• 제목/요약/키워드: Cellulase Activity

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Mutation in clpxoo4158 Reduces Virulence and Resistance to Oxidative Stress in Xanthomonas oryzae pv. oryzae KACC10859

  • Cho, Jung-Hee;Jeong, Kyu-Sik;Han, Jong-Woo;Kim, Woo-Jae;Cha, Jae-Soon
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제27권1호
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    • pp.89-92
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    • 2011
  • Cyclic AMP receptor-like protein (Clp), is known to be a global transcriptional regulator for the expression of virulence factors in Xanthomonas campestris pv. campestris (Xcc). Sequence analysis showed that Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) contains a gene that is strongly homologous to the Xcc clp. In order to determine the role of the Clp homolog in Xoo, a marker exchange mutant of $clp_{xoo4158}$ was generated. Virulence and virulence factors, such as the production of cellulase, xylanase, and extracellular polysaccharides (EPS) and swarming motility were significantly decreased in the $clp_{xoo4158}$ mutant. Moreover, the mutation caused the strain to be more sensitive to hydrogen peroxide and to over-produce siderophores. Complementation of the mutant restored the mutation-related phenotypes. Expression of $clp_{xoo4158}$, assessed by reverse-transcription realtime PCR and clp promoter activity, was significantly reduced in the rpfB, rpfF, rpfC, and rpfG mutants. These results suggest that the clp homolog, $clp_{xoo4158}$, is involved in the control of virulence and resistance against oxidative stress, and that expression of the gene is controlled by RpfC and RpfG through a diffusible signal factor (DSF) signal in Xanthomonas oryzae pv. oryzae KACC10859.

돌연변이에 의한 Aspergillus flavus의 아밀라아제 생성능의 개량 (Further induction of amylase producing mutants from a highly proteolytic mutant strain of asppergillus flavus)

  • 이영록;고상균;김봉수
    • 미생물학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.161-171
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    • 1980
  • A mutant strain having increased productivity of both enzymes, protease and amylase, was obtained from A. flavus KU 153, isolatd from South Korea for its high protease production by successive ultra-violet light irradiation, Two glucoamylases from the mutant strain selected were purified from wheat branculture by successive salting out, followed by dialysis and column chromatography, and their characteristics were compared with those of the wild strain. Glucoamylase production of the mutant selected was increased about 3.3 times compared with the wild strain, and 2.1 times compared with the parental strain, ${\alpha}-amylase$ activity of the mutant selected was about 2 times hugher than that of the wild strain or the parental strain. Protease and cellulase productivities of the muant selected were all alike compared with those of the highly proteolytic mutant, the parental strain. Therefore, it was considered that the back mutation on the protease production did not occurred in the formation process of the glucoamylase producing mutant. Total activities of glucoamylase I and II from the mutant selected were 2.86 and 3.65 times higher compared with those from the wild strain, respectively. Considering the optimal pH-thermal stability and Km-Vmax value of glucoamylase I and II from both strains, wild and mutant, it was deduced that the characteristics of glucoamylase I and II from the wild strain did not altered during the mutation process. Therefore, it was concluded that the selected mutant did not induce the formation of another glucoamylase isozyme, or the changes in the characteristics of the glucoamylase, but induce the productivity of the same glucoamylase I and II by the action of regulatory gene.

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Isolation, Identification and Enzymatic Activity of Halotolerant and Halophilic Fungi from the Great Sebkha of Oran in Northwestern of Algeria

