• 생명과학회지
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• 제2권3호
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• pp.175-179
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• 1992

광조사시에 수소를 생산하는 미생물로는 녹조류, 남조류 그리고 광합성세균이 알려져 있으며, 이 중에서 남조류와 광합성세균이 실용적인 수소생산에 유망시되고 있다. 광합성세균은 광학계 II가 결여되어 물분해능이 없으나 유기화합물을 전자공여체로하여 남조보다 훨씬 빠른 속도로 수소를 생산하며, 생산가스는 약간의 이산화탄소 외에는 거의 순수한 수소여서 그대로 연료로 사용할 수 있는 장점을 지닌다. 본고에서는 공합성세균에 의한 수소생생의 연구현황과 문제점에 대해 다루었다. 광합성세균에 의한 수소생산의 실용화를 위해서는 균체의 수소생산성 향상 및 활성의 유지, 원료문제 및 암모니아에 의한 수소 생산의 억제문제, 적합한 배양조개발과 균체의 이용방안 등에 관련된 제분제의 해결이 필요하다. 광합성세균의 수소생산성 향상을 위해서는 자연계로부터 보다 고활성균주의 탐색과 아울러 유전적인 개량이 병행되어야한다.

• 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국미생물생명공학회 1986년도 추계학술대회
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• pp.518.1-518
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• 1986

광합성 세균의 수소생성 기작에 대한 연구의 일환으로 광합성 세균에서 생성되는 색소의 성분을 조사하였다. 분리한 광합성 세균 K-7은 수소생성능이 뛰어난 균주로 조사된 홍색 비유황세균으로서 생리, 형태 및 배양학적 조사에 의하여 Rhodopseudomonas spheroides로 분류하였다. Type culture인 Rhodopseudomonas spheroides NCIB 8253과 비교 연구하였으며, SEM(Scanning Electron Microscope)하에서 기존균주와 분리균주의 형태학적인 특징을 확인하였다. 군 동정의 주요열쇠가 되는 색소성분을 조사한 결과, 균주 K-7에서 추출된 carotenoids로는 spheroidene의 산화형태인 OH-spheroidenone이 주성분이었고, Neurosporene, Lycopene, Anhydro- rhodovibrin, Rhodovibrin등이 동정되었다.

• 한국수산과학회지
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• 제33권2호
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• pp.164-170
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• 2000

Rotifer의 대량배양에는 해산 chlorella가 가장 적합하나 비용이 높고, 유지효모는 경제적이 긴 하나 먹이효율이 낮은 문제점이 있다. 이와 같은 문제점을 개선하기 위하여 본 연구에서는 광합성세균 (Rhodopseudomonas capsulata)의 첨가 효과를 조사 하였다. Rotifer 한 개체당 1일 먹이량으로 10,000, 50,000, 100,000, 200,000, 300,000세포의 Chlorella ellipsoidea를 공급하고 각 chlorella 수의 10, 20, 30배의 광합성세균을 첨가한 결과 200,000세포에 광합성 세균 20배 ($4{times}10^6 cell$)를 공급한 것이 가장 성장이 높았으나 경제적인 측면에서는 chlorella 100,000세포에 광합성세균 30배를 공급하는 것이 더 효과적이었다. 또, rotifer 1개체당 1일 먹이량으로 유지효모를 100,000, 200,000, 300,000세포를 공급하고 각 유지효모 수의 10, 20, 30배의 광합성세균을 첨가한 결과 200,000세포에 광합성세균 20배를 첨가한 실험구에서 rotifer의 성장이 가장 높았다. Chlorella와 유지효모를 각각 200,000 세포씩 그리고 chlorella와 유지효모에 광합성세균을 20배의 농도로 첨가하여 rotifer를 배양하여 넙치 자어를 사육한 결과 chlorella에 광합성세균을 첨가한 실험구의 생존율이 $96.8{\%}$로 가장 높았으며 성장의 경우도 광합성세균을 첨가한 실험구에서 높은 경향을 보였다. 또 광합성세균을 첨가한 실험구에서의 넙치 자어는 총지질과 EPA와 DHA의 함량이 광합성세균을 첨가하지 쟈은 실험구에서보다 높게 나타났다. Artemia nauplius를 6시간동안 광합성세균으로 영양강화하여 넙치 치어를 20일간 사육한 결과 영양강화한 것은 하지 않은 것보다 생존율과 성장이 높았으며 광할성세균의 최적영양걍화농도는 $ml 당 2{times}10^7 cells$로 나타났다. Chlorella와 유지 효모에 광합성 세균의 첨가는 rotifer의 성장과 자치어의 생존율과 성장에 효과적이었다. 그러나 과다한 양의 광합성세균은 오히려 negative effect가 있는 것으로 나타났다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.782-786
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• 2009

