• 제목/요약/키워드: $(P.S.)_c$ condition

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배추무름병 원인균 분리 및 특성 연구 (Isolation and Characterization of Plant Pathogen that Cause Soft Rot Disease in Napa Cabbage)

  • 권영희;유아영;유종언;강호영
    • 생명과학회지
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    • 제19권8호
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    • pp.1177-1182
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    • 2009
  • 배추 무름병을 대상으로 식물병원균 감염모델을 확립하기 위하여 무름병변을 가진 배추조직으로부터 80개의 독립된 세균집락을 순수 분리하였다. 이들 균을 감염되지 않은 배추 잎의 주맥부위에 접종하여 24${\sim}$48 시간 만에 무름병변을 나타내는 8개의 균주를 1차 선별하였다. 다양한 미생물학적, 생화학적, 형태학적인 시험을 통하여 분석한 결과 서로 다른 특성을 나타내는 균이라고 여겨지는 3개의 균을 최종 선정하였고 이들은 모두 그람 음성균으로 판명되었고 RB1, RB2 및 RB6로 명명하였다. API 20E시험, VITEK 2 COMPACT 분석, 16S rRNA 염기서열 분석 등을 종합할 때 RBl 및 RB2는 Erwinia carotovorum subsp. odoriferum 아종으로, RB6는 Erwinia carotovorum subsp. carotovorum 아종으로 추정되었다. 이들 균들은 $30^{\circ}C$, 생리적 pH인 중성 pH에서 최적생육을 하였다. 이들은 배추의 상처 유무에 상관없이 초기 접종양과 비례하여 무름병을 유발하였으며, 상처가 없는 경우보다 상처가 있는 경우에 더욱 명확한 병변을 유발하였다. RBl의 경우 $8.0{\times}10^8$ CFU/ml, RB2 균주는 $10^9$ CFU/ml, RB6는$4.7{\times}10^6$ CFU/ml에서 최초로 무름 증상을 나타냈다. 이들 균의 숙주 특이성을 관찰하기 위하여 14종의 야채에 접종한 결과 배추, 가지 파프리카에서만 무름병변을 유발하는 숙주 특이성을 나타내었다. 이 연구에서 사용된 실험재료들 및 감염모델은 향후 식물병원균의 감염기작해석에 크게 기여할 것으로 예상된다.

체외성숙 직후 소 난포란의 단위발생과 체외발육능 (Parthenogenetic Activation and Development of Freshly Matured Bovine IVM Oocytes)

  • 정희태;임석기;오세훈;박춘근;양부근;김정익
    • 한국가축번식학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.71-78
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    • 1997
  • 본 연구는 체외성숙 직후의 소 미수정란의 활성화 조건을 검토하기 위하여 실시하였다. 체외에서 22~24시간 성숙배양된 소 미수정란을 다양한 활성화 조건으로 처리하였다. 실험 1에서는 성숙직후 난자를 전기자극(1.25kV/cm, 70$\mu$sec$\times$2회), 에탄올(7%, 5분), Ca2+-ionophore(A23187; 10$\mu$M, 5분) 및 cycloheximide(10$\mu\textrm{g}$/ml, 6시간)로 각각 처리하였다. 활성화율은 전기자극, 에탄올 및 A23187 처리시 48.8~54.3%로 비슷하였으나, cycloheximide처리시는 15.9%로 유의적으로(P<0.05) 낮았고, 무처리구인 대조군은 전혀 활성화 되지 않았다. 실험 2에서 체외성숙 미수정란을 전기자극, 에탄올 및 A23187중 2개 또는 3개를 병용처리한 결과, 활성화율은 46.9~63.5%로 나타났다. 실험 3에서는 전기자극, 에탄올 또는 A23187과 cycloheximide를 병용처리한 결과, 대부분의 난자(98.0~100%)가 활성화되었다. 실험 4에서는 실험 3과 같은 조건으로 처리하여 할성화된 난자를 cytochalasin B로 처리하여 2배체배 형성을 유도한 후 체외배양하여 발육율을 검사하였다. 분할율은 79.8~90.4%였으며, 배반포 발육율은 32.1~42.6%로 나타났다. 이러한 결과는 전기자극, 에탄올 또는 A23187과 chcloheximide의 병용처리가 성숙직후 소 미수정란의 활성화에 효과적임을 확증한다.

