• 생명과학회지
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• 제17권12호
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• pp.1660-1668
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• 2007

비이온성 계면활성제(non-ionic surfactant: NIS) Tween 80의 첨가가 gas 발생량, 각종 기질의 건물 소화율, 섬유소 분해효소의 활력, 미생물 성장률 그리고 미생물의 기질 부착성에 미치는 영향을 규명하기 위하여 볏짚, 알팔파 건초, filter paper 그리고 톨페스큐 건초를 공시하여 in vitro시험을 수행하였다. NIS Tween 80을 0.05% (v/v) 수준으로 배지에 첨가하였을 때, in vitro 건물 소화율, cumulative gas 생성량, 미생물 성장량 그리고 섬유소 분해효소의 활력 등 조사항목 모두가 모든 공시된 기질에서 유의적 (P<0.05)으로 증가하였다. 볏짚, 알팔파 건초, filter paper 및 톨페스큐 건초로부터 발생된 in vitro 48시간 배양후의 가스량이 NIS의 첨가로 인하여 무처리구에 비하여 각각 274.8, 235.2, 231.1 및 719.5%가 유의적(P<0.05)으로 증가하였다. Tween 80을 0.05% 수준으로 알팔파 건초 기질에 첨가하여 배양 36시간 후에 섬유소 분해효소의 활력을 측정하였을 때, Avicelase의 경우는 무첨가구와 비교하여 변화가 없었지만 CMCase, xylanase 및 amylase의 활력은 무처리구에 비해 각각 38.1, 121.4 및 38.2%가 증가하였다. 이러한 결과들은 호기성 미생물에서와는 달리 Tween 80을 0.05% 수준으로 배지에 첨가하면 혐기성 미생물의 성장률을 감소시키지 않고 오히려 증가시키며 여러 종류의 섬유소 분해효소의 분비가 촉진될 수 있다는 것을 시사하는 것이다. 전자현미경(SEM) 관찰결과 NIS Tween 80의 첨가가 미생물의 기질 부착성을 증가시키지는 못하였다. 따라서 NIS Tween 80의 첨가로 가스발생량과 in vitro건물 소화율 그리고 섬유소 분해효소의 활력이 증가한 이유는 미생물의 기질 부착성 때문이 아니라는 것을 알 수 있다.. 결론적으로, 불감체중손실과 온열 생리 요인들 간에는 약한 상관이 존재했으나, 피험자들이 온열 쾌적을 유지하는 경우 착용한 의복 종류 및 노출 기온에 상관없이 불감체중손실량은 좁은 범위를 유지했다.것으로 판단된다.$4^{\circ}C$로 저장한 경우 치커리 고유의 초록색과 아삭한 조직감을 유지하고 있어 저온냉수 세척과 tray 포장이 세척 청경채의 선도 유지에 효과가 있는 것으로 나타났다.>$2.0{\sim}1459.4ppm(303.1{\pm}324.2)$으로 나타났다.다. 4. 이상의 결과를 바탕으로 위생교육 매뉴얼을 개발하였다. 위생교육 내용은 4가지 원칙 -개인위생확보, 교차오염방지, 시간온도관리, 냉장관리- 으로 구성하였고, 8영역으로 세분화하였다. 교육 설계방식은 강의식 교육을 위주로 하고, 주제별로, 실연식 교육, 시청각 교육, 토의식 교육을 위한 강의 자료를 마련하였다. 이상의 결과에서 보여 준 레스토랑에서 식중독 예방을 위한 위생관리 활동 내용으로 실천율이 낮은 활동을 규명하고 이 활동에 대한 지속적인 모니터링과 개선활동을 전개한다면 레스토랑의 식중독 예방에 크게 도움일 될 것으로 사료된다. 또한 본 연구에서 개발된 위생교육 자료를 활용한다면, 외식업체의 전반적인 위생수준을 향상시키고 식품의 안전성을 확보하는데 크게 기여할 것으로 기대된다. 최근에 외식업계에서 발생되고 있는 식중독 사고는 이상 기후의 영향이나 시설미비도 그 원인이겠지만, 무엇보다도 중요한 요인은 경영층의 위생에 관한 인식부족, 교육 프로그램의 부재로 사료된다. 그러므로 양적으로 과포화상태에 이르고 있는 외식업계의 질적인 향상을 위해서는 외식업체는 위생교육의 지속적인 실천과 모니터링을 강화하고, 그 결과를 인사고과시스템에 반영하는 통합적인 노력이 요구된다.야 하고, 검사관리를 통해 원재료와 최종제품의 안전성이 확보되어야 한다. 납품업체들의 검사관리 수행도를 높이기 위해서는 검사시설의 구비와 장비의

