식염농도 3로$15^{\circ}C$에서 발효시킨 물김치에서 젖산균과 효모의 균수변화를 측정한 결과 숙성기까지 효모의 수가 증가한 후 후기에 감소하는 것으로 나타났으며 숙성적기에 효모를 분리동정한 결과 Saccharomyuces sp.가 24주로 대부분을 차지하였으나 Kluyveromyces fragilis 3주, Torulopsis candida 2주도 발견되었다. 이 중에서 S.saitoanus Y17, S.capensis Y29, S.chevalieri Y13, K.fragilis Y2, T.candida Y9를 같은 김치에서 분리한 젖산균 Lactobaccillus plan tarum Lp2, Pediococcus pentosaceus P1, Leuconostoc mesentroides Lu5와 각각 혼합배양하여 효모와 생육에 미치는 영향을 조사한 결과 모두 생육이 억제되었으며, 이는 lacti acid나 H2O2에 의한 억제가 아닌 다른 물질에 의한 것으로 밝혀졌다. 이 세 종류의 젖산균에 의해 영향을 받는 정도는 효모의 종류에 따라 매우 큰 차이를 나타내었다.
참돌꽃 캘러스로부터 elicitor와 전구체가 salidroside 생산에 미치는 영향을 조사하였다. Elicitor로서 효모추출물, 연자성 세라믹, methyl jasmonate, jasmonic acid, ascorbic acid, 및 중금속 ($CuCl_2$/$CdCl_2$)을 캘러스 배양에 처리하였다. 효모추출물 $0.2g/\ell$농도로 처리한 결과 처리하지 않은 대조구에 보다 3.45배 증가시켰다. 사용된 elicitor 중 효모추출물이 가장 높은 salidroside 생산을 보여 가장 적합한 elicitor로 사료된다. 전구체로서 L-phenylalanine과 L-tyrosine을 배지에 첨가하여 4일 간 배양 처리하였다. Salidroside 함량분석 결과 캘러스로부터 전구체들은 유용물질 생합성에 영향을 주지는 않았다. 캘러스 배양에 첨가 처리된 L-tyrosine의 모든 농도의 경우에는 캘러스 생장뿐만 아니라 salidroside 생산을 감소시켰다.
약용식물로 이용되는 한약재 21 종에서 깍두기의 보존성을 증가시킬수 있는 약재를 선별하고 효과가 우수한 한약재를 용매분획하여 김치 유산균 및 효모에 대한 항균활성을 조사하였다. 그 중 포공영을 최종 선정하였으며, 클로로포름 분획추출물은 5 균주 중 Leu. mesenteroides와 S. faecalis에서 항균효과가 나타났으며, 농도별 항균활성은 E. faecalis는 80 mg/mL의 농도에서 배양 24시간까지 균증식이 억제되었으며, Leu. mesenteroides는 배양 24시간, L. plantarum는 배양 12시간까지 억제되었다. L. brevis는 포공영 클로로포름 분획 추출물을 함유한 배지에서는 별 영향을 받지 않았다. 효모인 S. cerevisiae는 20 mg/mL 이하의 저농도에서는 오히려 촉진되어 세균에 비해 저해활성이 약하게 나타났다. 포공영 클로로포름 분획추출물로 처리한 Leu. mesenteroides와 E. faecalis 두 균주를 전자현미경으로 관찰한 결과, 두 균주 모두 형태학적인 변화가 있음이 관찰되었다.