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한우 체외 수정란의 체외 배양 조건에 따른 염색체 분석 (Chromosomal Analysis of Hanwoo Embryos by In Vitro Culture Condition)

  • 최선호;조상래;한만희;김현종;최창용;손동수;정연길;김상근;손시환
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.137-141
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    • 2007
  • 항산화제는 산소의 저장고로서 무혈청 배양액에서 주요한 작용을 하며, 복합배지에서 유용한 첨가제로 알려져 있다. 따라서 본 연구는 한우 체외 수정란의 배양에 있어서 항산화제인 L-cysteine의 작용과 수정란의 발달 단계별 염색체의 분석을 통하여 체외 수정란의 배양 체계를 수립하고자 실시하였다. 한우 난포란의 체외 성숙은 0.1% PVA, 0.1 mM L-cysteine 첨가 시 체외 성숙율은 73.4%, 94.6%으로 각각 나타냈으며, 처리간에 유의적인 차이를 보였다(p<0.05). 체외 발달율은 20.3%, 10.0%로 5% FBS+TCM199, 0.1 mM L-cysteine+1% BSA 첨가구에서 각각 나타났으며, 처리간에 유의적인 차이는 보이지 않았다. 배양액의 종류에 따른 염색체 분석 결과는 중기상의 수정란은 18.3%, 12.0%를 보였으며, 분석 가능 수정란 수는 6.1%, 4.0%로 5% FBS+TCM199, 0.1mM L-cysteine 첨가구에서 각각 나타났고, 60, XX 2개, 60XY 1개가 5% FBS+TCM199 처리구에서, 60, XX 2개가 0.1 mM L-cysteine 처리구에서 확인되었고, 처리간에 유의적인 차이가 없었다. 수정란의 발달 단계별 염색체 분석 결과는 $4{\sim}16$세포기는 5% FBS-TCM199 배양액과 0.1 mM L-cysteine을 첨가한 배양액에서 18.3, 12.0%의 염색체 중기상을 확인할 수 있었고, 상실기에서는 43.1, 13.0%의 염색체 중기상을 보였으며, 배반포기의 경우는 94.8, 100.0%의 염색체 중기상을 보여 발달 단계가 진행될수록 염색체 중기 상이 많이 나타났다. 이상의 결과로 항산화제인 L-cysteine은 한우 난포란의 체외 성숙 및 발달에 중요한 인자임을 확인하였다.

황강리 광화대에 분포하는 일부 폐금속 광산수계의 수리지구화학적 특성 : 예비연구 (Hydrogeochemistry of Some Abandoned Metal Mine Creeks in the Hwanggangri Mining District, Korea : A Preliminary Study)

