttatgccgc aggattgaat gctggacggt tgttagccca agaaaaaggt 1860 gatattactc gttcaaataa ctatttgtcg ggtgctcaaa ccatcaagga tgcgattcta 1920 cgatcgtttt tgtcttcacc acgaggtctc tggaataaat ctaatcgcta ttttaatcgg 1980 gcgatcaata cagacggtac agcgcgaacg acggttgatg cttcatcgga cttgatttgg 2040 gtttttggtc tcctttcacc gactgatact aggattcgag atcaccgcat taaggtacta 2100 tcacggctga cccatgatag gtacggcatt gctcgatatg aaaacgatga gttctattat 2160 tctagtccat atagccccgg tggacagtat gaggctggcg cagccgaacc agtttggcca 2220 caaatgacta tgtacgcgtc tatgattgag cattggaggg gtgatgatgc cactgcactg 2280 gctcggctta agtggtatgt cagccgaact gctcgcggct atgtcacacc cggtgaagct 2340 gtggactgga ccaatggtca accgcttatc agtacagcag ttgaaccagt aacgggctcc 2400 tggtttcaga tggcggtcct tacttactta aaccggtttg atctacgatt acctgatttt 2460 taa 2463 <210> 3 <211> 44 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer1 forward <400> 3 ggatccccgg aattcatgat ttatgtaaag cgtacgataa ccac 44 <210> 4 <211> 44 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer2 reverse <400> 4 atgcggccgc tcgagttaaa aatcaggtaa tcgtagatca aacc 44 <210> 5 <211> 821 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> TP-DDase <400> 5 Asp Met Ile Tyr Val Lys Arg Thr Ile Thr Thr Pro Pro Asp Gly Gln 1 5 10 15 Tyr Glu Ala Glu Tyr Ala Ile Lys Ser Gly Thr Asn Ile Asn Thr Asp 20 25 30 His Thr Gly Tyr Thr Gly Ser Gly Phe Val Asp Asn Phe Asp Ala Ser 35 40 45 Asp Lys Gly Val Ser Phe Ile Ile Asn Val Pro Thr Ser Asp Thr Tyr 50 55 60 Thr Leu Arg Phe Arg Tyr Gly Asn Gly Gly Thr Thr Ile Ala Thr Arg 65 70 75 80 Thr Leu Phe Ile Asp Gly Gln Tyr Ala Gly Thr Leu Gln Phe Arg Asn 85 90 95 Leu Tyr Asn Trp Asp Val Trp Asp Thr Val Glu Thr Thr Val Trp Leu 100 105 110 Ser Ala Gly Val His Gln Val Val Leu Trp Tyr Ser Ser Glu Asn Asp 115 120 125 Gly Ala Ile Asn Leu Asp Asn Leu Ile Val Leu Gln Gln Thr Thr Pro 130 135 140 Thr Arg Thr Ser Ala Arg Ser Phe Trp Met Asn Asn Trp Ser Asn Leu 145 150 155 160 Ile Gly Ile His Met Ala Ser Lys Leu Ser Pro Thr Asp Asn Gly Asn 165 170 175 Tyr Gly Pro Arg Leu Ala Glu Leu His Phe Arg Gly Asp Trp Pro Thr 180 185 190 Asn Gln Ile Val Asp Ala Thr Ala Phe Phe Arg Asp Glu Thr Asp Leu 195 200 205 Thr Pro Ile Lys Tyr Thr Asn Ala His Ser Phe Asp Ser Glu Ala Trp 210 215 220 Phe Glu Asn Asp Gly Thr Leu Thr Val Arg Tyr Leu Thr Tyr Asn Gly 225 230 235 240 Ser Ala Leu Pro Val Gln Ile Thr Lys Gln Tyr Ala Met Val Pro Asn 245 250 255 Gln Asn Phe Leu Val Ile Lys Tyr Thr Phe Leu Asn Gln Thr Ser Ser 260 265 270 Ala Arg Thr Leu Asn Phe Leu Glu Gln Val His Leu Asn Asn Arg Thr 275 280 285 Ser Ser Asp Pro Asn Pro Gly Trp Gln His Gly Trp Trp Asp Val Ser 290 295 300 Arg Asn Ala Leu Gly Thr Asp Met Ser Gln Thr Gly Gln Phe Tyr Ile 305 310 315 320 Glu Leu Gly Ala Phe Gln Thr Met Asp Ser Tyr Gln Val Gly Asn Asp 325 330 335 Ala Asp Ser Asn Pro Asn Ser Gln Thr Ser Ser Pro Trp Tyr Gln Phe 340 345 350 Asp Ala Asn Gly Val Leu Asn Arg Cys Gly Asp Leu Trp Ser Gln Asn 355 360 365 Leu Ser Met Gly Phe Gln Lys Leu Ile Thr Val Pro Ala Gly Gly Ser 370 375 380 Val Thr Leu Ala Phe Tyr Tyr Ala Ile Gly Ser Thr Gln Glu Glu Ala 385 390 395 400 Glu Ala Ala Ala Asp Leu Ala Arg Ser Gln Thr Ala Asp Tyr Trp Phe 405 410 415 Thr