• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제17권6호
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• pp.820-824
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• 2004

The study was to see the effect of administration of ruminal fungi on feed intake, growth rate, rumen fermentation and nutrient digestion of calves (Tharparkar$\times$Holstein-Friesian, average age: 10 months, average body weight: 130 kg). The 6 calves in first group were fed a mixture consisted of 50% wheat straw and 50% concentrate (Maize 62%, Groundnut cake 35%, Mineral mix. 2% and Common salt 1%) along with 1 kg green oats $animal^{-1}$ $day^{-1}$ while second group calves were fed the above-mentioned diet in addition to a dose of 160 ml ($10^{6}$ CFU/ml) fungal culture $calf^{-1}$ $week^{-1}$. The average dry matter intake per day was slightly lowered in fungal fed calves yet feed conversion ratio was higher. The average daily weight gain was significantly higher (15.37%) in fungal administered group as compared to control. The nutrient digestibility was increased for crude fibre, NDF and ADF with fungal administration. Digestible energy value of straw-based diet in terms of percent TDN also increased. The pH and $NH_{3}$-N were lower whereas TVFA, total-N, TCA-N and number of zoospores were higher in rumen liquor in fungal administered group.

• 한국균학회지
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• 제36권2호
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• pp.163-171
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• 2008

느타리버섯 폐면배지 야외발효기간중 피복재 종류별 배지의 이화학적 변화와 균배양 및 생육특성을 조사한 결과는 다음과 같다. 배지온도는 호기성발효 유도처리구에서 발효 1일째부터 급격히 증가하여 발효 5일${\sim}$발효 7일째 최고온도 $75^{\circ}C$ 도달 후 천천히 낮아졌고, 배지의 깊이에 따른 온도차이는 크지 않았다. 혐기성발효 유도처리구에서 배지온도변화의 양상은 호기성발효 유도처리구와 비슷하였으나 최고온도가 약 $60^{\circ}C$ 정도였고 배지 깊이별로 온도차이가 컸으며 배지 깊이 10 cm 부위에서 높았다. 배지내 수분함량은 두 처리구 모두 발효기간이 경과할수록 감소하였고, 호기성발효 유도처리구가 혐기성발효 유도처리구보다 수분함량 감소가 많았다. 살균전.후의 배지수분함량변화는 살균 시 수분 보충으로 살균 후 수분함량이 다소 증가하였다. 배지 pH는 호기성발효 유도처리구에서 발효기간이 경과함에 따라 높아져 발효 $9{\sim}12$일째 pH 8.9까지 상승하였고, 혐기성발효 유도처리구는 배지깊이 30 cm와 50 cm 부위에서 pH $5.0{\sim}5.6$ 정도로 낮아졌다. 배지 총 탄소 함량은 두 처리구 모두 발효기간의 경과에 따라 감소하였으나 호기성발효 유도처리구가 혐기성발효 유도처리구보다 다소 낮았고, 총질소 함량은 발효기간이 경과함에 따라 높아지는 경향이었으며, 호기성발효 유도처리구에서 혐기성발효 유도처리구보다 다소 높았다. 배지내 산소농도는 호기성발효 유도처리구 발효 6일까지 감소한 후 9일째부터 다시 증가하는 경향을 보였고, 혐기성발효 유도처리구는 배지깊이 10 cm 부위를 제외한 나머지 부위에서 1% 이하로 낮았다. 배지내 이산화탄소농도는 산소농도 변화와 반대로 호기성발효 유도처리구 발효 6일까지 증가한 후 9일째부터 다시 감소하는 경향을 보였고, 혐기성발효 유도처리구는 지속적으로 증가하였다. 암모니아 함량은 호기성발효 유도처리구의 배지 깊이 10 cm와 30 cm 부위에서는 10 ppm 이하, 50 cm 부위에서 약 $12{\sim}19\;ppm$이었고, 혐기성발효 유도처리구의 배지깊이 10 cm 부위에서는 10 ppm 이하, 30 cm와 50 cm 깊이에서는 $20{\sim}85\;ppm$ 정도로 높았다. 배지발효조건 및 발효기간별 균배양일수는 호기성발효 유도처리구에서 $12{\sim}14$일로 혐기성발효 유도처리구 $15{\sim}19$일보다 짧았고, 초발이 소요일수는 호기성발효 유도처리구 $20{\sim}23$일로 혐기성발효 유도처리구 $27{\sim}32$일보다 짧았다. 배양율은 호기성발효 유도처리구 발효 3일 처리구를 제외한 나머지 처리구에서 100%로 높았고, 혐기성발효 유도처리구는 $50{\sim}85%$ 낮았다. 수량은 호기성발효 유도처리구에서 발효기간이 길수록 수량이 증가하여 발효9일째 23.6 kg(건조배지 44 kg당)으로 높았다.

