Microalgae do not require much land and make a higher efficient oil production. However, it costs still much higher than other biodiesel resources, such as crops. Sugars charge 80% of culture media when microalgae are massively cultured in the fermenter. This study aims to develop a cost-efficient process for sugar production from Chinese cabbage byproducts. Pre-treatment with 0.25% H2SO4 was most effective when chopped cabbage was incubated 50℃/130 rpm for 24 hours. To hydrolyze cabbage cellulose, we used cellulases secreted from Trichoderma. harzianum. T. harzianum was cultured at 28℃/pH 7/130 rpm for five days. Optimal enzymatic activity of cellulase was obtained by incubating at 0.24 FPU/ml/45℃/pH 5/130 rpm for three days. In comparison to other agricultural waste, such as rice straw, green tea leaves, and palm residue, Chinese cabbage produced the highest sugar yield. We found the optimal conditions to produce sugar from Chinese cabbage byproducts as a carbon source to culture biodiesel-producing microalgae. The efficient process developed in this study helps microalgae as a sustainable alternative energy source by cost-down.
Galactooligosaccharlde (GOS) is a kind of functional oligosaccharides that can be used as a food ingredient and a cosmetic additive. In this paper, characteristics of GOS synthesis by cellulase, using lactose as a substrate, were investigated. Penicillium funiculosum cellulose was found to be the most efficient for GOS production among six cellulose tested. The optimum pH and temperature for GOS production were 5.0 and $50^{\circ}C$, respectively. There was an optimum ratio of lactose concentration to enzyme loading; the value was 10 (w/w). The reaction pattern of P. funiculosum cellulase is consistent with that of microbial ${\beta}$-galactosidase which shows transgalactosylation activity. Amounts of GOS produced from 20% (w/v) lactose after 6 h incubation at $50^{\circ}C$, were 23% (w/w) based on total saccharide in the reaction medium. The GOS % increased with initial lactose concentration in the range of 5 to 20%. The products mainly consisted of a trisaccharide and tetrasaccharide from HPLC and TLC analysis. Among enzymes involved in transgalactosylation reaction, high molecular weight fractions over 50,000 Da, presumably ${\beta}$-glucosldase, were considered to be responsible for GOS production. Using this cellulose, a direct synthesis of galactosyl g1ucoside including GOS could be readily achieved with lactose as a galactosyl donor.
Global warming crisis due primarily to continued green house gas emission requires impending change to renewable alternative energy than continuously depending on exhausting fossil fuels. Bioenergy including biodiesel and bioethanol are considered good alternatives because of their renewable and sustainable nature. Bioethanol is currently being produced by using sucrose from sugar beet, grain starches or lignocellulosic biomass as sources of ethanol fermentation. However, grain production requires significant amount of fossil fuel inputs during agricultural practices, which means less competitive in reducing the level of green house gas emission. By contrast, cellulosic bioethanol can use naturally-growing, not-for-food biomass as a source of ethanol fermentation. In this respect, cellulosic ethanol than grain starch ethanol is considered a more appropriate as a alternative renewable energy. However, commercialization of cellulosic ethanol depends heavily on technology development. Processes such as securing enough biomass optimized for economic processing, pretreatment technology for better access of polymer-hydrolyzing enzymes, saccharification of recalcitrant lignocellulosic materials, and simultaneous fermentation of different sugars including 6-carbon glucose as well as 5-carbon xylose or arabinose waits for greater improvement in technologies. Although it seems to be a long way to go until commercialization, it should broadly benefit farmers with novel source of income, environment with greener and reduced level of global warming, and national economy with increased energy security. Mission-oriented strategies for cellulosic ethanol development participated by government funding agency and different disciplines of sciences and technologies should certainly open up a new era of renewable energy.