Gln Thr Ala Ala Glu Tyr Asn Asn Trp Leu Asn Ser Gly Gln Arg 420 425 430 Val Asn Thr Ser Asp Ile Gly Ile Asn Thr Ala Phe Asp Arg Ser Leu 435 440 445 Ile Ile Asn Lys Gln Ala Gln His Pro Glu Phe Gly Ser Trp Pro Ala 450 455 460 Ala Thr Asn Pro Ser Tyr Gln Tyr Lys Val Trp Val Arg Asp Ser Ala 465 470 475 480 Val Thr Ala Met Gly Met Asp Ala Ala Asn His Leu Ser Glu Ala Glu 485 490 495 Lys Tyr Trp Asn Trp Met Ala Ser Val Gln Asn Thr Asp Gly Thr Trp 500 505 510 His Thr Asn Tyr Asn Val Trp Lys Ala Asn Glu Trp Ile Ser Phe Val 515 520 525 Glu Pro Glu His Asp Ala Ile Gly Leu Phe Leu Ile Gly Val Tyr Gln 530 535 540 His Tyr Ser Leu Leu Lys Ser Arg Asp Ser Ser Ala Ala Thr Thr Phe 545 550 555 560 Leu Asn Asn Ile Trp Thr Gln Ile Thr Arg Ala Gly Asp Phe Ile Tyr 565 570 575 Lys Asn Ile Gly Ala Ser Gly Phe Gly Pro Ala Asp Ala Ser Ile Trp 580 585 590 Glu Glu Gln Val Glu Tyr Asn Ile Phe Thr Gln Val Thr Tyr Ala Ala 595 600 605 Gly Leu Asn Ala Gly Arg Leu Leu Ala Gln Glu Lys Gly Asp Ile Thr 610 615 620 Arg Ser Asn Asn Tyr Leu Ser Gly Ala Gln Thr Ile Lys Asp Ala Ile 625 630 635 640 Leu Arg Ser Phe Leu Ser Ser Pro Arg Gly Leu Trp Asn Lys Ser Asn 645 650 655 Arg Tyr Phe Asn Arg Ala Ile Asn Thr Asp Gly Thr Ala Arg Thr Thr 660 665 670 Val Asp Ala Ser Ser Asp Leu Ile Trp Val Phe Gly Leu Leu Ser Pro 675 680 685 Thr Asp Thr Arg Ile Arg Asp His Arg Ile Lys Val Leu Ser Arg Leu 690 695 700 Thr His Asp Arg Tyr Gly Ile Ala Arg Tyr Glu Asn Asp Glu Phe Tyr 705 710 715 720 Tyr Ser Ser Pro Tyr Ser Pro Gly Gly Gln Tyr Glu Ala Gly Ala Ala 725 730 735 Glu Pro Val Trp Pro Gln Met Thr Met Tyr Ala Ser Met Ile Glu His 740 745 750 Trp Arg Gly Asp Asp Ala Thr Ala Leu Ala Arg Leu Lys Trp Tyr Val 755 760 765 Ser Arg Thr Ala Arg Gly Tyr Val Thr Pro Gly Glu Ala Val Asp Trp 770 775 780 Thr Asn Gly Gln Pro Leu Ile Ser Thr Ala Val Glu Pro Val Thr Gly 785 790 795 800 Ser Trp Phe Gln Met Ala Val Leu Thr Tyr Leu Asn Arg Phe Asp Leu 805 810 815 Arg Leu Pro Asp Phe 820 <110> REPUBLIC OF KOREA(MANAGEMENT : RURAL DEVELOPMENT ADMINISTRATION) <120> Method for preparing dextrin-derived highly polymerized isomaltooligosaccharide by using a novel sugar transferase and the dextrin-derived highly polymerized isomaltooligosaccharide with the effect of improving bowel movements by the method < 130> 2020P-09-022 <160> 5 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 4680 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> TPCITase coding sequence <400> 1 atgttgtctc tttatagaag aaaactcttt ataacaattt taatagtaat tttcgtgttg 60 tctaactttt tcacattatt tacttatcct atctcaccag gagtttctgt tgcttatgcc 120 gcttcaacag gtaatttgat tcaacgggtt tatacagata aagctcgata taatccaggg 180 gatcttgtta ccattagtgc tgatttaatt aataaaactg gt tcgacatg gtccggcact 240 ttaactcttc agattaataa actagaaagc caaatttaca ctgcaagtca gtcagttact 300 cttgccaatg gggattcaac tacaatcaca tttacatgga ctgctccacc taccgacttt 360 gttggttatt atgccggaat tgcggcagga agtacagatt tcaatgg aac aggtatcgat 420 gtaagttcct ctccgcttcg gtttcctcgc tatggtttta tctcaaactt tcctgtttca 480 cagactgccc agcaatccac agatatagtt aaacagatgg tggaagacta tcatcttaat 540 atttttcaat tttacgactg gatgtggcgg catgagaagc taattaagcg aaccaatgga 600 