• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제22권6호
• /
• pp.646-650
• /
• 1994

Aspergillus terreus NRRL 1960 was immobilized on various alginate gel beads, Celites, and polyurethane foam cubes, and the comparisons were made for the production of itaconic acid according to the types and sizes of each carrier. The levels of itaconic acid produced from Ca- alginate and Sr-alginate were similar, and the addition of bentonite to Ca- and Sr-alginate resulted in an increase of itaconic acid. The addition of 1.67% bentonite and 0.33% starch to Sr-alginate (SABS bead) produced higher level of itaconic acid (11.59 g/1) than other gel beads. A decrease in the size of Celite increased the itaconic acid production, and the smallest size of Celites, R- 634, produced 6.37 g/l of itaconic acid. Among various types of polyurethane foam cubes, HR 08 (2X2X2 cm) produced about 19 g/l of itaconic acid, which was more efficient than other carriers. In a repeated batch culture using immobilized cells on polyurethane foam cubes (HR 08, 2X2X2 cm), the stability of itaconic acid production was maintained up to 4 batches. Also, the possibility of itaconic acid production by continuous culture was shown in a packed-bed reactor.

• Applied Biological Chemistry
• /
• 제49권3호
• /
• pp.170-174
• /
• 2006

생균력 안정성이 보장되고 품질이 규격화된 농용 미생물제공급을 위하여 캡슐형 미생물제의 캡슐화 소재로 열수 추출법과 알칼리 추출법을 이용하여 다시마로부터 Na-alginate를 직접 추출하여 겔 형성능과 생균력을 검토하였다. 열수추출 alginate(HWEA)의 경우 5%의 고농도에서 겔 형성이 성공적으로 이루어진데 반해 알칼리추출 alginate(ASA)는 3% 농도에서 $992.1\;{\pm}\;0.2\;g/cm^2$의 강한 겔이 형성되는 특성을 보여 시판되고 있는 alginate(CA) 1.5% 농도의 겔과 유사한 겔 형성능을 나타내었다. 또한 ASA의 경우 추출 수율이 20%로 HWEA 보다 2배 이상 높게 나타났으며 현재 시판되고 있는 Na-alginate(CA)에 비해 비용이 11배 이상 저렴한 것으로 산출되었다. 이상의 결과로부터 ASA를 사용할 경우 값싼 비용으로 추출이 용이하며 저농도에서 겔형성능이 우수하여 최적의 농용 미생물 캡슐소재로 평가되었다. ASA 캡슐제의 생균력을 조사한 결과 81%의 생균력을 나타내어 고가의 CA 캡슐제와 동일한 생균력을 보장 할 수 있음이 입증되었다. 미세 캡슐 내 미생물 생존력을 보다 안정적으로 유지하기 위해 캡슐막의 효과를 나타낼 수 있는 보조제로 starch와 zeolite를 이용하여 생균력 증진효과를 검토한 결과 단일소재 ASA만으로 제조된 캡슐제보다 보조제를 혼합한 캡슐제 경우 세균과 효모는 생균수가 크게 증가되는 효과를 볼 수 있었다. 미생물 혼합 배양액과 상기의 최적 복합 캡슐소재를 혼합하여 캡슐화한 미생물제의 생균력을 측정한 결과 세균은 93%의 높은 생균력을 나타내었고 유산균과 효모의 경우 70% 이상의 생균력을 나타내어 본 연구를 통해 다시마로부터 직접 추출한 ASA가 고가의 시판품 alginate를 대체할 수 있는 농용 미생물 캡슐화 소재로 이용가능할 것으로 판단되었다.

