• Title/Summary/Keyword: Mass Production Phase

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Optimal Production Conditions of Streptomyces griseus Trypsin (SGT) in Streptomyces lividans

  • Koo, Bon-Joon;Kim, Joung-Mee;Byun, Si-Myong;Hong, Soon-Kwang
    • BMB Reports
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    • 제32권1호
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    • pp.86-91
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    • 1999
  • The sprT gene encoding Streptomyces griseus trypsin (SGT) was introduced into Streptomyces lividans TK24 and Streptomyces lividans 1326 to study which strain would be better to overexpress the extracellular proteinase. Various media with different compositions were also used to maximize the productivity of SGT in heterologous hosts. The SGT productivity was best when the transformants of S. lividans TK24 and 1326 were cultivated in R2YE medium, and their relative trypsin activity of the culture broth measured with an artificial chromogenic substrate, N-${\alpha}$-benzoyl-DL-arginine-${\rho}$-nitroanilide, were 382 units/ml and 221 units/ml, respectively. They produced high levels of SGT in GYE medium but relatively lower than those in R2YE medium, and negligible amount of SGT was produced in Ferm, RASF, LIVID, and NDSK media. Considering non-SGT associated activity in Pronase powder, it was estimated that the transformant of S. lividans TK24 can produce SGT in R2YE 3.5 times more than the amount by S. griseus 10137 from which the sprT gene had been originated. The growth of S. lividans reached the maximum level of cell mass at 5 d of culture, but SGT production started in the stationary phase of cell growth and kept increasing until the ninth day of culture in R2YE medium, but in GYE media the productivity reached at the maximum level at 7 d of cultivation.

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고순도 수소제조를 위한 PSA 공정에서 활성탄 충전길이 효과 (Effects of activated carbon packing length in PSA process for production of high-purity hydrogen)

  • 백은규;최민호;서성섭
    • 청정기술
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    • 제7권2호
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    • pp.127-132
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    • 2001
  • 수소 등 다성분 혼합가스로부터 고순도의 수소를 얻기 위한 PSA 조업에 있어서 흡착탑 내 활성탄 층 충전길이의 효과를 연구하였다. 기-고상 간 물질전달은 LDF 식을 사용하였고 각 조성물질의 비선형 흡착등온선으로 변형 Langmuir 식을 사용하였다. 각각 다른 흡착성능을 가진 활성탄과 제올라이트 2개의 흡착제를 한 개의 흡착탑 내에 연속 충전시킨 결과 제품의 순도와 회수율 면에서 흡착제의 충전길이 비가 매우 중요하였다. 120 cm인 흡착탑 내 최적의 활성탄 층 길이는 $CO_2$ 농도가 최종 제거되는 부위로 결정되는데 이 때 제품의 최고 순도를 나타내는 지점이 65cm였다.

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Relationship between sensory attributes and volatile compounds of polish dry-cured loin

  • Gorska, Ewa;Nowicka, Katarzyna;Jaworska, Danuta;Przybylski, Wieslaw;Tambor, Krzysztof
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제30권5호
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    • pp.720-727
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    • 2017
  • Objective: The aim of this work was to determine the relationship between objective sensory descriptors and volatile flavour compound composition of Polish traditional dry-cured loin. Methods: The volatile compounds were investigated by using solid phase microextraction (SPME) and gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). For sensory assessment, the quantitative descriptive analysis (QDA) method was used. Results: A total of 50 volatile compounds were found and assigned to 17 chemical families. Most of the detected volatile compounds derived from smoking, lipid oxidative reactions and seasoning (46.8%, 21.7%, and 18.9%, respectively). The dominant compounds were: aromatic hydrocarbon (toluene); alkanes (hexane, heptane, and 2,2,4-trimethylpentane); aldehyde (hexanal); alcohol (2-furanmethanol); ketone (3-hydroxy-2-butanone); phenol (guaiacol); and terpenes (eucalyptol, cymene, ${\gamma}-terpinen$, and limonene). Correlation analysis showed that some compounds derived from smoking were positively correlated with the intensity of cured meat odour and flavour and negatively with the intensity of dried meat odour and flavour, while terpenes were strongly correlated with odour and flavour of added spices. Conclusion: The analysed dry-cured loins were characterized by specific and unique sensory profile. Odour and flavour of studied loins was mainly determined by volatile compounds originating from smoking, seasoning and lipid oxidation. Obtained results suggest that smoking process is a crucial stage during Polish traditional dry-cured loins production.