gttatagatt ctacttgggt ggatcttttt gatcgcacac tttcttgg ca aactatacaa 660 aacaatgttg cagcagttca ttcctttaat gcttatgcca tggcttacgc tatgagttat 720 gcagctcgtg aaggatatga acaaatgtgg ggaatcagcc ctagctgggg tatctttcaa 780 gatacggcac atcaaagcca gtttaacgtg gattttcata at ggcaagtt tctgtggctt 840 tttaatccag caaatgtgaa ttggcagagt tggatcatta gtgaatacaa agatgctatc 900 aatacggcag gttttgatgg catacagatc gatcaaatgg ggcagcgaga caatgtttac 960 gattatacta gcttttccgt tactttgcct agtacattcg ctcagtttct tcaacaagtt 1020 aagtcagaat tagaatctaa taatgcaaaa aaaaatgttg ttactt ttaa tattgttgat 1080 ggtacagtga acggttgggg ggcgggagaa attgctcgtt atggtgccag cgactttgac 1140 ttcagcgaga tttggtggaa agctaacaca tataatgatc tccgaaatta catcgaatgg 1200 ctcaggcaaa acaatggtgg caagcctgtt gt acttgcag cttatatgaa ttacaacgag 1260 gaatacggtc caatatatga agctgaatcc gctattctat caggcgttag tgtcaataca 1320 aacattctg gttatacggg cactggcttt gtcgatgggt ttgaaacggt gggtgattct 1380 atcacgtgga caattgactt ccctgagact ggtgattatt cgtttgtttt tcgttatgca 1440 aatgccactg gtgctactgc tactcgtaat gtttatgtag atggacgatt tct gggacaa 1500 gtctcatttg ctaatcaggt ggattgggat acttgggcga cggacgcgtg gattcaaata 1560 gagggactta ctgctggtac tcatagtgtg acattaaagt atgacagtga caatataggc 1620 gctataaacg tcgatcattt aactcttgga gagtttgagg aacattcagt tcgattggca 1680 gatgcaatga tgtttgctag cggtgctaca cacattgagc ttggtgatac taatcagatg 1740 ttagcgcatg aatattatcc gaaccgttcc aagtcaatgc gtaattctct caaggcagcg 1800 atgagagact actatagttt tgctactgct tatgaaaatt tactctttga tcctgatata 1860 gttccagctg accaaggcaa ccaatggatt gcactgacaa ccggacaacc tttaagcggc 1920 aacggaact t ctggtactat ttggcaaatg attaaacgca agtctgatta tgatatcata 1980 catttgatta atctaatggg caatgatgat cagtggcgta acccagctgt tcagcctact 2040 ttccaaagca acattggagt taaatactat ccaggacta atgccgctgt cagtggcgta 2100 tatct tgcca gtccggatct cgatcacggt atgaccattc cactcactta tacgacgggt 2160 aatgatagcc gaggtaacta tatccagttt gttgtgccaa gcttaaagta ctggggatatg 2220 atttatgtaa agcgtacgat aaccacaccg ccagatggac agtatgaagc agaatatgct 2280 attaaaagtg gcactaacat caataccgat catacaggat atactggcag cggttttgta 2340 gacaactttg atgctagtga taaaggtgta tcgtttatta taaatgttcc aactagtgat 2400 acctacacgc ttcgattccg atatggaaac ggcggtacta ctattgccac gcgaacttta 2460 tttatgatg gtcagtatgc aggtactctc caattccgaa atctttataa ctgggatgtg 2520 t gggatacag tggaaaccac tgtgtggctt tcagcgggtg ttcatcaagt ggtactttgg 2580 tacagttccg aaaatgatgg tgctattaat cttgataacc tgattgttct acaacaaact 2640 actccaacaa gaacttcggc tcgctccttt tggatgaata actggtccaa cttgataggt 2700 attcacatgg ctagcaaatt aagcccgact gataatggaa attatggccc tcgcctggct 2760 gaacttcatt tcagaggcga ttggcct act aatcaaatcg tagatgcaac tgcttttttc 2820 cgagatgaaa cggatcttac tcccataaag tataccaatg ctcatagctt tgattctgaa 2880 gcatggtttg aaaacgacgg gactcttacc gtgagatatc tgacctataa tggctcagcc 2940 ttgccagtac agattaccaa acaat acgcc atggtgccta accaaaattt tcttgtgatc 3000 aaatatactt ttttaaacca gacaagtagc gcacgtactt taaactttct agaacaagtt 3060 catttgaaca acaggactag tagcgatccg aatccagggt ggcaacatgg ctggtgggac 3120 gtgagtcgaa atgcacttgg tactgacatg agccagactg gtcagttcta tattgaattg 3180 ggtgcttttc agactatgga tagttatcag gtgggtaatg acgccgattc caatcctaac 3240 agtcagacgt