• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제13권6호
• /
• pp.960-968
• /
• 2003

A bacterial isolate showing a strong endochitosanase activity was isolated from soil and then characterized. The isolate was identified and designated as Bacillus cereus P16, based on morphological and biochemical properties, assimilation tests, cellular fatty acids pattern, along with 16S rRNA gene sequence. The optimized medium for producing extracellular chitosanase in a batch culture contained 1% tryptone, 0.5% chitosan, and 1% NaCl (pH 7.0). Powder chitosan and tryptone served the best as carbon and nitrogen sources, respectively, for the chitosanase production. Chitosanase activity was the highest when culture was completed at $37^{\circ}C$ among various temperatures ($20-42^{\circ}C$) tested in a shaking incubator (200 rpm). The levels of chitosanase activity in the culture fluid were 2.0 U/ml and 3.8 U/ml, respectively, when incubated in a flask for 60 h and in a jar fermenter for 24 h. The culture supernatant showed a strong liquefying activity on the soluble chitosan. The viscosity of 1% chitosan solution, that was incubated with the culture supernatant, was rapidly decreased, suggesting the secretion of endochitosanolytic enzymes by P16. The culture fluid revealed six endo-type chitosanase isozymes, two major (38 and 45 kD), and four minor (54, 65, 82, and 96 kD) forms by staining profile. The crude enzymes were very stable, and full activity was maintained for 4 weeks at $4^{\circ}C\;or\;-20^{\circ}C$ in the culture supernatant, suggesting a highly desirable stability rate for making an industrial application of the crude enzymes. The supernatant also cleaved the insoluble chitosan powder, but the hydrolysis rate was much lower. The enzymic degradation products of chitosan contained $(GlcN)_n$ (n=2-8). The concentration of chitosan in the reaction mixture of the crude enzyme affected the chitooligosaccharides composition of the hydrolysis products. When the higher concentration of chitosan was used, the higher degree of polymerized chitooligosaccharides were produced. By comparison with other commercial chitosanase preparations, P16 was indeed found to be a valuable enzyme source for industrial production of chitooligosaccharides from chitosan.

• Applied Biological Chemistry
• /
• 제46권4호
• /
• pp.299-304
• /
• 2003

토양으로부터 lactose의 가수분해를 촉매하는 균체외 ${\beta}-galactosidase$를 생산하는 YB-9가 분리되었다. 분리균 YB-9는 분리균의 배양, 형태, 생리적 특성을 조사한 결과 Streptomyces속 균주로 동정되었다. 분리균의 배양상등액을 ammonium $sulfate(15{\sim}70%)$로 처리하고 투석하여 부분정제된 ${\beta}-galactosidase$를 $para-nitrophenyl-{\beta}-D-galactopyranoside(pNP-{\beta}Gal)$와 lactose를 기질로 하여 반응특성을 분석하기 위해 조효소액으로 사용하였다. ${\beta}-Galactosidase$는 pH $6.0{\sim}6.5$와 $60^{\circ}C$에서 최대활성을 보였다. $pNP-{\beta}Gal$과 lactose에 대한 ${\beta}$-galactosidase의 가수분해 활성은 galactose에 의해 감소되었다. Lactose에 대한 가수분해 활성은 glucose에 의해 미미하게 감소하였으나, glucose에 의해 $pNP-{\beta}Gal$에 대한 활성은 1.3배 증가하였다. 특히, xylose에 의한 lactose의 가수분해 활성에는 영향이 없었고, $pNP-{\beta}Gal$에 대한 활성은 1.6배 증가시켰다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제35권4호
• /
• pp.339-346
• /
• 2007

