• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제31권10호
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• pp.1430-1437
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• 2021

Cronobacter sakazakii is an opportunistic pathogenic bacterium found in powdered infant formula and is fatal to neonates. Antibiotic resistance has emerged owing to overuse of antibiotics. Therefore, demand for high-yield bacteriophages as an alternative to antibiotics has increased. Accordingly, we developed a modified mass-production method for bacteriophages by introducing a two-stage self-cycling (TSSC) process, which yielded high-concentration bacteriophage solutions by replenishing the nutritional medium at the beginning of each process, without additional challenge. pH of the culture medium was monitored in real-time during C. sakazakii growth and bacteriophage CS01 propagation, and the changes in various parameters were assessed. The pH of the culture medium dropped to 5.8 when the host bacteria reached the early log phase (OD₅₄₀ = 0.3). After challenge, it decreased to 4.65 and then recovered to 4.94; therefore, we set the optimum pH to challenge the phage at 5.8 and that to harvest the phage at 4.94. We then compared phage production during the TSSC process in jar-type bioreactors and the batch culture process in shaker flasks. In the same volume of LB medium, the concentration of the phage titer solution obtained with the TSSC process was 24 times higher than that obtained with the batch culture process. Moreover, we stably obtained high concentrations of bacteriophage solutions for three cycles with the TSSC process. Overall, this modified TSSC process could simplify large-scale production of bacteriophage CS01 and reduce the unit cost of phage titer solution. These results could contribute to curing infants infected with antibiotic-resistant C. sakazakii.

• 한국가금학회지
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• 제18권2호
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• pp.67-84
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• 1991

사료의 단백질 수준이 산란계의 산란기별 생산성에 미치는 영향을 구명하기 위하여 methionine수준을 0.32%, lysine수준을 0.64%로 동일하게 하였을 때 단백질 수준을 달리하는 4개 처리(CP 12%. 13%, 14% 및 15%)에 22주령의 갈색산란계 384수를 공시하여 1989년 1월 28일부터 1990년 3월 23일까지 60주간에 걸친 사양시험과 대사시험 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 산란율은 산란초기에는 단백질 15%, 산란중기에는 단백질 14%, 산란말기에는 단백질 13%수준에서 가장 높았으며, 산란초기와 산란중기 및 산란전기간에서는 처리간에 통계적인 유의성이 인정되었다 (P＜0.05). 2. 난중은 단백질 15%와 14%수준간에는 유의적인 차이가 없었으나 그 이하의 수준에서는 단백질 수준이 낮아질수록 점차 감소하였으며, 산란초기(P＜0.01), 산란중기 및 산란말기에 통계적인 유의성이 인정되었다(P＜0.05). 3. 1일 1수당 산란량은 단백질 수준이 높아질수록 점차 증가하는 경향이었으며 산란초기와 산란중기에서는 고도의 유의성이 인정되었으나(P＜0.01), 단백질 15%수준에 비하여 산란초기에는 14%, 산란중기에는 13% 및 산란말기에는 12%수준까지 큰 차이가 없었다. 4. 사료섭취량은 단백질 15%와 14%수준간에는 차이가 없었으나 13% 이하에서는 점차 감소하는 경향이었으며, 산란초기와 산란중기에서는 고도의 유의성이 인정되었다(P＜0.01). 5. 사료요구율은 단백질 수준이 높아질수록 점차 개선되는 경향이었으며, 산란초기 (P＜0.01)와 산란중기 및 산란전기간에서는 통계적인 유의성이 인정되었다(P＜0.05). 6. 성계생존율은 단백질 수준이 높아질수록 점차 향상되는 경향이었으나 처리간에 통계적인 유의성은 인정되지 않았다. 7. 시험사료의 건물, 조단백질, 조지방 및 에너지의 이용율은 처리간에 차이가 없었으나, 탄수화물 이용율은 단백질 수준이 높아질수록 유의적으로 증가하는 경향이었다 (P＜0.05). 8. 도체율과 복강지방 축적율은 처리간에 일정한 경향이나 유의차가 없었다. 9 난각질은 사료의 단백질 수준간에 유의적인 차이가 없었다. 10. 계란의 일반성분과 아미노산 조성은 사료중의 단백질 수준에 영향을 받지 않았다. 11. 산란 kg당 사료비는 단백질 13%수준에서 가장 절감되었으나 처리간 통계적인 유의성은 인정되지 않았다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제17권6호
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• pp.952-959
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• 2007

