• Title/Summary/Keyword: Carbon and nitrogen source

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비개질/개질 생물막을 이용한 오수고도처리공정에서 혐기조와 무산소조의 원수 분배율에 따른 유기물 및 질소 제거 (The Removal of Organics and Nitrogen with Step Feed Ratio Change into the Anoxic and Anaerobic reactor in Advanced Sewage Treatment process Using Nonsurface-modified and Surface-modified Media Biofilm)

  • 선용호
    • KSBB Journal
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    • 제20권4호
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    • pp.253-259
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    • 2005
  • 본 연구는 고정 생물막을 이용한 혐기/무산소/호기 공정으로 구성된 반응기에서 폴리에틸렌 재질의 표면을 이온빔으로 조사하여 소수성 표면을 친수성으로 만든 표면개질담체를 호기조의 여재로 사용하고 혐기/무산소조의 여재로는 표면 개질을 하지 않은 담체를 사용하여, 외부 탄소원 대신 원수내의 RBDCOD를 탄소원으로 이용하고자 혐기조와 무산소조에 원수를 분할 주입하였을 때 나타나는 유기물 및 T-N 제거 특성을 알아보았다. 혐기/무산소조로의 원수 분배율이 각각 10 : 0, 9 : 1, 8 : 2, 6 : 4로 설정하였으며, 각각의 분배율에 대하여 $93.3\%,\;92.6\%,\;92.4\%,\;91.6\%$$BOD_5$ 제거율 (유기물의 제거능)을 보였다. 하지만 무산소조까지의 $BOD_5$ 제거율(유기물 이용능)은 9 : 1에서 $84.8\%$로 가장 높은 것으로 나타났으며, 분배율 10 : 0, 8 : 2는 각각 $77.0\%,\;75.3\%$로서 거의 비슷한 수준이었고, 분배율 6 : 4 경우에 $61.1\%$로 가장 낮은 수치를 나타내었다. T-N 제거율은 9 : 1의 분배율로 분할하였을 때가 $67.4\%$로 가장 제거 효율이 높았으며, 분배율 10 : 0, 8 : 2 경우는 각각 $61.3\%,\;60.7\%$로 비슷한 경향을 보였으나 분배율을 6 : 4로 하였을 때는 $55.5\%$의 제거율을 나타내 분배율 9 : 1의 경우와는 약 $12\%$의 차이를 보였다. 또한 10 : 0, 9 : 1, 8 : 2의 분배율에서는 질산화가 거의 비슷한 수준으로 발생하였지만, 6 : 4로 주입하였을 경우에는 질산화의 저해가 나타나고, 방류수 중의 대부분의 질소성분이 암모니아 성분으로 방류되었다. 이 공정에서 탄소원으로 생하수를 이용하는 것이 메탄올과 같은 독성 탄소원에 비해 독성을 지니지 않고 약품비용이 들지 않는다는 측면에서 유리할 것으로 사료된다.

탄소 및 질소 안정동위원소를 활용한 어류 가두리 양식장 내 퇴적 유기물의 기원 및 기여도 평가 (Origin and Source Appointment of Sedimentary Organic Matter in Marine Fish Cage Farms Using Carbon and Nitrogen Stable Isotopes)

  • 고영신;이대인;김청숙;심보람;김형철;이원찬;이동헌
    • 생태와환경
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    • 제55권2호
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    • pp.99-110
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    • 2022
  • 본 연구에서는 어류 양식장 퇴적 유기물의 기원 및 기여도 평가를 위해 어류(숭어) 가두리 양식장이 이동된 후 수층 및 퇴적물 내 물리/화학적 인자들의 변화와 함께 안정 동위원소 비의 특성을 조사했다. 이를 토대로 과거 양식장 퇴적물 내 축적된 유기물의 거동을 구체적으로 파악함으로써 효과적인 어장환경평가 기법을 검토하였다. 연구정점(OFF 및 control)에서 입자성 및 침강물질은 정점 간 차이보다는 계절적 강수량 변동에 따라 차별적 분포를 보였다. 하지만 퇴적물 내 분석된 δ15N 결과는 수층 기원 질소원과는 유의한 차이를 보였으며, 과거 외부기원의 유기물 (예: 어류 배설물)의 다량 유입이 주된 요인이라 판단된다. 실제로 과거 어류 가두리 양식활동으로 인해 OFF 정점 내 어류 배설물의 우점적 기여(>50%)를 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구정점 내 분해되지 않은 어장 양식기인 유기물의 농도가 높은 수준으로 존재할 것이라 판단되며, 어장 회복력의 체계적인 진단을 위한 중요한 고려요인이라 판단된다.