본 연구는 게르마늄 강화 효모의 제조 공정을 위한 최적의 조건을 확인하고 제조된 게르마늄 강화 호모 내의 게르마늄 결합 상태 확인을 목적으로 수행하였다. 그 결과 영양소별 최적조건은 글루코스 3.0%, 효모추출물 0.3%, 펩톤 0.5%이었으며, 이 때 생성된 균체량은 67.4 mg/ml이었다. 또한 균체와 게르마늄 용액 혼합 비율은 1 : 0.5(50%), pH는 6.5 및 온도는 $35^{\circ}C$로 배양하는 조건이 높은 함량의 게르마늄을 효모 균체 내로 흡수시켜 게르마늄 강화 효모를 생산하는 것을 가능하게 하였다. 배양 과정을 통해 생산된 게르마늄 강화 효모는 배양 과정동안의 구조적 변화에 의해 효모 내에 흡수된 무기 형태인 $GeO_2$ 게르마늄과는 다른 구조를 나타내었다. 게르마늄 강화 효모는 효모 배양 과정을 통해 인체에 안전한 형태인 천연 유기 게르마늄을 형성하였다. 이는 각종 암, 성인병의 예방과 치료, 인체 면역력의 증진 등 건강 증진을 위한 새로운 기능성 원료로의 활용이 기대되며, 이에 대한 안전성 등의 지속적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
인삼의 부산물중에서 박의 활용가능성을 조사하기 위하여 박의 구성성분, ext의 DPPH 환원력, 효모생육에 미치는 영향 및 효모균체내의 amino acid함량등에 미치는 영향등을 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 박내에는 총당이 43~46%, 조단백이 14~15%, n-BuOH ext함량은 0.18% 였으며 alcohol박의 물ext는 alcohol ext에 비해 약 46%정도의 DPPH환원력이 남아있었으며 박ext를 첨가하고 효모를 배양시켰을 때 효모의 생육에 필요한 영양물질이나 생육을 촉진하는 물질이 박ext내에 존재하고 있다는 것을 알았으며 알콜박의 물추출물을 첨가하여 배양한 효모균체의 amino acid함량이 다른 ext를 첨가한 효모균체보다 많았다. 박에 cellulase를 0.1%, 20분간 처리로 박ext의 수율을 250%정도 증가시킬 수 있었다.
일반적인 치료에 반응을 나타내지 않는 호흡곤란증에 걸린 4년령의 Shepherd개에서 피부, 눈, 림프절의 병변을 동반한 치명적인 파종성 크립토콕스병이 진단되었다. 세포학적검사에 의해 난원형 내지 구형이고, 두꺼운 협막을 갖고 있는, 형태학적으로 Cryptococcus neoformans와 일치하는 효모균이 증명되었다. 이 병원체는 혈액, 오줌, 콧물, 견갑전림프절 흡인물, 피부생검 시료, 피부 면봉 시료 등을 25$\circ $C의 Pal씨 배지에 접종하여 용이하게 분리되었다 배양물을 PHOL염색액으로 염색하여 현미경으로 검사한 결과 얇은 막에 싸인 발아를 나타내거나. 나타내지 않는 구형 내지 난원형의 효모균이 증명되었다. 이 개는 ketaconazole 로 치료를 시작 한 후 6일만에 폐사하였다. 공기, 흙, 비둘기 배설물, 톱밥 등을 Pal씨 배지에 접종하여 C.neoformans가 배양됨으로써 역학적으로 환경이 병원소 역할을 한 것으로 판단되었다. 환축과 환경으로부터 분리된 균주는 세밀한 동정결과 neoformans (serotype AD)에 속하며, Filobasidiella neoformans "alpha" mating type을 나타내었다. 이 연구결과, Pal씨 배지가 크립토콕스병의 조기진단과 역학적 조사에 훌륭한 감별배지라는 것이 입증되었다. 개량된 Pal씨 배지는 C. neoformans의 genetic crossing을 판단하는데 성공적으로 사용할 수 있었다.
국내 야생화들로부터 효모를 분리하여 이들을 고부가가치의 의약이나 건강 식품산업에 응용하기 위한 연구의 일환으로 경기도와 제주도 일부 지역의 야생화들을 채집하여 효모들을 분리, 동정하고 이들 가운데 항통풍성 xanthine oxidase 저해물질 생산 균주를 선발한 후 생산 조건을 검토하였다. 서울 구로동과 일부 경기도 지역 야생화 31점에서 26종, 54균주의 효모들을 분리, 동정하였고 이들 중 Pseudozyma sp.가 13종으로 가장 많이 분리되었다. 제주도 송악산과 성산 일출봉 지역의 야생화 21점에서 모두 14종, 32균주의 효모들을 분리, 동정하였고, 이들 균 중에서 Sporobolomyces ruberrimus가 6종으로 가장 많이 분리되었다. 86효모 균주들을 YEPD 배지에서 2일간 배양하여 각각의 배양 상등액과 무세포 추출물을 제조한 후 이들의 항통풍성 Xanthine oxidase 저해활성을 측정한 결과, Pseudozyma hubeiensis 228-S-1의 무세포 추출물이 19.5%의 가장 높은 Xanthine oxidase 저해활성을 보였다. 또한 Pseudozyma hubeiensis 228-S-1을 YEPD 배지에 접종하여 $30^{\circ}C$에서 36시간 배양하였을 때, 세포내 항통풍성 xanthine oxidase 저해물질을 가장 많이 생산하였다.
