• 청정기술
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• 제4권1호
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• pp.45-59
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• 1998

방선균인 Streptomyces kasugaensis에 의해서 생산되는 이차대사산물인 kasugamycin 생산성 증대 및 단위 생산량 당 오염물질 배출량 저감을 위한 연속 고정화 배양을 수행하였다. 세포 고정화에 적합한 포자 수확을 위한 포자형성 촉진 배지 개발은 물론 고정화 담체로 사용한 셀라이트에 수확된 포자를 고정화시키는 방법을 확립하였다. 연속 고정화 배양 시 고정화세포의 유출을 방지함으로써 안정된 연속배양을 가능토록 하기위한 decantor 형태의 고정화세포 분리기가 장착된 반응기를 사용하였다. 희석 속도 및 공급액 중의 기질 농도(당 농도, 인 농도)를 변화시키며 생합성된 kasugamycin 생산성 및 화학적산소요구량(COD)을 측정하였으며 이들을 현탁세포를 이용한 회분식 발효에서의 kasugamycin 생산성 및 발효 폐액 중의 COD 값과 비교하였다. 고정화 세포를 이용한 연속배양에서의 kasugamycin 생산성이 현탁세포를 이용한 회분식 발효에 비해 2.5배 높았으며, 동시에 단위 생산량 당 COD가 2.3배 저감되는 것으로 나타났다. 이것으로부터 연속 고정화 배양이 현탁 회분식 배양에 비해 kasugamycin 생산성 및 오염물질 배출 측면에서 유리한 청정 공정임을 확인할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제25권6호
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• pp.673-679
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• 2015

본 연구에서는 재비늘버섯(Pholiota highlandensis)의 리그닌 분해 활성을 확인하고, laccase 생산을 위한 최적 배양 조건을 조사하였다. 재비늘버섯 균사체로부터 laccase를 생산하기 위한 배지조건을 조사한 결과, 다양한 합성 배지 중에서 Coriolus versicolor 배지(2% dextrose, 0.4% peptone, 0.6% yeast extract, 0.046% KH₂PO₄, 0.1% K₂HPO₄, 0.05% MgSO₄·7H₂O)가 가장 높은 laccase 활성을 나타내었다. Laccase생산에 대한 배양 조건을 최적화하기 위하여 Coriolus versicolor 배지의 조성 중에서 탄소원, 질소원, 인산원, 무기염에 대한 영향을 조사하였다. 탄소원, 질소원, 인산원, 무기염은 각각 2% fructose, 0.4% peptone 및 0.6% yeast extract, 0.05% NaH₂PO₄, 0.05% MgSO₄·7H₂O의 경우에 가장 높은 효소활성을 나타내었다. 본 균주는 몇 가지 방향족 화합물에 의해 laccase 생산이 유도되었고, guaiacol을 첨가할 경우 25℃에서 11일 동안 배양하였을 때 효소의 활성이 최대치(114.1 U/ml)에 도달하였다. 또한 본 균주의 laccase 생산을 위한 최적 pH와 온도는 각각 8.0과 35℃를 나타내었다. 최적 조건에서 배양된 균사체 배양 상등액을 Native-PAGE로 전기영동한 후 ABTS를 기질로 사용하여 활성염색을 수행한 결과, 약 90 kDa 부근에서 laccase 활성을 가지는 1개의 밴드를 확인하였다.

• 미생물학회지
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• 제38권2호
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• pp.144-151
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• 2002

Rhodopseudomonas sp. KCTC1437균주를 이용하여 Polyhydroxyalkanoate (PHA)와 5-aminolevulinic acid (ALA)를 생산하기 위한 배양조건과 이들 생합성 조건의 상호관련성에 대하여 조사하였다. PHA생합성을 위한 탄소원으로는 acetic acid가 가장 효과적이었으나, succinic acid를 보조 탄소원으로 사용하였을 때의 세포건체량은 2.5g/ι, PHA함량은 건체량의 73%로서 주 탄소원만을 사용할 때에 비하여 크게 증가하였다. 조사된 탄소원으로부터 생합성된 PHA는 모두 polyhydroxybutyrate 단일중합체 이었으나, valeric acid로부터는 3-hydroxybutyrate와 3-hydroxyvalerate로 구성된 공중합체가 생산되었다. ALA의 생합성을 위하여서는 환원제 인 sodium thioglycolate를 첨가하여 혐기적 조건을 만들고, 탄소원인 acetic acid와 propionic acid 이외에 전구물질인 levulinic acid, succinic acid와 glycine을 반복적으로 공급해주었을 때 가장 좋았으며, 약 400 mg/ι의 ALA를 생산할 수 있었다. 그러나 ALA 생합성의 필수물질인 glycine, levulinic acid와 환원제는 세포생장과 PHA의 생합성을 저해하는 것으로 나타났다. 이러한 실험 결과, Rhodopseudomonas sp. KCTC1437균주로부터 PHA와 ALA를 동시에 생산할 수 있으나, 두 가지 유용산물을 효율적으로 생합성하기 위한 각각의 배양조건이 상호 배타적임을 확인하였다.