풋마름병균의 길항세균 Bacillus amyloliquefaciens SKU-78의 대량 배양 조건 확립 (Fermentation of a Potential Biocontrol Agent, Bacillus amyloliquefaciens SKU-78 Strain)

  • 김신덕;조홍범
    • 미생물학회지
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    • 제50권1호
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    • pp.84-86
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    • 2014
  • 길항균을 생물 농약으로 개발하기 위해서는 저렴한 산업용 배지를 이용한 대량 생산 체계를 확립하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 풋마름병 방제 효과가 뛰어난 Bacillus amyloliquefaciens SKU-78 균주의 배양조건을 확립하였다. 저가의 산업용 기질로는 콩가루와 옥수수 전분 배지가 균 생장에 가장 효과적이었고, 최초 pH 5.5, 배양 온도 $30^{\circ}C$, 교반속도 150-250 rpm의 조건으로 30 L fermenter를 이용한 배양에서 20 시간째에 최대 생균수($1.2{\times}10^{11}$ CFU/ml)에 도달하였다. 저가의 산업용 배지로 배양한 배양액을 관주 처리하였을 때 65%의 발병 억제 효과를 나타냄으로써 SKU-78 균주의 산업용 배지를 이용한 대량배양의 기초가 마련되었다.

Overexpression of the spr D Gene Encoding Strptomyces griseus Protease D Stimulates Actinorhodin Production in Streptomyces lividans

  • Choi, Si-Sun;Chi, Won-Jae;Lee, Jae-Hag;Kang, Sang-Soon;Jeong, Byeong-Chul;Hong, Soon-Kwang
    • Journal of Microbiology
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    • 제39권4호
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    • pp.305-313
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    • 2001
  • The spr D gene encoding Strptomyces griseus protease D(SGPD); a chymotrypsin-like proteae, was cloned from Strptomyces griseus IFO13350 and sequence. Most of the amino-acid sequence deduced from the nucleotide sequence is idential to that Strptomyces griseus IMRU3499 except that one amino acid has been deleted and Trp 369 has been substituted into Cys369 in the SGPD from S. griseus IFO13350 without affecting the protease activity. The spr D gene was overexpressed in Streptomyce liv-idans TK24 as a heterologous host. Various media with different compositions were also used to max-imize the productivity of SGPD inthe heterologous host. The SGPD productivity was best when the transformant S. lividans TK24 was cultivated in R2YE medium. The relative chymotrypsin activity of the culture broth measured with an artificial chromogenic substrate, N-scuccinyl-ala-ala-pro-phe-p-nitroanilide, was 16 units/ml. A high level of SGPD was also produced in YEME and SAAM medial but it was relatively lower that in R2YE medium and negligible amounts of SGPD were produced in GYE, GAE and Benedict media. The growth of S. lividans reacted the maximum level of cell mass at days 3 and 4 of the culture, but SGPD production started in the stationary phase of cell growth and kept increase in till the 10$^{th}$ day of culture in R2YE and YEME medium, but in GYE media the productivity reached maximum level at 8days of cultivation. The introduction of the spr D gene into S. lividans TK24 triggered biosyntheis of the pigmented antibiotic , actinorhodin, which implies some protease may paly a very improtant role in secondary-metabolite formation in sStreptomyces.