  • 이현구;이찬희;이종창
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.194-205
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    • 1999
  • 1998년 2월에 황강리 광화대의 일부 폐금속광산(상곡,금실,장풍 및 삼덕)수계에서 채취한 지표수를 대상으로 수리지구화학적 특성과 환경동위원소의 거동을 고찰하였다. 연구지역에 분포하는 일반적인 지표수는 $Ca^{2+}$. 알카리 원소 N $O_3$$^{-}$ 및 C $l^{-}$이 풍부하나. 광산부근의 지표수로 가면서 상대적으로 $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$. 중금속 원소 HC $O_3$$^{-}$ 및 S $O_4$$^{2-}$ 가 부화되어 있다. 또한 광산수계의 지표수에서 pH는 낮고 EC와 TDS는 아주 높다. 이 지표수들의 $\delta$D와 $\delta$$^{18}$ O(SMOW) 값은 각각 -65.0~-71.2$\textperthousand$ 및 -9.1~-10.2$\textperthousand$의 범위를 보이며. d($\delta$D-$\delta$$^{18}$ O) 값은 7.3~10.9 이다. 이 $\delta$D와 $\delta$$^{18}$ O 비는 비광산 지역의 지표수에서 광산지역의 물로 갈수륵 무거운 값을 갖는다. 이 동위원소외 조성과 TDS, HC $O_3$$^{-}$ , S $O_4$$^{2-}$$Ca^{2+}$의 함량온 양의 상관도를 보여준다. WATEQ4F를 이용하여 포화지수를 계산해 볼 때, 광산부근의 지표수에서 사장석. 방해석. 돌로마이트 및 점토광물들은 대부분 용해성 조건을 가지나, 하류로 가면서 비광산 지역의 지표수가 유입됨에 따라 점진적으로 평형상태로 변한다. 그러나 비광산 지역의 지표수에서는 거의 모든 광물종이 포화상태 또는 침전조건을 나타낸다. 지구화학적 모델링을 통하여 규명된 잠제적 독성원소들은 광산수계에서 황산염(MS $O_4$$^{2-}$ ) 또는 단독 양이온( $M^{2+}$)으로 존재하나, 비광산 수계에서는 탄산염(C $O_3$$^{-}$) 또는 수산화물(O $H^{-}$) 형태의 복합 음이온으로 존재하는 것으로 밝혀졌다. 한편 조선누층군의 석회암질암이 모암을 이루는 상곡 및 금실광산 부근의 물이 옥천누층군에 속하는 변성퇴적암과 쥬라기의 화강암류가 분포하는 장풍 및 삼덕광산 수계의 물보다 pH가 높고 $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$ 및 HC $O_3$$^{-}$의 함량이 많으며 $\delta$D와 $\delta$$^{18}$ O의 조성 또한 무거운 특징이 있다. 그러나 이들은 광산폐수에의 오염에 의하여 거의 동일한 수리지구화학적 진화경향을 보인다.

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보령호의 어류상 및 붕어 개체군 특성 (Fish fauna and characteristics of Carassius auratus population in the Boryeong Reservoir)

  • 최원섭;한중수;최준길;이황구
    • 환경생물
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    • 제38권4호
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    • pp.667-677
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    • 2020
  • 본 연구는 충청남도 보령시에 위치한 보령호를 대상으로 어류상 및 붕어 개체군의 특성을 파악하고자 2017년 10월부터 2018년 6월까지 조사를 실시하였다. 어류상 조사결과, 총 9과 15종 3,506개체가 출현하였으며, 한국고유종은 얼룩동사리 1종(6.6%), 외래종 및 생태계교란종은 떡붕어, 배스 2종(13.3%)이 조사되었다. 상대풍부도 분석결과, 빙어 1,706개체(48.6%), 붕어 1,021개체(29.1%)로 각각 우점, 아우점하고 있는 것으로 나타났다. 생체량 분석결과 붕어가 246,130 g으로 가장 높은 생체량을 보였으며, 동자개 50,610 g, 떡붕어 14,730 g, 메기 11,560 g, 잉어 10,930 g의 순으로 분석되었다. 군집분석 결과 우점도지수 0.87 (±0.2), 다양도지수 0.78 (±0.5), 균등도지수 0.47 (±0.2), 풍부도지수 0.99 (±0.5)로 분석되었다. 붕어 개체군의 전장 - 체중 상관관계 분석결과 회귀계수 b값은 3.06으로 나타났으며, 비만도 지수(K) 기울기는 양의 기울기로 분석되었다. 전장빈도분포 분석결과, 당년생은 출현하지 않았으며, 2년생으로 추정되는 170~190 mm 개체는 다수 출현하였고, 4~5년생으로 추정되는 230~280mm 개체는 낮은 출현을 나타내었다. 보령호의 저수량 추이를 확인하기 위해 연평균저수량과 NDWI 분석을 실시한 결과, 2013년에서 2014년에 급격한 연평균 저수량 변화를 나타내었으며, 웅천천이 유입되는 St. 4에서 수위변동에 영향을 받는 것으로 추정되었다.