• 대한화학회지
• /
• 제48권6호
• /
• pp.590-598
• /
• 2004

수용액 중 흔적량 Cu(II)과 Pb(II)을 알긴산칼슘 비드에 흡착 농축시켜 정량하는 방법에 대해 연구하였다. 알긴산칼슘 비드는 시료용액에 일정량의 Ca(II)과 알긴산을 첨가하여 용액 내에서 형성되도록 하였다. 그리고 효율적인 흡착농축을 위해서 검토해야 할 수용액의 흡착 pH, Ca(II)의 농도, 알긴산의 양, 겔화 방지를 위한 에탄올의 농도, 흡착 평형시간과 탈착을 위해 사용하는 산의 종류 및 농도 등의 조건을 최적화하였다. 흔적량 Cu(II)과 Pb(II)이 포함된 시료 용액에 Ca(II)과 에탄올을 가한 후 용액의 pH를 5.0으로 고정하고, 알긴산을 첨가하여 알긴산칼슘 비드가 용액 내에서 형성되도록 하였다. 흡착 평형이 이루어지면 막 필터로 용액을 거르고, 걸러진 알긴산칼슘 비드를 소량의 완충용액으로 세척한 후 질산용액을 가하여 초음파 세정기에 넣고 역 분산시켰다. 역 분산을 위해 사용하는 탈착제로는 질산이 가장 좋았고, 이때 질산의 농도가 1.0 mol/L 이면 정량적으로 탈착되었다. 공존이온에 대한 방해효과를 Na(I), K(I) 및 Mg(II)에 대해 검토한 결과 Pb(II)에 대해서는 방해효과가 없었으나 과량 존재할 때 Cu(II)에 대해서는 흡광도를 감소시키는 방해를 야기하였다. 2가지 물 시료에 본 방법을 적용한 결과 $90.4{\sim}104.3%$의 회수율을 얻었으므로 수용액 중 흔적량 존재하는 Cu(II)과 Pb(II)을 분리 흡착 농축할 수 있는 효과적인 방법이라고 생각한다.

• KSBB Journal
• /
• 제5권2호
• /
• pp.167-173
• /
• 1990

Acetobacter aceti OLS-130cell을 Ca-alginate gel에 고정시킨 후 유동층 반응기를 이용한 연속적인 식초생산 가능성을 검토하였다. Working volume 2L규모의 유동층 반응기를 사용한 회분식발효를 발효온도 3$0^{\circ}C$, 통기량 1.0VVM에서 초기 ethanol 및 초산농도 3g/l와 27g/l에서 수행한 결과 free cell인 경우 발효 80시간 경과 후 23g/l의 초산이 생성되었으며, 이때 overall productivity는 0.31g/l-hr였고, 고정화 초산균의 bead를 250g/l로 하여 발효를 수행한 결과는 발효 48시간 경과 후 23g/l의 초산이 생성되어 overal productivity는 0.48g/l-hr로서 free cell일 때보다 약 1.5배 높았다. 위의 초산발효조건에서 배양 48시간 이후부터 연속발효를 실시한 결과 배양 90일까지 초산함량 50~55g/l의 식초를 연속적으로 생산하는 것이 가능하였으며, 이때 dilution rate는 $0.12hr^-1$로서 초산생산성은 약 2.76g/l-hr로 최대값을 유지하였으며 회분식 발효에서 free cell인 경우보다는 초산생산성이 약 8.9배, 고정화 세포인 경우보다 약 5. 8배 더 높았다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제12권3호
• /
• pp.444-448
• /
• 2002

A $CaCO_3$-alginate beads system was developed for high cell density cultivation of Bifidobacterium longum and the cost-effective media were also screened. In batch process with $CaCO_3$, beads, two strains of B. longum showed both the highest viable cells and optical density in TPY medium, resulting in maximum optical density and viable cell counts of 12.40, $2.22{\times}10^10$ cfu/ml for B. longum ATCC 15707 and 13.71, $3.93{\times}10^10$ cfu/ml for B. longum HLC 3742. Released size distribution, according to $CaCO_3$-alginate bead size preparation, was smaller than others. These results were also examined by observing their morphology. The skim milk-based medium was most adequate to cultivate B. longum as the cheapest medium, and $10\%$ skim milk supplemented with $2\%$ glucose and $1\%$ yeast extract was a suitable medium, supporting the growth to $5.57{\times}10^10$ cfu/ml for ATCC 15707 and $6.82{\times}10^9$ cfu/ml for HLC 3742. During the long-term storage at $4^{\circ}C\;and\;-20{\circ}C$, B. longum cultivated with $CaCO_3$ beads had the highest stability. Consequently, $CaCO_3$-alginate beads buffer was found to be useful not only to cultivate B. longum but also to preserve cultures.