Entrobacter agglomerans에 의한 D-Galactose로부터 D-Tagatose 생산조건의 최적화 (Optimization of Culture Conditions for D-Tagatose Production from D-Galactose by Enterobacter agglomerans.)

  • 오덕근;노회진;김상용;노봉수
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.250-256
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    • 1998
  • D-Tagatose의 생산 가능성이 있는 미국 종균협회(ATCC)와 한국 유전자은행(KCTC)에서 구입한 균주 35 종류를 사용하여 D-galactose로부터 D-tagatose의 생산을 조사하였다. 여러 균주 중에 발효시간이 짧고 D-tagatose의 생산량이 높은 Enterobactor agglomerans ATCC 27987을 D-tagatose 생산 균주로 선정하였다. 선정된 균을 사용하여 D-tagatose의 생산에 영향을 주는 배양 조건을 최적화 하였다. 여러 가지 탄소원 중에서 D-galactose가 D-tagatose의 생산량이 가장 높게 나타났고 그 농도를 달리하였을 때 D-galactose의 농도가 증가할수록 D-tagatose의 생산량과 균체농도가 증가하였다. 20 g/l의 D-galactose 배지에서 여러 가지 질소원이 D-tagatose의 생산에 미치는 영향을 살펴본 결과 D-tagatose의 생산량은 유기 질소원의 경우 yeast extract가 가장 높았고 무기 질소원의 경우 (NH$_4$)$_2$SO$_4$가 높게 나타났다. D-Tagatose의 생산량이 가장 높게 나타난 질소원인 yeast extract를 선택하여 농도별 실험을 수행하여 최적 yeast extract의 농도를 5.0 g/l로 결정하였다. (NH$_4$)$_2$SO$_4$를 yeast extract 5.0 g/l가 함유된 배지에 농도별로 첨가하여 2.0 g/l에서 최대 D-tagatose의 생산량을 얻었다. 또한, 무기염의 영향을 조사하여 KH$_2$PO$_4$ 5.0 g/l, $K_2$HPO 5.0 g/l, MgSO$_4$.7$H_2O$ 5.0 mg/l의 최적 D-tagatose 생산 조건을 결정하였다. 배지최적화를 통하여 최적 배지로 D-galactose 20 g/l, yeast extract 5.0 g/l, (NH$_4$)$_2$SO$_4$ 2.0 g/l, KH$_2$PO$_4$ 5.0 g/l, $K_2$HPO$_4$ 5.0 g/l, MgSO$_4$.7$H_2O$ 5 mg/l를 선정하였다. 최적 배지에서 배양 환경이 D-tagatose의 생산에 미치는 영향을 조사하여 초기 pH 6.0, 배양 온도 3$0^{\circ}C$, 교반속도 150 rpm의 최적 배양 조건을 결정하였고 이 조건에서 배양시간 24시간에 D-galactose 20 g/l로부터 D-tagatose의 0.41 g/l를 얻을 수 있었다.

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Agaricus blazei의 유가식 배양을 통한 균사체 및 세포외 다당체 생산 (Production of Mycelium and Expolysaccharides by Fed-batch Culture of Agaricus blazei)

  • 김현한;나정걸;장용근;이상종
    • KSBB Journal
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    • 제19권6호
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    • pp.457-461
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    • 2004
  • 본 연구에서는 A. blazei의 DO-스탯 현탁 유가식 배양을 통하여 균사체 및 세포외 다당체 생산을 극대화하고자 하였다. 탄소원만을 포함하는 기질 공급액을 사용하는 경우보다 질소원이 적절히 첨가된 혼합 기질 공급액을 사용하는 것이 균사체 및 세포외 다당체 생산에 보다 효과적이었다. 기질공급액 중의 탄소원 조성을 달리하여 실험을 수행한 결과, 덱스트린을 배제하고 포도당만을 탄소원으로 사용하였을 때 가장 높은 균사체 및 세포외 다당체 생산성을 얻을 수 있었다. 이 때의 균사체 농도 및 생산성은 각각 36.5 g/l, 0.37g/l-h이었으며, 세포외 다당체 농도 및 생산성은 각각 10.9 g/l, 0.11 g/l-h이었다. 이는 회분식 배양 결과와 비교하여 균사체 농도 및 생산성 면에서는 각각 6배 및 2.2배, 세포외 다당체 농도 및 생산성 면에서는 각각 4.7배 및 1.8배 증가한 값이다. 이상의 결과들로부터 A. blazei의 고농도 균사체 배양을 위해 유가식 배양 방법이 매우 효과적임을 알 수 있었다.

