• 제목/요약/키워드: Ligninolytic enzyme

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Pholiota highlandensis 유래 laccase 생산을 위한 배양조건의 최적화 (Optimizing Culture Conditions to Maximize the Production of Laccase from Pholiota highlandensis)

  • 최혜주;문수정;전숭종
    • 생명과학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.673-679
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    • 2015
  • 본 연구에서는 재비늘버섯(Pholiota highlandensis)의 리그닌 분해 활성을 확인하고, laccase 생산을 위한 최적 배양 조건을 조사하였다. 재비늘버섯 균사체로부터 laccase를 생산하기 위한 배지조건을 조사한 결과, 다양한 합성 배지 중에서 Coriolus versicolor 배지(2% dextrose, 0.4% peptone, 0.6% yeast extract, 0.046% KH2PO4, 0.1% K2HPO4, 0.05% MgSO4·7H2O)가 가장 높은 laccase 활성을 나타내었다. Laccase생산에 대한 배양 조건을 최적화하기 위하여 Coriolus versicolor 배지의 조성 중에서 탄소원, 질소원, 인산원, 무기염에 대한 영향을 조사하였다. 탄소원, 질소원, 인산원, 무기염은 각각 2% fructose, 0.4% peptone 및 0.6% yeast extract, 0.05% NaH2PO4, 0.05% MgSO4·7H2O의 경우에 가장 높은 효소활성을 나타내었다. 본 균주는 몇 가지 방향족 화합물에 의해 laccase 생산이 유도되었고, guaiacol을 첨가할 경우 25℃에서 11일 동안 배양하였을 때 효소의 활성이 최대치(114.1 U/ml)에 도달하였다. 또한 본 균주의 laccase 생산을 위한 최적 pH와 온도는 각각 8.0과 35℃를 나타내었다. 최적 조건에서 배양된 균사체 배양 상등액을 Native-PAGE로 전기영동한 후 ABTS를 기질로 사용하여 활성염색을 수행한 결과, 약 90 kDa 부근에서 laccase 활성을 가지는 1개의 밴드를 확인하였다.

리그닌분해(分解)와 리그닌분해효소(分解酵素) 생산(生産)을 위한 목재부후균(木材腐朽菌)의 선발(選拔)과 평가(評價) (III) -리그닌분해균(分解菌) LSK-27에 의한 Manganese peroxidase 생산조건(生産條件)- (Screening and Evaluating of Wood-Rotting Fungi for Lignin Degradation and Ligninolytic Enzyme Production (III) - Conditions of Manganese Peroxidase Production by Lignin-Degrading Fungus LSK-27 -)

  • 정현채;박서기;김병수;박종열
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제27권2호
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    • pp.53-61
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    • 1999
  • 리그닌분해균 LSK-27 균주로부터 Manganese peroxidase (MnP) 생산을 위한 배지조건과 Mn(II) 첨가효과를 검토하였다. LSK-27균주에 의한 균체외 MnP 생산에는 탄소원보다 질소원의 영향이 크게 나타났다. 질소원으로는 peptone 이나 yeast extract와 같은 복합 유기질소원이 효과적이었으며 특히 질소원의 농도가 높은 조건에서 MnP activity가 우수하였다. 질소원으로서 peptone 농도 1.0%까지는 뚜렷한 activity 증가를 가져왔으나 1.5%이상의 농도에서는 MnP activity 증가효과가 크게 나타나지 않았다. 반면에 탄소원의 농도에 의한 MnP activity 증가효과는 glucose농도 1.0% 에서 3.0%까지 거의 비슷한 수준이었다. Mn(II)는 높은 MnP 유도효과를 나타냈으며 첨가농도 100ppm 까지 MnP activity의 증가효과를 보였고 그 이상의 농도에서는 MnP 생산이 억제되었다. Mn(II)는 배양 2일 후에 첨가하였을 때 MnP activitv 증가가 가장 높게 나타났다.

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송곳니구름버섯(Irpex zonatus) BN2에 의한 아조계, 트리페닐메탄계 및 헤테로싸이클릭계 염료의 탈색 (Decolorization of Azo, Triphenylmethane and Heterocyclic Dyes by Irpex zonatus BN2)

  • 윤경하;최양순
    • 한국균학회지
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    • 제26권1호통권84호
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    • pp.8-15
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    • 1998
  • 우리 나라 자연 환경에서 분리 동정된 송곳니구름버섯(Irpex zonatus) BN2 균주의 리그닌분해효소활성과 아조(azo)계, 트리페닐메탄(triphenylmethane)계 및 헤테로싸이클릭(heterocyclic)계에 속하는 몇몇 염료의 탈색능을 조사하였다. 송곳니구름버섯 BN2 균주는 lignin peroxidase(LiP)와 veratryl alcohol oxidase(VAO)를 생산하지 않고 laccase와 manganese dependent peroxidase(MnP)를 생산했다. MnP는 배양 3일부터 생산되었으나 효소활성은 매우 낮았다. 반면 laccase는 배양 초기부터 지속적으로 생산되었고 활성은 대단히 높았다. 균주를 염료와 함께 10일간 배양했을 때 아조계 염료인 orange II, orange G, tropaeolin O 및 congo red의 탈색율은 각각 98.0%, 97.4%, 99.0% 및 95.3%로 나타났고 트리페닐메탄계 염료인 basic fuchsin, malachite green 및 crystal violet 들은 98.5%, 95.7% 및 99.4%로, 헤테로싸이클릭계 염료에 속하는 eosin Y, toludine blue, methyl blue 및 azur B는 각각 97.4% 98.7%, 99.9% 및 94.0%의 탈색율을 보였다. 송곳니구름버섯 BN2 균주에 의한 염료의 탈색은 주로 laccase에 의하여 이루어진다고 생각된다.

