• KSBB Journal
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• 제23권6호
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• pp.504-508
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• 2008

국내산 라이밀을 이용한 바이오에탄올 생산을 위해 저온 전처리 공정을 도입하여 에탄올 생산성을 비교하였다. 라이밀의 경우 원료 특성상 증자 공정에서 점도 문제가 발생하는데, 이를 해결하기 위해 최적 전처리 조건을 탐색하였으며 이에 따른 에탄올 생산성을 비교하였다. 저온 조건과 점도 저하 효소를 사용함으로서 점도에 따른 발효 저해 현상 해결하였고 전처리 공정에 소요되는 전처리 공정비를 절감할 수 있었다. 또한 pH 조절(pH 4.5) 후 살균 처리 없이 바로 발효가 가능함을 확인할 수 있었다. 발효 초기 총당 함량은 $48{\pm}2.0\;g/L$이었으며, 발효 72시간 이후 에탄올 생성 농도는 $67.4{\pm}1.4\;g/L$, 톤당 에탄올 생산량은 410.9 L (dry base)로 효소 무첨가구보다 에탄올 농도와 톤당 수득량이 각각 15%, 20% 이상 증가하였다. 이와 같은 결과는 기존의 에탄올생산 공정과 비교하여 전처리 공정에 소요되는 시간을 30-50% 이상 줄일 수 있으며, 저온 공정에 따른 에너지 사용 절감 및 초기 시설 투자비를 줄일 수 있어 바이오에탄올 생산을 위한 대체 원료로 충분한 가능성을 보여 주었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권2호
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• pp.379-383
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• 2013

For the production of ethanol from freshwater cyanobacteria, a new pretreatment method using supercritical fluid was introduced. In this study, it was found that the supercritical fluid could penetrate inside the cell wall and help to liberate starch from cyanobacterial cells which resulted in the increase of the efficiency of ethanol production. For Microcystis aeruginosa, supercritical fluid pretreatment increased the amount of ethanol produced from cyanobacteria from 1.53 g/L to 2.66 g/L. For Anabaena variabilis, the amount of ethanol was increased from 1.25 g/L to 2.28 g/L. With use of supercritical fluid pretreatment, the efficiency of the process to obtain higher ethanol yields from freshwater cyanobacteria was improved upto 80%. The optimum temperature and pressure conditions for supercritical fluid pretreatment were determined as the temperature of $40^{\circ}C$ and the pressure of 120 atm. This study demonstrates the feasibility of using supercritical fluid pretreatment for ethanol production using freshwater cyanobacteria.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권7호
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• pp.1156-1162
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• 2010

During ethanol fermentation, bacterial strains may encounter various stresses, such as ethanol and acid shock, which adversely affect cell viability and the production of ethanol. Therefore, ethanologenic strains that tolerate abiotic stresses are highly desirable. Bacteria of the genus Deinococcus are extremely resistant to ionizing radiation, ultraviolet light, and desiccation, and therefore constitute an important pool of extreme resistance genes. The irrE gene encodes a general switch responsible for the extreme radioresistance of D. radiodurans. Here, we present evidence that IrrE, acting as a global regulator, confers high stress tolerance to a Zymomonas mobilis strain. Expression of the gene protected Z. mobilis cells against ethanol, acid, osmotic, and thermal shocks. It also markedly improved cell viability, the expression levels and enzyme activities of pyruvate decarboxylase and alcohol dehydrogenase, and the production of ethanol under both ethanol and acid stresses. These data suggest that irrE is a potentially promising gene for improving the abiotic stress tolerance of ethanologenic bacterial strains.

• 공업화학
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• 제31권4호
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• pp.423-428
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• 2020

이 연구에서는 합성가스를 유일한 탄소원으로 사용하는 Clostridium autoethanogenum 배양에서 배지 성분 중 금속이온의 농도가 균주 성장과 대사산물 생산에 미치는 영향을 조사하였다. C. autoethanogenum 배양에 사용되는 기본 배지구성 성분의 금속이온 종류 중 molybdenum, nickel, cobalt를 조사 대상으로 선정하여 이 성분들의 농도를 달리하였을 때 균주 성장과 에탄올, 아세트산 생산에 미치는 영향을 확인하였다. Molybdenum은 0, 0.001, 0.01, 0.1 g/L농도를 시험하였으며 0.001 g/L에서 에탄올 생산량이 약간 증가하는 경향을 보였지만 시험한 농도 범위 내에서 뚜렷한 영향이 관찰되지 않았다. Nickel은 0, 0.001, 0.01, 0.1 g/L의 농도 범위에서 균주 성장과 에탄올 생산에 미치는 영향을 관찰하였으며, 0.01 g/L 농도에서 에탄올 생산농도가 기본 배지 농도인 0.1 g/L에서보다 26% 증가되는 것을 확인하였다. Cobalt는 0, 0.018, 0.18, 1.8 g/L 농도 범위에서 균주 성장과 에탄올 생산에 미치는 영향을 분석하였으며, 기본 배지 조건인 0.18 g/L의 이상의 농도에서는 균주 성장이 약간 저해되는 현상이 관찰되었다. 결과적으로 연구에 사용된 세 가지 금속이온 성분 중 cobalt는 배지 내 성분 농도에 따른 에탄올 생산농도 향상을 이루지 못하였으나, molybdenum, nickel은 기본 배지 내 일반적인 농도의 1/10을 사용함으로써 에탄올 생산농도 향상을 이룰 수 있었다.