능이버섯(Sarcodon aspratus) 무름병소에서 분리한 MK1 균주의 최적 성장조건과 정제된 균체외다당류의 특성 (Optimal Culture Conditions for MK1 Strain Isolated from Soft-Rotten Tissue of Neungee Mushroom (Sarcodon aspratus) and the Physico-Chemical Properties of the Purified Exopolysaccharide of MK1)

  • 유정은;이영남
    • 미생물학회지
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    • 제45권4호
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    • pp.324-331
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    • 2009
  • 능이버섯(Sarcodon aspratus)의 무름병소에서 분리한 MK1 균주는 절대호기성 타가영양 세균으로 거식세포의 활성을 유도하는 균체외다당류를 다량 생산한다. MK1의 최적 성장 조건과 MK1이 생산하는 균체외다당류의 몇가지 물리적 성질을 알아보았다. MK1은 glucose, galactose, fructose, sucrose를 탄소원으로 잘 이용하나 MK1의 lactose 이용은 다소 저조하였다. 한편 potato starch와 dextrin을 이용하지 못하였다. MK1은 pH 7.0, $30^{\circ}C$, 200 rpm, 2% glucose, 0.05~0.2% $(NH_4)_2SO_4$에서 최적 성장을 보였다. 최적 성장조건에서 얻은 균체외다당류($EPS_{opt}$)는 탄소(37.1%), 질소(2.2%), 산소(49.3%), 수소(6.4%)로 구성되었으며, 황(S)은 검출되지 않았다. 그리고 아미노당과 산성 당을 함유한 이종다당류로 여겨지며, SDS-polyacrylamide gel elctrophoresis로 분석한 $EPS_{opt}$의 분자량은 14.8~47.9 kDa였다. Glucose 배지에서 생산된 균체외다당류($EPS_{glu}$)의 점도를 측정한 바, pH 6.0과 7.5에서 얻은 것들(0.1 g/ml)의 상대 점도($\acute{\eta}_{rel}$)는 각각 1.23과 1.39이었다. 또한 형태 또는 질감에도 차이가 있었는데, 배지의 pH가 낮을수록 미세결정형을, pH가 높아질수록 끈끈한 질감을 보였다. 따라서 배지 pH가 균체외다당류의 물리적 성질에 영향을 주는 것으로 사료된다.

Shewanella putrefaciens DK-1의 Fe(III) 환원 특성 (Utilization of Various Electron Acceptors in Shewanella putrefaciens DK-l)

  • 조아영;이일규;전은형;안태영
    • 미생물학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.175-180
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    • 2003
  • Shewanella putrefaciens DK-1은 그람음성, 통성 혐기성 세균으로 $NO_{3}$, Fe(III), Mn(IV), humic acid와 같은 다양한 전자수용체를 이용한다. S. putrefaciens DK-1의 전자공여체의 이용능력은 제한적이며, lactate나 formate는 좋은 전자공여체로 이용되지만 acetate나 toluene은 이용하지 못하였다. 다양한 전자수용체간의 경쟁을 살펴보기 위해 전자수용체로 Fe(III)와 같이 $NO_{3}^{-}$, $NO_{2}^{-}$를 넣어 주었을 매 Fe(III)의 환원은 저해되었다. 또한 5. putrefaciens DK-1은 전자수용체로 토양에 광범위하게 존재하는 humic acid를 이용하였으며, 환원된 humic acid는 질산염에 의해서 다시 산화되었다. Fe(III) 환원능이 있는 환경 시료를 이용하여 탄소, 질소, 인과 같은 제한 요인이 Fe(III) 환원세균의 활성에 미치는 효과를 조사하였다. 천호지의 저질토와 대호의 농토에 각각 탄소원, 질소원, 인을 첨가해 주었을 경우 S. putrefaciens DK-1과 탄소원을 동시에 첨가해 주었을 때 가장 높은 철 환원능을 보여주었다.