catcaccgtg gtatcagttc gacgccaacg gtgttctaaa taggtgcggt 3300 gatctttggt cacagaatct tagcatgggt tttcagaaac ttattaccgt gcctgctgga 3360 ggtagtgtaa cat tggcttt ttattatgct atcggttcaa ctcaggagga agcggaagca 3420 gcagcagatt tagctcgatc tcagacagct gactactggt ttacccaaac tgctgccgag 3480 tataataatt ggcttaacag cggccagcgg gttaatacgt ctgatattgg tatcaatact 3540 gcctttgatc ggagcctcat cataaacaaa caggcacaac atccggagtt tggttcctgg 3600 cccgcggcta caaatccctc ttatcagtac aaggtgtggg tt cgtgactc agctgtaaca 3660 gctatgggaa tggatgctgc taatcatctt tctgaggcgg aaaagtattg gaactggatg 3720 gcctctgttc aaaatacaga tgggacatgg catacaaatt ataatgtatg gaaggcaaat 3780 gaatggatct cgtttgtgga gcctgaacac gat gccattg gactttttct catcggggtt 3840 tatcaacatt acagtttact caaatcccgc gattcctcgg cagcgacgac ttttctgaat 3900 aacatttgga cgcagataac ccgcgctggt gatttcatct acaaaaacat tggcgcttct 3960 gggtttggtc cggctgatgc ttctatctgg gaggagcagg tcgagtataa tatttttact 4020 caagttactt atgccgcagg attgaatgct ggacggttgt tagcccaaga aaaa ggtgat 4080 attactcgtt caaataacta tttgtcgggt gctcaaacca tcaaggatgc gattctacga 4140 tcgtttttgt cttcaccacg aggtctctgg aataaatcta atcgctattt taatcgggcg 4200 atcaatacag acggtacagc gcgaacgacg gttgat gctt catcggactt gatttgggtt 4260 tttggtctcc tttcaccgac tgatactagg attcgagatc accgcattaa ggtactatca 4320 cggctgaccc atgataggta cggcattgct cgatatgaaa acgatgagtt ctattattct 4380 agtccatata gccccggtgg acagtatgag gctggcgcag ccgaaccagt ttggccacaa 4440 atgactatgt acgcgtctat gattgagcat tggaggggtg atgatgccac tgcactggct 4500 cggcttaagt ggtatgtcag ccgaactgct cgcggctatg tcacaccgg tgaagctgtg 4560 gactggacca atggtcaacc gcttatcagt acagcagttg aaccagtaac gggctcctgg 4620 tttcagatgg cggtccttac ttacttaaac cggtttgatc tacgattacc tgatttttaa 4680 4680 <210> 2 <211> 2463 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> DDase coding sequence <400> 2 atgatttatg taaagcgtac gataaccaca ccgccagatg gacagtatga agcagaatat 60 gctattaaaa gtggcactaa catcaatacc gatcatacag gatatactgg cagcggtttt 120 gt agacaact ttgatgctag tgataaaggt gtatcgttta ttataaatgt tccaactagt 180 gatacctaca cgcttcgatt ccgatatgga aacggcggta ctactattgc cacgcgaact 240 ttatttattg atggtcagta tgcaggtact ctccaattcc gaaatcttta taactgggat 300 gtgtgggata cagtggaaac cactgtgtgg ctttcagcgg gtgttcatca agtggtactt 360 tggtacagtt ccgaaaatga tggtgctatt aatcttgata acctgattgt t ctacaacaa 420 actactccaa caagaacttc ggctcgctcc ttttggatga ataactggtc caacttgata 480 ggtattcaca tggctagcaa attaagcccg actgataatg gaaattatgg ccctcgcctg 540 gctgaacttc atttcagagg cgattggcct actaatcaaa tcgtagatgc aactgctt tt 600 ttccgagatg aaacggatct tactcccata aagtatacca atgctcatag ctttgattct 660 gaagcatggt ttgaaaacga cgggactctt accgtgagat atctgaccta taatggctca 720 gccttgccag tacagattac caaacaatac gccatggtgc ctaaccaaaa ttttcttgtg 780 atcaaatata cttttttaaa ccagacaagt agcgcacgta ctttaaactt tctagaacaa 840 gttcatttga acaacaggac tagtagcgat ccgaatccag ggtggcaaca tggctggtgg 900 gacgtgagtc gaaatgcact tggtactgac atgagccaga ctggtcagtt ctatattgaa 960 ttgggtgctt ttcagactat ggatagttat caggtgggta atgacgccga ttccaatcct 1020 aacagtcaga cgtcatcacc gtggtatcag ttcgacgcca acggtgttct aaataggtgc 1080 ggtgatcttt ggtcacagaa tcttagcatg ggttttcaga aacttattac