• 한국축산식품학회지
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• 제22권3호
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• pp.259-266
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• 2002

본 연구는 토양으로부터 egg shell membrane(ESM)을 분해하는 미생물 strain 109를 분리 동정하였으며, 분리균이 생성한 keratinase를 정제하고 그 특성을 확인하였다. Strain 109는 16S rDNA 결과 99.9%의 상동성을 가지고 Bacillus licheniformis로 확인되었고, 3% ESM을 함유한 Nitrobacter 203배지에서 B. licheniformis 109를 접종하여 1주일간 배양하였을 때 ESM의 분해율은 약 15%였다. E. licheniformis 109가 생성한 keratinase를 정제하여 SDS-PA-GE로 분자량을 측정한 결과 약 65,000 Dalton이었으며 0.1% gelatin이 함유된 SDS-PAGE에 의해 효소 활력을 확인할 수 있었다. 정제한 keratinase의 PH에 따른 활성과 안정성은 pH 9.0에서 활성이 가장 높았으며 pH 9.0이상에서 안정하였다. 또한, 5$0^{\circ}C$에서 효소활성이 가장 높았으며 온도 안정성은 2$0^{\circ}C$에서 5$0^{\circ}C$까지 안정하였고, 7$0^{\circ}C$ 이상에서는 약 50%의 활력을 상실하였다. keratinase 활성에 금속 이온이 미치는 영향은 CuCl2와 ZnCl2에 의해 약 50% 정도가 저해되었으나 FeSO4에 의해서는 1mM일 때 약 11%, 10mM일 때 약 33%가 증가하였다. 그리고 PMSF에 의해 효소활성이 저해되는 것으로 나타나 B. licheniformis 109로부터 정제한 keratinase는 serine-protease로 사료된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권10호
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• pp.1554-1560
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• 2006

A Gram-positive, aerobic or facultative anaerobic, non motile, endospore-forming bacterial strain, designated Gsoil $114^T$, was isolated from a soil sample of a ginseng field in Pocheon Province (South Korea), and was characterized taxonomically by using a polyphasic approach. It grew well on nutrient agar medium and utilized a limited number of organic substrates as sole carbon sources, including D-xylose and some other carbohydrates, but did not utilize L-amino acids and organic acids. The isolate was positive for oxidase test but negative for catalase, and negative for degradation of macromolecules such as starch, cellulose, xylan, casein, chitin, and DNA. The G+C content of the genomic DNA was 41.8 mol%. The predominant isoprenoid quinone was menaquinone 7 (MK-7). The major fatty acids were $anteiso-C_{15:0}$ (32.1%), $iso-C_{15:0}$ (30.5%), and $anteiso-C_{17:0}$ (30.2%). Comparative 16S rRNA gene sequence analysis showed that strain Gsoil $114^T$ fell within the radiation of the cluster comprising Bacillus species and joined Bacillus shackletonii LMG $18435^T$ with a bootstrap value of 95%. The highest 16S rRNA gene sequence similarities were found with Bacillus shackletonii LMG $18435^T$ (97.6%), Bacillus acidicola DSM $14745^T$ (96.9%), Bacillus sporothermodurans DSM $10599^T$ (96.5%), and Bacillus oleronius DSM $9356^T$ (96.5%). The phylogenetic distance from any other validly described species within the genus Bacillus was less than 96%. DNA-DNA hybridization experiments showed that the DNA-similarities between strain Gsoil $114^T$ and closest phylogenetic neighbors were less than 39%. On the basis of its phenotypic properties and phylogenetic distinctiveness, strain Gsoil $114^T$ (=KCTC $13944^T$=DSMZ $18134^T$) was classified in the genus Bacillus as the type strain of a novel species, for which the name Bacillus ginsengihumi sp. nov. is proposed.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제33권1호통권129호
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• pp.77-86
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• 2005

