• 한국미생물·생명공학회지
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• 제36권2호
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• pp.128-134
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• 2008

Erro-prone PCR에 의해서 열안정성이 향상된 Streptomyces coelicolor A(3) 유래의 L-threonine aldolase를 Corynebacterium glutamicum R에서 과잉발현시키기 위하여 Corynebacterium용 vector plasmid인 pCRB1의 SD배열과 개시코든사이의 1염기를 제거한 고발현용 vector plasmid인 pCG-H44(2)를 구축하였다. pCG-H (2)에 의해서 형질전환된 C. glutamicum R 균주(CGH44-2)에서 L-TA를 발현시킨 결과, 기존의 Corynebacterium용 vector plasmid인 pCRB1(CGH44-1)보다 L-TA의 발현량이 높았다. L-threo-DOPS의 합성을 위한 최적조건은 $30^{\circ}C$, 0.1 M cirtric acid buffer(pH 7.0)이었으며, 0.1% TritonX-100를 첨가하였을 경우 보다 높은 활성을 보였다. 최적조건하에서 CGH44-2를 whole cell biocatalyst로 이용한 반복회분식반응에서 재조합대장균을 숙주로 이용한 경우보다 재조합Corynebacterium을 이용하였을 경우, 목적하는 L-threo-DOPS의 합성이 안정적으로 이루어졌다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제30권10호
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• pp.1500-1506
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• 2017

Objective: High $NH_3$ emissions from poultry houses are reported to have negative impacts on health, welfare and safety of birds and humans, and on the environment. Objective of the present study was to determine the effects of two litter amendments on the $NH_3$ levels in broiler closed houses under hot-humid conditions. Methods: Giving a completely randomize design, nine closed houses, each housed 32,500 birds on paddy husk litter, were randomly allocated into two treatment (Mizuho; a bacterial culture mix and Rydall OE; an enzymatic biocatalyst) and control groups. $NH_3$ levels were determined thrice a day (0600, 1200, and 1800 h), at three heights from the litter surface (30, 90, and 150 cm), at 20 predetermined locations of a house, from day 1 to 41. Results: Rydall significantly reduced the $NH_3$ level compared to control and Mizuho. $NH_3$ levels at 30 cm were significantly higher than that of 90 and 150 cm. The $NH_3$ levels at 30 cm height were higher than 25 ppm level from day 9, 11, and 13 in Mizuho, control, and Rydall groups, respectively to day 41. $NH_3$ levels at 150 cm height were higher than maximum threshold limit of 50 ppm for human exposure from day 12, 14, and 15 in Mizuho, control, and Rydall groups, respectively to day 33. Being significantly different among each other, the $NH_3$ level was highest and lowest at 0600 and 1800 h. Litter amendments had no significant effects on growth performance. Rydall significantly increased the litter N content on day 24. Conclusion: It was concluded that the $NH_3$ levels of closed house broiler production facilities under tropical condition are so high that both birds and workers are exposed to above recommended levels during many days of the growing period. Compared to microbial culture, the enzymatic biocatalyst was found to be more effective in reducing $NH_3$ level.

• 미생물학회지
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• 제48권1호
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• pp.37-41
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• 2012

본 연구에서는 sesquiterpene류의 생물학적 변환을 위한 생촉매로서 목재부후균을 선발하고 생물변환 가능성을 확인하였다. Sesquiterpene류 합성 전구체로 알려진 trans,trans-farnesol을 기질로 하여 총 19종의 목재부후균에 대해여 저항성 실험을 실시하였다. 기질의 농도를 달리하여 저항성 테스트를 실시하여 생물변환 가능성을 갖는 5종의 균주를 선발하였으며 선정된 균주를 이용하여 액체배지 조건에서 trans,trans-farnesol의 생물변환을 시도하였다. GC/MS를 이용하여 분석한 결과 Laetiporus sulphureus var. miniatus (jungh) Imaz, Coriolus versicolor (L. Fr). Prlar, Fomitopsis pinicola, Lampteromyces japonicas 등 4개의 균주에서 각각 nerolidol, eicosane, isoborneol, isocyclocitral 등의 대사산물을 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과로 sesquiterpene류의 생물학적 변환을 위한 생촉매로서 목재부후균의 가능성을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권1호
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• pp.115-120
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• 2017

현재 세계적인 이슈가 되고 있는 나노과학과 기술은 탄소나노튜브(CNTs)를 기반으로 한 바이오센서 성능 향상에 주력하고 있다. 다양한 기능성을 가진 CNTs는 높은 안정성과 바이오 수용체와 같은 생체물질과의 높은 적합성으로 이를 이용한 바이오 전극 기술에 힘입어 의학, 식품 및 환경에서 이슈가 되는 물질들을 검출하기 위한 산업적 응용 연구가 주목받고 있다. 본 연구에서는 이러한 CNTs를 이용한 전기화학적 바이오센서에 있어서 시료가 액체 상태로 검출이 예상되는데 그 시료의 화학적 특성에 따른 금 전극 사이에 고정화된 CNTs의 전자전달현상을 조사하였다. 그 결과, 시료가 극성인 경우와 무극성인 경우 고정화된 CNTs의 전자전달 현상이 다르게 나타났으며, 극성의 세기가 증가할수록 전자의 이동에 방해를 받는 것으로 확인되었다. 이는 CNTs의 양끝에 존재하는 극성 작용기와의 상호작용에 의한 것으로서 센서 디바이스 전체를 시료 용액에 침투시켜 전자이동을 관찰한 결과와 달리 안정적으로 저항값을 나타내는 것으로 확인되었다. 향후 민감도가 높은 CNTs 기반 나노바이오센서 개발 시 시료의 효과적인 전처리 공정에서 이러한 용매의 극성을 고려한 최적화 연구가 필요하다.

