Bandi Srinivasulu;Kim Yoon-Jung;Chang Yong-Keun;Shang Guang-Dong;Yu Tin-Wein;Floss Heinz G.
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제16권9호
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pp.1338-1346
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2006
Ansamitocin P-3 is a potent antitumor agent produced by A. pretiosum. A deletion mutant of A. pretiosum was constructed by deleting the asm2 gene, a putative transcriptional repressor. The deletion mutant showed a 9-fold enhanced ansamitocin P-3 productivity. The response surface method with central composite design was employed to further optimize the culture medium composition for ansamitocin P-3 production by the deletion mutant. The concentrations of four medium ingredients, dextrin, maltose, cotton seed flour, and yeast extract, which have been reported as major components for ansamitocin production, were optimized through a series of flask culture experiments. The optimum concentrations of the selected factors were found to be dextrin 6.0%; maltose 3.0%; cotton seed flour 0.53%; and yeast extract 0.45%. The maximum titer of ansamitocin P-3 was 78.3 mg/l with the optimized composition, about 15-folds higher than the unoptimized titer of 5.0 mg/l obtained with YMG medium.
This study evaluated the effects of culture conditions, including carbon and nitrogen sources, L-monosodium glutamate (MSG), and initial pH, on gamma-aminobutyric acid (GABA) production by Lactobacillus brevis HYE1 isolated from kimchi, a Korean traditional fermented food. L. brevis HYE1 was screened by the production analysis of GABA and genetic analysis of the glutamate decarboxylase gene, resulting in 14.64 mM GABA after 48 h of cultivation in MRS medium containing 1% (w/v) MSG. In order to increase GABA production by L. brevis HYE1, the effects of carbon and nitrogen sources on GABA production were preliminarily investigated via one-factor-at-a-time optimization strategy. As the results, 2% maltose and 3% tryptone were determined to produce 17.93 mM GABA in modified MRS medium with 1% (w/v) MSG. In addition, the optimal MSG concentration and initial pH were determined to be 1% and 5.0, respectively, resulting in production of 18.97 mM GABA. Thereafter, response surface methodology (RSM) was applied to determine the optimal conditions of the above four factors. The results indicate that pH was the most significant factor for GABA production. The optimal culture conditions for maximum GABA production were also determined to be 2.14% (w/v) maltose, 4.01% (w/v) tryptone, 2.38% (w/v) MSG, and an initial pH of 4.74. In these conditions, GABA production by L. brevis HYE1 was predicted to be 21.44 mM using the RSM model. The experiment was performed under these optimized conditions, resulting in GABA production of 18.76 mM. These results show that the predicted and experimental values of GABA production are in good agreement.
국내 재래시장에서 수집한 발효식품 등에서 우수한 glucansucrase 활성을 나타내는 유산균주를 분리한 후 이 균주를 이용한 올리고당 생성의 최적 조건을 조사하였다. 배추김치로부터 분리된 유산균주 CCK940은 glucansucrase 활성이 918.2 mU/mL로 가장 높아 본 올리고당 생산을 위한 균주로 선정하였고, Leu. lactis CCK940로 동정 및 명명되었다. 선정된 Leu. lactis CCK940는 배지의 pH를 6.0으로 조정하고 공여체인 sucrose와 수용체인 maltose의 초기 농도를 각각 5% (w/v)와 10% (w/v)로 첨가한 후 배양 4시간과 8시간째에 sucrose를 5% (w/v) 첨가하는 것이 최적인 것으로 확인되었다. 최적 조건에 12시간 배양 시 Leu. lactis CCK940는 중합도가 2-4인 올리고당을 최소 4종류 생성하였다. 본 균주는 수용체 분자로서 fructose와 melibiose를 사용할 수 없었다.
