• 한국미생물·생명공학회지
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• 제47권4호
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• pp.565-573
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• 2019

섬유소계 바이오매스로부터 바이오 연료 등과 같은 유용한 물질을 생산하기 위해서는 바이오매스로부터 유래하는 혼합당을 효과적으로 대사할 수 있는 균주의 개발이 필수적이다. 본 연구에서는 xylose를 대사가 가능한 효모인 P. stipitis를 적응진화하여 cellobiose 대사효율이 향상되고 cellobiose와 xylose를 동시에 대사할 수 있는 균주를 개발하고자 하였다. 총 10회의 계대배양을 통해 얻어진 진화된 P. stipitis 돌연변이 균주는 모균주에 비해 6배 이상 증가된 cellobiose 대사속도를 나타내었으며 ethanol 생산수율을 0에서 0.4 (g ethanol/g cellobiose)로 향상시켰다. 아울러 본 실험에서 개발한 돌연변이 균주는 cellobiose와 xylose 혼합당 조건에서 모균주에 비해 2배 가까이 향상된 ethanol 생산 및 생산속도를 나타내었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.223-229
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• 2007

여과막 생물반응기를 이용하여 $60^{\circ}C$에서 혐기 세균 복합체가 포도당으로부터 수소를 생산할 수 있는 최적조건을 연구하였다. 여과막 생물반응기는 연속교반 탱크반응기와 외부에 장착된 PVDF (polyvinylidene fluoride) 중공사막 여과장치로 구성되었다. 접종슬러지는 하수처리장 소화 슬러지조에서 얻었고, 포자형성 수소생산 미생물을 얻기 위해 $90^{\circ}C$에서 20분 간 열처리하였다. 16S rRNA PCR-DGGE(polymer chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis) 분석을 통해 열처리 전후의 미생물상 변화를 조사하였다. 열처리 후 DGGE 밴드의 수는 감소하였고, 주요 밴드는 Clostridium perfringens와 유사한 염기서열을 나타내었다. 운전 기간 동안 바이오가스 내 수소함량은 60%(v/v)를 유지하였고, 메탄은 검출되지 않았다. 연속교반 탱크반응기를 여과막 없이 수력학적 체류 4시간에서 운전하였을 때 공급된 포도당의 95.0%가 제거되었고, 이때 균체농도 및 수소생산속도는 각각 1.35 g cell/L 및 7.4 L $H_2$/L/day이었다. 동일한 체류시간에서 PVDF중공사막 여과장치를 장착하여 연속교반 탱크반응기를 운전하였을 때, 균체농도는 1.62 g cel/L로 증가하였고 높은 포도당 제거율(99.5%) 및 수소생산속도(8.8 L $H_2$/L/day)가 관찰되었다. 40 nm 및 100 nm의 공극크기를 가진 여과막은 균체농도 및 수소생산 측면에서 유사한 성능을 나타내었다. 여과막 생물반응기는 여과막의 반복적인 세척을 통해 30일 이상 안정적으로 운전될 수 있었다.

• KSBB Journal
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• 제18권2호
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• pp.155-160
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• 2003

Streptoverticillium morbaraene로부터 미생물 유래 transglutaminase 생산을 위하여 최적의 용존산소 농도를 구명하였다. 용존산소는 용존산소 농도 자동 조절 시스템에 의해 조절되었다. 발효 중 용존산소 농도 조절을 위하여 통기속도는 0.3-3.9 L/min, 교반속도는 260-360 rpm으로 각각 범위를 설정하였다. 용존산소 농도를 조절한 다양한 회분식 배양에서 용존산소가 20%일 때 최대 미생물유래 transgiutaminase 생산이 가능하였다. 최분배양에서 용존산소 농도를 20%로 조절한 경우 미생물유래 transglutaminase 생산은 2.12 U/mL이었고, 용존산소를 조절하지 않은 회분식 배양의 미생물유래 transglutaminase 생산보다 1.1배 향상되었다. 역시 가장 높은 미생물유래 transglutaminase 생산은 용존산소를 20%로 조절한 유가식 배양에서 가능하였으며, 용존산소를 조절하지 않은 회분식 배양의 미생물유래 transglutaminase 생산에 비교해서 1.3배 증가하였다. 최대 건조균체량과 미생물유래 transglutaminase 생산은 각각 13.2 g/L와 2.6 U/mL이었다. 용존산소를 20%로 용존산소 농도 자동 조절 시스템에 의해 조절한 유가식 배양은 미생물유래 transgiutaminase 생산에 적절하였으며 다른 미생물 배양에도 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제15권1호
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• pp.15-20
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• 2005

