• KSBB Journal
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• 제25권5호
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• pp.429-436
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• 2010

본 연구는 선행연구에서 얻은 keratinase 효소의 활성이 높은 균주 Bacillus subtilis SMMJ-2를 UV 조사에 의해 개량하여 mutant No. 2를 얻었으며, keratinase의 생산성 향상을 위한 최적 탄소원, 최적 질소원의 조건 하에서 본 효소를 대량생산하여 정제하고, 야생주와 변이주 간의 효소활성의 변화 및 정제된 효소 간의 효소화학적인 성질을 비교하였다. Mutant No. 2의 keratinase 생산을 위한 최적 탄소원과 질소원은 각각 glucose와 soybean meal로 나타나, 야생주의 경우와는 최적 질소원을 달리했으며, 효소활성에 있어서는 야생주보다 40% 정도 상승하였다. 변이주의 효소가 야생주의 효소보다 높은 배양온도에 대하여 더 안정적인 활성으로 생산되며, 효소 생산을 위한 최적 pH는 7.0으로, 비교적 효소생산이 가능한 pH 영역대은 6~9로 나타났다. Bacillus subtilis SMMJ-2와 mutant No. 2에서 생산된 keratinase는 DEAEsephacel 크로마토그래피법와 겔여과 크로마토그래피법으로 최종 정제되었다. 정제과정 중 DEAE-sephacel 크로마토그래피 상에서 나타나는 2개의 효소피크는 Bacillus subtilis SMMJ-2의 메인 효소피크의 위치와 mutant No. 2에서의 메인 효소피크의 위치가 전환되어 나타났다. SDS-PAGE 상에서의 각각의 효소 분자량은 B. subtilis SMMJ-2의 경우에 28 kDa, mutant No. 2의 경우에 42 kDa 로 추산되었다

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제32권2호
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• pp.184-189
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• 2004

쌀 양조 후 남은 고체찌꺼기인 주박을 사용하여 Saccharomyces 효모 포자의 대량생산을 위하여 주박의 최적 전 처리과정, 최적 배지조성과 배양조건을 조사하였다. 포자형성을 위하여서는 주박으로 제조한 전포자형성배지(PSM)에서 효모를 배양한 추 1% potassium acetate로 구성된 포자형성배지(SM)에 10%를 재접종한 후 $25^{\circ}C$에서 4일간 포자형성을 시켰다. 주박과 물을 1:2 로 혼합한 후 $51^{\circ}C$에서 24시간 preincubation한 후 그 원심분리 상등액을 PSM으로 사용하여 48시간 배양하고 이를 다시 SM에 접종하여 4일 배양하였을 때 최대 포자 자낭 수 $0.72${\times}$10^{8}$ $m\ell$ 를 얻었다. SM배지에 1.4% 밀기울 국(koji)을 영양원으로 첨가하였을 때 형성된 자낭수는 $1.06${\times}$10^{8}$$m\ell$ 증가하였다 초기 SM pH가 5에서는 포자가 형성되지 않았으며, pH 7∼11에서 포자가 형성되었다. 한편 주박의 전 처리에 소요되는 시간과 노력을 절감하기 위하여, 전 처리 하지 않은 주박을 직접 사용하여 포자형성을 시켜보았는데, 1% 갈색설탕을 함유하는 PSM에 2% 그리고 SM에 0.5%의 전 처리 하지 않은 주박을 각각 첨가하였을 때, 최대 포자 자낭수 $1.27${\times}$10^{ 8}$ $m\ell$를 얻었다.

• Journal of Plant Biology
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• 제39권1호
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• pp.63-69
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• 1996

인삼의 모상근 HRB-15 clone을 3L 용량의 생물반응기에서 배양하여 ginsenoside 생산량을 증진시킬 수 있는 방법을 찾고자 본 연구를 수행하였다. 모상근을 광배양하면 암배양에 비해 생장이 30% 정도 억제되지만 ginsenoside 함량(ginsenoside-Rb1, -Rb2, -Rc, -Rd, -Re, -Rg1)은 크게 증가되어 암배양시보다 2배 높은 1.10%로 나타났으며, 이때에는 ginsenoside-Re의 함량이 매우 높은 반면 다른 ginsenoside들의 함량은 암배양시 보다 다소 감소하는 경향이었다. 또한 초기 10일간 암배양한 후 20일간 광배양하는 방법을 기준으로 sodium acetate를 농도별로 처리하여 본 결과, sodium acetate의 농도가 증가할수록 모상근의 생장이 억제되고 ginsenoside 함량도 감소하였으며, 배양배지내 인산의 농도를 변화시켜 본 결과, 1.25 mM $KH_2PO_4$ 처리가 모상근의 생장과 ginsenoside 함량 모두에서 가장 높게 나타났다. 한편 모상근의 생장과 ginsenoside 함량을 증가시키기 위해 yeast elicitation과 ammonium nitrate를 이용한 2단계 배양방법(two-step culture process)을 개발하였다. Elicitor로서 $50\;\mu\textrm{g}/g$ yeast extract를 배양 20일째(광배양 10일째)에 첨가하여 본 결과, 총 ginsenoside 생산 모두에서 상승된 효과를 보여주었다. 따라서 2단계 배양방법은 인삼 모상근의 대량배양을 통해 이차대사산물인 ginsenoside 생산량을 증가시킬수 있는 하나의 좋은 방법으로 생각된다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제33권4호
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• pp.265-272
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• 2006