Xylose 이성화 효소의 고정화 및 이성화당의 생산 (Immobilization of Xylose Isomerase and Trial Production of High Fructose Corn Syrup)

  • 전문진;임번삼
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제26권4호
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    • pp.222-230
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    • 1983
  • 본 연구에서는 저자등이 분리한 바 있는 Streptomyces griseolus가 분비한 xylose 이성화 효소(D-xylose ketol isomerase, EC 5.3.1.5, 포도당 이성화 효소)의 고정화 및 이 고정화 효소에 의한 파일롯트 규모의 이성화당 생산에의 응용을 시도하였다. 세포내 분비된 Xylose 이성화 효소를 함유한 미생물 균체를 호모 게나이저로 $500kg/cm^2$압력하에 파쇄한 결과 원 효소 역가의 98.8%가 얻어졌고, lysozyme으로 분해 했을 때는 54.7%가 얻어졌다. 이 효소의 고정화를 위한 담체로서는 Diaion HP 20, Duolite A-7, Amberlite IRA 93 및 94와 같은 포리스형 수지류가 효과적임이 밝혀졌고, Amberlite IRA 93에 대한 재생 형태는 $BO_4--$가, Diaion HP 20에 대해서는 $HCO_3-$가 효과적이었다. Amberline IRA 93에 대한 고정화 최적 조건은 pH 8.0에 $55^{\circ}C$로서 80.6%의 효소 고저오하 수율을 나타내었으며 효소 활성 반감기는 $65^{\circ}C$에서 24일 이상이었다. Amberlite IRA 93에 효소를 탈착(脫着) 실험한 결과, 담체는 재 사용이 가능 하였으며 2,3,4,5회째의 효소의 재 고정화율은 각각 98.2, 93.3, 90.7 및 87.5%를 나타내었다. 고정화 효소의 최적 반응 온도는 $60{\sim}70^{\circ}C$로 원효소의 경우에 비하여 다소 낮아지면서 폭이 넓어졌으며, 최적 pH는 $8.0{\sim}8.3$으로 알카리 쪽으로 이동하였다. 파일롯트 규모로 본 고정화 효소 충전탑(내경 30cm, 높이 85cm)에 의한 이성화당의 생산을 시도하였던바, 고정화 효소(350 IXIU/ml-R) 1리터가 30일동안에 약 293리터의 이성화당을 생산할 수 있는 것으로 나타났다.

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β-용혈성 Streptococcus iniae 불활화백신의 넙치에 대한 효능 평가 (Evaluation on efficacy of β-hemolytic Streptococcus iniae vaccine on olive flounder, Paralichthys olivaceus)

  • 문진산;장환;김지연;조성준;김민정;손성완
    • 대한수의학회지
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    • 제47권3호
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    • pp.291-298
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    • 2007
  • Olive flounder, Paralichthys olivaceus is one of the most important cultured fish in Korea, its farming has been negatively impacted by viral, bacterial and parasitic diseases. Streptococcal infection was considered as a serious problem because of significant economic losses in olive flounder farm industry. The development and evaluation of vaccine for protection against infection by this agent were required. We evaluated the safety and efficacy of ${\beta}$-hemolytic Streptococcus (S.) iniae vaccine on olive flounder Three hundreds of flounders (weight $119.8{\pm}20.7g$, body length $22.6{\pm}1.4cm$) were reared in 0.5 tons aquaria in land-marine tank system. Seawater was provided from the sea of Inchon in Korea, and water temperature was set to $22^{\circ}C$ and $25^{\circ}C$ in the vaccination and challenge test, respectively. We used the formalin-inactivated ${\beta}$-hemolytic S. iniae (F2K) vaccine (M VAC INIAE; Kyoritsu seiyaku, Japan) originated in Japan. The vaccine was intraperitoneally administered to fish. Both of vaccinated group and control group were challenged with intraperitoneally injection by virulent S. iniae SI-36 isolates with $1.0{\times}10^7CFU/fish$ at 3 weeks after vaccination. Difference on mortality of control and vaccinated group (90.0 and 15.0%, 76.5 and 8.0% respectively) at two trials were found significant (p<0.05), and relative percent survival were 83.4% and 89.5%, respectively. The dead fishes were showed dark pigmentation of skin, abdominal extension, hemorrhagic ascites, and liver necrosis, and isolated the S. iniae strain from ascites, liver and kidney. We confirmed the safety and efficacy of ${\beta}$-hemolytic S. iniae vaccine by determinations of the optimal management condition and artificial challenge test in olive flounder.