• 공업화학
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• 제29권4호
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• pp.419-424
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• 2018

무기탄소원으로부터 에탄올을 생산하는 acetogenic 박테리아인 Clostridium ljungdahlii 발효공정에서 배양 배지 조성에 따른 영향을 분석하여 균주 성장과 에탄올 생산 향상을 시도하였다. 균주 성장 및 에탄올 생산에 영향을 줄 수 있는 배지 구성성분으로 yeast extract, fructose, $NH_4Cl$, $K_2HPO_4$를 선정하였다. Yeast extract 농도가 증가할수록 균주 성장과 에탄올 생산이 증가하였으며 에탄올 비생산성은 yeast extract 기본 배지 농도보다 낮은 0.05 g/L에서 가장 높았다. Fructose 농도가 증가할수록 균주 성장은 증가하였지만 5 g/L을 초과하는 fructose 투입은 에탄올 생산을 감소시켰다. Yeast extract 5 g/L인 조건에서 fructose 5 g/L와 넣었을 때 에탄올 생산농도가 0.297 g/L로 가장 높았으나, fructose를 넣지 않았을 때 매우 낮은 균주 농도로 인해 에탄올 비생산성은 0.281 g/g DCW로 높았다. $NH_4Cl$은 균주 성장이나 에탄올 생산은 큰 차이를 보이지 않았으며 30 g/L 이상 과다 투입하면 성장저해가 나타났다. $K_2HPO_4$에 대해서는 농도가 증가할수록 균주 성장과 에탄올 생산이 모두 증가하였다. $NH_4Cl$과 $K_2HPO_4$를 사용한 경우 에탄올 비생산성은 yeast extract를 적게 사용한 경우 크게 나타났다.

• 공업화학
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• 제30권6호
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• pp.681-686
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• 2019

이 연구에서는 합성가스를 기질로 사용하는 Clostridium autoethanogenum 배양 공정에서 에탄올 생산성 향상을 위하여 배지 성분의 농도가 균주 성장과 에탄올 생산에 미치는 영향을 조사하였다. C. autoethanogenum 배양에 사용되는 기본 배지 구성 성분 중 비타민 종류인 D-Ca-pantothenate, vitamin B₁₂와 황 공급원인 sodium sulfide를 조사 대상 성분으로 선정하여 이 성분들의 농도를 달리하였을 때 균주 성장과 에탄올 생산에 미치는 영향을 확인하였다. D-Ca-pantothenate는 0.5, 5, 50, 500 mg/L 농도를 시험하였으며 0.5 mg/L에서 에탄올 생산량이 약간 증가하는 경향을 보였지만 시험한 농도 범위에서 균주의 성장이나 에탄올 생산에 대한 주목할 만한 영향은 관찰되지 않았다. Vitamin B₁₂는 0.1, 1.0, 10, 100 mg/L의 농도범위에서 균주 성장과 에탄올 생산에 미치는 영향을 관찰하였으며, 0.1 mg/L 농도에서 에탄올 생산농도가 일반적 기본배지 농도인 10 mg/L에서보다 245% 증가되는 것을 확인하였다. Sodium sulfide는 0.5, 5, 10 g/L 농도범위에서 균주 성장과 에탄올 생산에 미치는 영향을 분석하였으며, 기본배지의 사용농도인 0.5 g/L을 초과하여 과잉 공급하였을 때, 균주 성장 저해 현상이 관찰되었다. 결과적으로 연구에 사용된 세 가지 배지 성분 중, D-Ca-pantothenate와 sodium sulfide는 배지 내 성분 농도에 따른 에탄올 생산농도 향상을 이루지 못하였으나, vitamin B₁₂는 기본 배지 내 일반적인 농도의 1/100을 사용함으로써 에탄올 생산농도 향상을 이룰 수 있었다.