Thiocapsa roseopersicina NCIB 8347은 purple sulfur bacteria이며 광합성종속영양 조건에서는 nitrogenase 효소계가 유도되어 질소를 고정하며, 수소를 발생한다. 또한 광합성독립영양 조건에서는 hydrogenase 효소계가 유도되어 3~4개 종류의 특성이 다른 hydrogenase가 membrane에 결합되어 있거나, cytoplasma에 존재하며, 이 중의 일부는 산소농도와 온도의 상승에도 비교적 안정하다. 본 연구에서는 T. roseopersicina NCIB 8347이 광합성종속영양 조건에서 수소를 생산할 수 있는 제반 배양조건을 최적화하고, nitrogenase와 일부 hydrogenase역가를 측정하여 purple non-sulfur bacteria, Rhodobacter sphaeroides KD131의 nitrogenase와 비교하여 수소생산을 최적화하였다. 할로겐램프를 8-9 $Klux/m^2$로 조사할 때와 배양온도 $26{\sim}30^{\circ}C$, 배양시간 72시간에서 균체 성장과 수소생산이 가장 높았다. T. roseopersicina NCIB 8347는 광합성 독립영양, 종속영양 조건에서 모두 성장 할 수 있었다.

• 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국미생물생명공학회 1976년도 제8회 학술발표회
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• pp.186.1-186
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• 1976

광합성 세균의 특징중의 하나로서 색소를 함유하고 있는데 이들 색소는 Bacteriochlorophyll과 carotenoids 색소에 유래하는 것이다. Carotenoid의 생체내에서 많은 기능 가운데 주된 기능은 광산화의 Protector로서 뿐만 아니라 광합성시의 방사에너지의 보조흡수체 임이 밝혀지고 있다.(중략)

• KSBB Journal
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• 제20권6호
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• pp.393-400
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• 2005

수소를 생산하는 미생물은 크게 광합성 세균(photosynthetic bacteria), 혐기성세균(non-photosynthetic anaerobic bacteria), 조류(algae) 등으로 구분되고, 이들의 수소 생성 기작, 사용가능기질 및 수소 발생량은 상당한 차이가 있다. 광합성세균은 Rhodospirillaceae, Chromatiaceae 및 Chlorobiaceae로 구분되며, 이는 각각 홍색비유황세균(purple non-sulfur bacteria), 홍색유황세균(purple sulfur bacteria), 녹색유황세균(green sulfur bacteria)으로 통칭된다. 혐기성 세균은 절대 또는 통성혐기세균중 일부가 수소생산에 관여하며, 조류는 녹조류(green algae)와 남조류(blue-green algae, cyanobacteria)가 알려져 있다. 생물학적 수소생산 기술은 (1) 녹조류(green algae)가 광합성 메카니즘에 의해 수소를 생산하는 직접 물 분해 수소생산(direct bio-photolysis) (2) 광합성 작용에 의해 물을 분해하여 산소를 발생하고, 동시에 공기 중 이산화탄소를 고정하여 고분자 저장물질로 균체 내에 저장한 후 혐기 발효 또는 광합성 발효에 의해 수소를 발생하는 간접 물 분해 수소생산(indirect bio-photolysis or two stage photolysis) (3) 빛이 존재하는 혐기상태 배양 조건에서 홍색 세균에 의한 광합성 발효(photo-fermentation) 또는 (4) 광이 존재하지 않는 조건에서 혐기 미생물에 의해 수소와 유기산을 내는 혐기 발효(dark anaerobic fermentation) (5) 균체 외(in virro) 수소 발생 (6) 일산화탄소 가스 전환 반응(microbial gas shift reaction)에 의한 수소 생산 기술로 구분할 수 있다. 물로부터 생물학적 기술에 의한 수소생산은 공기 중의 이산화탄소를 고정하고, 수소와 산소를 발생하는 원천기술로써 오래 전부터 미국, 유럽에서 태양에너지를 이용하는 광합성 미생물의 분리, 개선 및 반응기에 관한 연구가 축적되어 왔으며, 유기물 즉 바이오매스로부터 혐기 및 광합성 발효를 연속적으로 적용하는 기술은 비교적 최근에 일본을 비롯한 유기성 폐기물이 많은 국가에서 수소에너지 생산과 유기성 폐기물 처리라는 두 가지 목적에 부합하는 연구로써 활발히 진행되고 있다. 유기성 폐기물이나 폐수와 같은 수분함량이 높은 바이오매스는 대부분이 매립처리 되는 실정이지만 높은 수분 함량 때문에 매립 시 발생하는 침출수는 환경오염의 주범으로 가까운 장래에는 매립도 금지될 전망이다. 이와 같은 수소에너지 생산기술과 이용시스템 개발은 화석연료 사용을 최소화 할 수 있으며, 국내에서 다량 발생하는 유기성 폐기물을 이용한 에너지 생산으로 자원 강대국 입지에 설 수 있다. 미생물에 의한 수소생산 기술은 청정에너지 생산과 아울러, 동시에 산소 발생, 공기 중 이산화탄소 고정, 식품공장 폐수 및 음식쓰레기와 같은 유기성 폐기물 처리 등 환경에 이로운 방향으로 진행될 뿐만 아니라, 미생물 자체가 갖는 생물 산업성도 높아서 비타민류, 천연색소, 피부암 치료제등의 고부가가치 의약품 생산도 활성화할 수 있다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제49권1호
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• pp.101-110
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• 2021