양식 넙치에서 Edwardsiella tarda와 Neoheterobothrium hirame 혼합 감염이 $\beta$-용혈성 Streptococcus iniae 불활화백신의 효능에 미치는 영향 (Influence on Efficacy of $\beta$-hemolytic Streptococcus iniae Vaccine by Mixed Infections with Edwardsiella tarda and Neoheterobothrium hirame in Cultured Olive flounder, Paralichthys olivaceus)

  • 문진산;김지연;조성준;김민정;손성완;장환
    • 한국임상수의학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.226-230
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    • 2009
  • We evaluated the efficacy of $\beta$-hemolytic Streptococcus(S.) iniae vaccine on cultured olive flounder. Three hundred flounders(weight $50{\pm}5$ g) were obtained from two farm at Wando and Taean in the southern and western coast of Korea at May and June 2007, respectively. Twenty of flounders moved in 0.5 tons aquaria in land-marine tank system of National Veterinary Research and Quarantine Service. Seawater was transported from the sea of Inchon in western Korea, and water temperature maintained to $22^{\circ}C$ and $25^{\circ}C$ during the vaccination and challenge test, respectively. We used the formalin-inactivated $\beta$-hemolytic S. iniae vaccine produced by domestic manufacturers. The vaccine was intraperitoneally administered to fish. The vaccinated and control group were challenged with intraperitoneal injection by virulent S. iniae SI-36 isolates with $5.0{\times}10^8$ CFU/fish at 3 weeks after vaccination. We evaluated the vaccine efficacy by calculating numbers of dead fish, and observing of clinical signs, exterior and gross lesions, and examining bacteria isolation and identification. Thirty-four(25.2%) of 135 control and vaccinated group fish were dead with serious anemia, abdominal extension, and hernia of intestine during 3 weeks post vaccination. We isolated Neoheterobothrium hirame from the buccal cavity and Edwardsiella tarda from kidney of dead and diseased fish. When infected fish with these agents were challenged with S. iniae SI-36 isolates, the cumulative mortality of control and vaccinated group were 86.7, and 46.7%, respectively. However, significant differences(p<0.05) were observed on cumulative mortality between control(20.0%) and vaccinated group(95.0%) at second trials with 40 healthy, and relative percent survival(RPS) was 78.0%. We confirmed that the efficacy of $\beta$-hemolytic S. iniae vaccine on olive flounder were impacted by health condition such as bacterial and parasitic diseases.