분생포자수(分生胞子數) 및 영양상태(營養狀態)가 고추 탄저병균(炭疽病菌)(Colletotrichum dematium f. sp. capsicum)의 분생포자(分生胞子) 발아(發芽)에 미치는 영향(影響) (Effect of Conidial Number and Nutrition on the Germination of Conidia in Colletotrichum dematium f. sp. capsicum Causing Red Pepper Anthracnose)

  • 정봉구;이상범
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.41-46
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    • 1986
  • 고추 탄저병균(炭疽病菌)(Colletrichum denzatium f. sp. capsicum)의 발아(發芽)에 미치는 영양원(營養源) 및 환경요인(環境要因)의 영향(影響)을 구명(究明)코져 slide 발아법(發芽法)으로 실시(實施)하여 얻어진 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 고추 탄저병균(炭疽病菌) 분생포자(分生胞子) 발아(發芽)의 온도범위(溫度範圍)는 $15{\sim}35^{\circ}C$ 이고 최적온도(最適溫度)는 $28^{\circ}C$, pH 범위(範圍)는 $4.5{\sim}8.0$이고 최적(最適) pH 는 5.5 였고 상대습도(相對濕度)는 포화(飽和)에 가까운 90% 이상(以上)의 상대습도(相對濕度)에서 발아율(發芽率)이 현저(顯著)히 좋았다. 2. 고추 탄저병균(炭疽病菌)의 포자발아(胞子發芽)는 PSB(potato sucrose broth), RPFD(red pepper fruit broth), GPFB(green pepper furit broth) 및 PLB (pepper leaf broth) 에서는 높은 발아율(發芽率)을 나타내었으나 살균증류수(殺菌蒸溜水)(D.W) 에서는 발아율(發芽率)이 현저(顯著)히 떨어지는 경향(傾向)이었다. 3. 탄소원(炭素源)과 질소원(窒素源)의 투여(投與)는 발아(發芽)에 절대적(絶對的)인 영향(影響)을 미치는 것으로 확인(確認)되었으며 K,P 및 S 등(等)의 무기염류(無機鹽類)는 뚜렷한 경향(傾向)을 보이지 않았다. 4. 탄소원(炭素源)이 발아(發芽)에 미치는 효과(效果)에서 단당류(單糖類)인 glucose 와 galactose 에서, 이당류(二糖類)인 lactose 에서 그리고 다당류(多糖類)인 가용성(可溶性) 전분(澱粉)에서 90% 이상(以上)의 높은 발아율(發芽率)을 나타내었다. 5. 현탁액(懸濁液)의 분생포자(分生胞子) 밀도(密度)가 $1{\times}10^4\;conidia/ml$ 일때 가장 높은 발아율(發芽率)을 나타내었고 $2{\times}10^4\;conidia/ml$ 이상(以上)일 때 발아율(發芽率)은 현저(顯著)히 감소(減少)되었으며 $5{\times}10^4\;conidia/ml$의 포자밀도(胞子密度)에서는 극(極)히 낮은 발아율(發芽率)을 보이는 것으로 미루어 포자밀도(胞子密度)의 증가(增加)가 self-inhibitor 로 작용(作用)하는 것으로 추측(推測)되며 기질(基質)을 제거(除去)한 분생포자(分生胞子)의 발아율(發芽率)은 기질(基質)을 제거(除去)하지 않은 분생포자(分生胞子)의 발아율(發芽率)보다 낮은 경향(傾向)을 보였으며 분생포자(分生胞子) 밀도(密度)가 증가(增加)할수록 더욱 현저(顯著)한 발아율(發芽率)의 감소(減少)를 가져왔다.

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복합미생물제재를 이용한 염소화 페놀계 폐수의 생물학적 처리 (Biological Treatment of Wastewater Containing Chlorinated Phenols by a Mixed Culture)

  • 오희목;이완석;정상욱;박찬선;윤병대;김장억
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.115-121
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    • 2001
  • 복합미생물제재를 사용하여 인공폐수에서 염소화 페놀화합물의 생물학적 분해를 조사하기 위하여 다양한 염소화 페놀화합물로 오염된 토양에서 8종의 미생물을 분리하였다. 복합미생물제재의 주된 미생물인 Pseudomonas sp. BM은 Gram-negative, catalase- 그리고 oxidase-positive, rod 형이며 $41^{\circ}C$ 이상에서는 성장하지 않았다. Pseudomonas sp. BM은 단일 탄소원으로서의 PCP(pentachlorophenol) 500mg/l의 농도로 첨가된 최소배지에서 배양 3일 후에 99%의 분해효율을 보였다. 복합미생물제재에 여러 가지 종류의 유기탄소 및 질소원을 첨가한 후 PCP의 분해효율을 관찰하였을 때 큰 차이를 나타내지 못하였다. Pseudomonas sp. BM은 pH 5에서 8까지 넓은 적용범위를 가지고 있으나 pH 7에서 가장 좋은 활성을 나타내었다. 종류가 다른 염소화 페놀을 함유한 인공폐수에서 염소화 페놀화합물의 분해시험은 7일간 배양후 최저 분해효율 73%(2,4-DCP)에서 최대 96%(2-CP)까지 비교적 높은 활성을 보였다. 연속배양 실험에서, 활성 슬러지와 복합미생물제재를 첨가한 것의 PCP 분해효율을 비교해 보았을 때 활성 슬러지만을 첨가한 대조구에 비해 복합미생물제재를 첨가하였을 때는 약 2배의 효과를 나타내었다. 이와 같은 결과는 다양한 염소화 페놀이 함유된 폐수에 복합미생물제재의 적용이 가능함을 나타낸다.

