• 생명과학회지
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• 제28권7호
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• pp.827-834
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• 2018

본 연구는 유용 미생물을 이용하여 흰점박이 꽃무지 유충을 발효시킨 분말을 수용성, 에탄올, 메탄올 용매별 추출하여 항산화 등의 실험에 임하였다. 발효 균주로는 3종의 유산균 Lactobacillus plantarum JBMI F3, Lactobacillus plantarum JBMI F5, Lactobacullus gasseri Ba9, 1종의 곰팡이 Aspergillus kawachii KCCM 32819, 1종의 효모 Saccharomyces cerevisiae KACC 93023, 1 종의 바실러스 Bacillus subtilis KACC 91157 총 6종의 유용 미생물 균주를 사용하였다. 발효 굼벵이 분말 추출물의 유효성분(총 페놀 함량 및 플라보노이드 함량)과 생리 활성 효능(DPPH 자유 라디칼 소거 활성, 환원력 실험, 혈전용해능, ${\alpha}-amylase$ 활성)을 비교 검토하였다. 총 페놀 함량 및 플라보노이드 함량은 바실러스 균주 발효 굼벵이 분말의 수용성 추출물에서 높은 수치를 나타내었다. 항산화 활성을 확인하기 위해 DPPH 자유 라디칼 소거능 및 환원력 실험을 수행한 결과, 비발효군 보다 발효군에서 우수한 항산화능을 보였고, 그 중 바실러스 균주를 이용한 발효 추출물이 긍정적인 효과를 나타내었다. 혈전 용해능에서 또한, 바실러스 균주 발효 굼벵이 추출물에서 우수한 혈전 용해능을 확인였고, 효소-기질 분해능 실험의 ${\alpha}-amylase$ 활성은 비발효군보다 발효군에서 높은 효과를 확인하였으나 발효균주간 유의적인 차이는 없었다. 따라서, 유용 미생물을 이용한 발효 굼벵이 추출물의 유용성분 및 생리활성이 강화됨을 확인하였고, 이는 건강 식품 소재로의 이용 가능성이 높다고 판단된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제43권3호
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• pp.275-279
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• 2015

본 연구는 Chlorella vulgaris에 자외선을 조사하여 획득한 변이주 중 색소함량이 높은 변이주 2종(UBM1-2, UBM2-57)의 특성을 분석하였다. 2종의 변이주의 생장속도는 WT와 비교했을 때 20% 가량 더딘 생장율을 보였고, 세포건조 중량 및 단백질 함량 또한 세포생장과 비슷한 패턴을 보였다. 지질 함량은 UBM1-2 변이주에서 WT와 비교 시 21% 높은 지질 함량을 확인하였지만, UBM2-57 변이주는 WT보다 39% 낮은 지질함량을 축적하고 있음을 확인하였다. 하지만, 색소함량(클로로필, 카로티노이드)의 경우 WT와 비교 시 유의적으로 높은 함량을 축적하고 있음을 확인하였다. 클로로필함량은 UBM1-2, UBM2-57 변이주가 WT보다 각각 37%, 89% 높았고, 카로티노이드 함량은 WT보다 각각 27%, 70% 높음을 확인하였다. 본 연구를 통해 선별한 미세조류 변이주는 야생균주와 비교 시 세포 생장에 큰 차이를 보이지 않으며, 유용성분을 다량 함유하고 있어 화장품 및 의약품, 건강 기능식품의 중요한 소재로써 이용이 가능할 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제28권8호
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• pp.923-930
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• 2018

본 연구는 미생물을 이용하여 갈색거저리를 발효시킨 분말을 water, ethanol, methanol 용매별로 추출하여 다양한 실험을 행하였다. 균주는 3종의 유산균 Lactobacillus plantarum JBMI F3 (F3), Lactobacillus plantarum JBMI F5 (F5), Lactobacullus gasseri Ba9 (Ba9), 1종의 곰팡이 Aspergillus kawachii KCCM 32819 (Ak), 1종의 효모 Saccharomyces cerevisiae KACC 93023 (Sc), 1종의 바실러스 Bacillus subtilis KACC 91157 (Bs) 총 6종의 균주를 사용하였다. 각 균주를 이용한 발효 후 갈색거저리의 효능을 알아보기 위해 DPPH assay, 총 phenolic compound 및 Flavonoid 함량, Cu 환원력, Fibrinolytic activity, 효소-기질 활성 분석을 진행하였다. 그 결과, DPPH assay 결과, Water 추출물이 전반적으로 높은 항산화능을 보였고, 그 중 Bs 균주 발효 추출물이 우수한 라디컬 소거능을 보였다. 총 phenolic compound 및 Flavonoid의 경우, phenolic compound는 Ak발효군이 가장 함량이 많았고, Flavonoid는 Bs발효군이 가장 높았다. 환원력은 ethanol - Bs발효군에서 높은 수치를 확인하였고, Fibrinolytic activity 및 전분분해능은 water - Bs발효군에서 우수한 효과를 나타냈다. 위와 같은 결과를 토대로 발효 갈색거저리분말은, 기존 갈색거저리 분말보다 항산화능 및 생리활성 측면에서 효능이 상당부분 향상됨을 알 수 있었다. 그러므로 발효거저리분말은 식품산업전반에서 높은 이용가치를 증명하는 기초 연구자료로 활용될 것이다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제17권11호
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• pp.35-43
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• 2016