• 생명과학회지
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• 제13권6호
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• pp.970-975
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• 2003

생촉매 및 생물막 반응기를 이용한 TCE 생분해는 TCE를 무해한 최종산물로 처리할 수 있는 환경친화적 방법이며, 초기 시설비와 운영비도 낮아 경제성도 우수한 기술로 평가할 수 있다. 그러나, TCE 및 독성 분해산물로 인하여 생촉매 불활성화가 일어나서 장기간 안정된 반응기 운전이 어렵고, TCE와 성장기질사이의 경쟁적 저해로 인하여 처리효율이 저하된다는 단점이 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여 TCE 처리 단계와 생촉매 재활성화 단계를 구분시킨 2단계 CSTR/TBF 시스템에 대하여 TCE 연속처리용 시스템으로써의 실규모 적용 가능성을 평가해 보았다. B. cepacia 및 M. trichosporium을 생촉매로 사용한 2단계 CSTR/TBF 시스템은 고농도 유입 TCE와 다양한 운전조건에서도 28∼525mg TCE/1$.$day수준의 높은 TCE 처리효율을 안정되게 유지할 수 있어 산업폐가스 처리를 위한 실규모 처리 시스템으로 적용 가능성이 높다고 평가할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제22권5호
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• pp.486-489
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• 2011

본 연구에서는 대장균 세포 표면에서 발현되는 유기인분해효소(organophosphorus hydrolase; OPH)를 이용하여 난분해성 및 환경독성물질로 알려진 diazinon의 효과적 처리가 이루어졌다. 이 실험에서는 $25^{\circ}C$ 배양 온도와 배지에 0.2 mM ethylenediamine tetraacetate (EDTA) 첨가 조건이 유기인분해 효소 생산에 효과적임을 알 수 있었다. 이 조건에서 성장한 대장균을 이용하여 초음파 파쇄공정이 수행되었을 때, 25, 50 mg/L diazinon는 각각 4.5, $7.2mg/g{\cdot}min$의 diazinon 제거 속도를 나타내었고, 두 농도(25, 50 ppm) 모두 90% 이상 제거 효율을 구할 수 있었다. 따라서 이러한 실험 결과들은 diazinon과 같은 독성 화합물을 친환경적으로 처리할 수 있는 생물학적 처리 시스템으로 활용될 수 있을 것이다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권11호
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• pp.1506-1512
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• 2023

Quantitative analysis of adenosine triphosphate (ATP) has been widely used as a diagnostic tool in the food and medical industries. Particularly, the pathogenesis of a few diseases including inflammatory bowel disease (IBD) is closely related to high ATP concentrations. A bioluminescent D-luciferin/luciferase system, which includes a luciferase (FLuc) from the firefly Photinus pyralis as a key component, is the most commonly used method for the detection and quantification of ATP. Here, instead of isolating FLuc produced in recombinant Escherichia coli, we aimed to develop a whole-cell biocatalyst system that does not require extraction and purification of FLuc. To this end, the gene coding for FLuc was introduced into the genome of probiotic Saccharomyces boulardii using the CRISPR/Cas9-based genome editing system. The linear relationship (r² = 0.9561) between ATP levels and bioluminescence generated from the engineered S. boulardii expressing FLuc was observed in vitro. To explore the feasibility of using the engineered S. boulardii expressing FLuc as a whole-cell biosensor to detect inflammation biomarker (i.e., ATP) in the gut, a colitis mouse model was established using dextran sodium sulfate as a colitogenic compound. Our findings demonstrated that the whole-cell biosensor can detect elevated ATP levels during gut inflammation in mice. Therefore, the simple and powerful method developed herein could be applied for non-invasive IBD diagnosis.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2005년도 생물공학의 동향(XVI)
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• pp.296-299
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• 2005

Sugar polymers have been considered as biomaterial. Biomaterials are widely utilized for a medical applications in direct contact with living tissue Clearly, biomaterials must be carefully and microscopically fabricated for optimal acceptance within the living organism in both functional and structural senses. In this study, the enzymatic synthesis of sorbitan methacrylate from 1,4-sorbitan via the manipulation of an immobilized biocatalyst (Novozym 435) and acryl donors (methacrylic acid and vinyl methacrylate) was evaluated.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XII)
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• pp.121-125
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• 2003

Enzymatic polymerization of cardol derived from cashew nut shell liquid have been examined. t-Butyl alcohol aqueous systems showed high yield of polycardol when SBP was as biocatalyst. Compared other solvents, peroxidase actiyity was maintained stable, which was seemed major cause. Solvent aqueous system and concentration of hydrogen peroxide were found to have an influence on the yield and molecular weight distribution of polycardol under the reaction of enzymatic polymerization using peroxidase. The polymer was subjected to the hardening by methyl ethyl ketone peroxide and cobalt naphthenate catalyst, giving a crosslinked tough film. Polycardol was cured rapidly and the hardness increased with time. Finally, the pencil scratch hardness reached to 7H, which is enough hard for industrial uses.

• BMB Reports
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• 제44권2호
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• pp.77-86
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• 2011

Over the years, nanostructures have been developed to enable to support enzyme usability to obtain highly selective and efficient biocatalysts for catalyzing processes under various conditions. This review summarizes recent developments in the nanostructures for enzyme supporters, typically those formed with various inorganic materials. To improve enzyme attachment, the surface of nanomaterials is properly modified to express specific functional groups. Various materials and nanostructures can be applied to improve both enzyme activity and stability. The merits of the incorporation of enzymes in inorganic nanomaterials and unprecedented opportunities for enhanced enzyme properties are discussed. Finally, the limitations encountered with nanomaterial-based enzyme immobilization are discussed together with the future prospects of such systems.