다양한 환경에서 미세조류와 종속영양세균(heterotrophic bacteria) 사이의 상호작용은 일반적이다. 본 연구에서는 미세조류 Chlorella sp. MF1907와 서로 다른 속(genus)에 속하는 31종의 종속영양세균을 공배양(co-culture)하여 MF1907의 광합성 활성에 미치는 종속영양세균의 영향을 규명하였다. 6종의 종속영양세균(Agromyces, Rhodococcus, Sphingomonas, Hyphomicrobium, Rhizobium, Pseudomonas)은 MF1907의 광합성 활성을 증가시켰으며(p < 0.05), 12종의 종속영양세균(Burkholderia, Paraburkholderia, Micrococcus, Arthrobacter, Mycobacterium, Streptomyces, Pedobacter, Mucilaginibacter, Fictibacillus, Tumebacillus, Sphingopyxis, Erythrobacter)은 MF1907의 광합성 활성을 저해하였다(p < 0.05). 종속영양세균 중 MF1907의 광합성 활성에 유의미한 효과(positive, negative, neutral)를 나타낸 16종을 선택하여 MF1907의 종속영양에서 독립영양으로의 활성 전환에 미치는 이들의 영향을 평가하였다. 8종의 종속영양세균은 공배양 결과와 동일하게 MF1907의 종속영양에서 독립영양으로의 활성 전환에 영향을 미쳤다. 하지만 나머지 8종은 공배양 결과와 MF1907의 종속영양에서 독립영양으로의 활성 전환에 미치는 결과가 반대를 나타내었다. 공배양과 활성 전환 실험 모두에서 일관되게 Pseudomonas와 Agromyces는 MF1907의 광합성 활성을 강하게 증가시켰으며(p < 0.05), Burkholderia, Streptomyces, Erythrobacter는 MF1907의 광합성 활성을 강하게 저해하였다(p < 0.05). 본 연구 결과는 다양한 종속영양세균과 미세조류 사이의 상호작용 이해를 도모하고 종속영양세균을 활용하여 자연 환경과 공정 시스템에서 미세조류의 바이오매스를 조절할 수 있음을 시사한다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제24권2호
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• pp.132-138
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• 1981

본 실험에서는 광합성세균(光合成細菌)의 검색(檢索)과 그 이용(利用)을 목적(目的)으로 우선 36개(個) 시료(試料)에서 광합성세균(光合成細菌)을 분리(分離)하고 그 세균(細菌)들의 성분(成分)과 질소(窒素) 고정력(固定力), 유기성(有機性) 폐수(廢水)의 정화능력(淨化能力)을 측정(測定)하였다. 일반적(一般的)으로 어느 시료(試料)나 광합성세균(光合成細菌)은 분포(分布)되어 있으며 분리(分離)된 균(菌)은 Rhodopseudomonas capsulatus, Rhodopseudomonas gelatinosa, 와 Rhodospirillum rubrum의 4종(種)이었다 이들의 질소(窒素) 고정력(固定力)은 균주(菌株)에 따라 다르고 R. capsulatus H-1가 가장 강(强)했다. 또한 유기성(有機性) 폐수(廢水)의 정화능력(淨化能力)은 폐수(廢水)와 균주(菌株)에 따라 다르게 나타났으나 일반적으로 상당(相當)히 강(强)한 정화능(淨化能)을 보여주고 있다.

• 한국식품영양학회지
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• 제10권4호
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• pp.549-552
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• 1997

혐기성 광조건의 낮은 농도의 NH4+ 존재하에서 포도당으로부터 많은 양의 수소를 생성하는 홍색 비유황 광합성 세균을 수계혐기층으로부터 분리하였다. 이 세균은 형태적, 배양적, 생리적 특성에 따라 Rhodobacter sphaeroides KS 56으로 동정되었다.

• 유기물자원화
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• 제4권2호
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• pp.11-17
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• 1996

자연계로부터 3종의 광합성 세균 strain KN 1-1, KN 2-1과 KN 2-3을 분리하여 돈분 폐수 처리에 대한 연구를 수행하였다. 유기산이 첨가된 배지에서 광합성 세균의 생육은 유기산을 첨가하지 않은 경우에 비해 2~3배 증가하였으며, bacteriochlorophyll a 함량도 1.5~2배까지 증가함을 보였다. 또한 축산 농가에서 직접 채취한 돈분 폐수에 광합성 세균을 첨가하였을 때 COD 감소율은 KN 1-1인 경우 80%, KN 2-1 89%, KN 2-3 75%를 나타내었다.