비 식용 해조로부터 식용 및 사료용 효모를 제조하기 위하여 다음의 결과를 얻었다. 1) 해조 탄수화물 자화 능력이 강한 효모 균주 Y-2503, J-4-2 를 해조 퇴적물로부터 분리하였다. 2) 분리된 효모 균주는 galactose, sucrose, glucose 의 발효력은 있었으나 maltose 와 mannit 의 발효력은 없었으며 mannit 를 자화시킬 수 있었다. 3) $1{\sim}2%$ NaCl 농도는 효모 증식에 별 영향이 없었으며 최적 pH 는 $4{\sim}5$ 였다. 4) 해조 분해물에서 pH $4{\sim}5$ 일때 침전물을 제거한 배양액에 있어서는 $(NH_4)_2SO_4$, $NaH_2PO_4$ 의 첨가가 당질의 자화와 효모 수량을 증가시켰다. 5) $Co^{60}$ gamma ray 조사(dose rate : 1 Mrad/hr. BNL shipboard irradiator)는 해조의 탄수화물 및 질소 화합물의 분해를 별로 증가시키지 못하였으나 효모 수량은 상당히 증가되었다. 6) Jar fermentor에서 효모를 배양한 결과 건물 해조에 대하여 $7{\sim}8%$의 건물 효모를 생산할 수 있었다.
효모 세포(S. uvarum)를 재료로 하여 배양 시기 및 sugar starvation시기에 특이하게 출현 또는 유도되는 RNase의 localization과 특성을 조사하고자 하였다. 정상 배양 시기 및 sugar starvation시킨 효모 세포를 세포 분획구에 따라 RNase 활성도를 측정하는 한편 ribosome 양의 변화를 조사하였다. 특히 ribosomal 분획구에서 추출한 RNase들을 poly(C)와 반응시킨 후 생성물을 TLC에 적응하여 효소의 특성 및 유도 여부를 조사하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 세포 분획구 중 $45,000{\times}g$ pellet 분획구 및 Postribomosal 분획구에서는 배양 시기나 sugar starvation에 관계없이 RNase의 활성도는 유의하게 증감하지 않았으나, ribosomal 분회구에서는 정체기와 sugar starvation시 활성도가 각각 2배, 10배 이상 급격히 증가하였다. ribosome의 양적 동태를 살펴보면 early log phase의 세포에 비하여, 정체기 세포와 sugar starvation시킨 세포에서는 $1/3{\sim}1/6$까지 급격히 감소하였다. TLC의 결과 rRNase의 종류는 early log phase에서는 oligonuclease와 3'-ribonuclease, 5'-ribonuclease,stationarf phase에서는 oligonuclease, 3'-ribonuclease, sugar starvation 시켰을 때는 3'-ribonuclease, 5'-ribonuclease의 활성이 나타났다. 그리고 완전 배지를 사용한 효모 세포에서는 공통적으로 oligonuclease의 활성이 나타난 반면, sugar starvation시킨 효모 세포에서는 oligonuclease의 활성은 나타나지 않았다.
제주도, 울릉도, 욕지도 등 우리나라 섬들과 계족산, 오서산, 백암산 등의 산에서 서식하는 야생화들에서 분리한 207 효모 균주들을 YPD 배지에 24시간 배양하여 각각의 무세포추출물과 배양상등액을 제조한 후 이들의 항산화활성과 Xanthine oxidase 저해활성 및 tyrosinase 저해활성을 측정하였다. 섬 지역 야생화들에서 분리한 Kuraishia capsulata UL40-2와 산 지역 야생화에서 분리한 Sporobolomyces ruberrimus 121-Z-3의 무세포추출물이 각각 46.4%와 48.3%의 비교적 높은 항통풍성 xanthine oxidase 저해활성을 보였다. 또한 Starmerella bombicola 80-J-1의 무세포추출물 역시 36.2%의 미백성 tyrosinase 저해활성을 보였다. 그 밖의 항산화활성과 tyrosinase 저해활성은 모든 분리효모들에서 없거나 30% 미만으로 미약하였다. 이들 가운데 xanthine oxidase 저해활성이 우수하였던 Kuraishia capsulate UL40-2와 Sporobolomyces ruberrimus 121-Z-3의 xanthine oxidase 저해제의 최적 생산 조건을 검토한 결과 두 효모 각각을 YPD에 접종하여 $30^{\circ}C$에서 24시간 배양하여 얻은 무세포추출물이 47.2%와 49.5%의 높은 xanthine oxidase 저해활성을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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