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버섯부산물 퇴적발효 시 섬유소 분해균 접종이 섬유소 분해성 효소 활력과 면양의 영양소 이용성에 미치는 영향 (Effects of Cellulolytic Microbes Inoculation During Deep Stacking of Spent Mushroom Substrates on Cellulolytic Enzyme Activity and Nutrients Utilization by Sheep)

  • 김영일;정세형;양시용;허정원;곽완섭
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제49권5호
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    • pp.667-676
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    • 2007
  • 본 연구는 톱밥주원료의 병재배 버섯폐배지의 퇴적발효 간 섬유소분해성 미생물 첨가가 발효물의 발효 성상, 균수 및 효소 활력에 미치는 영향을 평가하고, 미생물 처리한 버섯폐배지 급여시 면양의 영양소 이용성에 미치는 효과를 구명하고자 실시하였다. 면양 대사시험의 경우, 면양 6두를 공시하여 배합사료, 볏짚 그리고 버섯폐배지를 각각 70:15:15(건물기준)의 비율로 급여하였다. 처리구의 버섯폐배지는 퇴적발효 시 4종의 섬유소 분해균(201-3, 201-7, 206-3, 3)을 접종하였다. 1.2 M/T 규모의 버섯폐배지의 퇴적발효 온도는 발효 7일 이내에 50 ℃ 내외에 도달하였다. 고온의 발효열에 의해 발효 전과 비교해서 발효 후에는 대조구와 균처리구 모두 총균수가 현저히 감소하였고(P<0.05), 처리에 따른 차이는 없었다(P>0.05). 섬유소 분해효소의 활력에 있어서, CMCase와 xylanase의 활력은 퇴적발효 처리에 의해 공히 현저히 감소하였다(P<0.05). 발효 후에는 대조구와 비교해서 미생물 처리구에서 CMCase 활력은 2.5배 정도, xylanase 활력은 4배 정도 더 높았다(P<0.05). 리그닌 분해 효소인 laccase와 MnP의 활력은 미생물 처리에 따른 차이는 없었다. 면양대사시험 결과, 버섯폐배지를 볏짚 급여량의 50%(총사료의 15%)와 대체하였을 때(건물기준) 미생물 처리한 폐배지 발효물 급여 시에는 무처리 폐배지 발효물 급여시와 비교하여 면양체내에서의 ash(P=0.051), NFE(P=0.071), hemicellulose(P=0.087) 및 NDF(P=0.096)의 전장 소화율은 증가하는 경향이었으며, 체내 질소 균형은 차이가 없었다(P>0.05). 따라서 이러한 연구 결과는 톱밥주원료 버섯폐배지의 발효사료화 시 섬유소분해성 미생물 처리는 반추동물에 의한 폐배지 영양소의 체내 이용성을 향상시킬 수 있음을 시사해 주고 있다.

Monochlorophenol의 목질분해균에 의한 분해 특성 (Biodegradation Characteristics of Monochlorophenols by Wood Rot Fungi)

  • 최인규;이재원;최돈하
    • 한국환경농학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.261-268
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    • 2002
  • Monochlorophenol인 2-, 3- 및 4-chlorophenol에 대해서 D. concentrica, T. versicolor, P. ostreatus 3균주를 이용하여 저항성, 분해능, 분해산물 등을 비교 분석하였다. T. versicolor는 monochlorophenol의 종류 및 농도의 증가에 따라 전혀 영향을 받지 않고 균사 생장이 이뤄지며, D. concentrica는 3-, 4-chlorophenol에서 100 mg/L 이상으로 농도가 증가하면 균사 생장이 느려져 제한을 받고 있는 것으로 나타났다. P. ostreatus는 두 균주와 달리 대조구 자체의 생장이 14일 정도로 상당히 느렸으나 2-, 3-chlorophenol을 첨가했을 때 오히려 1$\sim$2일 정도씩 생장이 촉진되는 결과를 나타냈다. 2-Chloro- phenol 이나 3-chlorophenol에서는 P. ostreatus가 제일 우수한 분해능을 보였으며 4-chlorophenol의 경우는 T. versicolor가 2균주에 비하여 월등하게 우수하게 나타나 균주에 따른 mono- chlorophenol의 분해능에 있어서 차이가 있고, 염소의 치환 위치에 따라 ortho나 meta 보다는 para 위치에 염소가 치환된 4-chlorophenol이 D. concentrica나 P. ostreatus의 경우 분해가 느린 것으로 나타났다. 그러나 T. versicolor는 2-, 3- 및 4-chlorophenol의 저항성 시험에서 균사 생장이 제한을 받지 않고 우수한 생장력을 갖고 있는 것처럼 분해능 시험에 있어서도 우수하였다. 균주별로 pH와 균사량은 P. ostreatus > T. versicolor > D. concentrica 순으로 높았으며, 균주내에서 배양일수별로 pH의 변이는 유동적이었고 균사량은 조금씩 증가하였으나 뚜렷한 차이는 없었다. 즉, 2-, 3- 또는 4-chlorophenol의 목질분해균을 이용한 분해에 있어서 pH 및 균사량은 monochlorophenol의 분해능과는 상관관계가 낮은 것으로 나타났다. T. versicolor와 P. ostreatus의 경우는 높은 laccase의 유도 효과를 나타내면서 monochlorophenol의 분해에 영향을 주는 것으로 생각된다. Monochlorophenol의 분해산물로는 1,3,5-trihydroxyl benzene, 1-ethyl-1-hydroxyl poltane, 2-pro-penoicacid, methylmalonic acid, 2-methyl-4-keto-pentan-2-ol 등과 지방산의 일종인 tetradecanoic acid, hexadecane, hept-adecanoic acid, octadecanoic acid 등이 확인되었다.