이 연구는 복합발효미생물을 이용하여 유수지 악취 제거와 유수지 토양에 흡착된 오염물질의 정화효과를 확인하고, 현장 적용성 시험을 바탕으로 토양오염 정화시스템을 개발하기 위한 것이다. 토양 내에 침전된 유기오염물질을 분석하여 악취유발 원인과 토양오염 물질을 확인하였다. 개발된 복합발효미생물과의 혼합발효를 이용하여 악취와 오염물질을 분해하는 것이 가능함을 확인하였으며, 유수지 오염토의 물리 화학적 구성과 토양에 흡착된 오염물질을 확인하여 악취의 원인을 규명하였다. 또한, 복합발효미생물과 유수지토의 혼합실험을 통해 혼합방법에 따른 오염물질 제거효율을 분석하였다. 아울러, 복합미생물을 이용한 악취 제거 방법은 한 종류의 미생물을 이용하는 것보다 오염 제거에 효과적임을 확인하였다. 복합발효미생물을 이용한 방법은 자연정화처리 방법에 비해 악취농도가 2.5배 저감하는 것으로 측정되었으며, 토양으로부터 배출된 간극수의 수질이 개선된 것으로 나타났다. 또한, 복합발효미생물과 유수지 혼합토의 교반실험에서 토양입자 표면에 흡착된 구리와 납이 각각 65%와 66%로 저감되는 것을 확인하였으며, 유기물인 TPH 성분은 85%의 저감 효과가 있는 것을 확인하였다. 복합미생물을 이용한 유수지 오염토의 복원은 교반과 혼합비에 대한 기초자료 축적을 통해 악취와 토양오염을 효율적으로 저감시킬 수 있는 장기적인 정화시스템을 개발하고 적용할 필요가 있다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권10호
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• pp.1422-1429
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• 2016

본 연구에서는 홍차버섯이라고 알려진 콤부차(Kombucha, K)에 플라보노이드 성분 및 각종 기능성 물질이 풍부한 감귤액을 첨가하여 감귤의 생리활성 물질들이 콤부차로 이행되는 효과를 기대하여 감귤 콤부차(citrus Kombucha, CK)를 배양한 후 항산화 능력 및 인체 방광암세포(T-24와 5637)를 이용한 항암 효과를 확인하고 더 나아가 암의 증식을 억제시킬 수 있는 천연소재 탐색을 목적으로 연구를 진행하였다. 항산화 및 총페놀 함량 결과는 K보다 CK의 항산화 능력과 페놀 함량이 높게 확인되었으며 방광암세포 T-24와 5637에 K 혹은 CK를 24시간 처리한 후 MTT assay를 통해 세포독성을 확인한 결과 농도 의존적으로 생존율이 감소하였다. 특히 T-24 세포에서는 CK를 처리하였을 때 현저한 세포의 형태적 변화를 확인하였다. Western immunoblot을 통해 apoptosis 관련 단백질들의 발현을 확인하였는데 T-24에 CK 처리하였을 때 Bcl-2의 발현은 크게 감소하였으며, pro-caspase-9, pro-caspase-8, pro-caspase-3는 농도가 높아질수록 감소하였으며, cleaved caspase-9, cleaved caspase-8, cleaved caspase-3는 농도가 높아질수록 증가하는 경향을 보였다. 또한, cleaved PARP가 증가함을 확인할 수 있었다. 이상의 결과에서 일반 콤부차보다 감귤액을 첨가한 감귤 콤부차가 인체 방광암세포 T-24에 caspase에 의한 apoptosis가 유도됐음을 확인할 수 있었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권12호
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• pp.1838-1842
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• 2016