His-His-Leu (HHL), a tripeptide derived from a Korean soybean paste, is an angiotensin-I-converting enzyme (ACE) inhibitor. We report here a method of producing this tripeptide efficiently by expressing tandem multimers of the codons encoding the peptide in E. coli and purifying the HHL after hydrolysis of the peptide multimers. The HHL gene, tandemly multimerized to a 40-mer, was ligated with ubiquitin as a fusion gene (UH40). UH40 was inserted into vector pET29b; the UH40 fusion protein was then produced in E. coli BL21. The recombinant UH40 protein was purified by cation-exchange chromatography with a yield of 17.3mg/l and analyzed by matrixassisted laser desorption ionization (MALDI) time-of-flight (TOF) mass spectrometry and protein N-terminal sequencing. Leucine aminopeptidase was used to cleave a 405-Da HHL monomer from the UH40 fusion protein and the peptide was purified using reverse-phase high-performance liquid chromatography (HPLC) on a C18 HPLC column, with a final yield of 6.2mg/l. The resulting peptide was confirmed to be HHL with the aid of MALDI-TOF mass spectrometry, glutamine-TOF mass spectrometry, N-terminal sequencing, and measurement of ACE inhibiting activity. These results suggest that our production method is useful for obtaining a large quantity of recombinant HHL for functional antihypertensive peptide studies.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제19권11호
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• pp.1393-1400
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• 2009

A bacteriocin-producing strain PI80 was isolated from the gut of Penaeus indicus (Indian white shrimp) and identified as Streptococcus phocae PI80. The bacteriocin was purified from a culture supernatant to homogeneity as confirmed by Tricine SDS-PAGE. Reverse-phase HPLC analysis revealed a single active fraction eluted at 12.94 min, and MALDI-TOF mass spectrometry analysis showed the molecular mass to be 9.244 kDa. This molecular mass does not correspond to previously described streptococcal bacteriocins. The purified bacteriocin was named phocaecin PI80 from its producer strain, as this is the first report of bacteriocin production by Streptococcus phocae. The bacteriocin exhibited a broad spectrum of activity and inhibited important pathogens: Listeria monocytogenes, Vibrio parahaemolyticus, and V. fischeri. The antibacterial substance was also sensitive to proteolytic enzymes: trypsin, protease, pepsin, and chymotrypsin, yet insensitive to catalase, peroxidase, and diastase, confirming that the inhibition was due to a proteinaceous molecule (i.e., the bacteriocin), and not due to hydrogen peroxide or diacetyl. Phocaecin PI80 moderately tolerated heat treatment (up to $70^{\circ}C$ for 10 min) and resisted certain solvents (acetone, ethanol, and butanol). A massive leakage of $K^+$ ions from E. coli $DH5\alpha$, L. monocytogenes, and V. parahaemolyticus was induced by phocaecin PI80, as measured by Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry (ICPOES). Therefore, the results of this study show that phocaecin PI80 may be a useful tool for inhibiting L. monocytogenes in seafood products that do not usually undergo adequate heat treatment, whereas the cells of Streptococcus phocae PI80 could be used to control vibriosis in shrimp farming.

• 한국광학회지
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• 제8권3호
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• pp.189-193
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• 1997

광 pick-up용 비구면 대물 렌즈는 컴퓨터와 멀티미디어 기기 등의 발달로 수요가 급증하고 있으며 사출성형에 의하여 대량 생산되고 있다. 광 pick-up용 비구면 대물 렌즈의 생산성 향상을 위해서는 생산공정중의 전수검사를 요구하며 이는 측정환경에 강인한 측정기를 필요로 하고 있다. 본 연구에서는 생산공정중에 광 pick-up용 비구면 대물 렌즈를 측정할 수 있는 개선된 층밀리기 간섭계를 제안하고자 한다. 본 층밀리기 간섭계는 3개의 직각 프리즘과 1개의 광분할 코팅된 프리즘으로 구성되며 index matching oil에 의하여 상대이동이 가능하도록 조합되어 있다. 간섭무늬를 정확히 분석하기 위한 위상천이와 층밀림량의 조절은 프리즘 간의 상대 이동에 의하여 가능하며 이를 위한 구동 기구부를 제작하였다. 또한, 본 연구에서는 반복연산에 의한 일반 알고리즘을 도입하여 위상천이 시에 발생하는 index matching oil의 유막 두께변화에 의한 기준위상 오차를 보상하였다. 광 pick-up용 비구면 대물 렌즈의 수차량을 정량적으로 산출하기 위하여 Zernike 다항식 맞춤을 수행하였다. 본 간섭계는 측정환경에 매우 강인하며 방진과 밀폐가 없는 열악한 측정환경하에서 반복측정을 수행하였을 때 .lambda./100 이하의 반복능을 얻었다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제6권4호
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• pp.301-305
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• 2001