cgtgcctgct 1140 ggaggtagtg taacattggc tttttattat gctatcggtt caactcagga ggaagcggaa 1200 gcagcagcag atttagctcg atctcagaca gctgactact ggtttaccca aactgctgcc 1260 gagtataata attggcttaa cagcggccag cgggttaata cgtctgatat tggtatcaat 1320 actgcctttg atcggagcct catcataaac aaacaggcac aacatccgga gtttggttcc 1380 tggcccgcgg ctacaaatcc ctcttatcag tacaaggtgt gggttcgtga ctcagctgta 144 0 acagctatgg gaatggatgc tgctaatcat ctttctgagg cggaaaagta ttggaactgg 1500 atggcctctg ttcaaaatac agatgggaca tggcatacaa attataatgt atggaaggca 1560 aatgaatgga tctcgtttgt ggagcctgaa cacgatgcca ttggactttt tctcatcggg 1620 gtttatcaac attacagttt actcaaatcc cgcgattcct cggcagcgac gacttttctg 1680 aataacatt t ggacgcagat aacccgcgct ggtgatttca tctacaaaaa cattggcgct 1740 tctgggtttg gtccggctga tgcttctatc tgggaggagc aggtcgagta taatattttt 1800 actcaagtta cttatgccgc aggattgaat gctggacggt tgttagccca agaaaaaggt 1860 gatattactc gttcaaataa ctatttgtcg ggtgctcaaa ccatcaagga tgcgattcta 1920 cgatcgtttt tgtcttcacc acgaggtctc tggaataaat ctaatcgcta ttttaatcgg 1980 gcgatcaata cagacggtac agcgcgaacg acggttgatg cttcatcgga cttgatttgg 2040 gtttttggtc tcctttcacc gactgatact aggattcgag atcaccgcat taaggtacta 2100 tcacggctga cc catgatag gtacggcatt gctcgatatg aaaacgatga gttctattat 2160 tctagtccat atagccccgg tggacagtat gaggctggcg cagccgaacc agtttggcca 2220 caaatgacta tgtacgcgtc tatgattgag cattggaggg gtgatgatgc cactgcactg 2280 gctc ggctta agtggtatgt cagccgaact gctcgcggct atgtcacacc cggtgaagct 2340 gtggactgga ccaatggtca accgcttatc agtacagcag ttgaaccagt aacgggctcc 2400 tggtttcaga tggcggtcct tacttactta aaccggtttg atctacgatt acctgatttt 2460 taa 2463 <210> 3 <211> 44 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer1 forward <400> 3 gg atccccgg aattcatgat ttatgtaaag cgtacgataa ccac 44 <210> 4 <211> 44 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer2 reverse <400> 4 atgcggccgc tcgagttaaa aatcaggtaa tcgtagatca aacc 44 <210> 5 <211> 821 <212> PRT <213> Artificial Sequence < 220> <223> TP-DDase <400> 5 Asp Met Ile Tyr Val Lys Arg Thr Ile Thr Thr Pro Pro Asp Gly Gln 1 5 10 15 Tyr Glu Ala Glu Tyr Ala Ile Lys Ser Gly Thr Asn Ile Asn Thr Asp 20 25 30 His Thr Gly Tyr Thr Gly Ser Gly Phe Val Asp Asn Phe Asp Ala Ser 35 40 45 Asp Lys Gly Val Ser Phe Ile Ile Asn Val Pro Thr Ser Asp Thr Tyr 50 55 60 Thr Leu Arg Phe Arg Tyr Gly Asn Gly Gly Thr Thr Ile Ala Thr Arg 65 70 75 80 Thr Leu Phe Ile Asp Gly Gln Tyr Ala Gly Thr Leu Gln Phe Arg Asn 85 90 95 Leu Tyr Asn Trp Asp Val Trp Asp Thr Val Glu Thr Thr Val Trp Leu 100 105 110 Ser Ala Gly Val His Gln Val Val Leu Trp Tyr Ser Ser Glu Asn Asp 115 120 125 Gly Ala Ile Asn Leu Asp Asn Leu Ile Val Leu Gln Gln Thr Thr Pro 130 135 140 Thr Arg Thr Ser Ala Arg Ser Phe Trp Met Asn Asn Trp Ser Asn Leu 145 150 155 160 Ile Gly Ile His Met Ala Ser Lys Leu Ser Pro Thr Asp Asn Gly Asn 165 170 175 Tyr Gly Pro Arg Leu Ala Glu Leu His Phe Arg Gly Asp Trp Pro Thr 180 185 190 Asn Gln Ile Val Asp Ala Thr Ala Phe Phe Arg Asp Glu Thr Asp Leu 195 200 205 Thr Pro Ile Lys Tyr Thr Asn Ala His Ser Phe Asp Ser Glu Ala Trp 210 215 220 Phe Glu Asn Asp Gly Thr Leu Thr Val Arg Tyr Leu Thr Tyr Asn Gly 225 230 235 240 Ser Ala Leu Pro Val Gln Ile Thr Lys Gln Tyr