표고버섯 폐골목의 대체에너지 자원으로서의 가능성을 살펴보기 위하여 폐골목을 사용연수별로 구분하고 동일 수종의 정상재와 함께 화학적, 물리적 성상을 비교, 조사하였다. 또한 폐골목에 잔존하는 효소에 의한 전처리 효과를 살펴보기 위하여 기존의 전처리 방법인 폭쇄처리법과 비교하였다. 사용연수에 따른 화학적 성상의 변화는 회분, 수용성 추출물, alkali 추출물, 유기용매 추출물 함량 모두 뚜렷한 경향을 나타내진 않았지만 균주를 접종한 직후 폐골목에서 정상재보다 높은 함량을 나타내었다. Holocellulose 함량은 큰 폭으로 감소하였고 다른 주성분인 lignin 함량은 균주 접종 전후에 큰 변화를 보여주지 않았지만 cellulose 함량이 큰 폭으로 감소한 것을 고려하면 균주에 의해 상당량의 lignin 분해가 진행되었다. 부후정도는 균주 접종 후 점차 증가하는 모습을 보였지만, 결정화도는 급격히 감소하였다. 폭쇄처리에 의한 화학적, 물리적 성상의 변화로서 수용성 추출물, alkali 추출물, 유기용매 추출물 함량은 큰 폭으로 증가하였고, holocellulose 함량도 소폭 상승하였지만 lignin 함량은 특별한 경향을 나타내지 않았다. 그러나 다른 추출물의 함량이 급격히 증가한 것을 고려하면 holocellulose와 lignin 모두 감소하였다고 생각된다. 폭쇄처리에 의한 결정화도의 감소는 균주 접종 후의 감소폭과 비슷한 결과를 나타내었고, 인위적으로 부후시킨 재료에 대한 lignin 함량은 폐골목의 함량보다 감소하여 잔존 효소에 의한 전처리 가능성을 나타내었다. 이상의 결과로 미루어 보아 폐골목은 대체에너지 자원으로서 충분한 가능성을 갖고 있다고 사료된다.

• Animal Bioscience
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• 제34권12호
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• pp.1940-1950
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• 2021

Objective: The objective of this study was to explore the effects of maize straw treated with calcium oxide (CaO) and various moisture, on the composition and molecular structure of the fiber, and gas production by fermentation in an in vitro rumen environment. Methods: The experiment used 4×3 Factorial treatment. Maize straws were treated with 4 concentrations of CaO (0%, 3%, 5%, and 7% of dry straw weight) and 3 moisture contents (40%, 50%, and 60%). Scanning electron microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy and X-ray fluorescence spectroscopy were employed to measure the surface texture, secondary molecular structure of carbohydrate, and calcium (Ca) content of the maize straw, respectively. The correlation of secondary molecular structures and fiber components of maize straw were analyzed by CORR procedure of SAS 9.2. In vitro rumen fermentation was performed for 6, 12, 24, 48, and 72 h to measure gas production. Results: Overall, the moisture factor had no obvious effect on the experimental results. Neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber, acid detergent lignin, hemicellulose and cellulose contents decreased (p<0.05) with increasing concentrations of CaO treatment. Surface and secondary molecular structure of maize straw were affected by various CaO and moisture treatments. NDF had positive correlation (p<0.01) with Cell-H (H, height), Cell-A (A, area), CHO-2-H. Hemicellulose had positive correlation (p<0.01) with Lignin-H, Lignin-A, Cell-H, Cell-A. Ca content of maize straw increased as the concentration of CaO was increased (p<0.01). Gas production was highest in the group treated with 7% CaO. Conclusion: CaO can adhere to the surface of the maize straw, and then improve the digestibility of the maize straw in ruminants by modifying the structure of lignocellulose and facilitating the maize straw for microbial degradation.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제30권4호
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• pp.8-16
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• 2002