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geoA 유전자를 이용한 사상형 남조류(Nostocales, Oscillatoriales)의 Geosmin 생성능 검출 (Detection of Geosmin Production Capability Using geoA Gene in Filamentous Cyanobacteria (Nostocales, Oscillatoriales) Strains)

  • 류희성;신라영;서경애;이정호;김경현
    • 한국물환경학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.661-668
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    • 2018
  • Geosmin is volatile metabolites produced by a range of filamentous cyanobacteria which causes taste and odor problems in drinking water. Molecular ecological methods which target biosynthetic genes (geoA) are widely adopted to detect geosmin-producing cyanobacteria. The aim of this study was to investigate the potential production capability of 8 strains isolated from the Nakdong River. Ultimately, a suggestion for a genetical monitoring tool for the identification of geosmin producers in domestic waters was to be made. Geosmin was detected using solid phase microextraction gas chromatography mass spectrometry (SPME GC-MS) in two strains of Dolichospermum plactonicum (DGUC006, DGUC012) that were cultured for 28 day. The highest concentrations during the experiment period was $17,535ngL^{-1}$ and $14,311ngL^{-1}$ respectively. Additionally, geoA genes were amplified using two primers (geo78F/971R and geo78F/982R) from strains shown to produce geosmin, while amplification products were not detected in any of non-producing strains. PCR product (766 bp) was slightly shorter than the expected size for geosmin producers. According to the BLAST analysis, amplified genes were at nucleotide level with Anabaena ucrainica (HQ404996, HQ404997), Dolichospermum planctonicum (KM13400) and Dolichospermum ucrainicum (MF996872) between 99 ~ 100 %. Both strains were thus confirmed as potential geosmin-producing species. We concluded that the molecular method of analysis was a useful tool for monitoring potential cyanobacterial producers of geosmin.

쑥 추출물 함유 음료와 미세캡슐의 제조 및 저장 중 휘발성분 변화 (Volatile Changes in Beverages and Encapsulated Powders Containing an Artemisia Extract during Production and Storage)

  • 박민희;김미자;조완일;장판식;이재환
    • 한국식품과학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.271-276
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    • 2011
  • 저장온도 및 기간에 따른 참쑥(Artemisia princeps Pampan) 추출물을 함유한 음료 및 미세캡슐의 휘발성 성분변화를 SPMEGC/MS로 분석하였다. 쑥 추출물을 0.32, 0.64% 함유한 음료 S1, S2는 상온에서 8주간, $60^{\circ}C$에서 8일간 저장하고 쑥 추출물 함유미세캡슐은 상온과 $60^{\circ}C$에서 각각 8일간 저장하였으며 휘발성성분을 측정하였다. 저장 기간이 증가할수록 쑥 추출물 함유 음료의 총 휘발성 성분 함량은 유의적으로 감소하였다(p<0.05). Cymene, thujone, ${\beta}$-myrcene 등을 포함한 terpenoid류는 쑥 추출 물 함유 음료의 주요 휘발성 성분으로 동정되었으며, $60^{\circ}C$에서 저장한 쑥 추출물 함유 음료에서는 추가적으로 ethylfuran, vinylfuran, 2-fufural의 furan류 성분이 증가하였다. 쑥 추출물 함유 미세캡슐을 8일간 저장한 후, 총 휘발성 성분함량을 측정한 결과 상온에서 저장한 경우는 유의적인 변화가 없었으나 $60^{\circ}C$에서 저장한 경우는 유의적으로 16.5배 증가하였다(p<0.05). 쑥 추출물 함유 미세캡슐의 주요 휘발성 성분으로는 limonene이 가장 높았으며, $60^{\circ}C$에서 저장한 쑥 추출물 함유 미세캡슐에서만 유지산화에 의한 hexanal, pentanal, octanal, heptanal, nonanal 등의 aldehyde류와 2-butylfuran, 2-pentylfuran과 같은 furan류가 추가로 검출되었다. 이는 미세캡슐제조 시 사용된 피복물질의 산화에서 유래한 된 것으로 예측된다.

