• 제목/요약/키워드: Jar fermentor

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Fomitella fraxinea에 의한 Laccase의 대량생산 (Production of Laccase by Fomitella fraxinea)

  • 윤재돈;이종숙;이경아;정민욱;하효철;이재성
    • 한국균학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.181-186
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    • 2003
  • 담자균류 80여종에서 laccase 고생산 균주(Fomitella fraxinea; 장수버섯)를 선발하고, F. fraxinea를 이용한 리그닌 분해효소의 생산 및 효소의 대량생산 조건을 검토하였다. 먼저 배지 조성에 따른 생산성을 조사한 결과 Cu등의 무기물의 첨가 유무에 따라 생산되는 효소가 달랐다. 무기물이 첨가되지 않은 배지(Medium I)에서는 manganese peroxidase가 생산되었고, 무기물이 첨가된 배지(Medium II)에서는 laccase가 생산되었는데 플라스크 배양 18일째에는 5.43 U/ml, 20일째에는 5.56 U/ml의 효소활성이 나타났다. 배양방법에서 영양이 충분한 조건에서는 정치배양보다는 진탕배양(120 rpm)에서 효소의 활성이 높았다. 이 균주를 이용한 laccase 대량생산 실험에는 jar fermentor, balloon type bioreactor, air-sparging fermentor를 이용하였다. laccase는 jar fermentor와 air-sparging formentor에서 3,540 U/ml(8일), 3,100 U/ml(6일)의 생산성을 나타내었다. Balloon type bioreactor는 균사의 생장은 좋았지만 효소는 생산되지 않았다. F. fraxinea를 사용하여 air-sparging fermentor로 scale up하여 laccase의 대량생산을 할 수 있다고 판단된다.

Jar Fermentor에서 생산된 치자 생물변환 색소의 특성 및 안정성 (Characterization and Stability of Gardenia Jasminoides Biotransformed Pigment Produced in Jar Fermentor)

  • 김선재;장홍기
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.880-884
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    • 2005
  • 치자황색소로부터 생물변환색소를 생산하기 위하여 Gram 양성 세균 7종, Gram 음성세균 4종, 효모 2종 등 총 13종의 미생물을 jar fermentor에서 배양하고 치자황색소를 첨가한 후 7일간 생물변환된 색소의 색가에 대해 조사한 결과,S. mutans MK-34에 의해 변환된 색소의 색가가 가장 높았다. 치자황색소가 jar fermentor 안에서 S. mutans MK-34에 의한 변환의 특징은 588 nm에서 새로운 흡수극대가 나타나며, 흡광도값은 배양시간이 경과함에 따라 증가하였다 S. mutans에 의한 생물변환 색소를 대상으로 광 및 온도에 대한 안정성 조사에서 치자황색소에 비해 생물변환 색소가 일광 조건 및 $60^{\circ}C$ 온도조건에서 안정성을 나타내었다.

Optimization for the Cell Growth and Antibiotic Production of Xenorhabdus nematophilus Kor-A1 at Bioreactor

  • Ho, Nam-Uk;Kim, Chang-Hoon;Lee, Sung-Min;Synn, Dong-Su;Park, Jae-Sung
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XIII)
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    • pp.723-729
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    • 2003
  • 본 연구에서는 국내 토양에서 분리된 곤충병원성 선충 Steinernema carpocapsae Kor-A1에서 분리된 공생박테리아 X. nematophilus Kor-A1 균주를 이용하여 액체 배양을 통해 생산조건에 따른 균주의 성장과 항균활성의 영향을 검증하고 항균물질의 생산조건 최적화를 검토하고 하였다. Flask 상에서 배양시간에 따른 항균활성을 조사한 결과 growth associated form을 보여 주었으며, 공생박테리아의 성장의 정지기에 최대 활성을 타나내었다. 또한 5L jar fermentor 상에서 최적 배양 조건을 알아보기 위해 교반속도와 DO의 영향에 대한 실험을 수행한 결과 교반속도는 400rpm에서 DO는 50%일 때 X. nematophilus Kor-A1의 균체 성장 및 항균물질 분비에 최적임을 알 수 있었다.

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Xylose 발효효모의 분리 및 성질 (Isolation and Identification of Xylose fermenting Yeast)

  • 김남순;서정훈
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.505-509
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    • 1988
  • Xylose 발효효모를 토양에서 분리하였으며 (X-6-41) 이는 Lodder씨 분류기준에 따라 Candida 속으로 동정되었다. 삼각플라스크 정치배양법에 의한 xylose 발효시 2% xylose, N원 asparagine, pH 4에서 발효율 약 80%로 나타났고 Mini-Jar for mentor를 이용하여 glucose와 xylose를 1 : 1로 혼합한 총당 5% 기질에서 발효를 시켜 본 바 발효율은 총당에 대해 약 72.3%(alcohol 2.3%(v/v)였다. 본 균주에 의한 xylose 발효는 일반적으로 보고된 바와 같이 호기적 발효과정이였으며 glucose와 xylose 혼합기질의 경우 glucose가 먼저 이용되고 xylose가 나중에 이용되는 것으로 나타났다. 5% xylose를 기질로 하여 Mini-Jar fermentor에서 발효시켰을 때 최대 발효율 69%(alcohol 2.2%(v/v)로 나타났으며 발효중에 xylitol이 생성되었다.