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권8호
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• pp.1255-1265
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• 2019

To investigate the diversity of gastrointestinal microflora and lignocellulose-degrading enzymes in wild Asian elephants, three of these animals living in the same group were selected for study from the Wild Elephant Valley in the Xishuangbanna Nature Reserve of Yunnan Province, China. Fresh fecal samples from the three wild Asian elephants were analyzed by metagenomic sequencing to study the diversity of their gastrointestinal microbes and cellulolytic enzymes. There were a high abundance of Firmicutes and a higher abundance of hemicellulose-degrading hydrolases than cellulose-degrading hydrolases in the wild Asian elephants. Furthermore, there were a high abundance and a rich diversity of carbohydrate active enzymes (CAZymes) obtained from the gene set annotation of the three samples, with the majority of them showing low identity with the CAZy database entry. About half of the CAZymes had no species source at the phylum or genus level. These indicated that the wild Asian elephants might possess greater ability to digest hemicellulose than cellulose to provide energy, and moreover, the gastrointestinal tracts of these pachyderms might be a potential source of novel efficient lignocellulose-degrading enzymes. Therefore, the exploitation and utilization of these enzyme resources could help us to alleviate the current energy crisis and ensure food security.

• 생명과학회지
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• 제17권7호통권87호
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• pp.983-989
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• 2007

Auxin, siderophore, 그리고 cellulase를 동시에 생산하는 생물방제균주 B. licheniformis Kll을 식물병원성진균을 대상으로 균사 성장억제능을 확인결과 6종의 식물병원성 진균에서 균사체 성장억제능을 확인하였으며, 그 중에서 토마토 시들음병을 유발하는 F. oxysporum(KACC 40037)에 가장 강력한 억제능을 나타내었다. 그리고 본 균주가 생산하는 항진균성 siderophore이외에 세포벽이 cellulose로 구성된 P. capsici의 cell wall을 분해하는 cellulase를 생산하는 것을 추가적으로 확인하였다. 뿐만아니라 B. licheniformis Kll은 nutrient broth(pH 8.0), $30{\circ}C$에서 96시간 배양시 토마토 시들음병에 대한 항진균 활성이 가장 높았고, 이는 cellulase의 활성과 sideropore의 최대 생산조건과는 상이하였다. 또한 탄소원과 질소원으로 starch와 urea를 각각 첨가시 항진균성 활성이 가장 높았고, 이 역시는 cellulase의 활성과 항진균성 siderophore의 최대 생산조건과 일치하지 않았다. 그리하여 본균주 B. licheniformis Kll은 식물성장촉진 물질은 auxin, 항진균성 siderophore와 cellulase를 생산함과 동시에 또 다른 강력한 항진균성 물질을 생산하는 것을 추가로 확인하였다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제10권6호
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• pp.482-493
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• 2005

Biomass is originally photosynthesized from inorgainic compounds such as $CO_2$, minerals, water and solar energy. Recent studies have shown that anaerobic bacteria have the ability to convert recalcitrant biomass such as cellullosic or chitinoic materials to useful compounds. The biomass containing agricultural waste, unutilized wood and other garbage is expected to utilize as feed, food and fuel by microbial degradation and other metabolic functions. In this study we isolated several anaerobic, cellulolytic and chitinolytic bacteria from rumen fluid, compost and soil to study their related enzymes and genes. The anaerobic and cellulolytic bacteria, Clostridium thermocellum, Clostridium stercorarium, and Clostridium josui, were isolated from compost and the chitinolytic Clostridium paraputrificum from beach soil and Ruminococcus albus was isolated from cow rumen. After isolation, novel cellulase and xylanase genes from these anaerobes were cloned and expressed in Escherichia coli. The properties of the cloned enzymes showed that some of them were the components of the enzyme (cellulase) complex, i.e., cellulosome, which is known to form complexes by binding cohesin domains on the cellulase integrating protein (Cip: or core protein) and dockerin domains on the enzymes. Several dockerin and cohesin polypeptides were independently produced by E. coli and their binding properties were specified with BIAcore by measuring surface plasmon resonance. Three pairs of cohesin-dockerin with differing binding specificities were selected. Two of their genes encoding their respective cohesin polypeptides were combined to one gene and expressed in E. coli as a chimeric core protein, on which two dockerin-dehydrogenase chimeras, the dockerin-formaldehyde dehydrogenase and the dockerin-NADH dehydrogenase are planning to bind for catalyzing $CO_2$ reduction to formic acid by feeding NADH. This reaction may represent a novel strategy for the reduction of the green house gases. Enzymes from the anaerobes were also expressed in tobacco and rice plants. The activity of a xylanase from C. stercorarium was detected in leaves, stems, and rice grain under the control of CaMV35S promoter. The digestibility of transgenic rice leaves in goat rumen was slightly accelerated. C. paraputrificum was found to solubilize shrimp shells and chitin to generate hydrogen gas. Hydrogen productivity (1.7 mol $H_2/mol$ glucos) of the organism was improved up to 1.8 times by additional expression of the own hydrogenase gene in C. paraputrficum using a modified vector of Clostridiu, perfringens. The hydrygen producing microflora from soil, garbage and dried pelletted garbage, known as refuse derived fuel(RDF), were also found to be effective in converting biomass waste to hydrogen gas.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제34권4호
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• pp.311-317
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• 2006