콤부차는 미생물의 공생체에 의해 제조되는 신맛이 강한 음료로 최근에는 "장수 식품"의 하나로 주로 러시아를 비롯한 서방 국가들에서 많이 음용되어온 기능성 음료이다. 본 연구에서는 일반적으로 제조되는 콤부차의 기능성을 제주 특산물인 감귤의 과피 추출액과 녹차의 추출액을 첨가한 후 콤부차를 발효시켜 각 성분이 가지는 기능성을 이행시킬 목적으로 감귤/녹차 콤부차를 제조하였고, 제조된 감귤/녹차 콤부차의 기능성을 항암성 중심으로 일반 콤부차와 비교 평가하였다. 또한, 콤부차의 산업화, 표준화 및 안전성 확보를 위하여 일반 세포에 미치는 독성의 정도를 RAW 264.7 마우스 대식세포를 이용하여 조사하였다. 그 결과 일반 콤부차보다 감귤/녹차 콤부차는 항산화력이 약 3배 증가하였으며, 항암성도 현저하게 증가한 것으로 나타났다. 특히 일반 세포에 대한 독성은 현저히 낮아진 것으로 나타났으며, 이는 감귤/녹차 콤부차의 안전한 항암 기능성 음료로의 개발 가능성을 시사하고 있다.

• 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국미생물생명공학회 2004년도 Annual Meeting BioExibition International Symposium
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• pp.60-61
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• 2004

Metabolic engineering is now a well established discipline, used extensively to determine and execute rational strategies of strain development to improve the performance of micro-organisms employed in industrial fermentations. The basic principle of this approach is that performance of the microbial catalyst should be adequately characterised metabolically so as to clearlyidentify the metabolic network constraints, thereby identifying the most probable targets for genetic engineering and the extent to which improvements can be realistically achieved. In order to harness correctly this potential, it is clear that the physiological analysis of each strain studied needs to be undertaken under conditions as close as possible to the physico-chemical environment in which the strain evolves within the full-scale process. Furthermore, this analysis needs to be undertaken throughoutthe entire fermentation so as to take into account the changing environment in an essentially dynamic situation in which metabolic stress is accentuated by the microbial activity itself, leading to increasingly important stress response at a metabolic level. All too often these industrial fermentation constraints are overlooked, leading to identification of targets whose validity within the industrial context is at best limited. Thus the conceptual error is linked to experimental design rather than inadequate methodology. New tools are becoming available which open up new possibilities in metabolic engineering and the characterisation of complex metabolic networks. Traditionally metabolic analysis was targeted towards pre-identified genes and their corresponding enzymatic activities within pre-selected metabolic pathways. Those pathways not included at the onset were intrinsically removed from the network giving a fundamentally localised vision of pathway functionality. New tools from genome research extend this reductive approach so as to include the global characteristics of a given biological model which can now be seen as an integrated functional unit rather than a specific sub-group of biochemical reactions, thereby facilitating the resolution of complexnetworks whose exact composition cannot be estimated at the onset. This global overview of whole cell physiology enables new targets to be identified which would classically not have been suspected previously. Of course, as with all powerful analytical tools, post-genomic technology must be used carefully so as to avoid expensive errors. This is not always the case and the data obtained need to be examined carefully to avoid embarking on the study of artefacts due to poor understanding of cell biology. These basic developments and the underlying concepts will be illustrated with examples from the author's laboratory concerning the industrial production of commodity chemicals using a number of industrially important bacteria. The different levels of possibleinvestigation and the extent to which the data can be extrapolated will be highlighted together with the extent to which realistic yield targets can be attained. Genetic engineering strategies and the performance of the resulting strains will be examined within the context of the prevailing experimental conditions encountered in the industrial fermentor. Examples used will include the production of amino acids, vitamins and polysaccharides. In each case metabolic constraints can be identified and the extent to which performance can be enhanced predicted

• 미생물학회지
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• 제30권2호
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• pp.88-95
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• 1992