• 에너지공학
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• 제24권4호
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• pp.11-17
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• 2015

본 연구에서는 음식물류 폐기물 폐수(이하, 음폐수)를 이용하여 혐기성발효 시 부산물로 생성되는 메탄가스의 생산효율을 높이고자 산발효 전처리를 수행하였으며 전처리된 음폐수를 이용하여 BMP 실험을 통해 메탄생산량 증대를 위한 산발효 최적조건을 확인하고자 하였다. 산발효된 음폐수를 이용하여 BMP 실험을 진행한 결과 HRT 3일 조건에서 0.220 L/g VS의 가장 높은 메탄생산량을 확인하였으며, 초기 pH별 BMP실험에서는 pH 6에서 19,920 mg/L로 가장 높은 VFA와 Acetic acid/TVFA(76.2%)를 보였다. 이때 메탄생산은 약 10일 이내로 대부분 생산되어 일반적인 메탄발효(30일 이내)에 비해 약 1/3수준으로 단축됨을 확인하였다. 메탄생성량은 0.294 L/g VS로 대조군 대비 약 1.3배 높은 효율을 나타내었다.

• 유기물자원화
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• 제25권3호
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• pp.99-111
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• 2017

본 연구는 유기성폐자원 (가축분뇨, 음식물류폐기물, 음식물류폐수 등)을 병합 소화하는 시설을 대상으로 적정 설계 기준치를 충족하기 위한 설계 및 운전 기술지침서 마련하고자 현장조사와 정밀모니터링을 실시하였다. 현장조사시 도출된 결과를 바탕으로 설계 및 운전 사항, 모니터링 항목 및 주기, 시운전 기간 등 바이오가스화 시설의 전반적인 가이드라인을 제시하였다. 초기 혐기소화 처리용량 설계시 유입 원료별 배출 특성을 고려하여 처리용량의 10~30 %의 여유율을 적용하였다. 공정별 설계 지침의 경우, 반입 및 전처리 설비의 유기물 반입 농도를 TS 10 % 이하로 제한하고 혐기소화조 운전시 저해요인 제한 농도을 제시하였다. 또한 병합기준 유기물부하율 $1.5{\sim}4.0kgVS_{in}/(m^3{\cdot}day)$, 소화가스 이용설비는 탈황 및 제습 방법, 호기액비화조의 적정 설계 운영인자 등을 제안하였다. 바이오가스화 시설의 운전인자는 pH (산발효조 4.5~6.5, 메탄발효조 6.0~8.0), 온도변화폭 $2^{\circ}C$ 이내, 휘발성지방산과 암모니아를 각각 3,000 mg/L 이하로 유지할 것을 권장하였다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제40권3호
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• pp.131-137
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• 2020

The present study investigated effects of antifungal and carboxylesterase inoculant on rumen fermentation with different rumen pH. Corn silage was treated without inoculant (CON) and with a mixed Lactobacillus brevis 5M2 and L. buchneri 6M1 (MIX). Rumen fluid was collected from two cannulated Hanwoo heifers before morning feeding (high rumen pH at 6.70) and 3 h after feeding (low rumen pH at 6.20). Dried corn silage was incubated in the rumen buffer (rumen fluid + anaerobic culture medium at 1:2 ratio) for 48 h at 39℃. Eight replications for each treatment were used along with two blanks. Both in a high and a low rumen pH, MIX silages presented higher (p<0.05) the immediately degradable fraction, the potentially degradable fraction, total degradable fraction, and total volatile fatty acid (VFA) than those of CON silages. Incubated corn silages in a low rumen pH presented lower (p<0.05) total degradable fraction, ammonia-N, total VFA (p=0.061), and other VFA profiles except acetate and propionate, than those in a high rumen pH. The present study concluded that application of antifungal and carboxylesterase inoculant on corn silage could improve degradation kinetics and fermentation indices in the rumen with high and low pH conditions.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XII)
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• pp.367-370
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• 2003