식물생육을 촉진하고 고추역병균을 방제하는 다기능 PGPR 균주 Bacillus subtilis AH18 항진균성 cellulase 유전자를 PCR을 이용해 pUC18과 재조합 후 E. coli DH5$\alpha$에 cloning하여 E. coli내에 발현시켰으며, 그 형질전환 균주를 E. coli DH5$\alpha$(pCM 41)이라 명명하였고, 발현된 cellulase를 ce/H라 하였다. E. coli DH5$\alpha$(pCM 41)의 inset 부위는 B. subtilis AH18의 1,582 bp 유전자를 포함하며 cellulase의 유전자는 1,524 bp로 508개의 amino acid가 암호화된 것으로 추정되었고, CMC를 함유한 SDS-PAGE의 방법으로 약 55 kDa의 분자량을 확인하였다. B. subtilis AH18이 가지는 ce/H는 3종의 대표적인 Bacillus spp.들의 cellulase 유전자의 DNA와 아미노산 배열이 98% 이상 유사하였으며, CMC(carboxymethyl-cellulose) 뿐만 아니라, 불용성 섬유소인 Avicel, filter paper(Whatman No. 1) 특히 고추역병균인 Phytophthora capsici의 건조 cell wall도 분해하였다. 또한 colH의 cellulase는 $50^{\circ}C$에서 효소활성이 가장 높았으며, 최적 pH는 pH 6.0이었다. 그리고 $AgNO_3$ 또는 $CoCl_2$ 첨가시 활성이 1.7배, 2배 정도 증가하였고 $HgC1_2$ 첨가시는 활성이 20%까지 떨어졌다. 또한 여러 화학 저해제들 중 Sodium azide 또는 Hydroxy urea는 효소 활성을 증가시켰으며, CDTA 또는 EDIA는 섬유소분해능을 감소시켰다. 이들의 결과는 고추역병균 P. capsici의 생육을 억제하는 B. subtilis AM18의 진균세포벽 용해성 cellula의 효소학적 특성을 구명한 것이라고 할 수 있다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제29권4호
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• pp.500-508
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• 2016

This study was conducted to investigate the effects of Momordica charantia saponin (MCS) on ruminal fermentation of maize stover and abundance of selected microbial populations in vitro. Five levels of MCS supplements (0, 0.01, 0.06, 0.30, 0.60 mg/mL) were tested. The pH, $NH_3-N$, and volatile fatty acid were measured at 6, 24, 48 h of in vitro mixed incubation fluids, whilst the selected microbial populations were determined at 6 and 24 h. The high dose of MCS increased the initial fractional rate of degradation at t-value = 0 ($FRD_0$) and the fractional rate of gas production (k), but decreased the theoretical maximum of gas production ($V_F$) and the half-life ($t_{0.5}$) compared with the control. The $NH_3-N$ concentration reached the lowest concentration with 0.01 mg MCS/mL at 6 h. The MSC inclusion increased (p<0.001) the molar proportion of butyrate, isovalerate at 24 h and 48 h, and the molar proportion of acetate at 24 h, but then decreased (p<0.05) them at 48 h. The molar proportion of valerate was increased (p<0.05) at 24 h. The acetate to propionate ratio (A/P; linear, p<0.01) was increased at 24 h, but reached the least value at the level of 0.30 mg/mL MCS. The MCS inclusion decreased (p<0.05) the molar proportion of propionate at 24 h and then increased it at 48 h. The concentration of total volatile fatty acid was decreased (p<0.001) at 24 h, but reached the greatest concentration at the level of 0.01 mg/mL and the least concentration at the level of 0.60 mg/mL. The relative abundance of Ruminococcus albus was increased at 6 h and 24 h, and the relative abundance of Fibrobacter succinogenes was the lowest (p<0.05) at 0.60 mg/mL at 6 h and 24 h. The relative abundance of Butyrivibrio fibrisolvens and fungus reached the greatest value (p<0.05) at low doses of MCS inclusion and the least value (p<0.05) at 0.60 mg/mL at 24 h. The present results demonstrates that a high level of MCS quickly inhibits in vitro fermentation of maize stover, while MCS at low doses has the ability to modulate the ruminal fermentation pattern by regulating the number of functional rumen microbes including cellulolytic bacteria and fungi populations, and may have potential as a feed additive applied in the diets of ruminants.