목 적: 본 연구는 생쥐 포배기 배아로부터 내세포괴를 분리하는 방법과 지지세포의 종류와 mitomycin C 처리 시간이 내세포괴 colony 형성률에 미치는 영향을 관찰하기 위해 시행되었다. 연구방법: 일반적인 면역절제술, 주사바늘을 이용한 부분 영양막세포 절개법, 포배기 배아 공배양법으로 내세포괴를 분리한 후, 상업적으로 구입이 가능한 STO 또는 직접 제조한 생쥐 배아섬유아세포 (pMEF)를 지지세포로 이용하여 배양하였다. 또한, mitomycin C를 1, 2, 3시간 동안 처리한 각각의 지지세포에서 7일 동안 배양한 후, 내세포괴 colony 형성률을 살펴보았다. 결 과: STO 지지세포에서는 부분 영양막세포 절개법을 사용한 경우 (52%)가 면역절제술 (12%)이나 포배기 배아 공배양법 (16%)을 사용한 경우보다 내세포괴 colony 형성률이 유의하게 높았다 (p<0.05). pMEF 지지세포에서의 형성률은 부분 영양막세포 절개법을 사용한 경우 (88%)와 포배기 배아 공배양법 (82%)을 사용한 경우가 면역절제술 (16%)을 사용한 경우보다 높았다 (p<0.05). STO와 pMEF 모두에서, 2시간 mitomycin C 처리군 (52%, 88%)이 1시간 처리군 (9%, 42%)과 3시간 처리군 (18%, 76%)보다 높은 내세포괴 colony 형성률을 보여주었다 (p<0.05). 결 론: 이상의 결과는 부분 영양막세포 절개법이 생쥐 포배기 배아로부터 내세포괴를 분리하는 가장 효과적인 방법이며, 가장 적절한 mitomycin C 처리 시간은 2시간이라는 것을 보여준다. 그러나 이와 같은 부분 영양막세포 절개법의 효용성을 보다 명확하게 확인하기 위해서는 분리한 내세포괴를 계대배양하여 줄기세포주로서의 특성을 확인하는 실험이 추가적으로 필요할 것으로 생각된다.

• 한국양식학회지
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• 제14권3호
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• pp.181-195
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• 2001