동충하초 Paecilomyces tenuipes C240의 균사체 배양과정에서 균사체 성장, 세포외 다당체 생산, 기질감소 속도를 표현할 수 있는 동력학적 모델을 제시하였다. 균사체 성장은 Logistic식을, 세포외 다당체 생산은 Luedeking-Piret 식을, 기질소모는 Luedeking-Piret 유사식을 각각 적용함으로써, 전체 균사체 배양과정을 예측할 수 있었다. 모델식에서 사용된 주요 kineti, constant들은 다음과 같다: 균사체의 최대 비성장속도${\mu}m,\;0.7281\;h^{-1};$; 다당체 생산에서의 growth-associated constant $(\alpha),\;0.1743g(g\;cells)^{-1}$; non-growth-associated constant $(\beta),\;0.0019g(g\;cells)^{-1}\;;$ maintenance coefficient ($(m_s),\;0.0572g\;(g\;cells)^{-1}$·5L 발효조에서 얻은 균사체 성장, 세포외 다당체 생산, 기질감소 속도자료들을 모델에서 예측한 결과와 비교한 결과 서로 잘 일치하는 것으로 보아, 본 연구에서 제안된 모델식은 이 동충하초 균사체 배양공정의 scale-up등의 프로세스 설계에 응용가능 할 것이며, 다른 종류의 동충하초 균사체 배양공정에도 적용가능 할 것으로 판단된다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제33권3호
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• pp.229-233
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• 2009

홍삼농축액분말을 발효주정을 이용하여 과립입자를 제조한 후 이것을 원심력에 의해 부유시키고 성장시켜 100% 홍삼농축액 환을 제조하는 새로운 원심분리 코팅방법을 개발하였다. 본 방법은 홍삼농축액을 순차적으로 분무하면서 흡입공기 온도 60$\sim$70$^{\circ}C$, 분무공기 압력 3.0$\sim$4.0 bar, 투입구 온도 20$\sim$50$^{\circ}C$, 투입속도 1$\sim$1,000 g/min, 회전판속도 1,000$\sim$1,500 rpm, 외부온도 (outlet temperature) 25$\sim$40$^{\circ}C$의 조건으로 제조하였다. 홍삼농축액환의 제조수율은 85% 이었고, 제조에 소요된 시간은 7$\sim$8 시간 이었다. 홍삼농축액환은 홍삼농축액분말에 비해 흡습성 내성이 매우 우수하였고, 비중감소에 의해 물에서의 용해시간도 1 분 이내로 우수하였다. 반면 홍삼의 활성 및 지표성분인 진세노사이드는 제조과정 중 큰 성분 분해없이 안정하였다.

• KSBB Journal
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• 제5권3호
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• pp.229-234
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• 1990

Pseudomonas elodea 에 의한 Gellan gum생산시 이에 관련된 기초자료를 얻기 위하여 회분식 및 연속식 발효를 하였다. 회분식 배양의 결과로부터 비성장 속도는 $0.16hr^-^1$이었으며 72시간 배양후의 점도는 4500cp, 생성물 농도 0.7g dry weught/100g broth, 및 생산성은 0.08g dry weight/1/hr이었다. 연속식 배양을 통하여 최적 탄소원과 질소원의 농도비(3.0mg-carbon/mg-nitrogen)를 결정하였으며 Gellan gum의 최대 생성속도는 희석율 $0.14hr^-^1$에서 0.6g dry weight/l/hr이었다. 이러한 조건에서 각종 metabolic paeameter값을 계산하였다. 또한 배양액의 유변학적 특성은 Casson equation에 잘 부합됨을 확인하였고, 배양액의 점도와 산소전달계수를 측정하여 고점도 배양시 산소전달의 장애현상을 조사하였다.

• KSBB Journal
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• 제5권3호
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• pp.235-240
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• 1990

Pseudomonas elodea 에 의한 Gellan gum생산시 이에 관련된 기초자료를 얻기 위하여 회분식 및 연속식 발효를 하였다. 회분식 배양의 결과로부터 비성장 속도는 $0.16hr^-^1$이었으며 72시간 배양후의 점도는 4500cp, 생성물 농도 0.7g dry weught/100g broth, 및 생산성은 0.08g dry weight/1/hr이었다. 연속식 배양을 통하여 최적 탄소원과 질소원의 농도비(3.0mg-carbon/mg-nitrogen)를 결정하였으며 Gellan gum의 최대 생성속도는 희석율 $0.14hr^-^1$에서 0.6g dry weight/l/hr이었다. 이러한 조건에서 각종 metabolic paeameter값을 계산하였다. 또한 배양액의 유변학적 특성은 Casson equation에 잘 부합됨을 확인하였고, 배양액의 점도와 산소전달계수를 측정하여 고점도 배양시 산소전달의 장애현상을 조사하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제42권3호
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• pp.307-311
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• 2014

