• 한국미생물·생명공학회지
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• 제16권6호
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• pp.450-456
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• 1988

대장균 변이주를 이용한 L-트립토판의 최적생산을 위해 목적산물의 생산과 유기산의 생성과의 상호관계를 조사한 결과 비 산생성속도(specific acid production rate)가 증가할수록 L-트립토판의 생산이 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 L-트립토판 발효시 산의 생성량을 줄이기 위해 조절식 유가배양법을 도입하였는데 이 배양공정에서는 배양액내의 용존산소농도에 따라 영양배지의 유가속도를 조절하는 방식을 사용하여 세포증식속도를 제한, 세포의 산소요구량이 공급량을 초과하지 않도록 하였다. 이러한 조절식 유가배양법으로 대장균 세포를 배양한 결과 기존의 유가배양식에 비해 비 산생성속도가 현저하게 감소하였으며 L-트립토판의 생산은 5배 정도나 증가되었다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제6권1호
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• pp.11-17
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• 2001

To enhance the productivity and activity of nitrile hydratase in Rhodococcus rhodochrous M33, a glucose-limited fed-batch culture was performed. In a fed-batch culture where the glucose was controlled at a limited level and cobalt was supplemented during the fermentation period, the cell mass and total activity of nitrile hydratase both increased 3.3-fold compared to that in the batch fermentation. The productivity of nitrile hydratase also increased 1.9-fold compared to that in the batch fermentation. The specific activity of nitrile hydratase in the whole cell preparation when using a fed-batch culture was 120 units/mg-DCW, which was similar to that in the batch culture.

• KSBB Journal
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• 제16권4호
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• pp.415-419
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• 2001

Bacillus subtilis WB700에서 P43 프로모터를 사용하여 staphylokinase를 생산하기 위하여 배지 최적화 및 회분식 배양과 유가식 배양 두가지 시스템을 비교하였다. 여러 가지 질소윈 중에서는 tryptone이 가장 좋은 질소원 이었으며, MSR 배지를 사용한 경우 tryptone 15 g/L일 경우에 최적조건임을 알아내었다. MSR 배지에시 포도당을 제한 기질로 사용할 경우는 5 g/L일 때가 SAK의 발현에 최적 조건이었다. MSR 배지를 기본으로 이용하여 포도당 공급을 조절함으로서 발효조 내의 DO를 30%로 유지한 결과 오히려 MSR 배지를 이용하여 회분식 발효를 한 경우보다 좋지 못한 결과를 얻었으며, 이는 B. subtilis 숙주의 영양요구적 특이성과 P43 promoter의 stress 발생시 주 발현되는 특성 등에 기인한 것이라고 사료된다. MSR 배지를 이용하여 회분식 발효를 하였을 때 SAK 활성은 2880 unit이었고, 이때 배지 내로 분비된 SAK 농도는 455 mg/L이었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제19권5호
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• pp.521-535
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• 1991

Cephalosporium 배양시 균체의 형태학적 측면을 고려한 cephalosporin C 생합성에 대한 모델식을 제안하였다. 제한기질로 glucose와 methionine을 고려한 double-substrate 모델을 설정하였는데 여기서 glucose는 균체의 증식 정도를, methionine은 균체의 증식속도를 제어하게 된다. Cephalosporin C의 생산은 균체의 형태학적 분화와 밀접한 관계가 있다. 한편 cephalosporin C의 생산성을 증대시키기 위해 모델식을 유가식 배양에 응용하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제11권5호
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• pp.739-748
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• 2001

A self-organizing fuzzy logic controller using a genetic algorithm is described, which controlled the glucose concentration for the enhancement of flavonoid production in a fed-batch cultivation of Scutellaria baicalensis G. plant cells. The substrate feeding strategy in a fed-batch culture was to increase the flavonoid production by using the proposed kinetic model. For the two-stage culture, the substrate feeding strategy consisted of a first period with 28 g/I of glucose to promote cell growth, followed by a second period with 5 g/I of glucose to promote flavonoid production. A simple fuzzy logic controller and the self-organizing fuzzy logic controller using a genetic algorithm was constructed to control the glucose concentration in a fed-batch culture. The designed fuzzy logic controllers were applied to maintain the glucose concentration at given set-points of the two-stage culture in fed-batch cultivation. The experimental results showed that the self-organizing fuzzy logic controller improved the controller\`s performance, compared with that of the simple fuzzy logic controller. The specific production yield and productivity of flavonoids in the two-stage culture were higher than those in the batch culture.

• KSBB Journal
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• 제6권4호
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• pp.389-394
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• 1991

Emulsan is an extracellular emulsifying agent produced by the hydrocarbon-degrading Acinetobacter species RAG-1. In this study emulsan production of Acinetobacter calcpaceticus RAG-1 was investigated under various culture modes such as batch, fed-batch, membrane cell recycle, and continuous culture. The productions of emulsan under both ethanol-sufficient fed-batch and membrane cell recycle cultures were all 15.0U/ml, which was 53% increase in emulsan activity compared to that of pH controlled batch culture. Emulsan production was found to be strongly dependent on the residual ethanol concentration. In continuous culture the emulsan productivity increased with dilution rate.