본 연구는 당화 후 잔류하는 폐지 슬러지를 이용하여 메탄으로 전환시킬 수 있는 가능성에 대하여 연구하였다. 회분식 반응에서 초기 건조중량 15g의 신문지와 종이박스 폐지를 주입하였을 때 24일후 tCOD 제거율은 각각 60.9와 62.4%를 나타내었고 생산된 바이오 가스양은 각각 6.95와 6.43L 이었다. 총 고형물(TS)의 변화는 신문지와 종이박스가 각각 34.8와 33.4% 정도 감소함을 알 수 있었고, 휘발성 고형물(VS)의 변화는 신문지와 종이박스가 각각 40와 39.2% 정도 감소함을 알 수 있었다. pH는 20일 이후부터 7.5로 일정하게 유지되어 메탄발효가 적절히 진행되는 것으로 확인되었다. 반 연속식 실험의 경우 산 발효조에서 2일, 메탄발효조에서 12일간 체류하면서 신문지와 종이박스의 tCOD 제거 효율은 각각 64.7과 65.0%를 나타냈다. 각각의 일일 바이오가스 생산량은 g당 0.31과 0.30L로 나타났으며 바이오가스 중 메탄함량은 57.3과 56.2%로 나타났다. 공정의 안정화가 이루어졌다고 판단되는 25일 이후의 pH는 혐기성 산발효조와 메탄 발효조에서 각각 5.0과 7.5로 일정하게 나타났다.

• Advances in Energy Research
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• 제2권1호
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• pp.1-9
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• 2014

The green microalgae Chlamydomonas reinhardtti is well-known specie in the terms of $H_2$ production by photo fermentation and has been studying for a long time. Although the $H_2$ production yield is promising; there are some bottlenecks to enhance the yield and efficiency to focus on a well-designed, sustainable production and also scaling up for further studies. D1 protein of photosystem II (PSII) plays an important role in photosystem damage repair and related to $H_2$ production. Because Chlamydomonas is the model algae and the genetic basis is well-studied; metabolic engineering tools are intended to use for enhanced production. Mutations are focused on D1 protein which aims long-lasting hydrogen production by blocking the PSII repair system thus $O_2$ sensitive hydrogenases catalysis hydrogen production for a longer period of time under anaerobic and sulfur deprived conditions. Chlamydomonas CC124 as control strain and D1 mutant strains(D240, D239-40 and D240-41)are cultured photomixotrophically at $80{\mu}mol\;photons\;m^{-2}s^{-1}$, by two sides. Cells are grown in TAP medium as aerobic stage for culture growth; in logarithmic phase cells are transferred from aerobic to an anaerobic and sulfur deprived TAP- S medium and 12 mg/L initial chlorophyll content for $H_2$ production which is monitored by the water columns and later detected by Gas Chromatography. Total produced hydrogen was $82{\pm}10$, $180{\pm}20$, $196{\pm}20$, $290{\pm}30mL$ for CC124, D240, D239-40, D240-41, respectively. $H_2$ production rates for mutant strains was $1.3{\pm}0.5mL/L.h$ meanwhile CC124 showed 2-3 fold lower rate as $0.57{\pm}0.2mL/L.h$. Hydrogen production period was $5{\pm}2days$ for CC124 and mutants showed a longer production time for $9{\pm}2days$. It is seen from the results that $H_2$ productions for mutant strains have a significant effect in terms of productivity, yield and production time.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제65권4호
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• pp.447-451
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• 2022

Phytoestrogenic S-equol production in human gut exclusively depends on the biotransformation of daidzein to dihydrodaidzein (DHD). With a growing demand for the DHD enriched biomaterials, the commercial soybean hypocotyl extract (SHE) was chosen as a substrate for the microbial DHD production by human gut bacterium MRG-1, anaerobic DHD producer. To optimize the production of DHD, anaerobic fermentation conditions, including sterilization time, growth stage of inoculum, and growth media, were investigated. Maximum DHD production (1.2 g/L) was achieved after 48 h incubation when 1% (w/v) of SHE in the 20-min-sterilized Gifu Anaeboic Medium media was inoculated with OD₆₀₀ 0.3-0.4 of MRG-1. This is the first report that crude soy biomaterial, instead of pure compounds, such as daidzin and daidzein, is utilized for the production of the DHD enriched biomaterial.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제26권4호
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• pp.523-528
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• 2013