Ala Met Val Pro Asn 245 250 255 Gln Asn Phe Leu Val Ile Lys Tyr Thr Phe Leu Asn Gln Thr Ser Ser 260 265 270 Ala Arg Thr Leu Asn Phe Leu Glu Gln Val His Leu Asn Asn Arg Thr 275 280 285 Ser Ser Asp Pro Asn Pro Gly Trp Gln His Gly Trp Trp Asp Val Ser 290 295 300 Arg Asn Ala Leu Gly Thr Asp Met Ser Gln Thr Gly Gln Phe Tyr Ile 305 310 315 320 Glu Leu Gly Ala Phe Gln Thr Met Asp Ser Tyr Gln Val Gly Asn Asp 325 330 335 Ala Asp Ser Asn Pro Asn Ser Gln Thr Ser Ser Pro Trp Tyr Gln Phe 340 345 350 Asp Ala Asn Gly Val Leu Asn Arg Cys Gly Asp Leu Trp Ser Gln Asn 355 360 365 Leu Ser Met Gly Phe Gln Lys Leu Ile Thr Val Pro Ala Gly Gly Ser 370 375 380 Val Thr Leu Ala Phe Tyr Tyr Ala Ile Gly Ser Thr Gln Glu Glu Ala 385 390 395 400 Glu Ala Ala Ala Asp Leu Ala Arg Ser Gln Thr Ala Asp Tyr Trp Phe 405 410 415 Thr Gln Thr Ala Ala Glu Tyr Asn Asn Trp Leu Asn Ser Gly Gln Arg 420 425 430 Val Asn Thr Ser Asp Ile Gly Ile Asn Thr Ala Phe Asp Arg Ser Leu 435 440 445 Ile Asn Lys Gln Ala Gln His Pro Glu Phe Gly Ser Trp Pro Ala 450 455 460 Ala Thr Asn Pro Ser Tyr Gln Tyr Lys Val Trp Val Arg Asp Ser Ala 465 470 475 480 Val Thr Ala Met Gly Met Asp Ala Ala Asn His Leu Ser Glu Ala Glu 485 490 495 Lys Tyr Trp Asn Trp Met Ala Ser Val Gln Asn Thr Asp Gly Thr Trp 500 505 510 His Thr Asn Tyr Asn Val Trp Lys Ala Asn Glu Trp Ile Ser Phe Val 515 520 525 Glu Pro Glu His Asp Ala Ile Gly Leu Phe Leu Ile Gly Val Tyr Gln 530 535 540 His Tyr Ser Leu Leu Lys Ser Arg Asp Ser Ser Ala Ala Thr Thr Phe 545 550 555 560 Leu Asn Asn Ile Trp Thr Gln Ile Thr Arg Ala Gly Asp Phe Ile Tyr 565 570 575 Lys Asn Ile Gly Ala Ser Gly Phe Gly Pro Ala Asp Ala Ser Ile Trp 580 585 590 Glu Glu Gln Val Glu Tyr Asn Ile Phe Thr Gln Val Thr Tyr Ala Ala 595 600 605 Gly Leu Asn Ala Gly Arg Leu Leu Ala Gln Glu Lys Gly Asp Ile Thr 610 615 620 Arg Ser Asn Asn Tyr Leu Ser Gly Ala Gln Thr Ile Lys Asp Ala Ile 625 630 635 640 Leu Arg Ser Phe Leu Ser Ser Pro Arg Gly Leu Trp Asn Lys Ser Asn 645 650 655 Arg Tyr Phe Asn Arg Ala Ile Asn Thr Asp Gly Thr Ala Arg Thr Thr 660 665 670 Val Asp Ala Ser Ser Asp Leu Ile Trp Val Phe Gly Leu Leu Ser Pro 675 680 685 Thr Asp Thr Arg Ile Arg Asp His Arg Ile Lys Val Leu Ser Arg Leu 690 695 700 Thr His Asp Arg Tyr Gly Ile Ala Arg Tyr Glu Asn Asp Glu Phe Tyr 705 710 715 720 Tyr Ser Ser Pro Tyr Ser Pro Gly Gly Gln Tyr Glu Ala Gly Ala Ala 725 730 735 Glu Pro Val Trp Pro Gln Met Thr Met Tyr Ala Ser Met Ile Glu His 740 745 750 Trp Arg Gly Asp Asp Ala Thr Ala Leu Ala Arg Leu Lys Trp Tyr Val 755 760 765 Ser Arg Thr Ala Arg Gly Tyr Val Thr Pro Gly Glu Ala Val Asp Trp 770 775 780 Thr Asn Gly Gln Pro Leu Ile Ser Thr Ala Val Glu Pro Val Thr Gly 785 790 795 800 Ser Trp Phe Gln Met Ala Val Leu Thr Tyr Leu Asn Arg Phe Asp Leu 805 810 815 Arg Leu Pro Asp Phe 820

Claims (21)

1) 서열번호 5의 아미노산 서열을 코딩하는 염기 서열로 이루어진 당전이효소의 유전자를 포함하는 재조합 벡터로 형질전환된 형질전환체를 배양한 배양물을 제조하는 단계;
2) 상기 배양물로부터 당전이효소를 수득하는 단계; 및
3) 상기 당전이효소를 덱스트린(Dextrin)에 첨가하여 반응시키는 단계;를 포함하고,
상기 덱스트린은 3 내지 25인 중합도(degree of polymerization, DP)를 가지는 포도당이 α-1,4 형태로 결합된 단일물질 또는 혼합물이고,
생성된 고중합 이소말토올리고당(LIMO) 은 구성당 성분 중 α-1,6 결합 만으로 이루어진 성분을 포함하고, 배변 개선 효능이 있는 덱스트린 유래 중합도 7 내지 13인 고중합 이소말토올리고당 제조 방법.