메주로부터 항곰팡이 활성을 보이는 균주 1종과 이에 감수성을 나타내는 곰팡이 3종을 분리하였다. 분리된 균주는 형태학적, 생화학적 특성 조사와 16S rRNA 염기서열 결정을 통한 균주 동정결과 Bacillus subtilis MJP1으로 명명하였고, 3종의 곰팡이는 ITS-5.85 rRNA염기서열 분석을 통하여 Aspergillus petrakii PF-1, A. ochraceus PF-2, 그리고 A. nidulans PF-3로 명명하였다 B. subtilis MJP1은 곰팡이 에 대한 강한 저해활성 뿐만 아니라 Candida 속 효모들과 그람 양성균에 대한 넓은 범위의 저해활성을 나타내었다. B. subtilis MJP1의 생육에 따른 항균 활성을 측정한 결과 항진균 활성은 배양 16시간부터 최대 활성(3,200 AU/ml)을 나타내어 균이 사멸기에 접어든 후에도 활성을 그대로 유지한 반면, 항세균 활성은 대수기 중반인 12시간부터 25시간까지 가장 높은 활성 (1,600 AU/ml)을 보이다가 72시간 이후에는 활성을 상실하였다. pH 안정성 실험에서 항진균 활성과 항세균 활성 모두 pH $6{\sim}10$ 구간에서 비교적 안정한 결과를 보였으나, 열처리 실험에서 항진균 활성은 영향을 받지 않은 반면, 항세균 활성은 $30^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 불안정한 결과를 보였다. 각종 효소에 대한 안정성 실험에서 항진균 활성은 어떠한 효소에도 영향을 받지 않았으나, 항세균 활성은 단백분해효소 처리 후에 활성이 실활 됨으로써 항균 물질이 단백질성 물질임을 추정하였다. $C_{18}$ Sep-Pak column으로 부분 정제한 항균 물질이 항진균 활성과 항세균 활성을 나타내므로 소수성을 가지는 물질임을 알 수 있으며, Tricine-SDS-PAGE및 direct detection을 통하여 항진균 물질의 분자량은 약 2.4 kDa 정도이며, 항세균 물질의 분자량은 약 4.5 kDa으로_ 확인되었다. 따라서 B. subtilis MJP1은 항진균 활성과 항세균 활성을 가진 bacteriocin-like substances를 생산함을 알 수 있고 이와 같은 새로운 항미생물 물질은 천연 식품보존제 및 사료보존제 뿐만 아니라 항생제 대체 의약품으로도 활용이 기대되며, 이를 위하여 향후 이 물질들의 보다 정확한 구조 및 특성 규명 등의 연구가 필요하다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제25권2호
• /
• pp.152-161
• /
• 2015

CodY is a highly conserved protein in low G+C gram-positive bacteria that regulates genes involved in sporulation and stationary-phase adaptation. Bacillus thuringiensis is a grampositive bacterium that forms spores and parasporal crystals during the stationary phase. To our knowledge, the regulatory mechanism of CodY in B. thuringiensis is unknown. To study the function of CodY protein in B. thuringiensis, BMB171codY^- was constructed in a BMB171 strain. A shuttle vector containing the ORF of cry1Ac10 was transformed into BMB171 and BMB171codY^-, named BMB171cry1Ac and BMB171codY^-cry1Ac, respectively. Some morphological and physiological changes of codY mutant BMB171codY^-cry1Ac were observed. A comparative proteomic analysis was conducted for both BMB171codY^-cry1Ac and BMB171cry1Ac through two-dimensional gel electrophoresis and MALDI-TOF-MS/MS analysis. The results showed that the proteins regulated by CodY are involved in microbial metabolism, including branched-chain amino acid metabolism, carbohydrate metabolism, fatty acid metabolism, and energy metabolism. Furthermore, we found CodY to be involved in sporulation, biosynthesis of poly-β-hydroxybutyrate, growth, genetic competence, and translation. According to the analysis of differentially expressed proteins, and physiological characterization of the codY mutant, we performed bacterial one-hybrid and electrophoretic mobility shift assay experiments and confirmed the direct regulation of genes by CodY, specifically those involved in metabolism of branched-chain amino acids, ribosomal recycling factor FRR, and the late competence protein ComER. Our data establish the foundation for in-depth study of the regulation of CodY in B. thuringiensis, and also offer a potential biocatalyst for functions of CodY in other bacteria.