  • Chamekh, Rajaa;Deniel, Franck;Donot, Christelle;Jany, Jean-Luc;Nodet, Patrice;Belabid, Lakhder
    • Mycobiology
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    • 제47권2호
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    • pp.230-241
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    • 2019
  • The Great Sebkha of Oran is a closed depression located in northwestern of Algeria. Despite the ranking of this sebkha among the wetlands of global importance by Ramsar Convention in 2002, no studies on the fungal community in this area have been carried out. In our study, samples were collected from two different regions. The first region is characterized by halophilic vegetation and cereal crops and the second by a total absence of vegetation. The isolated strains were identified morphologically then by molecular analysis. The biotechnological interest of the strains was evaluated by testing their ability to grow at different concentration of NaCl and to produce extracellular enzymes (i.e., lipase, amylase, protease, and cellulase) on solid medium. The results showed that the soil of sebkha is alkaline, with the exception of the soil of cereal crops that is neutral, and extremely saline. In this work, the species Gymnoascus halophilus, Trichoderma gamsii, the two phytopathogenic fungi, Fusarium brachygibbosum and Penicillium allii, and the teleomorphic form of P. longicatenatum observed for the first time in this species, were isolated for the first time in Algeria. The halotolerance test revealed that the majority of the isolated are halotolerant. Wallemia sp. and two strains of G. halophilus are the only obligate halophilic strains. All strains are capable to secrete at least one of the four tested enzymes. The most interesting species presenting the highest enzymatic index were Aspergillus sp. strain A4, Chaetomium sp. strain H1, P. vinaceum, G. halophilus, Wallemia sp. and Ustilago cynodontis.

국균(麴菌)의 생육(生育) 및 효소생산(酵素生産)에 미치는 마늘성분(成分)에 관한 연구(硏究) (Studies on the Effect of Garlic on the Enzyme Production and Growth of Aspergillus oryzae)

  • 이석건;이택수;남성희
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제21권2호
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    • pp.123-130
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    • 1978
  • 마늘가루 첨가(添加)가 국균(麴菌)의 각종(各種) 효소생산(酵素生産) 및 생육(生育)에 미치는 영향을 규명(糾明)할 목적으로 Asp. oryzae D(단모균(短毛菌))와 Asp. oryzae H(장모균(長毛菌)) 균주를 마늘가루를 함유하는 밀기울배지 및 Czapek-Dox액체배지에 배양하여 각종효소력(酵素力), 균체생성량(菌體生成量), pH, 적정산도(滴定酸度), 환원당 등(等)을 측정한 결과는 다음과 같다. 1, Asp. oryzae D균주의 경우 산성 protease는 마늘가루첨가농도 $0.5{\sim}2%$범위내에서, 중성 protease는 0.5%, alkali성(性) protease는 $2{\sim}6%$범위내에서 각각 대조구에비하여 활성이 높았다. 2, Asp. oryzae H균주의 경우 각(各) protease의 활성은 마늘가루첨가농도 $0.5{\sim}8%$범위내에서는 대조구와 큰차이가 없었으나 30%에서는 peak를 나타냈다. 3. Asp. oryzae H균주의 경우 마늘가루첨가는 $\alpha$ 및 glucoamylase생성을 증가시켰다. 4. 마늘가루첨가는 국균(麴菌)의 cellulase 생성을 저해(沮害)하였다. 5. 국균(麴菌)의 균체생성량(菌體生成量)은 마늘가루첨가농도 $0.5{\sim}6%$범위내에서 대조구에 비하여 증가하는 경향을 나타냈고 장모균(長毛菌)은 단모균(短毛菌)에 비해 증가현상이 현저하였다. 6. 마늘가루첨가농도가 증가함에 따라 Asp. oryzae D균주는 Czapek-Dox액체배양물의 pH를 저하(抵下)시키는 경향을 나타냈으나 Asp. oryzae H균주는 배양물의 pH를 상승시켰다. 7 마늘가루첨가농도가 증가함에 따라 Czapek-Dox 액체배양물의 정적산도(定滴酸度)는 대체로 증가하였다. 8. 마늘가루첨가농도가 10%이상인 밀기울고체(固體)배지 및 Czapek-Dox액체 배지에서는 국균(麴菌)의 생육은 거의 억제되었다. 9. Czapek-Dox액체배양시(時) 환원당의 이용율은 마늘첨가농도 $1{\sim}2%$범위에서 가장 양호하였다.

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Paenibacillus polymyxa CK-1이 생산한 길항물질이 Trichoderma sp. 생육에 미치는 영향 (The effect of antagonists produced by Paenibacillus polymyxa CK-1 on the growth of Trichoderma sp.)