• KSBB Journal
• /
• 제13권3호
• /
• pp.238-243
• /
• 1998

양어장 순환수 속의 암모니아성 질소의 제거를 위한 Ba-alginate 와 Ca-alginate 반응기는 0.6시간의 수력학적 체류시간에서 51.0, 52.6 g $NH_3-N/m^3/day$의 거의 유사한 암모니아성 집소의 제거속도릎 나타내었다. Ca-alginate를 이용한 합성양어장수 속의 암모니아성 짖소의 제거 실험에서 본 반응기의 암모니아성 짐소의 제거속도는 수력학적 체류시간이 0.3시간인 지점에서 82.0 g $NH_3-N/m^3/day$로 서 최고의 재거속도릎 나타냈으며 이때 암모니아 제거율은 48% 이었다. 수중의 암모니아의 농도가 2mg/L 정도의 범위에서는 반응기 내에 주입되는 공가량을 0.1 vvm 으로 공급하더라도 용존산소 농도를 7.0 - 5.6 g/m3로 유지 할 수 있었으므로 질화에 필요한 용존산소량을 충분히 유지할 수가 있는 것으로 나타났으며 pH 는 7.2 - 7.9의 범위플 유지할 수가 있어서 pH 변화에 따른 위 해 요소는 없는 것으로 나타났다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.390-397
• /
• 1991

효모를 Ca-alginate에 고정화하여 회분발효에서 glucose로부터 에탄올을 생산하여 다음의 결과를 얻었다. 100g wet weight/l($4.3 \times 10^9$ cell/l)의 효모를 pH 7.0, 2% 농도의 Ca-alginate에 고정화하였다. 10 beads volume이 에탄올 생산에 최적이었고 30일 (720 시간) 동안 bead의 수명이 지속되었다. 회분식 발효에서 온도안정성은 고정화 효모의 경우 30~$40^{\circ}C$였으며 free cell의 경우 30~$37^{\circ}C$였다. pH 안정성은 pH 4.0~9.0였으며, 에탄올생산 최적 당농도는 15%였다. 최적조건에서 에탄올수율은 0.45, 생산된 에탄올 농도는 67.6g/l 그리고 에탄올 생산성은 1.99g/l.h로 각각 나타났다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
• /
• 한국생물공학회 2001년도 추계학술발표대회
• /
• pp.586-589
• /
• 2001

본 연구에서는 P. agglomerans를 이용하여 불용성 인산염인 hydroxyapatite 와 인광석을 가용화 하여 유리 인산을 생산하였고, P. agglomerans를 Ca-alginate에 고정화하여 이를 불용성 인산염을 가용화시키는 가능성올 조사하였다. HY 배지에 서 $30^{\circ}C$, lOOrpm 으로 pH 7에서 48시간 배양한 경우 520mg/L 의 유리인산이 생성되었고 hydroxyapatite 대신 같은 농도의 인광석을 첨가하였을때 생성되는 유리 인산 의 양은 86.09mg/L였다. 또한 P. agglomerans를 Ca-alginate에 고정화하였을 때 HY 배지에서 같은 조건으로 120 시간 동안 계속적으로 인산이 생성되었고 , 이때 생성된 인산의 농도는 74Omg/L였으며, 인광석을 첨가한 경우에서도 182mg/L 정도의 유리 인산이 생성되었다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
• /
• 한국자원식물학회 2002년도 제9차 국제심포지움 및 추계정기학술발표회
• /
• pp.52-52
• /
• 2002

Chitosan is a key compound of shrimp waste. It is a biopolymer, which is widely used in the field of medical Sciences. Chitosan-TPP (Tripolyphosphate) complex has more or less similar physical properties as Ca-alginate which can be used for the production of synthetic seeds. Possibility of the use of Chitosan-TPP complex as a matrix for encapsulation of somatic embryos was tested against the Ca-alginate complex (2.5w/v Na-alginate, 100mM CaCl2 at pH 5.5). Somatic embryos grown in the induction medium (IM) were drawn into the viscous chitosan solution (1%) and mixed well by inverting the tube carefully. Then the mixture was dropped at regular intervals into the tripolyphosphate (TPP) solution kept on a magnetic stirrer for bead formation. Synthetic seeds formed were washed and transferred into the incubation medium, then allowed either to air-dry or freeze-dry.(중략)

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제15권6호
• /
• pp.1317-1322
• /
• 2005

This work describes neo-fructooligosaccharides (neo-FOSs) production using the immobilized mycelia of Penicillium citrinum. Some critical factors were evaluated to optimize maximal production of neo-FOS. Optimal alginate and cell concentrations were determined to be $1.96\%$ alginate and $7.17\%$ cell, respectively, by statistical analysis. The optimal concentration of $CaCl_{2}$, which is related to bead stability, was determined to be 2 M. It was possible to increase the neo-FOS production by adding 15 units of glucose oxidase to the batch reaction. By co-immobilizing cells and glucose oxidase, neoFOS productivity increased $123\%$ compared with the whole-cell immobilization process. Based on the results above, a co-immobilization technique was developed and it can be utilized for large-scale production.