• 자연과학논문집
• /
• 제16권1호
• /
• pp.15-29
• /
• 2005

내열성의 cyclomaltodextrin glucanotransferase (CGTase)를 이용하여 열에 안정한 싸이클린 텍스트린 (CD)을 생산하기 위하여 매우 높은 CGTase 활성을 보이는 고열성이며 호알카리성인 B-13세균을 분리하여 형태적, 생리학적 특성과 16S 리보솜 RNA 서열분석 등을 통하여 Bacillus cereus B-13으로 동정하였다. Bacillus cereus B-13 2% 가용성 전분, 1% 효모 추출물, 1% $Na_2CO_3$ 등을 함유하는 SYC 배지 (pH 8.5)에 접종하여 $50^{\circ}C$에서 24시간 배양하였을 때 최고의 CGTase 활성(130 U/ml)을 보였다. 또한 부분 정제된 CGTase의 작용 최적 온도와 pH는 각각 $60^{\circ}C$, pH 8.5-9.0 이었고 $80^{\circ}C$이하와 pH5.0-10.0에서 안정하였다. 1% 가용성 전분을 부분 정제한 CGTase와 작용시켰을 때 49%의 CD 수율을 보였다.

• 한국재료학회지
• /
• 제27권11호
• /
• pp.631-635
• /
• 2017

We report facile solution processing of mesoporous hematite (${\alpha}-Fe_2O_3$) thin films for high efficiency solar-driven water splitting. $Fe_2O_3$ thin films were prepared on fluorine doped tin oxide(FTO) conducting substrates by spin coating of a precursor solution followed by annealing at $550^{\circ}C$ for 30 min. in air ambient. Specifically, the precursor solution was prepared by dissolving non-toxic $FeCl_3$ as an Fe source in highly versatile dimethyl sulfoxide(DMSO) as a solvent. The as-deposited and annealed thin films were characterized for their morphological, structural and optical properties using field-emission scanning electron microscopy(FE-SEM), X-ray diffraction(XRD), X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) and UV-Vis absorption spectroscopy. The photoelectrochemical performance of the precursor (${\alpha}-FeOOH$) and annealed (${\alpha}-Fe_2O_3$) films were characterized and it was found that the ${\alpha}-Fe_2O_3$ film exhibited an increased photocurrent density of ${\sim}0.78mA/cm^2$ at 1.23 V vs. RHE, which is about 3.4 times higher than that of the ${\alpha}-FeOOH$ films ($0.23mA/cm^2$ at 1.23 V vs. RHE). The improved performance can be attributed to the improved crystallinity and porosity of ${\alpha}-Fe_2O_3$ thin films after annealing treatment at higher temperatures. Detailed electrical characterization was further carried out to elucidate the enhanced PEC performance of ${\alpha}-Fe_2O_3$ thin films.

• 멤브레인
• /
• 제27권4호
• /
• pp.328-335
• /
• 2017

메조포러스 공극구조를 갖는 광촉매 멤브레인은 다양한 환경기술에 적용될 수 있다. 본 연구에서는 $TiO_2$ 층을 형성시킨 광촉매 반응기용 세라믹 멤브레인을 개발하고 이를 염색용액 처리에 적용하였다. 높은 공극률과 균질성을 지닌 $TiO_2$ 광촉매층을 그라프트 공중합체를 사용하여 제조하였다. 멤브레인은 광촉매 반응기와 멤브레인 여과를 결합시킨 하이브리드 광촉매 반응기에 성공적으로 적용하였다. 실험결과 정렬된 구조의 $TiO_2$ 층이 $Al_2O_3$ 지지체에 형성되었다. $TiO_2$ 층 형성 후 제조된 세라믹 분리막의 순수 투과도는 형성된 광촉매 층 저항으로 감소하였다. 정렬된 구조의 $TiO_2$ 층은 UV 결합 시 5시간 안에 완벽한 염색용액 분해를 달성시킬 수 있었다. 광촉매 멤브레인의 염색용액 분해는 Langmuir-Hinshelwood 흡착 모델로 잘 설명할 수 있었다. 또한 $TiO_2$ 층이 고정화된 세라믹 멤브레인의 model Congo Red에 대한 1차 속도상수는 $Al_2O_3$ 지지체 단독인 경우에 비해 약 6배 정도 큰 값을 나타내었다(0.0081 vs. $0.0013min^{-1}$).