본 연구는 자기가수분해전처리를 통하여 반응성이 높은 고순도 셀룰로오스기질을 제조하기 위하여 수행되었다. 공시재의 일반 화학조성은 일본잎갈나무와 신갈나무간에 큰 차이가 있음을 알 수 있었다. 추출물함량은 일본잎갈나무가 신갈나무보다 상당량 많았다. 특히 냉·온수 추출물함량은 2.5~3.5배 많았다. 이러한 추출물함량의 큰 차이는 일본잎갈나무에는 arabinogalactan이 많이 함유되어 있기 때문인 것으로 사료된다. 리그닌함량은 신갈나무가 잎갈나무바다 5% 정도 낮았으며, 그 대신 홀로셀룰로오스 및 펜토산함량이 각각3% 정도 높은 값으로 나타났다. 22 kg/cm² 수증기압력에서 5~60분간의 자기가수분해 전처리과정에서 glucose 함량에는 변화가 없었으나, hemicellulose 및 lignin 함량은 급력한 변화를 보였다. 전처리과정에서 가수분해물의 pH는 3까지 저하되었으며, 이러한 경향은 신갈나무 및 일본잎갈나무에서 동일하게 나타났다. Sodium chlorite 및 sulfite 혹은 bisulfite 전처리 후 자기가수분해가 리그닌함량이 낮은 고순도셀룰로오스기질의 제조에 효과적이었다. 특히 자기가수분해처리재를 알칼리 및 산소-알칼리 2단처리함으로서 0~0.2%의 리그닌함량을 가지는 고순도기질을 제조할 수 있었다.

• 유기물자원화
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• 제2권2호
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• pp.19-29
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• 1994

펄프 제지공장에서 다량으로 발생되는 제지슬럿지를 재활용하기 위한 한 방법으로 퇴비화를 시도하였으며, 이에 필요한 적절한 반응변수를 조사하기 위하여 소형반응조와 정체식 더미를 이용하여 실험을 수행하였다. 실험에 사용된 제지슬럿지의 성분분석 결과 pH가 7.1, C/N 비 28~30, 수분이 60~65% 정도로 퇴비화에 적정한 수준이었으며 수은, 카드뮴, 납 등 중금속은 전혀 검출되지 않았다. 공기공급량과 질소원량에 따른 $CO_2$ 방출량과 온도변화를 조사하였는데, 1시간 또는 2시간에 1분씩 강제송풍 (2리터/분)을 해준 경우 반응기에 넣고 60시간까지 $CO_2$ 방출량과 온도가 서서히 증가하였으나 그 이후로는 감소하기 시작하였다. 그러나, 30분 마다 1분씩 송풍을 하였을 때는 $CO_2$ 방출량은 바로 감소하기 시작하였고 온도는 24시간 후부터 떨어지기 시작하였다. $CO_2$ 방출량과 온도간의 상관관계를 구해보면 3처리 모두 고도의 정상관(r=0.802, 0.816, 0.985)을 보여 퇴비화가 미생물의 정상적인 활동에 의해 진행되고 있음을 알 수 있다. 그러나, 송풍간격을 4시간 또는 8시간에 1분씩으로 하였을 때는 $CO_2$ 방출량은 시간이 경과 할 수록 감소하였으나 온도는 전자의 경우 24시간까지 올라갔다가 감소하기 시작하였고 후자의 처리시에는 48시간까지 높아졌다가 떨어지기 시작하였다. $CO_2$ 방출량과 온도간의 상관관계는 r= -0.93으로 고도의 부상관을 보였다. 이것으로 보아 이 상태에서는 정상적인 호기적 조건에서의 미생물활동이 진행되지 않는것으로 생각되며, 산소부족에 의한 혐기성생물작용이 일어난 것으로 생각되었다. 요소 첨가량에 따른 퇴비화 진행정도를 보면 0.5%, 1.0% 요소용액 처리시 처리 1일 후까지 $CO_2$ 방출량과 온도가 증가하였다가 그 이후로는 감소하였으나, 2.0% 용액 처리시에는 48시간까지 증가하다가 감소하였다. 이 결과 역시 $CO_2$ 방출량과 온도와의 상관관계는 고도의 정상관을 보여 정상적인 미생물 분해 활동이 이루어지고 있음을 알 수 있었다. 100kg 의 제지슬럿지에 1% 요소용액을 살포하여 섞은뒤 static pile system으로 실내 공간에 쌓아두고 적절한 간격으로 뒤짚어 주면서 16일간 온도, pH, 및 미생물밀도, C/N 비 변화를 조사하였다. 처리후 3일까지 온도가 증가하여 $65^{\circ}C$에 도달하였고 그 이후로는 감소하여 16일째는 거의 외기온과 비슷하였다. pH는 초기에 7.5였으나 계속 증가하여 4일째에는 약 8.3으로 유지되었고 8일 이후 점차 감소하기 시작하였다. 퇴비화진행의 직접적인 지표로 중온성 및 고온성 미생물의 밀도는 초기에 중온성 미생물이 고온성 미생물에 비하여 높았으나 시간이 경과하면서 고온성 미생물의 밀도가 높아져 온도변화와 유사한 변화를 나타내었다. C/N 비는 처리전 약 30 이었으나 16일 후에는 약 20으로 감소하였다. 이상의 결과로 미루어 볼때 제지슬럿지는 그 발생원에 따라 약간씩 차이는 있겠지만 적당한 퇴비화 조건이 찾아지면 효율적으로 퇴비화 시킬 수 있을것으로 생각되었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제11권
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• pp.83-88
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• 1969

