• KSBB Journal
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• 제32권2호
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• pp.124-132
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• 2017

A methane-oxidizing bacterium was isolated from rice paddy field soil around Jeollanam-do province, Korea, and characterized. The isolate was gram-negative, orange pigmented and short rod ($1.1-1.2{\times}1.6-1.9{\mu}m$). It was catalase and urease-negative but oxidase-positive. The strain utilized methane and methanol as sole carbon and energy sources. It had an ability to grow with an optimum pH 7.0 and an optimum growth temperature $30^{\circ}C$. The strain was resistant to antibiotic polymyxin B but sensitive to streptomycin, kanamycin, ampicillin, chloramphenicol and rifampicin. The isolate required copper for their growth with concentration range of $2-25{\mu}M$, with an optimum of $10{\mu}M$. Under optimal culture condition, specific cell growth rate and generation time were found to be $0.046hr^{-1}$ and 15.13 hr, respectively. Phylogenetic analysis based on 16S rDNA sequences indicated that the strain formed a tight phylogenetic lineage with Methylomonas koyamae with a value of 99.4% gene sequence homology. So, we named the isolate as Methylomonas sp. SM4. 8.6 mM methanol was accumulated in the reaction mixture containing 70 mM sodium formate and 40 mM $MgCl_2$ (MDH inhibitor) under atmosphere of methane:air (40:60) mixture for 24 hr at $30^{\circ}C$.

• KSBB Journal
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• 제8권2호
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• pp.164-171
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• 1993

Methylomonas mucosa를 이용하여 세포외 다당류의 생산을 알아보았다. 본 미생물은 성장을 위해 메탄올을 탄소원으로 이용하여 세포외 다당류를 생산한다. 효과적인 발효 공정 시스템의 개발올 위해 회 분식, 유가식, 연속식 배양을 수행하여 각각의 당류 에 대한 생산성을 알아보았다. 플라스크 배양에서 메탄올이 약 1 % (v/v) 이상에서 다당류의 생산과 세포의 성장은 저해되었다. 1% (v/v)에서 최대 비성장속도를 나타내었고 C/N 비율이 높을수록 다당류의 생산은 많았다. 다당류의 생산에 $Mg^{2+}$ 이온 농도가 크게 영향을 줌을 확인할 수있었다. 유가식 배양에서는 다당류의 농도가 회분식에 비 해 4배 이상 높았으나 수율은 오히려 감소하였다. 연속주입을 통한 유가식 배양은 간헐적 주업방법보다 생산성이 높았다. 이는 간헐적 주입에서 나타날 수 있는 메탄올에 의한 제한이나 저해가 없었기 때 문으로 보여진다. 연속조엽은 산소 제한을 피하기 위해 순수산소를 공급하였다. 희석률이 O.21h-1까지 증가하여도 수융 과 생산성은 증가하였다. 생산된 다당류 용액의 점도는 다당류의 증가에 따라 지수적으로 증가하였다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2018년도 정기학술대회 발표논문집
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• pp.240-240
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• 2018

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제7권2호
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• pp.71-74
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• 1979

토양과 하수로부터 분리한 Methylomonas metha-nolica YUFE 101의 물리적 배양조건과 회분배양 및 연속배양의 생산성을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. (1) 본 실험균주의 최적 배양온도는 32.5$^{\circ}C$ 최적 pH는 6.3부근이다. (2) 비산소 소비속도는 332$\mu$ι/mg-dry wt./hr 이었다. (3) 회분배양에서의 균체수율은 0.47 g-dry cell/g-methanol이었으며, 최대 비증식속도는 0.19 $hr^{-1}$ 이었다. (4) 연속배양에서의 최적희석율은 0.1 $hr^{-1}$이었으며, 이때의 최대 균체생산속도는 0.21 g-dry cell/ι/hr 이었다. 균체수율은 D=0.075$hr^{-1}$ 에서 0.42 g-dry cell/g-methanol 로 최대값을 나타냈다. (5) 건조균체 중의 조단백질 함량은 73%이고 총핵산함량은 12%이었다..

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제7권2호
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• pp.65-70
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• 1979

SCP생산을 위하여 토양과 하수로부터 methanol을 탄소원 및 에너지원으로 이용하는 세균을 분리하여 이중 생육이 우수한 균주를 선별하였고, 이의 형태적 생리적 특성을 조사하여 동정하였다. 그리고 탄소원, 질소원, 금속이온, 생육인자 등이 생육에 미치는 영향을 조사하여 영양조건을 최적화한 결과를 다음과 같이 얻었다. 1) 우량균주로 선별한 균주는 탄소원으로서 methanol 이외의 다른 유기화합물에서는 생육이 되지않는 obligate methylotrophs로서 형태적 생리적 특성을 근거로 Methylomonas methanolica로 동정되었다. 2) 최적영양조건은 초기 methanol 농도 0.8% (v/v), 질소원은 (NH$_4$)$_2$ SO$_4$ 0.6%, 금속이온은 MgSO$_4$.7H$_2$ 0.1%이었다.