동해안의 주문진 연안에서 1991년 1월부터 1998년 12월까지 한해성 패류인 참가리비, Patinopecten yessoensis(Jay) 양식산업의 안정화와 지속적 생산을 위한 채롱식 본양성의 적정 서식환경조건, 이식시기 및 양성기간, 적정수용밀도와 성장, 양성 적수층, 상품출하시기 등에 관한 연구를 수행하였다. 북한한류의 영향을 받는 본 연구해역에서 참가리비의 주 양식수층인 15~30m 층의 수온은 4.7~21.4$^{\circ}C$로 참가리비의 서식에 적합한 5~23$^{\circ}C$ 범위였으나 표층은 4.9~25.7$^{\circ}C$로 서식수온을 벗어났다. 양식 적정수온을 보인 해는 1993년과 1996년이었고, 고수온을 보인 해는 1994년, 1997년, 1998년이었다 특히 고수온과 함께 일교차가 크고 불규칙한 변동이 지속되는 시기에 나타나는 성장저하 및 폐사 현상은 수온과도 일부 관련이 있는 것으로 추정된다. 수심 15m층에서 염분은 32.0~34.4$\textperthousand$, 용존산소는 4.14~8.11 ml/L로 생육에 비교적 적합하였다. Chlorophyll a의 농도는 0.06~2.73$\mu\textrm{g}$/L로 빈영양 해역의 특성을 보이고 있으며, 해에 따른 변동이 크고 특히, 현저히 감소하는 여름시기에 참가리비의 폐사가 일부 나타나는 것으로 보아 수온과 함께 참가리비의 성장을 지배하는 하나의 제한 요인임을 시사한다. 채롱식 수하양성에 의한 성장은 봄, 가을 연중 2회의 주 성장시기가 있었다. 봄 성장기는 3~5월로 이때의 수온은 8~13$^{\circ}C$였고, 가을 성장기는 10~12월로 11~17$^{\circ}C$였다. 반면, 저성장 시기도 연간 2회로 나타났는데, 성장이 늦은 겨울시기는 1~2월로 수온 7$^{\circ}C$ 이하였고, 여름철은 7~9월로 수온 18$^{\circ}C$ 이상일 때 느렸다. 일간 각고 성장량은 수용믹도 12개체에서 0.02~0.24mm/day였고, 전중량은 -0.07~0.90g/day였다. 전중량의 주된 증가 시기는 역시 연중 2회로, 봄 성장은 2월부터 증가되기 시작하여 산란 직전인 4월에 최고에 이르고, 가을 성장은 10~12월이었으며, 고수온기인 8~9월은 중량증가가 매우 낮았다. 채롱(lantern cages ø50x20cm)에 의한 적정 양성수용밀도는 각고 5~6cm 크기의 경우 10~15개체가 적합하였다. 수증별 성장은 15~20 m 수층에서 빨랐으며, 성장촉진과 폐사를 줄이기 위해서는 고수온이 지속되는 7~10월에는 20~30m수층으로 채롱을 내려 양성하고 그 외 시기에는 15 m층 내외가 좋은 것으로 나타났다. 상품으로 출하 가능한 크기 인 각고 10 cm이상, 전중량 140 g 내외로 성장시 키기까지는 채묘후 22개월이 소요되었고, 출하시기는 전중량 증가가 최대에 이르는 3월에서 4월 중순이 경제적일 것으로 판단된다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제16권2호
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• pp.143-152
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• 2010

본 연구에서는 Lemna P.의 인공배양 조건을 파악하고 생산된 바이오매스의 영양적 가치에 관하여 조사하였다. Lemna P.의 배양을 위해 총용적 $2,630\;cm^3$, 유효용적 $2,240\;cm^3$의 생물배양조를 이용하였으며 인공광원 6,250 lux, 평균온도 $28^{\circ}C$ 조건에서 인공폐수를 이용하여 배양하였다. 물 유동여부가 Lemna P.의 생장에 미치는 영향을 분석한 결과 하부층의 물 유동이 없는 경우 일일 1.1 이상의 성장률을 보인반면 하부층 물 유동이 있는 경우에는 단지 $0.15\;d^{-1}$의 생장률을 보였다. 또한 인공 폐수내 $NH_4$-N 농도변화와 광 조사시간이 Lemna P. 성장에 마치는 영향을 분석한 결과 광주기 $16h\;d^{-1}$에서의 생장률이 8h 및 $24h\;d^{-1}$에서 보다 높았으며 Lemna P.의 생장은 초기 $NH_4$-N의 농도에 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 초기 $NH_4$-N의 농도가 낮을수록 Lemna P.의 생장률은 높았으나 조단백질 함량은 초기$NH_4$-N 농도에 비례하였다. $NH_4$-N의 농도 2, 10, 50, $100\;mg\;L^{-1}$에서 배양한 후의 Lemna P.의 조단백질 함량은 각각 18, 24, 37, 43%로 50과 $100\;mg\;L^{-1}$ 농도에서 생장한 Lemna P. 바이오매스의 조단백질함량은 현재 단백질원으로 이용되고 있는 아마박(조단백질 함량 35%), 면실박(38%), 대두박(45%)과 비슷한 수준으로 나타났다. 광주기 $16h\;d^{-1}$ 초기 $NH_4$-N 농도 $2\;mg\;L^{-1}$ 이하에서 매우 높은 생장률로 증식한 Lemna P.의 조지방, 조단백질, 조섬유, 조회분, NDF 및 ADF 함량이 각각 2.77, 18.03, 27.02, 20.01, 41.00, 65.68%로 밝혀짐에 따라 우수한 단백질 또는 섬유질 대체자원의 대량 생산이 가능함을 알 수 있었다. 특히 Lemna P.는 식물성 지방보다 동물성 지방에서 검출되는 단일 및 다중 불포화 지방산들을 함유하고 있으며, 가능성 지방산으로 알려진 C18:1n9c, C18:2n6c, C20:5n3 및 C22:2 들을 지나고 있어 가축의 가능성 사료자원으로 활용가치가 높을 것으로 판단되었다.