  • 이상원;최진상;김철호
    • 한국버섯학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.201-208
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    • 2014
  • 버섯배지의 발효를 효율적으로 행하면서 버섯의 재배 시 빈번하게 발생하는 푸른곰팡이 병의 원인 균주인 Trichoderma sp. 곰팡이 성장을 억제하는 세균의 분리를 행하였다. 균원시료로부터 1차 분리한 약 200여 균주 중에서 성장속도가 빠르고, SM, AM 및 CM의 평판배지 상에서 clear zone이 뚜렷한 6균주를 2차 분리하였다. 분리한 6균주 중 cellulase, amylase 및 protease의 효소활성이 높고 T. virens와 T. harzianum에 대하여 강한 항균활성을 나타낸 C-1균주를 최종 분리균주로 선정하였다. 분리한 C-1균주는 Bergey's Manual of Systematic Bacteriology에 의한 동정과 16S rDNA 염기서열 분석을 행한 결과 Paenibacillus polymyxa 밝혀져 P. polymyxa CK-1으로 명명하였다. P. polymyxa CK-1균주의 생육조건을 검토한 결과 최적배양온도는 $45^{\circ}C$, 생육을 위한 배지의 최적 pH는 6.0~7.0 범위로 나타났다. T. virens와 T. harzianum 곰팡이의 생육억제를 위한 P. polymyxa CK-1의 배양시간은 22~36시간이 적당하였다. 그리고 P. polymyxa CK-1균주의 24시간째 배양용액을 처리한 petri dish에 두 곰팡이를 각각 접종한 후 10일 동안 방치하여도 곰팡이의 생육은 관찰되지 않았다. P. polymyxa CK-1 균주가 생산한 길항물질의 열안정성을 검토한 결과 $60^{\circ}C$$100^{\circ}C$로 20분 동안 처리한 시험구에서는 두 곰팡이의 균사성장이 전혀 관찰되지 않았지만 $121^{\circ}C$에서 20분 동안 처리한 시험구에서는 약간의 균사성장이 관찰되었다. P. polymyxa CK-1배양액이 버섯균사 생육에 미치는 영향을 검토한 결과 팽이버섯, 표고버섯 등의 다양한 버섯균사 생육에 전혀 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.

목재(木材)를 이용(利用)한 Alcohol 생산(生産)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on the Production of Alcohol from Woods)