This study investigates the effects of three branched-chain amino acids (BCAA; valine, leucine, and isoleucine) on the in vitro ruminal fermentation of wheat straw using batch cultures of mixed ruminal microorganisms. BCAA were added to the buffered ruminal fluid at a concentration of 0, 2, 4, 7, or 10 mmol/L. After 72 h of anaerobic incubation, pH, volatile fatty acids (VFA), and ammonia nitrogen ($NH_3$-N) in the ruminal fluid were determined. Dry matter (DM) and neutral detergent fiber (NDF) degradability were calculated after determining the DM and NDF in the original material and in the residue after incubation. The addition of valine, leucine, or isoleucine increased the total VFA yields ($p{\leq}0.001$). However, the total VFA yields did not increase with the increase of BCAA supplement level. Total branched-chain VFA yields linearly increased as the supplemental amount of BCAA increased (p<0.001). The molar proportions of acetate and propionate decreased, whereas that of butyrate increased with the addition of valine and isoleucine (p<0.05). Moreover, the proportions of propionate and butyrate decreased (p<0.01) with the addition of leucine. Meanwhile, the molar proportions of isobutyrate were increased and linearly decreased (p<0.001) by valine and leucine, respectively. The addition of leucine or isoleucine resulted in a linear (p<0.001) increase in the molar proportions of isovalerate. The degradability of NDF achieved the maximum when valine or isoleucine was added at 2 mmol/L. The results suggest that low concentrations of BCAA (2 mmol/L) allow more efficient regulation of ruminal fermentation in vitro, as indicated by higher VFA yield and NDF degradability. Therefore, the optimum initial dose of BCAA for in vitro ruminal fermentation is 2 mmol/L.

• 생명과학회지
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• 제19권11호
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• pp.1538-1546
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• 2009

본 연구는 혐기성 박테리아, 곰팡이 및 효모로 제조한 synbiotics 혼합 배양물을 TMR 제조 시에 접종하여 발효기간에 따른 반추위 in vitro 발효특성과 in situ 분해율에 미치는 영향을 조사하고자 수행되었다. 처리구는 무처리구(Control), 곰팡이와 박테리아로 제조한 synbiotic 첨가구(T1), 곰팡이와 효모로 제조한 synbiotic첨가구(T2), 그리고 박테리아와 효모로 제조한 synbiotic 첨가구(T3)로 나누어, 6회의 발효기간(1, 3, 5, 7, 14 및 21일)에 따라 처리당 3반복으로 총 72개의 F-TMR (4처리 $\times$ 6회 $\times$ 3반복)을 제조하였다. In situ시험은 반추위 누관이 장착된 Holstein (평균체중 550 kg) 젖소 2두를 사용하여 4처리의 F-TMR을 반추위내에서 현수시간별(1, 3, 6, 9, 18, 24, 48 및 72 시간)로 각각 3반복하여 두당 96개의 nylon bag (4 처리 $\times$ 8 발효시간 $\times$ 3반복)을 제조하였다. 발효기간에 따른 TMR의 온도변화는 발효기간이 진행됨에 따라 높아지는 경향 이었으며, pH는 4.39~4.98범위로서 발효기간이 진행됨에 따라 감소되는 경향이었으며, 각 발효시간대별로는 대조구에서 높았고, synbiotics 처리구에서 낮게 나타났다(p<0.05). F-TMR의 암모니아 농도는 발효 7일째까지는 처리간 차이가 없었으나 14일째 이후에는 대조구에 비해 박테리아와 효모를 첨가한 synbiotics인 T3구에서 가장 낮았다(p<0.05). Lactic acid 함량은 발효 1일째에 T3구에서 가장 낮았으나 다른 발효시간대에서는 처리간 차이가 없었다. 발효기간별 F-TMR의 미생물 성장률(OD값)은 각 발효시간대별로 처리간에 차이가 없었으며, 발효기간 7일째에 정점을 나타낸 이후로 점차 감소하는 경향이었다. In situ 건물 소실률은 발효초기인 1~3시간대에 곰팡이와 박테리아 synbiotics 첨가구인 T1구가 대조구에 비해 건물소실율이 높았으나, 발효 48시간대에는 오히려 대조구에서 건물소실율이 가장 높았다(p<0.05). 다른 발효시간대의 건물 소실율과 유효분해도는 처리간 차이가 없었으며, NDF와 ADF소실율은 건물 소실율의 결과와 비슷하였다. 결론적으로 발효의 척도가 되는 pH와 lactic acid 함량은 synbiotics 첨가구가 대조구에 비해 좋은 결과를 나타내었으며, in situ 시험에서 발효초기에 건물과 섬유소 소실율이 곰팡이와 박테리아를 조합한 synbiotics구에서 높게 나타났으나 유효 분해도에서는 차이가 거의 나타나지 않아 처리효과가 미흡한 것으로 조사되었다.