폴리우레탄 담체가 혼합폐기물을 이용한 연속식수소생산에 미치는 영향을 조사하였다. 당밀폐수와 하수슬러지를 혼합하여 연속 회분식 공정에서 발효시켰다. 담체를 넣지 않고 12 h의 수리학적 체류시간으로 운전하였을 때, 대부분의 바이오매스가 외부로 유실된 반면, 담체를 반응조에 투입하였을 때에는 미생물 유실이 현저히 저감하였다. 또한, 담체를 이용한 경우, 수소생산속도 $0.4L-H_2L^{-1}d^{-1}$로 높게 나타났다. 반응조 내 부유 바이오매스에 의한 비수소생산속도가 $241{\pm}4ml-H_2g-VSS^{-1}d^{-1}$로서 담체 표면 부착바이오매스($133{\pm}10ml-H_2g-VSS^{-1}d^{-1}$) 및 담체 내부 부착 바이오매스에 의한 값($95{\pm}14ml-H_2g-VSS^{-1}d^{-1}$)보다 높게 나타났다.

• 농업과학연구
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• 제21권1호
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• pp.60-66
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• 1994

하수 및 토양시료로부터 다수의 LAS분해세균을 분리하고 고농도 (LAS 200ppm)의 액체 배지에서 생육하면서 분해력이 높은 KL-3, SH-2, EN-1등 3개 균주를 선발하였다. 이들의 형태적, 생리적 및 배양적 성질에 따라 KL-3은 Klebsiella속, SH-2는 Shigella속, EN-1은 Enterobacter속 균주로 각각 동정되었다. 실험실용 발효조에서의 LAS의 분해양상은 배양초기에 분해속도가 빠르고 (1 일후의 분해율: KL-3 및 SH-2, 50%; EN-1, 20%), 배양 1-2일사이에서 그 속도가 크게 지연되다가 다시 분해가 빠르게 진행되며 3, 4일후에는 다시 늦어지는 경향을 나타내었다 (7일후의 분해율: KL-3, 85%; SH-2, 82%; EN-1, 75%). 균체의 생육은 배양 2일 후에 $10^8cfu/mL$수준의 정지기에 도달하였으며 pH는 최초 7.0에서 6.2~6.7의 범위로 저하되어 서서히 변화하는 경향이었다. 균체에 의한 LAS의 흡착량은 Shigella sp. SH-2균주의 경우가 가장 많았으며 Freund1ich흡착등식 Y= 0.030X + 0.95를 나타내었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제29권4호
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• pp.234-239
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• 2001

천연풍미소재로 정미성 nucleotide 함량이 높은 효모추출물을 만들기 위해서 세포내 RNA 함량이 높은 효모균주 S , cerevisat MTY 62를 선별하여TRh, 당밀과 CSL배지로 발효조 회분배양과 유가배양을 수행하였다. 여러가지 단양한 간헐적 유가배양 중에서 40% 당밀과 20% CSL의농축기질액을 50ml 다섯번 공급하는 간헐적 유가배양 (IFB-IV) 에서 최대 세포농도는 33.8g-DCW/1 RNA 농도는 5221 mg/l RNA 함량은 153 mg-RNA/g DCW 값을 나타내었다. 일정속도의 유가배양에서는 기질 요액(40% molasses, 20% CSL)을 배양 9~13시간에서는 49 ml/h 13~21 이시간에서는 24 ml/h 그 이후로는 18 ml/h 로 기질공급속도를 단계적으로 감소시키는 유가배양 (CFB-III) 에서 42.7g-DCW-1 최대 세포농도를 5545 mg RNA/1의 RNA농도를 보여, 간헐적 및 일정 속도 유가배양 중에서 가장 높은 세포농도와 RNA 농도 값을 나타내었다. 그러나 RNA 함량 면에서는 가장 낮은 130 mg-RNA/g-DCW 값을 보여다. 즉 세포농도가 높을수록 RNA 함량은 감소하는 경향을 나타내었다. 이 상의 두 가지 유가배양에 대해 비증식속도 ($\mu$)에 따른 RNA 함량을 조사한 결과, $\mu$값이 증가할수록 RNA 함량도 증가하였다. 그러나 일정한 $\mu$에서는 일정속도의 기질공급 방식보다 간헐적 기질공급 방식이 더 높은 RNA 함량을 나타내었다.