  • 정진철
    • 한국산림과학회지
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    • 제59권1호
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    • pp.67-91
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    • 1983
  • 침엽수(針葉樹)인 소나무, 리기다소나무, 일본잎갈나무 3수종(樹種)과 활엽수(闊葉樹)인 오리나무, 밤나무, 이태리포푸라 3수종(樹種)의 목재(木材)로부터 alcohol을 생산(生産)하기 위하여 목재(木材)의 화학성분(化學成分) 분석(分析)과 산(酸) 가수분해(加水分解) 조건(條件)을 확립(確立)하고 또한 섬유소(纖維素) 분해력(分解力)이 강(强)한 균주(菌株)를 분리(分離) 동정(同定)하여 균주(菌株)의 효소(酵素) 생산조건(生産條件), 효소(酵素)의 특성(特性) 및 alcohol 발효조건(醱酵條件) 등(等)을 연구조사(硏究調査)한 바 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1) 수종별(樹種別) 산(酸) 가수분해(加水分解)에서 HCl은 1.0%와 2.0%, $H_2SO_4$는 2.0%에서 높은 당화율(糖化率)을 보였고 수종(樹種)은 오리나무가 23.4%로 제일 좋았다. 2) HCl과 $H_2SO_4$으로 산(酸) 가수분해(加水分解)할 때 압력(壓力)은 $1.5kg/cm^2$, 산(酸)의 첨가량(添加量)은 30배량(倍量), 분해시간(分解時間)은 HCl 45분과 $H_2SO_4$ 30분에서 당화율(糖化率)이 양호(良好)하였다. 3) 전처리(前處理)에 있어서 농(濃) HCl 보다는 농(濃) $H_2SO_4$이 더 효과적(効果的)이었고 그 농도(濃度)는 50~60%이었으며 열처리(熱處理)는 $190^{\circ}C$에서 30분간(分間) 처리(處理)함으로써 무처리(無處理)보다 당화율(糖化率)이 약(約) 1.5% 증가(增加)하였다. 4) 목분(木粉) 1g에 있어서 산(酸) 가수분해액(加水分解液)의 당조성(糖組成)은 소나무는 glucose 137.78mg, arabinose 68.24mg이었고 오리나무는 glucose 162.22mg, arabinose 65.89mg을 함유(含有)하고 있었으며, xylose와 galactose도 검출(檢出)되었다. 5) 10개(個)의 균주(菌株) 중에 alcohol 효효력(醗酵力)이 왕성한 균주(菌株)는 Sacch. cerevisiae JAFM 101과 Sacch. cerevisiae var. ellipsoideus JAFM 125이었다. 6) 산(酸) 가수분해액(加水分解液)은 $CaCO_3$와 NaOH로 중화(中和)하는 것이 alcohol 생산(生産)과 효모생육(酵母生育)이 양호(良好)하였고 alcohol 생산(生産)은 pH 4.5~5.5, $30^{\circ}C$, 균주생육(菌株生育)에는 pH 5.0~6.0, $24^{\circ}C$에서 발효(醱酵)시키는 것이 좋았다. 7) Alcohol 생산(生産)에는 0.02%의 $(NH_2)_2CO$$(NH_4)_2SO_4$, 0.1%의 $KH_2PO_4$, 0.05%의 $MgSO_4$ 그 밖에 0.025%의 $CaCl_2$, 0.002%의 $MnCl_2$ 첨가(添加)가 효과적(効果的)이었고 효모증식(酵母增殖)에는 0.04~0.06%의 $(NH_2)_2CO$$(NH_4)_2SO_4$, 0.2%의 $K_2HPO_4$$K_3PO_4$, 0.05%의 $MgSO_4$ 그 밖에 0.025%의 $CaCl_2$, 0.002%의 NaCl 첨가(添加)가 효과적(効果的)이다. 8) 여러 가지 vitamin 중에서 alcohol 생산(生産)은 pyridoxine과 riboflavin, 효모증식(酵母增殖)에는 thiamin과 Ca-pantothenate, biotin과 inositol의 첨가(添加)가 좋았고 tannin과 furfural은 0.01% 농도(濃度)에서 alcohol 생산(生産)이 오히려 증가(增加)하였으며 그 이상(以上)의 농도(濃度)에서는 저해(沮害)를 받았다. 9) 발효액(醱酵液) 100ml에서 소나무는 2.201~2.275ml의 alcohol과 168~228mg의 효모(酵母)가 생산(生産)되었고 잔류당(殘溜糖)은 0.55~0.60g이었다. 오리나무는 2.075~2.125ml의 alcohol과 208~256mg의 효모(酵母)를 생산(生産)했으며 잔류당(殘溜糖)은 0.60~0.65g이었고 pH는 3.3~3.6으로 변화(變化)했다. 10) Trichoderma viride JJK107을 섬유소(纖維素) 분해력(分解力)이 강한 균주(菌株)로서 선정(選定)하여 동정(同定)하였다. 11) 효소(酵素) 생산조건(生産條件)으로 CMCase는 pH 6.0, $30^{\circ}C$, xylanase는 pH 5.0, $35^{\circ}C$에서 5일간 배양(培養)할 때 최고(最高)의 효소생산(酵素生産)을 나타냈고 효소작용(酵素作用)의 최적조건(最適條件)은 CMCase는 pH 4.5, $50^{\circ}C$, xylanase는 pH 4.5, $40^{\circ}C$에서 최고(最高)의 활성도(活性度)를 보였다. 12) 목분(木粉)을 peracetic acid로 탈(脫) lignin하고 효소(酵素) 가수분해(加水分解)하여 발효(醱酵)시킬 때가 alcohol 생산(生産)이 좋았으며 peracetic acid 첨가비(添加比)는 10배량(倍量) 이도(移度) 첨가(添加)하는 것이 좋았다. 13) 발효(醱酵)에 있어서 본분(本粉)과 밀기울 Koji의 혼합비율(混合比率)은 10:8일 때에 alcohol 생산(生産)이 좋았고 본분(本粉) 10g에서 소나무 2.01~2.14ml, 오리나무는 2.11~2.20ml의 alcohol을 생산(生産)하였다.