원주 귀래2리 가마터 출토 백자의 화학조성과 소성온도 연구 (A Study on Chemical Composition and Firing Temperature of White Wares from the Guyre-2ri Kiln Sites, Wonju)

  • 이병훈;소명기
    • 보존과학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.249-261
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    • 2014
  • 본 연구에서는 강원도 원주 지역에서 발굴된 귀래2리 1호 가마터와 2호 가마터에서 출토된 백자의 제작 기술 및 사용 원료의 특징을 살펴보고 출토 백자 원료의 연관성을 도출하고자 하였다. X-선 형광분석기(XRF)와 X-선 회절분석(XRD), 열팽창계수 측정(Dilatometer), 유도결합 플라즈마 질량 분석법(ICP-MS) 및 유도결합 플라스마 방출 분광법(ICP-AES)을 이용하여 대상 시편에 대해서 각각 화학 조성과 결정상, 소성온도, 미량원소 및 희토류원소 등을 분석하였다. 귀래2리 가마터 출토 백자는 착색 산화물과 융제의 함유량이 높은 특징을 나타낸다. 소성온도는 시편마다 차이가 있지만 대부분 $1200^{\circ}C$ 이하에서 소성 되었으며 일부 시편은 $1000^{\circ}C{\pm}20^{\circ}C$에서 저온 소성되었고 귀래2리 1호 가마터 출토 백자 중 일부는 $1200^{\circ}C$ 이상 고온에서 소성되었다. 분석 대상 백자의 태토를 XRD 분석한 결과 모두 quartz와 mullite가 검출 되었으며 quartz와 mullite의 검출 비율은 모두 비슷하다. 출토된 백자 태토의 제겔식을 이용한 분석 결과 대상 백자 모두 같은 영역에서 군집하여 태토 원료와 제작 기법의 유사성을 확인할 수 있다. 또한 희토류 원소 분석 결과를 통하여 분석 대상 백자는 지질학적 성인이 동일한 모암으로 제작했음을 알 수 있다.

히알루론산 생산성 향상을 위한 Streptococcus zooepidemicus 균주 개량 및 발효조 배양공정 최적화 (Strain Improvement and Bioprocess Optimization for Enhanced Production of Haluronic Acid(HA) in Bioreactor Cultures of Streptococcus zooepidemicus)

  • 김수연;전계택
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제48권3호
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    • pp.344-357
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    • 2020
  • Streptococcus zooepidemicus 유래의 세포외 고분자물질인 히알루론산(hyaluronic acid) (HA)을 대량 생산하기 위해, 균주 개량, 생산배지 및 배양공정 개발에 관한 연구를 수행하였다. HA 고생산성 변이주를 선별하기 위해 약 99%의 사멸률을 보이는 ethylmethane sulfonate (EMS) 처리조건을 적용해서, 지속적인 random screening 방법으로 고생산성, 고안정성의 변이주들을 선별할 수 있었다. HA를 고농도로 생산하기 위해서는, 이 균주의 생화학 및 배양생리적 특성에 기반한 최적 배지개발이 필수적이라고 판단하여, one-factor-at-a-time (OFAT), full factorial design (FFD), steepest ascent method (SAM) 및 response surface method (RSM) (반응표면분석법)을 순차적으로 적용하여 통계적 배지 최적화 실험을 수행하였다. 최적 배지조성에서 플라스크 배양에 의한 HA 생산성은 5.38 g/l로서, 이전 배지(3.54 g/l)에 비해 약 52% 향상된 생산량을 얻을 수 있었다. 또한 선별된 우량균주와 최적화된 생산배지를 이용하여 5 L 발효조에서 배양공정 최적화 연구를 수행하였다. 이 균주의 생리학적 특성을 고려할 때, HA 생산성을 높이기 위해서는 (배양 중 HA 축적으로 인해 고점도를 띠는) 배양액으로의 충분한 용존산소 공급이 매우 중요한 요인인 것으로 판단되었다. 따라서 용존산소 공급과 밀접하게 관련있는 발효조의 교반시스템(교반 날개 종류, 크기 및 배치 등) 및 교반속도에 대한 최적화 연구를 수행하였다. 그 결과, 교반축 하부에는 Rushton turbine-type, 상부에는 marine-type의 확장된 교반날개(기존 대비 직경 1.3배 확장)가 설치된 경우, 450 rpm에서 강화된 혼합력과 충분한 용존산소 공급으로 인해 HA 생산성이 기존 플라스크 배양 대비 약 1.8배(9.79 vs. 5.38 g/l) 더 높은 것으로 확인되었다. 최종적으로 HA 배양공정의 scale-up 가능성을 확인하기 위해, pilot 규모의 50 L 발효조 배양을 최대 300 rpm의 교반속도에서 수행하였다. 처음으로 시도한 50 L 배양임에도 불구하고, HA 최대 생산성 면에서 볼 때, 5 L 발효조 결과와 거의 동일한 수준(98.5%) (9.11 vs 9.25 g/l)의 생산량을 얻을 수 있었다. 반면 지수기 성장단계인 배양 15시간까지의 50 L 배양의 HA 평균생산속도(rp)는 0.46 g/l/hr로서 0.62 g/l/hr인 5 L 배양 대비 약 74% 정도에 머무는 것으로 나타났다. 따라서 생산 발효조의 scale-up 시, 생산균주의 전단응력 민감성(shear damage)을 함께 고려하면서, 산소전달계수(kLa)를 기반으로 하는 교반시스템에 대한 체계적인 연구가 진행된다면, HA 생산속도도 증가될 수 있는 긍정적인 결과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.