• Applied Biological Chemistry
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• 제27권
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• pp.29-46
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• 1984

속성수로서 현재까지 이용연이 그리 넓지 못한 활엽수(闊葉樹)를 이용(利用)한 당화액(糖化液)으로 단세포단백질(單細胞蛋白質) 생산(生産)에 의(依)한 사료화(飼料化) 전환(轉換)에 관(關)한 기초적(基礎的)인 몇가지 실험(實驗)을 한 결과(結果)는 아래와 같다. Aspergillus niger sm-10, Irpex lacteus, Tricoderma viride sm-6 3균주(菌株)의 셀룰라아제 역가(力價)를 비교(比較)해 본 결과(結果) Tricoderma viride sm­6 의 역가(力價)가 가장 높았으며, 이들을 combination하였을 때에는 상조에 의한 역가상승(力價上昇)(Synergistic effect)은 보이지 않았다. T. viride sm-6의 배양학적(培養學的)인 면을 살펴본 결과(結果) 밀기울배지에 질소원으로서 proteose peptone, 유도제 (inducer)로서 Tween 80, cellulose를 첨가(添加)했을때 역가증가(力價增加) 현상(現象)이 나타났으며 이와 같은 배지에서 배양시(培養時) C.M. Cellulose와 Filter paper 분해 효소역가(酵素力價)는 120hr에 최고에 도달(到澾)했다. 기질(基質)에 효소(酵素)를 반응(反應)시켜 당화액(糖化液)을 생성(生成)하는데 있어서 전처리(前處理)를 한 기질(基質)은 대조주에 비해 약 40%의 환원당 증가(增加)를 보였고, 또한 기질입자(基質粒子)가 작을수록 환원당 증가현상(增加現象)을 보였으며 글루코스 등의 당(糖)은 반응액중(反應液中) 적은 농도(濃度)에서도 커다란 feed back inhibition현상을 나타냈다. 기질(基質)을 rehydralysis시에는 약 31%의 환원당 전환율(轉換率)을 보였다. 이때 당화액(糖化液)을 정량해 본 결과(結果) glucose : xylose의 양이 1.77:1로서 glucose의 양이 많았다. 여기에 단세포(單細胞) 단백질(蛋白質)을 생산(生産)할 목적(目的)으로 부식토, 퇴비, 수액, 토양등의 42점의 시료로부터 xylose 자화성 효모(酵母) 13균주(菌株)를 선별하였으며 그때의 우수균주(優秀菌株)로서 3개균주(個菌株)를 선발(選拔)하였다. 이들 분리주의 배양학적(培養學的) 특징(特徵)을 살펴 본 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 분리주중(分離株中) CHS-2, CHS-3, ST-40, CHS -12, CHS-13 균주(菌株)가 당화액(糖化液)을 잘 자화함을 알았다. 2. 분리균주중(分離菌株中) CHS-13 균주(菌株)의 생육도(生育度)가 가장 양호하였으며 초기 최적 pH는 4.4이었으며 최적온도(最適溫度)는 $30^{\circ}C$이었다. 3. CHS-3 균주(菌株)의 specific growth rate는 $0.23\;h^{-1}$, generation time 은 3.01h이었다. 4. CHS -13균주(菌株)의 기질소비율(基質消費率)은 81%이었다. 5. CHS-13 균주(菌株)의 형태학적(形態學的) 배양학적(培養學的) 특성(特性)을 조사(調査)한 결과(結果) Candida guilliermondii var. guilliermondii 로 동정(同定)되었다. 6. CHS-13 균주(菌株)를 당화액(糖化液)에 배양(培養)시켰을 때 Lowry-protein 함량은 $0.72\;mg/m{\ell}$ 이었으며 , yeast extract 첨가(添加)하여 배양시(培養時)는 yeast extract 농도(濃度)가 증가(增加)함에 따라 단백질(蛋白質) 함량(含量)도 증가(增加)하였다. 7. CHS-13 균주(菌株)의 RNA 함량(含量)은 $4.92{\times}10^{-2 }\;mg/m{\ell}$이었으며 yeast extract 농도(濃度)가 증가(增加)함에 따라 증가(增加)하다가 농도(濃度) 0.2%에서 최대함량(最大含量)을 나타내고 그후는 감소(減少)하였다.