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순수 섬유소에 대한 고농도 당화공정의 동력학적 모사 (Kinetic Modeling of the Enzymatic Hydrolysis of $\alpha$-Cellulose at High Sugar Concentration)

  • 오경근;정용섭홍석인
    • KSBB Journal
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    • 제11권2호
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    • pp.151-158
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    • 1996
  • 섬유소는 효소에 의한 가수분해에 의하여 유용한 화학물질이냐 연료 등으로 전환될 수 있다. 그러나 효소가 온도나 전단응력에 의해 쉽게 비활성화 되고 생성물인 당에 의한 억제 효과가 심각하기 때문에 효과적인 당화공정이 이루어지지 못하는 실정이다. 본 실험에서는 섬유소 가수분해에서의 두 효소, 즉 셀룰라아제 와 ${\beta}$-glucosidase의 통력학적 특정틀 을 이해하고, 생성물 억제영향 빛 효소의 비활성화 를 관찰하여, 섬유소의 고농도 당화 공정에 적용가 능한 통력학적 이론을 규명하고자 하였다. 셀룰라아제 벚 ${\beta}$-glucosidase는 다양한 통력학적 특정들을 보였으며, 반응기내에 5gN 의 포도당이 존재하여도 $\beta$glucosidase의 역가가 70% 이상 감소하는 것으로 나타나, 포도탕에 의한 ${\beta}$-glucosi­d dase의 억 제 영향이 가장 심각한 것으로 나타났다. 또한 셀로바이오스의 농도가 109/p 일때 역시 셀롤 라야제의 역가가 약 70% 감소하였다. ${\beta}$-glucosi dase의 경우 셀룰라아제와 비교하여 약 1.6배 정도 비활성화에 더 민강한 것으로 밝혀졌다. 당화 공정 모사 결과는 대체척으로 신뢰할 수 있는 범위의 결 과를 얻었으며, 가수분해가 진행되는동안 실험결과 와 모사에 의한 계산값은 잘 일치하였다.

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제주도 토양으로부터 자일란 분해 Streptomyces atrovirens subspecies WJ-2 동정 및 효소의 생화학적 특성 규명 (Identification and Biochemical Characterization of a New Xylan-degrading Streptomyces atrovirens Subspecies WJ-2 Isolated from Soil of Jeju Island in Korea)

  • 김다솜;배창환;여주홍;지원재
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제44권4호
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    • pp.512-521
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    • 2016
  • 제주도에서 채집된 토양시료로부터 xylanase 활성을 나타내는 균주를 분리하여 WJ-2로 명명하였다. 균주 WJ-2의 16S rRNA 유전자 염기서열을 결정하여 이를 토대로 상동성을 검색한 결과, Streptomyces 속의 균주들과 높은 염기서열 상동성을 보였다. 16S rRNA 유전자 염기서열을 토대로하는 neighbor-joining 계통수를 제작하여 Streptomyces atrovirens와 가장 높은 계통발생적 연관성이 갖고 있는 것을 밝혔다. 또한 DNA-DNA hybridization 분석을 통하여 Streptomyces atrovirens의 신규한 아종임을 증명하였다. 균주 WJ-의 게놈내 GC 농도는 73.98 mol%이었으며, 주요 세포벽 지방산으로 anteiso-$C_{15:0}$ (36.19%)을 함유하고 있었다. 균주 WJ-2의 성장 및 xylanase 생산은 배지내에 질소원으로 soytone과 탄소원으로 xylan을 첨가하였을 때 급격히 증가되는 것을 확인하였다. 액체배양액으로부터 준비된 조효소의 xylanase 활성은 pH 7.0과 $55^{\circ}C$에서 가장 높게 나타났다. Thin layer chromatography (TLC) 분석을 통하여 균주 WJ-2의 조효소는 xylan을 분해하여 최종분해산물로서 xylobiose와 xylotriose 생산하는 효소임을 확인하였다.