• 미생물학회지
• /
• 제53권3호
• /
• pp.163-169
• /
• 2017

복숭아 수확시기에 낙과한 토양에서 Lactobacillus sp. D4와 D5 균주를 분리하였다. 분리한 Lactobacillus sp. D4와 D5 균주를 동정하기 위하여 형태학적 동정, 생화학적 동정 및 16S rRNA 유전자서열 분석을 수행하였다. 16S rRNA 유전자서열 분석 결과 Lactobacillus sp. D4는 Lactobacillus plantarum subsp. plantarum ATCC $14917^T$과 Lactobacillus pentosus ATCC $40997^T$에 각각 99.05%, 98.98% 일치하였으며, Lactobacillus sp. D5는 Lactobacillus pentosus ATCC $40997^T$, Lactobacillus plantarum subsp. plantarum ATCC $14917^T$에 각각 98.71%, 98.64% 일치하였다. Lactobacillus sp. D4와 D5 균주는 당 이용성 비교에서 Lactobacillus plantarum ATCC $14917^T$과 Lactobacillus pentosus ATCC $8041^T$에 비교하여 다른 결과를 나타내었다. 정확한 동정을 위하여 VITEK MS matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) 분석, multiplex PCR, random amplified polymorphic DNA (RAPD)-PCR을 수행하였다. 이러한 결과에 근거하여 Lactobacillus sp. D4와 D5 균주는 Lactobacillus plantarum으로 동정되었다.

• 공업화학
• /
• 제24권4호
• /
• pp.370-374
• /
• 2013

본 연구에서는 염화아연의 첨가에 따른 다공성 탄소나노섬유의 제조 시 기공발달에 미치는 영향을 알아보기 위해 10wt%로 제조된 폴리아크릴로나이트릴/디메틸포름아미드 용액을 전기방사 방법을 통해 나노섬유 부직포로 제조하였다. 염화아연에 의해 활성화된 다공성 탄소나노섬유의 표면구조는 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope, SEM)을 이용해 관찰하였으며, $N_2/77$ K 등온 흡착특성은 Brunauer-Emmett-Teller (BET)식과 Horvath-Kawazoe (H-K)식을 이용하여 기공특성 분석을 시도하였다. 실험결과 제조된 다공성 탄소나노섬유의 $N_2$ 등온흡착선들은 International Union of Pore and Applied Chemistry (IUPAC)의 분류에서 Type I으로서 주로 미세공들로 이루어져 있음을 알 수 있었다. 염화아연에 의해 활성화된 다공성 탄소나노섬유의 비표면적은 600~980 $m^2/g$으로 분석되었으며, 세공용적은 0.24~0.40 $cm^3/g$로 각각 분석되었다. 또한 주사전자현미경의 분석 결과 활성화로 인하여 표면에 형성되어 있는 많은 세공과 균열이 관찰되었으며, 이러한 결과로부터 염화아연의 첨가가 다공성 탄소나노섬유의 비표면적 증가에 유효한 역할을 하는 것으로 확인되었다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제25권6호
• /
• pp.780-786
• /
• 1993

돼지의 분변미생물들 중 inulin 이용균주를 탐색한 결과 전체 생균수의 약 7.7%가 inulin 한천배지에서 집락주위에 inulase를 분비하여 투명환을 형성하면서 inulin을 이용하는 것으로 나타났고 이 중 inulin의 이용성이 가장 큰 균주를 선발한 다음 그 형태학적 및 생화학적 특성을 조사하여 이 균주를 Bacteroides속으로 동정하였다. 이 분리균은 탄소원으로 inulin, fructo올리고당, 포도당을 이용하여 잘 생육하였으며 solublestarch와 sucrose를 첨가한 경우의균체량은 포도당 사용시의 약 50% 정도로 감소하였다. Inulase 활성은 포도당, sucrose, soluble starch를 사용한 배지에서는 거의 나타나지 않은 반면에 inulin을 탄소원으로 사용하였을 때 0.42U/ml로 가장 높게 나타났고 fructo올리고당을 사용한 배지에서도 0.25U/ml로 나타나 이 균주가 생산하는 inulase는 inulin과 fructo올리고당에 의해 유도되는 것으로 생각된다. 또 inulin의 농도에 따른 균의 생장은 inulin의 농도가 증가함에 따라 급격히 증가하여 2%일 때 최고치에 달하였고 inulase의 활성은 inulin의 농도가 1%일 때 0.54/ml로 가장 높게 나타났다. 분리균이 생산하는 inulase는 $pH7.0{\sim}7.5$와 $50{\sim}50^{\circ}C$에서 가장 높은 효소활성을 나타냈으며 inulin에 대한 작용형태로 보아 exoinulase로 확인되었다.