각지(各地)에서 수집(蒐集)한 토양(土壤), 퇴비(堆肥), 부후목(腐朽木) 고류(藁類) 및 초식동물(草食動物)의 분(糞)과 위내용물(胃內容物)을 시료(試料)로 하여 94주(株)의 cellualase 생성균(生成菌)을 분리(分離)하고, 이중(中) CMC분해력(分解力)이 비교적(比較的) 강(强)한 MC-9, MC-10, MC-53 및 MC-61의 4균주(菌株)를 선정(選定)하여 이들 균(菌)의 cellulase 생성(生成)에 대(對)한 최적배양조건(最適培養條件) 및 무기(無機), 유기물질(有機物質)의 첨가효과(添加效果)를 검토(檢討)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 선정(選定)한 4균주(菌株)의 cellulase 생산(生産)에 있어서의 최적(最適) 외적조건(外適條件)은 MC-9: pH 5.5, 온도(溫度) $35^{\circ}C$, 배양일수(培養日數) 5일(日) MC-10: $pH\;5.5{\sim}6.0$, 온도(溫度) $30^{\circ}C$, 배양일수(培養日數) 5일(日) MC-53 : pH3.5, 온도(溫度) $30^{\circ}C$, 배양일수(培養日數) 5일(日) MC-61 : $pH\;3.5{\sim}40$, 온도(溫度) $30{\sim}35^{\circ}C$, 배양일수(培養日數) 5일(日) 이었다. 2. 선정균주(選定菌株)의 cellulase 역가(力價)는 최적배양조건하(最適培養條件下)에서 MC-9 : CMC점도저하력(粘度低下力) 87.7%, CMC 당화력(糖化力) 3.20 glucose mg./국건물(麴乾物) gm./분(分) MC-10 : CMC점도저하력(粘度低下力) 82.9%, CMC 당화력(糖化力) 2.48 glucose mg./국건물(麴乾物) gm./분(分) MC-53 : CMC점도저하력(粘度低下力) 72.4%, CMC 당화력(糖化力) 1.76 glucose mg./국건물(麴乾物) gm./분(分) MC-61 : CMC점도저하력(粘度低下力) 87.1%, CMC 당화력(糖化力) 2.68 glucose mg./국건물(麴乾物) gm./분(分) 이었다. 3. 선정균(選定菌)을 밀기울 배양(培養)할 시(時)에 무기염류(無機鹽類) 첨가(添加)의 효과(效果)는 인정(認定)할 수 없었으며 유기물질(有機物質)로서 대두피(大豆皮)와 감귤피(柑橘皮)의 첨가(添加)는 $3{\sim}5%$의 CMC점도저하력(粘度低下力)을 향상(向上)시키는 효과(效果)를 보였다.