Sesquiterpenoids Bioconversion Analysis by Wood Rot Fungi

  • Lee, Su-Yeon;Ryu, Sun-Hwa;Choi, In-Gyu;Kim, Myungkil
    • 한국균학회소식:학술대회논문집
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    • 한국균학회 2016년도 춘계학술대회 및 임시총회
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    • pp.19-20
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    • 2016
  • Sesquiterpenoids are defined as $C_{15}$ compounds derived from farnesyl pyrophosphate (FPP), and their complex structures are found in the tissue of many diverse plants (Degenhardt et al. 2009). FPP's long chain length and additional double bond enables its conversion to a huge range of mono-, di-, and tri-cyclic structures. A number of cyclic sesquiterpenes with alcohol, aldehyde, and ketone derivatives have key biological and medicinal properties (Fraga 1999). Fungi, such as the wood-rotting Polyporus brumalis, are excellent sources of pharmaceutically interesting natural products such as sesquiterpenoids. In this study, we investigated the biosynthesis of P. brumalis sesquiterpenoids on modified medium. Fungal suspensions of 11 white rot species were inoculated in modified medium containing $C_6H_{12}O_6$, $C_4H_{12}N_2O_6$, $KH_2PO_4$, $MgSO_4$, and $CaCl_2$ for 20 days. Cultivation was stopped by solvent extraction via separation of the mycelium. The metabolites were identified as follows: propionic acid (1), mevalonic acid lactone (2), ${\beta}$-eudesmane (3), and ${\beta}$-eudesmol (4), respectively (Figure 1). The main peaks of ${\beta}$-eudesmane and ${\beta}$-eudesmol, which were indicative of sesquiterpene structures, were consistently detected for 5, 7, 12, and 15 days These results demonstrated the existence of terpene metabolism in the mycelium of P. brumalis. Polyporus spp. are known to generate flavor components such as methyl 2,4-dihydroxy-3,6-dimethyl benzoate; 2-hydroxy-4-methoxy-6-methyl benzoic acid; 3-hydroxy-5-methyl phenol; and 3-methoxy-2,5-dimethyl phenol in submerged cultures (Hoffmann and Esser 1978). Drimanes of sesquiterpenes were reported as metabolites from P. arcularius and shown to exhibit antimicrobial activity against Gram-positive bacteria such as Staphylococcus aureus (Fleck et al. 1996). The main metabolites of P. brumalis, ${\beta}$-Eudesmol and ${\beta}$-eudesmane, were categorized as eudesmane-type sesquiterpene structures. The eudesmane skeleton could be biosynthesized from FPP-derived IPP, and approximately 1,000 structures have been identified in plants as essential oils. The biosynthesis of eudesmol from P. brumalis may thus be an important tool for the production of useful natural compounds as presumed from its identified potent bioactivity in plants. Essential oils comprising eudesmane-type sesquiterpenoids have been previously and extensively researched (Wu et al. 2006). ${\beta}$-Eudesmol is a well-known and important eudesmane alcohol with an anticholinergic effect in the vascular endothelium (Tsuneki et al. 2005). Additionally, recent studies demonstrated that ${\beta}$-eudesmol acts as a channel blocker for nicotinic acetylcholine receptors at the neuromuscular junction, and it can inhibit angiogenesis in vitro and in vivo by blocking the mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling pathway (Seo et al. 2011). Variation of nutrients was conducted to determine an optimum condition for the biosynthesis of sesquiterpenes by P. brumalis. Genes encoding terpene synthases, which are crucial to the terpene synthesis pathway, generally respond to environmental factors such as pH, temperature, and available nutrients (Hoffmeister and Keller 2007, Yu and Keller 2005). Calvo et al. described the effect of major nutrients, carbon and nitrogen, on the synthesis of secondary metabolites (Calvo et al. 2002). P. brumalis did not prefer to synthesize sesquiterpenes under all growth conditions. Results of differences in metabolites observed in P. brumalis grown in PDB and modified medium highlighted the potential effect inorganic sources such as $C_4H_{12}N_2O_6$, $KH_2PO_4$, $MgSO_4$, and $CaCl_2$ on sesquiterpene synthesis. ${\beta}$-eudesmol was apparent during cultivation except for when P. brumalis was grown on $MgSO_4$-free medium. These results demonstrated that $MgSO_4$ can specifically control the biosynthesis of ${\beta}$-eudesmol. Magnesium has been reported as a cofactor that binds to sesquiterpene synthase (Agger et al. 2008). Specifically, the $Mg^{2+}$ ions bind to two conserved metal-binding motifs. These metal ions complex to the substrate pyrophosphate, thereby promoting the ionization of the leaving groups of FPP and resulting in the generation of a highly reactive allylic cation. Effect of magnesium source on the sesquiterpene biosynthesis was also identified via analysis of the concentration of total carbohydrates. Our current study offered further insight that fungal sesquiterpene biosynthesis can be controlled by nutrients. To profile the metabolites of P. brumalis, the cultures were extracted based on the growth curve. Despite metabolites produced during mycelia growth, there was difficulty in detecting significant changes in metabolite production, especially those at low concentrations. These compounds may be of interest in understanding their synthetic mechanisms in P. brumalis. The synthesis of terpene compounds began during the growth phase at day 9. Sesquiterpene synthesis occurred after growth was complete. At day 9, drimenol, farnesol, and mevalonic lactone (or mevalonic acid lactone) were identified. Mevalonic acid lactone is the precursor of the mevalonic pathway, and particularly, it is a precursor for a number of biologically important lipids, including cholesterol hormones (Buckley et al. 2002). Farnesol is the precursor of sesquiterpenoids. Drimenol compounds, bi-cyclic-sesquiterpene alcohols, can be synthesized from trans-trans farnesol via cyclization and rearrangement (Polovinka et al. 1994). They have also been identified in the basidiomycota Lentinus lepideus as secondary metabolites. After 12 days in the growth phase, ${\beta}$-elemene caryophyllene, ${\delta}$-cadiene, and eudesmane were detected with ${\beta}$-eudesmol. The data showed the synthesis of sesquiterpene hydrocarbons with bi-cyclic structures. These compounds can be synthesized from FPP by cyclization. Cyclic terpenoids are synthesized through the formation of a carbon skeleton from linear precursors by terpene cyclase, which is followed by chemical modification by oxidation, reduction, methylation, etc. Sesquiterpene cyclase is a key branch-point enzyme that catalyzes the complex intermolecular cyclization of the linear prenyl diphosphate into cyclic hydrocarbons (Toyomasu et al. 2007). After 20 days in stationary phase, the oxygenated structures eudesmol, elemol, and caryophyllene oxide were detected. Thus, after growth, sesquiterpenes were identified. Per these results, we showed that terpene metabolism in wood-rotting fungi occurs in the stationary phase. We also showed that such metabolism can be controlled by magnesium supplementation in the growth medium. In conclusion, we identified P. brumalis as a wood-rotting fungus that can produce sesquiterpenes. To mechanistically understand eudesmane-type sesquiterpene biosynthesis in P. brumalis, further research into the genes regulating the dynamics of such biosynthesis is warranted.