• 문화기술의 융합
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• 제8권2호
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• pp.399-408
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• 2022

녹용 기능성 소재 개발 연구의 일환으로 녹용 추출물의 유산균 발효를 수행하였다. 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량이 증가하고 항산화 활성이 강화된 기능성 소재를 개발하고자 하였다. 유산균 발효중 증식수, 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량, DPPH 라디칼 소거 및 항산화 활성을 평가하였다. 녹용 추출물 기질에 이들 4종의 유산균을 첨가한 결과, 측정된 유산균 수는 2.04~5.00×10⁷이었다. 한편, 녹용 추출물에 프로테아제(Baciullus amyloliquefaciens culture: Ma×azyme NNP DS)를 첨가하여 함유된 단백질의 펩타이드 결합을 분해하였다. 그런 다음 이들 4종의 유산균을 첨가하여 배양한 결과 유산균의 수는 2.84107~2.21108로 증가하였다. 총 폴리페놀 함량은 유산균 발효추출물에서 4.82~6.26g/mL이었으며, 프로테아제 효소와 젖산발효 반응 후 14.27~20.58g/mL로 증가하였다. 총 플라보노이드 함량은 유산균 발효추출물에서 1.52~2.21 g/ml이었고, 프로테아제 반응 및 발효 후에는 5.59 ~ 8.11 mg/mL로 증가하였다. 유산균 발효 추출물의 DPPH 라디칼 소거능은 17.03~22.75%였으나, protease 반응과 발효 후에는 32.82~42.90%로 현저히 증가하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제17권8호
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• pp.1291-1299
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• 2007

Two ${\beta}$-1,4-glucanases (DI and DIII fractions) were purified to homogeneity from the culture filtrate of a cellulolytic bacteria, Cellulomonas sp. CS 1-1, which was classified as a novel species belonging to Cellulomonas uda based on chemotaxanomic and phylogenetic analyses. The molecular mass was estimated as 50,000 Da and 52,000 Da for DI and DIII, respectively. Moreover, DIII was identified as a glycoprotein with a pI of 3.8, and DI was identified as a non-glycoprotein with a pI of 5.3. When comparing the ratio of the CMC-saccharifying activity and CMC-liquefying activity, DI exhibited a steep slope, characteristic of an endoglucanase, whereas DIII exhibited a low slope, characteristic of an exoglucanase. The substrate specificity of the purified enzymes revealed that DI efficiently hydrolyzed CMC as well as xylan, whereas DIII exhibited a high activity on microcrystalline celluloses, such as Sigmacells. A comparison of the hydrolysis patterns for pNP-glucosides (DP 2-5) using an HPLC analysis demonstrated that the halosidic bond 3 from the nonreducing end was the preferential cleavage site for DI, whereas bond 2, from which the cellobiose unit is split off, was the preferential cleavage site for DIII. The partial N-terminal amino acid sequences for the purified enzymes were $^1Ala-Gly-Ser-Thr-Leu-Gln-Ala-Ala-Ala-Ser-Glu-Ser-Gly-Arg-Tyr^{15}$-for DI and $^1Ala-Asp-Ser-Asp-Phe-Asn-Leu-Tyr-Val-Ala-Glu-Asn-Ala-Met-Lys^{15}$-for DIII. The apparent sequences exhibited high sequence similarities with other bacterial ${\beta}$-1,4-glucanases as well as ${\beta}$-1,4-xylanases.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제4권1호
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• pp.26-31
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• 1999