Ascorbic acid로부터 $2-O-{\alpha}-D-glucopyranosyl-L-ascorbic$ acid(ascorbic acid-2-glucoside, AA-2G)를 생산하기 위하여, transglucosylation 활성을 가지는 시금치 종자의 ${\alpha}-glucosidase$를 효소원으로 이용하였다. 시금치 종자로 사용한 Spinachia oleracea L. WooSung의 조효소액의 ${\alpha}-glucosidase$ 활성은 발아 후 3일 째에 가장 높게 나타났으며, AA-2G의 생산은 2일 키운 시금치의 조효소액을 이용하였을 때, 생산량이 1.053 mM로 가장 높았다. 조효소액을 이용한 AA-2G 생산에 있어서 glucose 공여체로는 maltose가 가장 좋았으며, maltose와 ascorbic acid의 최적 농도는 각각 225 mM과 175 mM이었다. ${\alpha}-glucosidase$는 60 unit를 사용했을 때 생산량이 가장 좋았다. 효과적인 반응완충용액은 sodium acetate 완충액이었으며, 최적 농도는 175 mM이었다. 최적 pH및 반응온도는 각각 5.0과 $65^{\circ}C$였고, 최적 반응조건 하에서 50분 반응 후에 ascorbic acid로부터 2.30 mM의 AA-2G가 생산되었다.
매실리큐르 제조시 사용되는 알코올 농도에 따른 숙성 중 매실 리큐르의 품질 변화를 비교 검토하였다. 산도의 경우, 알코올 농도 30%, 45% 처리구는 숙성 2개월까지는 농도에 관계없이 상승하는 경향을 보였으나, 그 이후 뚜렷한 변화는 관찰되지 않았으며, pH와 색상은 알코올 농도가 증가할수록 유의적으로 높은 경향을 나타내었다. 환원당 함량은 담금액의 알코올 농도가 증가할수록 증가하였다. 숙성 중 polyphenol 함량은 알코올 농도가 높아짐에 따라 증가하였으며, 각 처리구별 30%와 45% 처리구의 경우 숙성 3개월째 각각 630.6, 686.1 ppm 60% 처리구는 숙성 4개월째 791.1 ppm으로 가장 높은 함량을 나타내었다. 담금액중의 유리당은 fructose, glucose, sucrose, maltose가 검출되었으며, 알코올 농도에 관계없이 sucrose와 maltose에 비해 fructose와 glucose의 함량이 높았다. 매실 리큐르 숙성 중 총 유기산 함량은 알코올 농도가 증가함에 따라 증가하는 경향을 나타내었으며, 알코올 농도와 관계없이 citric, lactic, malic, succinic 및 acetic acid순으로 검출되었다. 고 알코올 매실리큐르의 제조용 주정의 농도는 45%가 적절할 것으로 판단되며, 숙성기간은 2개월이 가장 적절할 것으로 판단되었다
Wild-type 곰팡이인 Tolypoc/adium inflatum의 고정상배양을 통해 탄소원, 질소원, 아미노산 등이 peptide 항생제 계통 의 면역억제제인 cyclosporin A(CyA) 생합성에 미치는 영향을 조사하였다. 질소 원으로서 ammonium sulfate가 첨가된 경우에, f fructose 또는maltose 등을 탄소원으로 이용하는 배 지가 glucose가 첨가된 배지에 비해 월등히 높은 C CyA 생산성을 보였으나. ammonium sulfate의 부 재시에는 탄소원들의 종류에 관계없이 CyA 생산성 이 매우 낮게 나타났다. 질소원의 경우는 무기 질소 원인 ammonium sulfate가 CyA 생산에 가장 훌륭 한 성분으로 작용했으며, 그밖에 ammonium phos p phate, ammonium citrate 역시 CyA 생산을 어느 정도 증가시키는 효과를 보였다. 최척 ammonIum s sulfate의 농도는 109/L로 밝혀 졌으며 배양초기 에 a ammonium sulfate릎 첨가해 주는 경우가 배양중간 에 첨가하는 경우보다 CyA 생산에 더 효율적인 것 으로 나타났다. 아미노산의 경우 L-valine에 의한 C CyA 생합성 증진 효과가 가장 투렷하게 나타났다. 최적 L-valine 농도는 109/L이였으며 L-valine이 배양 초반부터 배지 중에 존재하는 것이 CyA 생합 성에 가장 유리한 것으로 나타났다.