• 한국수처리학회지
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• 제26권6호
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• pp.27-42
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• 2018

This study analyzed the utility of ammonium chloride ($NH_4Cl$) as a nitrogen source for methanotroph communities. When cultured in nitrate mineral salt (NMS) medium, the methanotroph community we identified four families, seven genera, and 16 type I and type II species of methanotrophs. Among species in the Methylobacter genus, Methylobacter marinus could be actively cultured in NMS medium without NaCl addition. Following the addition of 25 mM $NH_4Cl$, the numbers of the type I genera Methylomonas, Methylococcus, and Methylobacter were increased, whereas the numbers of the type II genera Methylocystis and Methylosinus were decreased after 5 days. In methanotroph communities, certain concentrations of $NH_4Cl$ affected methane consumption and growth of methanotrophs at the community level. $NH_4Cl$ caused a considerable decrease in the methane consumption rate and the expression of soluble methane monooxygenases (sMMOs) but did not inhibit the growth of Methylomonas methanica expressing sMMO. These results could be attributed to competitive antagonism of MMOs due to their direct involvement in ammonia oxidation.

• 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국미생물생명공학회 1978년도 추계학술대회
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• pp.205.3-205
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• 1978

Methanol이용 미생물의 집적배양을 통해 토양 및 하수로부터 분리하여 그 중에서 비교적 생육속도가 빠른 균주를 선별하였다. 이 균주는 형태적, 생리적 특성에 따라 Methylomonas methanolica로 동정되었으며 obligate methylotroph 이었다. 균체 생산량을 높이기 위한 배지조성과 배양 최적조건을 검토한 결과, 탄소원으로는 methanol 0.8%(v/v), 질소원은 $(NH_4)_2SO_4$ 0.6%, 금속이온은 $MgSO_4.$ $7H_2O$ 0.1%이었고, 최적 pH는 6.3, 최적 배양온도는 $32.5^{\circ}C이었으며,$ 생육인자는 요구되지 않았다. 그리고 최적 배양조건에서 1ι용 fer-mentor를 사용하여 회분배양을 하였을 때 최대 비증식속도 0.19$hr^{-1}$, 균체수율은 0.47g dry cell/g-methanol이었다. Chemostat를 이용한 연속배양시 균체생산을 위한 최적희석률은 D=0.1 $hr^{-1}$이었고 이때의 균체생산속도는 0.21g- dry cell/hr이었다. 생산된 건조균체의 단백질과 핵산함량은 각각 73%, 12% 이었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권4호
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• pp.717-724
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• 2016

Methane (CH₄) is the most abundant component in natural gas. To reduce its harmful environmental effect as a greenhouse gas, CH₄ can be utilized as a low-cost feed for the synthesis of methanol by methanotrophs. In this study, several methanotrophs were examined for their ability to produce methanol from CH₄; including Methylocella silvestris, Methylocystis bryophila, Methyloferula stellata, and Methylomonas methanica. Among these methanotrophs, M. bryophila exhibited the highest methanol production. The optimum process parameters aided in significant enhancement of methanol production up to 4.63 mM. Maximum methanol production was observed at pH 6.8, 30℃, 175 rpm, 100 mM phosphate buffer, 50 mM MgCl₂ as a methanol dehydrogenase inhibitor, 50% CH₄ concentration, 24 h of incubation, and 9 mg of dry cell mass ml^-1 inoculum load, respectively. Optimization of the process parameters, screening of methanol dehydrogenase inhibitors, and supplementation with formate resulted in significant improvements in methanol production using M. bryophila. This report suggests, for the first time, the potential of using M. bryophila for industrial methanol production from CH₄.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권3호
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• pp.360-370
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• 2012

Current ecological knowledge of methanotrophic biofilms is incomplete, although they have been broadly studied in biotechnological processes. Four individual DNA samples were prepared from a methanotrophic biofilm, and a multiplex 16S rDNA pyrosequencing was performed. A complete library (before being de-multiplexed) contained 33,639 sequences (average length, 415 nt). Interestingly, methanotrophs were not dominant, only making up 23% of the community. Methylosinus, Methylomonas, and Methylosarcina were the dominant methanotrophs. Type II methanotrophs were more abundant than type I (56 vs. 44%), but less richer and diverse. Dominant non-methanotrophic genera included Hydrogenophaga, Flavobacterium, and Hyphomicrobium. The library was de-multiplexed into four libraries, with different sequencing efforts (3,915 - 20,133 sequences). Sorrenson abundance similarity results showed that the four libraries were almost identical (indices > 0.97), and phylogenetic comparisons using UniFrac test and P-test revealed the same results. It was demonstrated that the pyrosequencing was highly reproducible. These survey results can provide an insight into the management and/or manipulation of methanotrophic biofilms.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제7권4호
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• pp.211-216
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• 1979

단세포 단백질의 합성이나 환성오니법에 의한 폐수처리 등에 응용되고 있는 Air-lift Fermentor (ALF)는 일반적인 기계식 교반 발효조에 비하여 산소전달 효과가 우수한 것으로 알려져 있다. 그러나 미생물의 성장반응에는 적절한 교반이 필요하므로 발효조 내에서는 높은 산소 농도와 함께 활발한 교반이 이루어져야 한다. 본 연구에서는 ALF 내에서의 산소전달에만 국한해오던 연구 방향에서 실제로 Methylomonas, sp를 이용한 methanol fermentation을 행하여 이 발효조의 기능을 조사하였다. 그 결과 교반은 활발히 일어나고 있으나 높은 농도의 산소를 얻기 위해서는 높은 압력하에서나 낮은 dilution rate에서 운전하여야 하는 것으로 나타났다.