1) Preparing a culture of a transformant transformed with a recombinant vector containing a glycosyltransferase gene consisting of a nucleotide sequence encoding the amino acid sequence of SEQ ID NO: 5;
2) Obtaining glycosyltransferase from the culture; and
3) adding the glycosyltransferase to dextrin and reacting it,
The dextrin is a single substance or a mixture of glucose bound in an α-1,4 form with a degree of polymerization (DP) of 3 to 25,
A method for producing highly polymerized isomaltooligosaccharide (LIMO), which contains a component consisting of only α-1,6 bonds among the sugar components and has a degree of polymerization of 7 to 13 derived from dextrin, which has an effect of improving bowel movements.
제1항에 있어서,
상기 당전이효소는 써모안아에로박터 써모코프리애 (Thermoanaerobacter thermocopriae) 균주 유래인 것을 특징으로 하는, 배변 개선 효능이 있는 덱스트린 유래 중합도 7 내지 13인 고중합 이소말토올리고당 제조 방법.
According to paragraph 1,
A method for producing a highly polymerized isomaltooligosaccharide having a degree of polymerization of 7 to 13 derived from dextrin with a bowel movement improvement effect, characterized in that the glycosyltransferase is derived from the Thermoanaerobacter thermocopriae strain.
제1항에 있어서,
상기 당전이효소는 고리형 이소말토올리고당 당전이효소(Cycloisomaltooligosacharride glucanotransferase, TPCITase)의 아미노산 서열을 암호화하는 전체 염기서열 서열번호 1에서 아미노산 C- 말단 서열을 암호화하는 서열번호 2를 포함하며, 덱스트린을 기질로하여 당전이 생성물을 제조하는 것을 특징으로 하는, 배변 개선 효능이 있는 덱스트린 유래 중합도 7 내지 13인 고중합 이소말토올리고당 제조 방법.
According to paragraph 1,
The glycosyltransferase includes SEQ ID NO: 2, which encodes the amino acid C-terminal sequence in the entire base sequence SEQ ID NO: 1, which encodes the amino acid sequence of cycloisomaltooligosaccharide glucanotransferase (TPCITase), and uses dextrin as a substrate. A method for producing a highly polymerized isomaltooligosaccharide having a degree of polymerization of 7 to 13 derived from dextrin, which has a bowel movement improvement effect, characterized in that a glycosyltransfer product is produced by:
삭제delete 제1항에 있어서,
단계 1)의 재조합 벡터는 pET28a, pET, pGEX, pQE, pDEST 및 pCOLD로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 벡터인 것을 특징으로 하는, 배변 개선 효능이 있는 덱스트린 유래 중합도 7 내지 13인 고중합 이소말토올리고당 제조 방법.
According to paragraph 1,
The recombinant vector in step 1) is a highly polymerized isomaltooligosaccharide with a degree of polymerization of 7 to 13 derived from dextrin with a bowel movement improvement effect, characterized in that it is a vector selected from the group consisting of pET28a, pET, pGEX, pQE, pDEST and pCOLD. Manufacturing method.
제1항에 있어서,
단계 1)의 형질전환체는 BL21(DE3), Rosetta(DE3), Rosetta2(DE3), ArcticExpress(DE3), STAR(DE3), C41(DE3) 및 C43(DE3)로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 대장균에 형질전환된 것인 것을 특징으로 하는, 배변 개선 효능이 있는 덱스트린 유래 중합도 7 내지 13인 고중합 이소말토올리고당 제조 방법.
According to paragraph 1,
The transformant in step 1) is one selected from the group consisting of BL21 (DE3), Rosetta (DE3), Rosetta2 (DE3), ArcticExpress (DE3), STAR (DE3), C41 (DE3) and C43 (DE3). A method for producing a highly polymerized isomaltooligosaccharide with a degree of polymerization of 7 to 13 derived from dextrin with a bowel movement improvement effect, characterized in that it is transformed into E. coli.
제1항에 있어서,
상기 덱스트린은 말토덱스트린(maltodextrin)인 것을 특징으로 하는, 배변 개선 효능이 있는 덱스트린 유래 중합도 7 내지 13인 고중합 이소말토올리고당 제조 방법.
According to paragraph 1,
A method for producing highly polymerized isomaltooligosaccharide having a degree of polymerization of 7 to 13 derived from dextrin with an effect of improving bowel movements, wherein the dextrin is maltodextrin.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 덱스트린의 농도는 0.5 내지 60 %(w/v)인 것을 특징으로 하는, 배변 개선 효능이 있는 덱스트린 유래 중합도 7 내지 13인 고중합 이소말토올리고당 제조 방법.
According to paragraph 1,
A method for producing a highly polymerized isomaltooligosaccharide having a degree of polymerization of 7 to 13 derived from dextrin with a bowel movement improvement effect, characterized in that the concentration of the dextrin is 0.5 to 60% (w/v).