A mannanase gene was cloned into Escherichia coli from Cellulosimicrobium sp. YB-43, which had been found to produce two kinds of mannanase, and sequenced completely. This mannanase gene, designated manB, consisted of 1,284 nucleotides encoding a polypeptide of 427 amino acid residues. Based on the deduced amino acid sequence, the ManB was identified to be a modular enzyme including two carbohydrate binding domains besides the catalytic domain, which was highly homologous to mannanases belonging to the glycosyl hydrolase family 5. The N-terminal amino acid sequence of ManB, purified from a cell-free extract of the recombinant E. coli carrying a Cellulosimicrobium sp. YB-43 manB gene, has been determined as QGASAASDG, which was correctly corresponding to signal peptide predicted by SignalP4.1 server for Gram-negative bacteria. The purified ManB had a pH optimum for its activity at pH 6.5~7.0 and a temperature optimum at $55^{\circ}C$. The enzyme was active on locust bean gum (LBG), konjac and guar gum, while it did not exhibit activity towards carboxymethylcellulose, xylan, starch, and para-nitrophenyl-${\beta}$-mannopyranoside. The activity of enzyme was inhibited very slightly by $Mg^{2+}$, $K^+$, and $Na^+$, and significantly inhibited by $Cu^{2+}$, $Zn^{2+}$, $Mn^{2+}$, and SDS. The enzyme could hydrolyze mannooligosaccharides larger than mannobiose, which was the most predominant product resulting from the ManB hydrolysis for mannooligosaccharides and LBG.
Cellulophga sp. J9-3, is a gram-negative, aerobic marine bacterium belonging to the family Flavobacteriaceae. In addition to cellulose degradability, the J9-3 strain is also capable of hydrolyzing agar in the solid and liquid medium, and the production of agarase in the presence of agarose can be remarkably induced by the bacterium. From the cell culture broth of Cellulophga sp. J9-3, ammonium sulfate precipitation and three kinds of column chromatography were successively performed to purify a specific agarase protein, the AgaJ93. Purified AgaJ93 showed the strongest hydrolyzing activity towards agarose (approximately 22%), and even displayed activity towards starch. AgaJ93 hydrolyzed agarose into neoagarotetraose and neoagarohexaose via various oligosaccharide intermediates, indicating that AgaJ93 is an endo-type β-agarase. AgaJ93 showed maximum activity at a pH of 7.0 and temperature of 35 ℃. Its activity increased by more than six times in the presence of Co2+ ions. The N-terminal sequence of AgaJ93 showed 82% homology with the heat-resistant endo-type β-agarase Aga2 of Cellulophaga sp. W5C. However, the biochemical properties of the two enzymes were different. Therefore, AgaJ93 is expected to be a novel agarose, different from the previously reported β-agarases.
Pretreatment of cellulosic biomass is necessary before enzymatic saccharification and fermentation. The objective of this study was to evaluate the effect of combined aqueous ammonia-dilute sulfuric acid treatment on cellulosic biomass. Miscanthus was pretreated using aqueous ammonia and dilute sulfuric acid solution under high temperature and pressure conditions to be converted into bioethanol. Aqueous ammonia treatment was performed with 15 %(w/w) ammonia solution at $150^{\circ}C$ of reaction temperature and 20 minutes of reaction time. And then, dilute sulfuric acid treatment was performed with 1.0 %(w/w) sulfuric acid solution at $150^{\circ}C$ of reaction temperature and 10 minutes of reaction time. The compositional variations of this combined aqueous ammonia-dilute sulfuric acid treatment resulted in 68.0 % of cellulose recovery and 95.7 % of hemicellulose, 81.3 % of lignin, 89.1 % of ash removal respectively. The enzymatic digestibility of 90.5 % was recorded in the combined pretreated Miscanthus sample and it was 14.7 times higher than the untreated sample. The ethanol yield in the Simultaneous Saccharification and Fermentation was 90.4 % of maximum theoretical yield based on cellulose content of the combined pretreated sample and it was about 98 % compared to the ${\alpha}$-cellulose ethanol yield.