유전공학 기법으로 번형시킨 Km' plasmid 들의 전이를 30.deg.C 의 Luris-Bertani broth 에서 실시하였으며, 그 전이 빈도에 대한 donor 와 recipient 의 균주와 함께 pH 의 영향을 연구하였다. GEM 균주들과 NI 균주의 Km'plasmid 의 전이빈도는 recipient 가 MTI 일 경우 pH 7 에서 약 $10^{-5}$ 로 비슷하였으나 CS 균주인 DKC601 에서는 Km'plasmid 의 전이빈도가 $2.2 * 10^{-7}$ 로 훨씬 떨어졌다. 그리고 recipient 가 lab. strain (E. coli HB101) 인 경우에도 Km'plasmid 의 전이경향은 GEM 균주들과 NI 균주사이에 큰차이가 없었다. 또 어느 균주의 경우에나 pH 7 일 때의 전이 빈도가 $10^{-5}$ 정도로 가장 높게 나타났으며, pH 5 와 pH 9 에서는 그보다 조금 떨어졌다. 그러나 E. coli C600을 host 로 하여 제조한 CS 균주(DKC601)에서는 Km'plasmid 의 전이 빈도가 다른 GEM 균주들에 비하여 $10^{2}$ $-10^{3}$ 배 낮았으며 pH 4와 9 에서 6 시간의 conjugation 후에도 전이가 전혀 일어나지 않았다. Conjugant 에서의 plasmid의 재배열은 lab, strain 을 recipient 로 했을 경우에는 별로 없었지만, NI 균주를 recipient 로 했을 경우에 많이 나타났으며, 특히 donor 가 NI 균주보다 GEM 균주인 경우에 더욱 다양하였다. 그러나 pH 에 따른 타이는 그렇게 크지 않았다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제2권2호
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• pp.83-88
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• 1974

1) 폐액을 여과했을 때 잔사부분엔 조단백질 33.08%, 총당 19.96%, 회분 2.06% 이었으며, 여액부분은 환원당 1.54%, 조단백진 2.48%, 회분이 0.43%이었으며 1kg/㎤에서 15분간 2차 살균한 결과 그의 pH가 3.15이었다. 2) 여액을 기본배지로 하여 flask 상에서 Saccharomyces cerevisiae YF-1 의 최적배양조건을 구한 결과 배지 100m1 당 Urea 0.428g, KH$_2$PO$_4$ 0.439g, MgSO$_4$ㆍ5$H_2O$ 0.21g을 첨가한 뒤 pH 4.0, 3$0^{\circ}C$ 에서 24~28시간 배양함이 가장 좋았다. 이때 배지 100m1당 1.38g의 건조효모균체 (35$^{\circ}C$에서 24시간 진공건조)를 얻을 수 있었다. 3) 건조효모의 조성은 조단백질 56.96%, 지방 1.30%, 탄수화물6.53%. 회분 9.62%이었다. 본 연구는 문교부 학술연구조성비로 행한 것이다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제14권1호
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• pp.68-73
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• 2020

본 논문은 산악 지형, 도심, 함정, 교량 등에서 수직 이·착륙 비행, 제자리 비행, 고정익기처럼 저속 및 고속비행을 할 수 있는 덕티드 추진체를 사용한 수직 이·착륙 초소형 무인 항공기 개발 동향을 기술한다. 이 항공기는 여러 측면에서 헬리콥터와 고정익기와는 비행 특성이 다르다. 미육군 미래 전투 체계와 DARPA의 OAV 프로그램의 목적은 운용자에 안전하고 낮은 음향 특성을 갖는 수직 이·착륙 덕티드 팬 초소형 무인 항공기 개발이다. 현재의 초소형 무인 항공기에 영상/적외선 카메라를 탑재하고 숲이나 언덕 뒤에 숨어 있는 적을 정지비행과 응시로 약 1 시간 동안 감시 및 정찰을 한다. OAV의 Class-I은 개인 병사가 배낭에 담아 운반할 수 있는 크기와 무게의 수직 이·착륙 덕티드 MAV 개발이다. Class-II는 Class-I보다 두 배의 운용 시간과 더 넓은 범위의 비행이 가능한 유기체의 수직 이·착륙 덕티드 팬 초소형 무인 항공기 개발이다. 초소형 무인기는 장시간 운용을 위해 현재의 '호버 및 응시'에서 '퍼치-앤-응시'으로 기술을 발전시켜야 한다. 근 미래의 OAV 개념은 유·무인 지상 차량이 주행하는 동안에 차량의 상부에 자동 이착륙하고, 탑재된 상태로 이동하고, 재급유, 재충전, 재이륙하는 합동 운용으로 임무 능력과 효율성을 확장하는 것이다. 덕티드 MAV는 지상 차량의 착륙 패드에서 자동으로 이착륙하기 위해 저렴한 초소형 GPS를 활용한 고정밀 상대 위치 기술 개발이 필요하다. 또한, VTOL 덕티드 MAV와 유·무인 지상 차량 간에 유기체의 협업 동작이 가능케하는 공통 명령과 제어 아키텍처를 개발할 필요가 있다.