혼효림으로부터 셀룰로오스분해 박테리아 분리 및 효소학적 특성규명 (Isolation and characterization of cellulolytic bacteria, Bacillus sp. EFL1, EFL2, and EFP3 from the mixed forest)

  • 박화랑;오기철;김봉규
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제61권1호
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    • pp.59-67
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    • 2018
  • 본 연구는 경상남도 산청군 소재 경남과학기술대학교 학술림에서 채취한 토양으로부터 CMCase와 xylanase를 생산하는 3개의 Bacillus종을 분리하였다. API kit 분석과 16S rRNA 유전자 염기서열 분석을 통해 3개의 균 모두 Bacillus종에 속하였으며, Bacillus sp. EFL1, EFL2, EFP3로 명명하였다. Bacillus sp. EFL1, EFL2, EFP3의 최적 생장온도는 $37^{\circ}C$였으며, CMCase와 xylanase의 활성은 배양 후 12시간에 최고에 달하였다. Bacillus sp. EFL1의 CMCase 효소활성의 최적온도는 $50^{\circ}C$, pH는 5.0이었고, xylanase 효소활성의 최적온도는 $50^{\circ}C$, pH 6.0이었다. Bacillus sp. EFL2의 CMCase활성의 최적온도는 $60^{\circ}C$, pH는 5.0이었고, xylanase 효소활성의 최적온도는 $60^{\circ}C$였고, pH 3.0-9.0까지 비교적 높은 활성을 보였다. Bacillus sp. EFP3의 CMCase의 최적온도는 $50^{\circ}C$, pH는 5.0이었고, xylanase의 최적온도는 $50^{\circ}C$, pH 4.0이었다. Bacillus sp. EFL1, EFL2, EFP3의 CMCase는 모두 온도안정성이 낮았다. 또한 Bacillus sp. EFL1과 EFP3의 xylanase 역시 온도안정성이 낮았지만, Bacillus sp. EFL2의 xylanase는 온도안정성이 높았다.

생마 저온부패 원인세균의 분리 및 부패균의 특성 (Isolation and Characterization of Yam-Putrefactive Psychrotrophic Bacteria from Rotted Yam)

  • 류희영;김영숙;박상조;이봉호;권순태;손호용
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.109-114
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    • 2006
  • 본 연구는 부패 생마로부터 저온성 부패균을 분리, 동정하고 분리균의 생육특성과 다양한 효소의 부패관련성을 조사하여, 생마 저온 장기저장 및 생마 가공식품 개발을 위한 기초자료를 제시할 목적으로 수행되었다. 저온 장기저장중의 부패생마로부터 서로 다른 13종의 저온세균을 분리, 동정하였으며, 다양한 온도에서 생마 절편을 이용한 부패력 측정 결과 분리균주 중 YAM-10및 YAM-12균주가 저온부패에 직접적으로 관련됨을 확인하였으며, 이들은 각각 Pseudomonas cepacia 및 Pseudomonas rhodesiae 동정되었다. 이들 균주는 20$^{\circ}C$에서도 우수한 amylase, CMCase, xylanase 활성을 나타내었으며 , 특히 amylase 활성은 생마 부패에 중요한 역할을 하는 것으로 판단되었다. YAM-10 및 YAM-12균주는 양파절편을 부패시키지는 못하였으며, 4$\sim$12$^{\circ}C$의 온도에서도 생육가능하며, pH 5 이하 및 pH 10 이상에서는 생육이 급격히 억제되었다. 현재 생마의 저온 장기저장 및 부패억제를 위한 저온성 Pseudomonas sp.의 제어와 생마부패에 관련되는 효소들의 특성과 저해에 대한 연구 및 저장성, 관능성이 강화된 산장, 염장 등을 통한 생마 가공식품 개발이 진행 중이다.