최근 7월부터 9월사이 고수온기에 경남일대의 육상수조식 넙치양식장에서 8균주의 Staphylococcus epidermidis를 분리하여 이들의 생물학적 및 생화학적 특성을 알아보았다. 분리균주는 BHIA, HIA, Staphylococcus No. 110 및 ETGP에서 잘 발육하였으며, 식염농도 2.0~3.0%, $30^{\circ}C$ 전후 그리고 pH는 7.0 전후에서 발육상태가 좋았다. 또한 DNase, coagulase에는 전 균주가 음성이었으며, 용혈성은 FSJ-2균주만이 약한 음성을 나타내었고, ureas 양성, novobiocin 저항성에는 음성을 나타내었다. 탄수화물의 분해능에서 전 균주는 가스를 생산하지 않았고 혐기적 조건하에서 포도당과 maltose를 분해하였으며 mannitol은 FSJ-19균주만이 약하게 분해한 것을 제외하고는 전 균주가 음성이었다. 호기적 조건하에서 전 균주는 포도당, fructose, galactose, sucrose, maltose 및 dextrin을 분해하였다. 분리균주의 임상적인 주요 특성에서 8개의 균주는 4가지의 다른 biotype code를 나타내었으며, 약제 감수성 그룹에서도 4가지의 다른 패턴을 나타내었다. 이상의 결과는 Bergey's manual of systematic bacteriology에 기재된 S. epidermidis의 coagulase, urease, DNase, $\beta$-galactosidase, novobiocin 저항성 및 포도당의 혐기적 분해성과 잘 일치하였고, 또한 Mickelsen et al.(1985)이 기재한 biotype과 약재 감수성 패턴이 잘 일치하여 본 분리균을 S. epidermidis로 동정하였다.
Wild yeasts on the surface of various fruits including grapes were surveyed to obtain yeast strains suitable for fermenting a novel wine with higher alcohol content and supplemented with rice starch. We considered selected characteristics, such as tolerance to alcohol and osmotic pressure, capability of utilizing maltose, and starch hydrolysis. Among 637 putative yeast isolates, 115 strains exhibiting better growth in yeast-peptone-dextrose broth containing 30% dextrose, 7% alcohol, or 2% maltose were selected, as well as five ${\alpha}$-amylase producers. Nucleotide sequence analysis of the 26S rDNA gene classified the strains into 13 species belonging to five genera; Pichia anomala was the most prevalent (41.7%), followed by Wickerhamomyces anomalus (19.2%), P. guilliermondii (15%), Candida spp. (5.8%), Kodamaea ohmeri (2.5%), and Metschnikowia spp. (2.5%). All of the ${\alpha}$-amylase producers were Aureobasidium pullulans. Only one isolate (NK28) was identified as Saccharomyces cerevisiae. NK28 had all of the desired properties for the purpose of this study, except ${\alpha}$-amylase production, and fermented alcohol better than commercial wine yeasts.
Among 116 bacterial strains isolated from Korean fermented foods, one strain (SS-76) was selected for producing new oligosaccharides in a basal medium containing maltose as the sole source of carbon. Upon morphological characterization using scanning electron microscopy, the cells of strain SS-76 appeared rod-shaped; subsequent 16S rRNA gene sequence analysis revealed that strain SS-76 was phylogenetically close to Bacillus subtilis. The main oligosaccharide fraction B extracted from the culture supernatant of B. subtilis SS-76 was purified by high performance liquid chromatography. Subsequent structural analysis revealed that this oligosaccharide consisted only of glucose, and methylation analysis indicated similar proportions of glucopyranosides in the 6-linkage, 4-linkage, and non-reducing terminal positions. Matrix-assisted laser-induced/ionization time-of-flight/mass spectrometry and electrospray ionization-based liquid chromatography-mass spectrometry/mass spectrometry analyses suggested that this oligosaccharide consisted of a trisaccharide unit with 1,6- and 1,4-glycosidic linkages. The anomeric signals in the $^1H$-nuclear magnetic resonance spectrum corresponded to ${\alpha}$-anomeric configurations, and the trisaccharide was finally identified as panose (${\alpha}$-D-glucopyranosyl-1,6-${\alpha}$-D-glucopyranosyl-1,4-D-glucose). These results suggest that B. subtilis SS-76 converts maltose into panose; strain SS-76 may thus find industrial application in the production of panose.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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