곤충병원세균(Photorhabdus temperata ssp. temperata) 유래 곤충 면역 억제물질 생성 비교 연구를 통한 저렴한 세균 배지 선발 (Comparative Analysis of Immunosuppressive Metabolites Synthesized by an Entomopathogenic Bacterium, Photorhabdus temperata ssp. temperata, to Select Economic Bacterial Culture Media)

  • 서삼열;장호진;김건우;김용균
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제49권4호
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    • pp.409-416
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    • 2010
  • 곤충병원세균인 Photorhabdus temperata ssp. temperata(Ptt)는 곤충의 면역반응을 억제시켜 피기생 곤충 체내에서 공생하는 기주 선충의 발육을 도모하게 된다. 또한 Ptt의 변역억제 활성은 Bacillus thuringiensis(Bt)의 병원성을 증가시킨다. 본 연구는 이러한 유용 곤충병원세균의 대량 생산을 위한 저렴한 배지를 선발하기 위해 수행되었으며, 두 연구용 배지(LB, TSB)와 저렴한 산업용 두 배지(MY, M2)를 상호 비교하였다 모든 배양액에 동일한 밀도의 Ptt를 접종하고 배양하였을 때 48 시간 이후 정지상이 나타났다. 그러나 연구용 배양액인 LB와 TSB에서 두 가지 산업용 배양액보다 정지상에서 높은 세균 밀도를 보였다. 네 가지 배지에서 증식된 Ptt 배양액은 모두 배추좀나방(Plutella xylostella) 3령충에 대한 Bt 병원성을 현격하게 제고시켰고, 이들 배지 종류에 따라 치아가 없었다. 네 가지 배양액에서 세균의 증식에 의해 생산되는 대시물질의 양과 배지별 생산되는 대사물질의 동일성을 확인하기 위해 헥산과 에틸아세테이트의 유기용매로 추출했다. 시간별 배양액의 유기용매 추출물질은 세균의 증식과 비슷하게 대사물질의 생산량에서도 증가하는 것을 알 수 있었다. 역상 HPLC를 이용하여 네 가지 세균 배양액 각각에서 대사물질을 분리하였고, 정량적으로 네 가지 대사물질이 서로 다른 배지에서 통계적으로 차이 없이 검출되었다. 본 연구는 비교적 저렴한 두 가지 산업용 배지가 유용 대사물질의 생성에 변화 없이 Ptt 세균을 저렴하게 배양할 수 있다고 제시하고 있다.