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Comparison of Bacterial Cellulose Production in a Jar Fermentor Between Acetobacter xylinum BPR2001 and its Mutant, Acetan-Nonproducing Strain EP1

  • BAE SANG OK;SUGANO YASUSHI;SHODA MAKOTO
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제15권2호
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    • pp.247-253
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    • 2005
  • The bacterial cellulose (BC) production by a wild­strain Acetobacter xylinum BPR2001 and that by its acetan­nonproducing mutant, EPI, were compared in a jar fermentor. EPI produced about $28\%$ less BC than the wild-strain. The apparent difference in the cultivation of the two strains was the viscosity increase in the culture broth that was closely associated with acetan production. Increasing the viscosity of the culture broth of EPI by adding agar led to the formation of relatively small and uniform BC pellets, and BC production consequently became two-fold higher than that in the absence of agar and was almost equal to that by BPR2001. Therefore, acetan has an important role in BC production by inducing physical changes in the culture broth of the wild-type strain.

반응표면분석에 의한 방선균 Streptomyces chibaensis J-59 포도당 이성화효소의 생산 최적화 (Optimizing Conditions for Streptomyces chibaensis J-59 Glucose Isomerase Production Using Response Surface Methodology)

  • 주길재;박희동
    • Current Research on Agriculture and Life Sciences
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    • 제14권
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    • pp.101-110
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    • 1996
  • Jar fermentor 배양에서 S. chibaensis J-59로 부터 포도당 이성화효소의 최적 생산조건을 확립하기 위하여 반응표면분석을 이용하였다. 실험계획은 중심계획합성법을 이용하였고, 3가지 실험요인으로는 공기주입량(vvm), 교반속도(rpm), 포도당의 농도(%)로 선별하였다. 요인실험의 결과로 회귀계수를 산출한 후 반응표면 회귀식을 구하였다. 효소 생산량의 변화에 대한 회귀식의 결정계수(R2)는 0.9776이였고, 분산분석의 F-ratio가 12.487이었으며, 이때 유의성(Prob>F)은 5% 이내로 인정되었다. 능선분석 결과, 효소생산 최대값은 공기주입량 2.227vvm, 교반속도 587.5rpm, glucose 농도 0.586%로 나타났으며 이때 반응표면 회귀식에 의해 추정하는 예상 효소활성은 7.67 단위로 나타났다. Jar fermentor 배양에서의 최적화 회귀식에 따라 1% birchwood xylan, 1.5% CSL, 0.1% $MgSO_4{\cdot}7H_2O$, 0.012% $CoCl_2{\cdot}6H_2O$, (pH 7.0)로 구성된 배지에 초기 pH를 7.0으로 조정하여 배양 종료까지 7.0을 유지하면서 공기주입량을 2.2vvm, 교반속도를 580rpm, glucose 농도를 0.586%로 하여 $30^{\circ}C$에서 42 시간 배양하였을때, 실제 효소생산량은 7.43 단위로 상기 분석법에서 예상한 효소 생산량의 97%에 달하였고, 플라스크배양의 효소생산량 (2.78 GIU/ml)보다 약 2.7배 가량 효소생산이 증가되었다.

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Mini-jar fermentor Scale에서의 Fusant의 Ethanol 발효 (Ethanol Fermentation of Fusant between Heterologous Transformant of Saccharomyces cerevisiae and Candida tropicalis in Mini-jar Fermentor Scale)

  • Seu, Jung-Hwn;Kim, Young-Ho
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.8-13
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    • 1989
  • Transformant TSD-14와 C. tropicalis간의 이속 간 융합체인 FSC-14-75의 산업적 이용가능성을 검토하기 위하여 mini-jar fermentor(working volume=2.5liters)를 사용하여 ethanol 발효의 최적조건 및 ethanol productivity를 조사하였다. Thermamyl(u-amylase, Novo Co.)로서 액화시킨 liquefied potato starch를 15%, 20%, 25% 농도로서 발효를 한 경우 총당에 대해 약 80%의 발효율을 나타내었으며 이는 yeast extract의 첨가에 의해 향상되었다. Ethanol 발효조건으로는 pH 4.2가 pH 5.5에 비해 효과적이었으며, seed volume을 공업적 수준인 10%로 하면 4일만에 20%의 liquefied potato starch로부터 11.0%(v/v)의 ethanol을 생성하여 현재의 공업적 사용균주의 성적에 필적할만 하였다. 또한 본 균주는 현재의 공업적 ethanol 발효생산에서 발효기질로 실제 이응하고 있는 Cassava starch 혹은 barley 및 sweet potato starch 등을 원료로 하였을 때도 8.5%(v/v) 및 7.6%(v/v)의 ethanol을 직접적으로 발효 생산하였으며, 한편 이와 같은 raw starch를 원료로 할 경우는 yeast extract를 첨가하지 않아도 무방하여 이상의 결과로 본 효모균주는 당화, 발효를 동시에 찰 수 있는 효모로서 공업적 이용이 가능할 것으로 기대되었다.