제1항에 있어서,
상기 고중합 이소말토올리고당 제조방법은 반응 시간이 0.2 내지 80시간인 것을 특징으로 하는, 배변 개선 효능이 있는 덱스트린 유래 중합도 7 내지 13인 고중합 이소말토올리고당 제조 방법.
According to paragraph 1,
The method for producing highly polymerized isomaltooligosaccharide having a degree of polymerization of 7 to 13 derived from dextrin with a bowel movement improvement effect, characterized in that the reaction time is 0.2 to 80 hours.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 고중합 이소말토올리고당은 α-1,6 결합과 α-1,4 결합의 비가 2:1 내지 5:1인 것을 특징으로 하는, 배변 개선 효능이 있는 덱스트린 유래 중합도 7 내지 13인 고중합 이소말토올리고당 제조 방법.
According to paragraph 1,
The highly polymerized isomaltooligosaccharide is a highly polymerized iso-oligosaccharide having a degree of polymerization of 7 to 13 derived from dextrin, which has an effect of improving bowel movements, characterized in that the ratio of α-1,6 bonds to α-1,4 bonds is 2:1 to 5:1. Method for producing maltooligosaccharide.
제1항에 있어서,
상기 고중합 이소말토올리고당은 포도당 함량이 20 내지 25%인 것을 특징으로 하는, 배변 개선 효능이 있는 덱스트린 유래 중합도 7 내지 13인 고중합 이소말토올리고당 제조 방법.
According to paragraph 1,
A method for producing highly polymerized isomaltooligosaccharide having a degree of polymerization of 7 to 13 derived from dextrin with a bowel movement improvement effect, wherein the highly polymerized isomaltooligosaccharide has a glucose content of 20 to 25%.
제1항의 제조 방법으로 제조한 배변 개선 효능이 있는 덱스트린 유래 중합도 7 내지 13인 고중합 이소말토올리고당.
A highly polymerized isomaltooligosaccharide having a degree of polymerization of 7 to 13 derived from dextrin with an effect of improving bowel movements prepared by the production method of claim 1.
제15항에 있어서,
상기 고중합 이소말토올리고당은 구성당 성분 중 α-1,6 결합 만으로 이루어진 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는, 배변 개선 효능이 있는 덱스트린 유래 중합도 7 내지 13인 고중합 이소말토올리고당.
According to clause 15,
The highly polymerized isomaltooligosaccharide is a dextrin-derived highly polymerized isomaltooligosaccharide with a degree of polymerization of 7 to 13 that has a bowel movement improvement effect, characterized in that it contains a component consisting of only α-1,6 bonds among the constituent sugar components.
제15항에 있어서,
상기 고중합 이소말토올리고당은 α-1,6 결합과 α-1,4 결합의 비가 2:1 내지 5:1인 것을 특징으로 하는, 배변 개선 효능이 있는 덱스트린 유래 중합도 7 내지 13인 고중합 이소말토올리고당.
According to clause 15,
The highly polymerized isomaltooligosaccharide is a highly polymerized iso-oligosaccharide having a degree of polymerization of 7 to 13 derived from dextrin, which has an effect of improving bowel movements, characterized in that the ratio of α-1,6 bonds to α-1,4 bonds is 2:1 to 5:1. Maltooligosaccharide.
제15항에 있어서,
상기 고중합 이소말토올리고당은 포도당 함량이 20 내지 25%인 것을 특징으로 하는, 배변 개선 효능이 있는 덱스트린 유래 중합도 7 내지 13인 고중합 이소말토올리고당.
According to clause 15,
The highly polymerized isomaltooligosaccharide is a highly polymerized isomaltooligosaccharide having a degree of polymerization of 7 to 13 derived from dextrin with a bowel movement improvement effect, characterized in that the glucose content is 20 to 25%.
제15항의 배변 개선 효능이 있는 덱스트린 유래 중합도 7 내지 13인 고중합 이소말토올리고당을 유효성분으로 포함하는 배변 개선용 조성물.
A composition for improving bowel movements comprising, as an active ingredient, highly polymerized isomaltooligosaccharide having a degree of polymerization of 7 to 13 derived from dextrin, which has the effect of improving bowel movements according to claim 15.
제15항의 배변 개선 효능이 있는 덱스트린 유래 중합도 7 내지 13인 고중합 이소말토올리고당을 유효성분으로 포함하는 배변 개선용 식품 조성물.A food composition for improving bowel movements comprising, as an active ingredient, highly polymerized isomaltooligosaccharide having a degree of polymerization of 7 to 13 derived from dextrin, which has the effect of improving bowel movements according to claim 15. 1항에 있어서,
상기 고중합 이소말토올리고당은 구성당 성분 중량의 33 내지 46 중량 %인, 배변 개선 효능이 있는 덱스트린 유래 중합도 7 내지 13인 고중합 이소말토올리고당 제조 방법.
In paragraph 1,
A method for producing highly polymerized isomaltooligosaccharide having a degree of polymerization of 7 to 13 derived from dextrin with an effect of improving bowel movements, wherein the highly polymerized isomaltooligosaccharide is 33 to 46% by weight of the weight of the sugar component.
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