The co-expression of the arg U gene in a double-vector expression system of recombi-nant Escherichia coli BL22(DE3)[pET-IEN2a+pAC-argU] significantly enhanced the production level of reconminant human interferon -$\alpha$2a(rhIFN-$\alpha$2a) in high cell density cultures, compared to a recombinant E. coli culture containing only the single expression vector, pET-IEN2a. The dry cell mass concentration increased to almost 100 g/L, and more than 4 g/L of rhIFN-$\alpha$2a was accumu-lated in the culture broth. Evidently, the synthesis of rhIFN-$\alpha$2a was strongly dependent on the pre-induction growtih rate and more efficient at a higher specific growth rate. The additional sup-ply of tRN $A^{Arg(AGG/AGA)}$ enhanced the expression level of the rhIFN-$\alpha$2a gene in the early stage of the post-induction phase, yet thereafter the specific production rate of rhIFN-$\alpha$2a rapidly de-creased due to severe segregational instability of plasmid vector pET-IEN2a. It would appear that the plasmid instability with only occurred to pET-IEN2a in the double vector system, was re-lated to the effect of translational stress due to the over expression of rhIFN-$\alpha$2a.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권6호
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• pp.803-813
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• 2015

The growth of Irpex lacteus F17 and manganese peroxidase (MnP) production in a selfdesigned tray bioreactor, operating in solid-state conditions at a laboratory scale, were studied. The bioreactor was divided into three layers by three perforated trays. Agroindustrial residues were used both as the carrier of bound mycelia and as a nutrient medium for the growth of I. lacteus F17. The maximum biomass production in the bioreactor was detected at 60 h of fermentation, which was consistent with the CO₂ releasing rate by the fungus. During the stationary phase of fungal growth, the maximum MnP activity was observed, reaching 950 U/l at 84 h. Scanning electron microscopy images clearly showed the growth situation of mycelia on the support matrix. Furthermore, the MnP produced by I. lacteus F17 in the bioreactor was isolated and purified, and the internal peptide sequences were also identified with mass spectrometry. The optimal activity of the enzyme was detected at pH 7 and 25℃, with a long half-life time of 9 days. In addition, the MnP exhibited significant stability within a broad pH range of 4-7 and at temperature up to 55℃. Besides this, the MnP showed the ability to decolorize the polymeric model dye Poly R-478 in vitro.

• KSBB Journal
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• 제22권3호
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• pp.162-167
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• 2007

암모니아 가스는 환경오염 중 가장 피해가 큰 물질로 가축 뿐만 아니라 사람에게도 많은 피해를 준다. 본 연구의 목적은 Bacillus subtilis IB101을 이용하여 암모니아 가스의 제거효율이 좋은 조건과 최적으로 배양할 수 있는 생산배지의 최적화에 대하여 알아보는 것이다. 암모니아 제거 효과가 우수한 균주인 B. subtilis IB101의 암모니아 가스 제거 효능이 좋은 성장단계를 알아보았으며, 기본배지의 구성성분 중 $(NH_4)_2SO_4$의 농도에 변화를 주어 각각 다른 $(NH_4)_2SO_4$ 농도의 배지에서 배양된 cell이 암모니아 가스 제거에 미치는 영향을 알아보았다. 그리고 온도 및 pH에 따른 암모니아 가스 제거 효능의 최적조건을 알아보았다. B. subtilis IB101의 대량 배양을 위한 배지 조성을 얻기 위하여 Placket-Burman design과 one factor at a time method를 이용하여 기본배지의 구성성분의 영향에 대하여 살펴보고 최적의 배지조성을 알아보았다. Exponential phase 단계인 B. subtilis IB101을 접종한 것이 stationary phase 단계인 B. subtilis IB101을 접종한 것보다 암모니아 가스 제거 효율이 약 20% 정도 우수하였다. 30$^{\circ}C$, pH 4의 배양조건에서 암모니아 가스 제거 효율이 가장 높았다. 기본 배지 구성성분 중 $(NH_4)_2SO_4$의 농도의 변화에 따른 암모니아 가스 제거 효율에는 영향이 없었다. 최적화된 배지의 구성 성분은 yeast extract 10 g/l, soluble starch 2.5 g/1, $MgSO_4$ 6 g/l, $CaCl_2$ 1.55 g/1, $(NH_4)_2SO_4$ 5 g/1, $KH_2PO_4$ 0.75 g/l, 대두분 8 g/l이었다.