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Effect of Glycine on L-Ornithine Production by a Citrulline Auxotroph of Brevibacterium ketoglutamicum and Stoichiometric Analysis

  • Nam, Soo-Wan;Choi, Dae-Keon;Ryu, Wuk-Sang;Jang, Hyung-Wook;Chung, Bong-Hyun;Park, Young-Hoon
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제4권2호
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    • pp.95-101
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    • 1994
  • The effects of glycine on cell growth and L-omithine production were investigated in shake-flask and jar fermentor cultures of a citrulline auxotrophic mutant, Brevibacterium ketoglutamicum BK 1046. In the shake-flask culture, the optimal concentration of glycine for L-ornithine production was found to be 20 g/l. In the jar fermentor culture with the glycine at an initial concentration of 20 g/l, L-ornithine production increased by 28%, compared to that of the culture with no glycine added. 37 g/l of L-ornithine was produced when additional feeding of glycine (5 g/l) was made. This was a significant improvement in L-ornithine production compared to that (ca. 24 g/l) of the corresponding batch culture conducted without glycine. According to the stoichiometric analysis with the batch fermentation results, the experimental and theoretical L-ornithine yields based on the glucose consumption were 0.24 and 0.59, respectively. This indicates that the performance of L-ornithine fermentation can further be improved by the supplementation of glycine and the development of a mutant strain possessing a higher growth yield.

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Decolorization of Dye and Molasses by Continuous and Semi-Continuous Jar-Fermentor Cultures of Geotrichum candidum Dec 1

  • Kim, S.J.;Kim, M.J.;Shoda, M.
    • Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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    • 제11권4호
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    • pp.306-312
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    • 2006
  • Two culture modes, continuous and semi-continuous, of the decolorization fungus, Geotrichum candidum Dec 1, were compared to obtain a high treatment efficiency of molasses decolorization and a large productivity of peroxidase (DyP) to simultaneously decolorize dyes and molasses. The continuous culture of G. candidum Dec 1 using a 5-I jar-fermentor showed high DyP activity at a low dilution ratio of $0.005h^{-1}$, and decolorization ratio of molasses of 80% was obtained concomitantly. Therefore, a semi-continuous culture was performed by repeated refill and draw. In this mode, approximately 1.5 liters of the culture broth was replaced per cycle when the decolorization ratio of molasses was near 80%. The molasses medium (1.0 liter per day) was treated and the peroxidase productiveity in the drawn culture broth was 26.6U/day, whereas the peroxidase productiveity was 17.9U/day in the continuous culture with a dilution rate of $0.005h^{-1}$. The semi-continuous treatment system was an efficient decolorization method for the strain, G. candidum Dec 1.

A Novel Approach to the Production of Hyaluronic Acid by Streptococcus zooepidemicus

  • Kim, Sae-Jin;Park, Sung-Yurb;Kim, Chan-Wha
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제16권12호
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    • pp.1849-1855
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    • 2006
  • It has been shown that the initial conditions of bacterial cultivation are extremely important for the successful production of hyaluronic acid (HA) by fermentation. We investigated several parameters that affect cell growth rate and the productivity and molecular weight of hyaluronic acid--i.e., agitation speed, aeration rate, culture temperature, pH, and pressure--to determine how to optimize the production of HA by Streptococcus zooepidemicus on an industrial scale. Using a 30-1 jar fermentor under laboratory conditions, we achieved maximum HA productivity and biomass when the agitation speed and aeration rate were increased simultaneously. By shifting the temperature downward from 35$^{\circ}C$ to 32$^{\circ}C$ at key levels of cell growth during the fermentation process, we were able to obtain HA with a molecular weight of $2.8{\times}10^6$ at a productivity of 5.3 g/l. Moreover, we reproduced these optimized conditions successfully in three 30-1 jar fermentors. By reproducing these conditions in a 3-$m^3$ fermentor, we were able to produce HA with a molecular weight of $2.9{\times}10^6$ at a productivity of 5.4 g/l under large-scale conditions.