Pretreatment of cellulosic biomass is necessary before enzymatic saccharification and fermentation. Extrusion is a well established process in food industries and it can be used as a physicochemical treatment method for cellulosic biomass. Aqueous ammonia soaking treatment at mild temperatures ranging from 60 to $80^{\circ}C$ for longer reaction times has been used to preserve most of the cellulose and hemicellulose in the biomass. The objective of this study was to evaluate the effect of extrusion treatment on aqueous ammonia soaking method. Extrusion was performed with miscanthus sample conditioned to 2mm of particle size and 20% of moisture content at $200^{\circ}C$ of barrel temperature and 175rpm of screw speed. And then aqueous ammonia soaking was performed with 15%(w/w) ammonia solution at $60^{\circ}C$ for 1, 2, 4, 8, 12 hours on the extruded and raw miscanthus samples respectively. In the combined extrusion-soaking treatment, most compositions removal occurred within 1~2 hours and on a basis of 1 hour soaking treatment values, cellulose was recovered about 85% and other compositions, including hemicellulose, are removed about 50% from extruded miscanthus sample. The combined extrusion-soaking treated and soaking only treated samples were subjected to enzymatic hydrolysis using cellulase and ${\beta}$-glucosidase. The enzymatic digestibility value of combined extrusion-2 hours soaking treated sample was comparable to 12 hours soaking only treated sample. It means that extrusion treatment can shorten the conventional long reaction time of aqueous ammonia soaking. The findings suggest that the combination of extrusion and soaking is a promising pretreatment method to solve both problems for no lignin removal of extrusion and long reaction time of aqueous ammonia soaking.
Aspen wood (Populus tremuloides, L.) was biotreated with Ceriporiopsis subvermispora for 1, 2, 4, and 6 weeks to observe the physical/chemical modification of wood components. Milled wood lignins (MWLs) isolated from each decayed wood were analyzed by gel permeation chromatography (GPC) and nitrobenzene oxidation (NBO). As fungal treatment was progressed, lignin contents continuously decreased up to 20% after 6-week treatment. The lignin polymer could be fragmented to low-molecular phenolics, which make an enhancement of alkali solubility. Holocellulose contents were not affected severely during the period of fungal treatment, only reduction of 5~6% compared to the control. Xylose contents were decreased gradually from 23.4% to 18% after 6 weeks, whereas alpha-cellulose remained almost unchanged. Gel permeation chromatography (GPC) indicates that molecular weight of lignin undergoes a slight decrement for 4 weeks of fungal treatment. Nitrobenzene oxidation revealed that total yield of NBO products of lignins were lowered ca 20% after fungal treatment. Sum of syringaldehyde and syringic acid are remarkably decreased. However, increment of sum of vanillin and vanillic acid was surprisingly observed. These results work as indirect evidence that a specific lignolytic reaction, maybe selective demethoxylaytion of S-lignin, can occur during fungal treatment of aspen wood by C. subvermispora.
A gene coding for the xylanase predicted from the partial genomic sequence of Paenibacillus woosongensis was cloned by PCR amplification and sequenced completely. This xylanase gene, designated xyn11B, consisted of 1,071 nucleotides encoding a polypeptide of 356 amino acid residues. Based on the deduced amino acid sequence, Xyn11B was identified to be a modular enzyme, including a single carbohydrate-binding module besides the catalytic domain, and was highly homologous to xylanases belonging to glycosyl hydrolase family 11. The SignalP4.1 server predicted a stretch of 26 residues in the N-terminus to be the signal peptide. Using DEAE-Sepharose and Phenyl-Sepharose column chromatography, Xyn11B was partially purified from the cell-free extract of recombinant Escherichia coli carrying a copy of the P. woosongensis xyn11B gene. The partially purified Xyn11B protein showed maximal activity at $50^{\circ}C$ and pH 6.5. The enzyme was more active on arabinoxylan than on oat spelt xylan and birchwood xylan, whereas it did not exhibit activity towards carboxymethylcellulose, mannan, and para-nitrophenyl-${\beta}$-xylopyranoside. The activity of Xyn11B was slightly increased by $Ca^{2+}$ and $Mg^{2+}$, but was significantly inhibited by $Cu^{2+}$, $Ni^{2+}$, $Fe^{3+}$, and $Mn^{2+}$, and completely inhibited by SDS.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.