• Journal of Microbiology
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• 제41권3호
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• pp.196-201
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• 2003

The object of this study was to characterize Bacillus strains GB-017 and GB-0356, which produce antifungal substances, especially for plant pathogens. In addition, this study was undertaken to characterize the culture conditions required for the production of antifungal substances and to document some of the properties of the antifungal substance produced by these soil-isolated strains. Strains GB-0365 and GB-017 were found to be bacillus-shaped, gram-positive and motile, and to inhibit Botrytis cineria, Fusarium sp., Pythium sp., and Rhizoctonia solani. Antagonistic activity was maintained up to pH 9.0, and the antifungal activity was stable to heat at 80$^{\circ}C$ for 1 h. Antifungal substances were separated and purified using ion exchange and adsorption columns including WK-I0(H$\^$＋) (pH 7.0), HP20 column (pH 3.0) and IPA (pH 3.0). and IPA. Its UV absorption spectrum showed major peaks at 231 and 259 nm, corresponding to polyene and lactone. A fast atom bombardment mass spectrum (FAB MS) showed a highest peak at 441 m/z and major peaks at 192, 205, and 370 m/z.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제33권3호
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• pp.599-605
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• 2016

Serratia marcescens (S. marcescens)는 Gram-음성 박테리아로 soytone과 에탄올이 함유된 Cang's soytone (CS) 배지에서 $28^{\circ}C$, pH 7.5의 조건으로 배양할 때 가장 많은 붉은 색소를 생성하였다. S. marcescens 균주로부터 붉은 색소를 분리, 정제하기 위하여 여러 가지 유기용매를 사용하였다. 분리 정제한 붉은 색소는 가시광선 영역의 537 nm에서 ${\lambda}_{max}$를 가지고 있었고, HPLC-Mass로 분석한 결과 분자량 537과 565 g을 가지는 두 가지 물질로 구성되어 있음을 확인하였다. 또한 상온과 pH 6 이하의 산성조건에서는 태양광에도 안정함을 확인하였다.

• 한국농공학회논문집
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• 제51권5호
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• pp.1-8
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• 2009

Photobioreactor (PBR) that houses and cultivates microalgae providing a suitable environment for its growth, such as light, nutrients, CO2, heat, etc. is now getting more popular in the last decade. Among the many types of PBRs, the bubble column type is very attractive because of its simple construction and easy operation. However, despite the availability of these PBRs, only a few of them can be practically used for mass production. Many limitations still holdback their use especially during their scale-up. To enlarge the culture volume and productivity while supplying optimum environmental conditions, various PBR structures and process control are needed to be investigated. In this study, computational fluid dynamics (CFD) was economically used to design a bubble-column type PBR taking the place of field experiments. CFD is a promising technique which can simulate the growth and production of microalgae in the PBR. To study bubble column PBR with CFD, the most important factor is the possibility of realizing bubble. In this study, multi-phase models which are generally used to realize bubbles were compared by theoretical approaches and comparing in a 2D simulation. As a result, the VOF (volume of fluid) model was found to be the most effective model to realize the bubbles shape as well as the flow inside PBR which may be induced by bubble injection. Considering the accuracy and economical efficiency, 0.005 second time step size was chosen for 2.5 mm mesh size. These results will be used as criteria for scale-up in the PBR simulation.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제19권1호
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• pp.53-60
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• 2015

Environmental conditions during early mammalian embryo development are critical and some adaptational phenomena are observed. However, the mechanisms underlying them remain largely masked. Previously, we reported that AQP5 expression is modified by the environmental condition without losing the developmental potency. In this study, AQP11 was examined instead. To compare expression pattern between in vivo and in vitro, we conducted quantitative RT-PCR and analyzed localization of the AQP11 by whole mount immunofluorescence. When the fertilized embryos were developed in the maternal tracts, the level of Aqp11 transcripts was decreased dramatically until 2-cell stage. Its level increased after 2-cell stage and peaked at 4-cell stage, but decreased again dramatically until morula stage. Its transcript level increased again at blastocyst stage. In contrast, the levels of Aqp11 transcript in embryos cultured in vitro were as follows. The patterns of expression were similar but the overall levels were low compared with those of embryos grown in the maternal tracts. AQP11 proteins were localized in submembrane cytoplasm of embryos collected from maternal reproductive tracts. The immune-reactive signals were detected in both trophectoderm and inner cell mass. However, its localization was altered in in vitro culture condition. It was localized mainly in the plasma membrane of the blastocysts contacting with external environment. The present study suggests that early stage embryo can develop successfully by themselves adapting to their environmental condition through modulation of the expression level and localization of specific genes like AQP11.