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Bacillus megaterium J-65에 의한 xylose로부터 poly-3-hydroxybutyrate 생산 (Production of Poly-3-hydroxybutyrate from Xylose by Bacillus megaterium J-65)

  • 전홍기;진영희;김해남;김윤태;김삼웅;백형석
    • 생명과학회지
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    • 제18권12호
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    • pp.1625-1630
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    • 2008
  • 본 연구는 생분해성 플라스틱인 poly-${\beta}$-hydroxybutyrate (PHB)의 생산단가를 낮추기 위한 노력으로 저가의 기질로부터 PHB 대량생산을 위한 기초자료를 얻는데 그 목적을 두었다. Hemicellulose hydrolysate는 지구상에 풍부하게 존재하는 저가의 waste by-product로서 xylose가 많이 포함되어 있다. 본 연구에서는 xylose로부터 PHB를 생산할 수 있는 균주를 토양에서 분리하여, 분류학적 위치를 밝히고, 균체 생육 최적 조건, PHB 생산을 위한 최적 발효 배양 조건, PHB의 구조 확인 등을 검토 하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 토양으로부터 분리한 균주 J-65는 형태학적, 배양적, 생화학적 및 partial 16S rRNA sequence에 근거하여 Bacillus megaterium로 동정하였다. B. megaterium J-65의 균체 생육 최적 조건은 온도 $37^{\circ}C$, 초발 pH 8.0이었으며 2% xylose, 0.25% $(NH_4)_2SO_4$, 0.3% $Na_2HPO_4{\cdot}12H_2O$, 0.1% $KH_2PO_4$였다. PHB 축적에 영향을 미치는 요인을 검토하기 위해 균체생육 최적배지에서 $37^{\circ}C$, 24시간 1차 배양한 후, 균체를 회수하여 각종 영양분이 결핍된 배지에 2차 배양을 실시한 결과 B. megaterium J-65는 균형생육조건(balanced-growth condition)에서 PHB를 합성하는 균주로 나타났다. PHB보다 물성이 향상된 PHB/HV 공중 합체를 생산하기 위하여 보조기질로 propionic acid를 첨가하였을 때, 0.1% propionic acid 농도에서 HV mol%가 14%인 PHB/HV 공중합체가 합성되었다. 5 l 용량의 발효조에 B. megaterium J-65를 회분배양하였을 때 배양 21시간에 건조균체량 10 g/l, PHB 3.5 g/l를 얻을 수 있었고, 유가배양을 실시한 결과 배양 48시간에 건조균체량 26.52g/l, PHB 9.28 g/l를 얻을 수 있었다. 생산된 PHB를 alkaline solution 처리와 chloroform을 이용한 유기용매 추출법을 이용하여 추출.정제한 후 Gas Chromatography로 정제를 확인하고 300MHz 1H-NMR을 실시한 결과 3-hydroxybutyrate의 homopolymer임을 확인하였다.