• KSBB Journal
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• 제14권3호
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• pp.284-290
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• 1999

우수한 셀룰로오스 생산 균주인 Acetobacter xylinum BRC5의 교반배양에 의한 셀룰로오스 생산성을 향상시키기 위하여 fed-batch 배양을 하였으며, 기질공급속도, 기질 공급량 및 용존 산소의 영향을 검토하였다. 초기 glucose 양을 변화시켜 회분배양하였을 때 glucose 농도가 10 및 20 g/L인 경우 셀룰로오스 생산량은 각각 2.05와 4.10 g/L이였으며 glucose에 대한 셀룰로오스 수율 (Yp/s)은 0.21이었다. 초기 glucose 농도 40g/L일 때 셀룰로오스 수율을 향상시키기 위해서 초기 glucose 농도 20 g/L에서 회분배양을 시작하여 glucose가 gluconic acid로 완전히 전환된 시점부터 추가적으로 glucose를 공급하여 fed-batch 배양기간에 glucose 공급속도는 셀룰로오스 생산성에 큰 영향을 미쳐 20g/L의 glucose를 2.22 g/L.h의 속도로 9시간 첨가하여 fed-batch 배양한 결과 셀룰로오스 생성량이 10 g/L로 가장 우수하여 초기 glucose 농도 20 g/L로 회분배양하였을 때 비하여 약 2배 증가하였으며, $Y_{P/S}$도 0.26으로 현저히 향상되었다. 또한 동일조건으로 fed-batch 배양하면서 glucose 공급량을 증가시켜 40g/L의 glucose를 추가적으로 첨가한 경우 셀룰로오스 생산량은 10.7g/L는 거의 증가되지 않았으며, $Y_{P/S}$가 0.18로 감소하였다. 이는 셀룰로오스 농도가 증가함에 따라 산소 공급이 부족하기 때문이므로 용존산소(DOT)를 2~15% 포화범위에서 조절하여 fed-batch 배양했을 때 DOT를 10% 수준으로 유지하면서 fed-batch 배양기간에 40g/L의 glucose를 추가공급 했을 때 셀룰로오스 생성량은 15.3 g/L로 증가되었고 이때 $Y_{P/S}$는 0.26로 향상되었다. 이는 DO를 제어하지 않는 경우에 비하여 셀룰로오스 생성량이 1.5배 증가한 결과이다.

• KSBB Journal
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• 제18권2호
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• pp.155-160
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• 2003

Streptoverticillium morbaraene로부터 미생물 유래 transglutaminase 생산을 위하여 최적의 용존산소 농도를 구명하였다. 용존산소는 용존산소 농도 자동 조절 시스템에 의해 조절되었다. 발효 중 용존산소 농도 조절을 위하여 통기속도는 0.3-3.9 L/min, 교반속도는 260-360 rpm으로 각각 범위를 설정하였다. 용존산소 농도를 조절한 다양한 회분식 배양에서 용존산소가 20%일 때 최대 미생물유래 transgiutaminase 생산이 가능하였다. 최분배양에서 용존산소 농도를 20%로 조절한 경우 미생물유래 transglutaminase 생산은 2.12 U/mL이었고, 용존산소를 조절하지 않은 회분식 배양의 미생물유래 transglutaminase 생산보다 1.1배 향상되었다. 역시 가장 높은 미생물유래 transglutaminase 생산은 용존산소를 20%로 조절한 유가식 배양에서 가능하였으며, 용존산소를 조절하지 않은 회분식 배양의 미생물유래 transglutaminase 생산에 비교해서 1.3배 증가하였다. 최대 건조균체량과 미생물유래 transglutaminase 생산은 각각 13.2 g/L와 2.6 U/mL이었다. 용존산소를 20%로 용존산소 농도 자동 조절 시스템에 의해 조절한 유가식 배양은 미생물유래 transgiutaminase 생산에 적절하였으며 다른 미생물 배양에도 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제1권1호
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• pp.22-25
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• 1996

An Exponetial feeding strategy has been frequently used in fed-batch fermentation of recombinant E. coli. In this feeding scheme, growth yield and initial cell concentration, which can be erroneously determined, are needed to calculate the feed rate for controlling specific growth rate at the set point. The effect of the incorrect growth yield and initial cell concentration on the control of the specific growth rate was theoretically analyzed. Insignificance of the correctness of those parameters for the control of the specific growth rate was shown theoretically and experimentally.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제11권2호
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• pp.229-233
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• 2001

Trichoderma reesei Rut C-30 produced high levels of ${\beta}$-glucosidase, endo-${\beta}$-glucosidase, endo-${\beta}$-1,4-glucanase, and exo-${\beta}$-1,4-glucanase. In pilot-scale production (50-1 fermentor), productivity and yield of CMCase (carborymethyl cellulose) and FPase (filter paper activity) were 273 U/ml and 35 U/ml, and 162 FPU/l.h and 437 FPU/g, respectively. The fed-batch techniques were used to improve enzyme activities with constant cell concentration. The acidity was an important parameter and controlled at pH 3.9 and 5.0 by automatic addition of ammonium hydroxide. Cellulase powder was prepared by ammonium sulfate precipitation and its CMCase and FPase activities were 3,631 U/g and 407 U/g, respectively.