• KSBB Journal
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• 제26권4호
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• pp.328-332
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• 2011

Ethanol production using glycerol as a carbon source was performed by Enterobacter aerogenes immobilized on calcium alginate beads. To improve the ethanol production, the optimal conditions such as loading amount of immobilized cells and glycerol concentration were investigated. The optimal loading amount of immobilized cells and glycerol concentration were 10 mL of calcium alginate bead and 10 g/L, respectively. Consequently, glycerol consumption rate, ethanol concentration and yield were 0.32 g/$L{\cdot}h$, 3.38 g/L and 0.43 g/g on the batch production, respectively. Continuous production of ethanol was successfully achieved using two types of immobilized cell reactors (continuous stirred tank reactor and packed bed reactor) from 10 g/L of glycerol. In the continuous stirred tank reactor, glycerol consumption, ethanol concentration, specific productivity and yield were 9.8 g, 4.67 g/L, 1.17 g/$L{\cdot}h$, 0.48 g/g, respectively. The concentration of produced ethanol was 38-44% higher comparison to batch fermentation, and continuous stirred tank reactor showed better performance than packed bed reactor.

• 한국식품영양과학회지
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• 제25권4호
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• pp.708-714
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• 1996

호기성의 Rhizopus japonicus와 혐기성 Zymomonas mobilis로 구성된 혼합고정화 배양계(R-Z계)를 제조하고, 생전분으로부터 에탄올 생산에 응용하였다. R. japonicus를 고정화배양하므로서 액체배양에서 보다 2배 높은 glucose량을 얻었다. R-Z계의 에탄올 생산량은 1.67g/L(Yp/s, 0.094)이 었지만, 배양 24시간째부터 산소공급을 억제한 R-Z 24계에서는 6.54g/L(Yp/s, 0.38)의 에탄올을 얻어 대조구의 약 4배를 향상시켰다. 회분배양에서는 5%의 기질 농도가 적당하였으며, 생산된 에탄올은 15.02g/L(Yp/s, 0.36)이었다. 2% 기질을 5회 첨가한 유가배양에서는 2%기질의 회분배양과 동등한 수율인 0.38을 얻었다.

• Journal of Acupuncture Research
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• 제29권1호
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• pp.67-74
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• 2012

Objectives : The objective of this study is to study the effects of hot aqueous extract and ethanol extract from $Lonicera$ $japonica$ $Flos$ on nitric oxide(NO) and prostaglandin $E_2(PGE_2)$ production in macrophage. Methods : $Lonicera$ $japonica$ $Flos$ was extracted in two ways. One was extracted with distilled water(2L) for 4 h and the other one was extracted with 70% ethanol (2L) for 4h. The RAW 264.7 macrophage was subclutured. In order to evaluate cytotoxicity, MTT assay was performed. The concentrations of NO were measured by Griess assay. The concentrations of $PGE_2$ were measured by enzyme immunoassay. Results : 25, $125{\mu}g/m{\ell}$ hot aqueous extract from $Lonicera$ $japonica$ $Flos$ inhibited NO production in LPS-stimulated RAW 264.7 macrophages significantly. 25, 125, $625{\mu}g/m{\ell}$ ethanol extract from $Lonicera$ $japonica$ $Flos$ inhibited NO production in LPS-stimulated RAW 264.7 macrophages significantly. 150, $200{\mu}g/m{\ell}$ hot aqueous extract and ethanol extract from $Lonicera$ $japonica$ $Flos$ inhibited $PGE_2$production in LPS-stimulated RAW 264.7 macrophages significantly. Conclusions : This study suggests that hot aqueous extract and ethanol extract from $Lonicera$ $japonica$ $Flos$ suppress NO and $PGE_2$ production. So hot aqueous extract and ethanol extract from $Lonicera$ $japonica$ $Flos$ may have an anti-inflammation effect.

• KSBB Journal
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• 제10권4호
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• pp.370-373
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• 1995

S.cerevisiae에 의한 에딴올 발효에셔 생성되는 부산물 인 acetic acid, acetaldehyde, glycerol, lactic acid, formic acid가 세포성장과 에탄올 생성에 미치는 영향을 고찰하였다. Acetic acid와 acetaldehyde 를 발효액 내에 투입하였을 때, 세포생장은 저해되 었으나, 에탄올 생성은 증가되었다. 한편, glycerol 과 lactic acid는 세포성장과 에탄올 생산에 거의 영 향이 없었다. Acetic acid와 acetaldehyde는 비성장 속도를 줄임과 동시에 정체기를 늘염으로써 세포성장을 저해하였다. 에단올 수율은 첨가된 acetic acid 와 acetaldehyde 농도에 비례하여 증가하였고, acetic acid $3g/\ell$, acetaldehyde $2g/\ell$ 일 때, 최대가 되었다.