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제지슬러지와 돈분을 이용한 퇴비화 과정중 이화학적 특성 변화 (Changes of Physico-chemical Properties of paper Mill Sludge amended with Pig Manure in Composting Process)

  • 민경훈;장기운;유영석
    • 유기물자원화
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    • 제8권4호
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    • pp.86-92
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    • 2000
  • 본 연구는 퇴비화에 있어서 제지 슬러지(PMS)와 돈분(PM)의 최적혼합비율을 결정하기 위해 실시하였다. 제지슬러지는 풍부한 탄소와 적은 질소를 함유하고 있기 때문에 탄소의 공급원으로서 사용되었다. 또한 건조된 제지슬러지는 혼합물의 수분을 조절할 목적으로 첨가되었다. 처리구는 PMS-100(PM 0%+PMS 80%+DPMS 20%), PMS-85(15+65+20), PMS-70(30+50+20), PMS-55(45+35+20) 4개로 구성되었다. 퇴비화은 호기성조건에서 정체식(규모 $1.25m^3$)으로 실행되었으며, 일일 15분씩 공기를 공급하였고 퇴비화초기에는 주마다 뒤집기를 실시하였다. 퇴비의 부숙도를 평가하기 위해 온도, pH, C/N율과 색도의 이화학성 변화를 조사하였다. 이화학성을 분석한 결과 효과적인 퇴비화을 위한 수분과 C/N율의 최적조건은 각각 25~30과 55~60%이었다. 제지슬러지에 돈분이

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목질진흙버섯균 Phellinus linteus의 균사체 생육에 미치는 주요 인자에 관한 연구 (Studies on the Main Factors Affecting the Mycelial Growth of Phellinus linteus)

  • 지정현;하태문;김영호;노영덕
    • 한국균학회지
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    • 제24권3호통권78호
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    • pp.214-222
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    • 1996
  • 목질진흙버섯(상황버섯)은 약용버섯으로써 강력한 항종양 효과를 나타내는 것으로 잘 알려져 있으나, 자실체형성 및 발육에 관한 인공재배는 이루어지지 않고 있으므로, 본 연구는 목질진흙버섯균의 균사체 생육에 미치는 주요 인자에 대한 배양적 특성을 구명하여 인공재배 검토를 위한 기초자료를 얻기 위해 수행한 결과이다. 1. 균주의 균사배양에 적합한 온도는 $25{\sim}30^{\circ}C$, pH는 $6.0{\sim}7.0$의 범위였고, 균사생장 및 증식에 적합한 배지는 MCM, YM 및 Synthetic I 배지였다. 2. 균사생장이 양호한 탄소원으로는 단당류인 D-Glucose, D-Mannose, Dextrose였고, 질소원으로는 유기태질소원인 Cassamino acid와 아미노산류인 Glutamic acid, 복합질소원으로는 Peptone이 양호하였다. 3. 균사생장에 적합한 배지의 C/N비는 탄소원(D-Glucose)농도 2%에서 20:1이었고, 탄소원 농도가 높아질수록 균사생장은 부진하여 탄소원 농도 4% 이내가 적당하였다. 4. 유기산으로는 Gallic acid와 Silicic acid를 첨가하였을 때, 비타민으로 Biotin을 첨가하였을 때 균사생장이 촉진되었고, 무기염류는 비교적 다양하여 $KH_2PO_4,\;FeSO_4{\cdot}7H_2O,\;MgSO_4{\cdot}7H_2O,\;ZnSO_4{\cdot}7H_2O$의 최적농도가 0.05%, 0.001%, 0.02%, 0.0003%일 때 균사생장이 양호하였다.

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