• KSBB Journal
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• 제19권1호
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• pp.17-26
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• 2004

본 연구에서는 ALA의 생산 공정을 개발하기 위해 재조합 플라스미드, pFLS45를 도입한 재조합 대장균의 성장과 ALA 생산 특성을 조사하였다 30 mM 숙신산과 15 mM 글리신이 첨가된 배양액에서 균체 성장이 원활하고 높은 ALA 생산성을 보였다. 그리고 LA는 균체성장이 거의 다 이루어진 정지기에 첨가될 때 균체 성장에 저해를 일으키지 않으면서 ALA 생산성을 높일 수 있었다. 또한 세포내 효소 ALAD의 활성은 30 mM LA가 첨가되었을 때 가장 효과적으로 저해되었다. 본 연구에서 사용한 재조합 대장균은 pH 조절을 위한 산이나 알칼리 첨가에 민감하여 pH를 조절하지 않은 경우에 균체의 성장이 가장 원활하였고 ALA 생산성도 높았다. 3$0^{\circ}C$에서 배양한 경우 균체의 성장은 원활하였지만 ALA의 생산성이 매우 낮았다. 그리고 일반적인 pET 계열의 재조합 대장균의 발현 양상과 달리 유도 발현하지 않고 LA만을 첨가했을 때 ALA 생산 농도는 800 mg/L 이상으로 매우 높았다. 7L급 생물반응기를 이용하여 MS8 배지에 기질 (포도당, 숙신산, 글리신) 및 LA를 간헐적으로 첨가하여 균체 성장 및 ALA 생산 특성을 살펴보았다. 균체량은 높지 않았지만 기질첨가 이후 ALA 생산량은 꾸준히 증가하여 기존의 ALA 생산량보다 두 배 이상 증가한 1300mg/L 정도 생산되었으며 ALAD의 활성은 다른 실험결과와 비교할 때 30% 정도 낮았다. 한편, LA 및 숙신산의 첨가 이후 낮아진 배양액의 pH는 균체 성장을 저해하였는데 발효 중 기질을 첨가한 후 pH를 잘 제어하면서 유가식 또는 연속식 발효를 수행하면 ALA 생산성을 증대시킬 수 있을 것으로 생각된다. 그러나 고농도의 ALA 생산은 균체 생존에 영향을 주므로(37) 생산된 ALA를 적절히 분리하는 방법이 필요할 것으로 사료된다.

• 한국가금학회지
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• 제48권4호
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• pp.169-176
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• 2021

본 실험은 산란후기의 공시계에서 가수분해 효모의 수준별 급여를 통해 난 생산성과 난질을 평가하고 평가된 데이터를 기본으로 하여 보조사료적 가치를 검토하기 위하여 수행하였다. 58주령 하이라인 실용 갈색계 총 180수를 공시하여 3개 처리에 6반복 반복당 10수를 임의배치 하였고 가수분해 효모를 0, 0.1 및 0.2% 수준으로 첨가한 실험사료를 8주간 급여하였다. 첫 전기 4주간의 산란율과 일산란량에서는 처리간에 큰 차이가 없었으나, 후기 4주간 동안 대조구에 비하여 가수분해 효모를 첨가한 실험구의 산란율과 일산란량이 유의하게 높은 것으로 나타났다(P<0.05). 난중은 처리간에 큰 차이가 없었다. 전체 실험기간 중의 난각강도와 난각두께는 가수분해 효모 첨가구에서 유의하게 높은 결과가 관찰되었다(P<0.05). 호우유니트에서는 처리간에 차이가 없었으나 난황색은 가수분해 효모 0.1% 첨가구에서 대조구에 비하여 유의하게 높았다(P<0.05). 난각 미세구조에서 유두층은 가수분해 효모 급여에 따라 선형적으로 증가하는 결과가 관찰되었다(P<0.05). 가수분해 효모 0.2% 첨가구에서 가금 인플루엔자 바이러스에 대한 항체역가가 유의하게 증가하였다(P<0.05). 결론적으로 가수분해 효모의 첨가 급여에 의해 산란후기의 난 생산성이 부분적으로 개선되었고, 난질 및 난각질이 유의하게 향상됨으로서 산란계의 후기 생산단계에 효과적으로 적용할 수 있음이 시사되었다.