The advantages of the organism Streptomycs griseus HUT 6037 is that the chitinase and chitosanase using chitinaceouse substrate are capable of hydrolyzing both amorphous and crystalline chitin and chitosan. We attempted to investigate the optimization of induction protocol for high-level production and secretion of chitosanase and the influence of chitin and partially deacetylated chitosan sources (75∼99% deacetylation). The maximum specific activity or chitinase has been found at 5 days cultivation with the 48 hours induction time using colloidal chitin as a carbon source. To investigate characteristic of chitosan activity according to substrate, we used chitosan with various degree of deacetylation as a carbon source and found that this strain accumulates chitosanase in the culture medium using chitosanaceous substrates rather than chitinaceous substrates. The highest chitosanase activity was also presented on 4 days with 99% deacetylated chitosan. The partially 53% deacetylated chitosan can secrete both chitinase and chitosanase which was defined as a soluble chitosan. The specific activities of chitinase and chitosanase were 0.89 at 3 days and 1.33 U/mg protein at 5 days, respectively. It indicate that chitosanase obtained from S. griseus HUT 6037 can hydrolyze GlcNAc-GlcN and GlcN-GlcN linkages by exo-splitting manner. This activity increased with increasing degree of deacetylation of chitosan. It is the first attempted to investigate the effects of chitosanase on various degrees of deacetylations of chitosan by S. griseus HUT 6037. The highest specific activity of chitosanase was obtained with 99% deacetylated chitosan.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제27권4호
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• pp.791-807
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• 2017

The type II secretion system (T2SS), which transports selected periplasmic proteins across the outer membrane, has rarely been studied in nonpathogens or in organisms classified as Betaproteobacteria. Therefore, we studied Cupriavidus metallidurans (Cme), a facultative chemilithoautotroph. Gel analysis of extracellular proteins revealed no remarkable differences between the wild type and the T2SS mutants. However, enzyme assays revealed that native extracellular alkaline phosphatase is a T2SS substrate, because activity was 10-fold greater for the wild type than a T2SS mutant. In Cme engineered to produce three Ralstonia solanacearum (Rso) exoenzymes, at least 95% of their total activities were extracellular, but unexpectedly high percentages of these exoenzymes remained extracellular in T2SS mutants cultured in rich broth. These conditions appear to permit an alternative secretion process, because neither cell lysis nor periplasmic leakage was observed when Cme produced a Pectobacterium carotovorum exoenzyme, and wild-type Cme cultured in minimal medium secreted 98% of Rso polygalacturonase, but 92% of this exoenzyme remained intracellular in T2SS mutants. We concluded that Cme has a functional T2SS despite lacking any abundant native T2SS substrates. The efficient secretion of three foreign exoenzymes by Cme is remarkable, but so too is the indication of an alternative secretion process in rich culture conditions. When not transiting the T2SS, we suggest that Rso exoenzymes are probably selectively packaged into outer membrane vesicles. Phylogenetic analysis of T2SS proteins supports the existence of at least three T2SS subfamilies, and we propose that Cme, as a representative of the Betaproteobacteria, could become a new useful model system for studying T2SS substrate specificity.

• 생물환경조절학회지
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• 제4권2호
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• pp.159-166
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• 1995

본 실험은 배수성과 통기성이 우수한 양액 재배 배지로써 perlite와 구입이 용이한 왕겨 및 훈탄의 혼합배지를 이용하여 스티로폼 성형베드 및 상자, 플라스틱 자루, 폿트 등의 재배용기의 차이와 배지의 종류에 따른 양액재배 오이의 생육 및 수량반응을 구명하고자 수행하였 다. 1. 스티로폼베드와 상자가 다른 용기보다 초장이 높게 나타났으며, 스티로폼 상자를 용기로 사용할 때 펄라이트 단용처리구가 275.5cm, 왕겨 혼합처리구가 277.0cm로 초장이 가장 높았다. 2. 엽면적은 스티로폼 성형베드와 상자가 가장 높게 나타났고, 자루재배, 폿트재배의 순으로 나타났다. 스티로폼 성형베드와 상자의 경우에는 펄라이트 단용>왕겨 혼합배지>훈탄 혼합배지의 순으로 나타났으나, 자루재배에서는 왕겨, 폿트재배에서는 왕겨 혼합배지에서 엽면적이 높게 나타났다. 3. 과실수량은 스티로폼 상자를 용기로 한 펄라이트 단용구가 2097.1g으로 가장 많았으며 과수도 13.4개로 높게 나타났다. 4. 상품과율은 스티로폼 베드와 상자에서 70%이상을 나타냈으나 자루재배와 폿트재배에서는 70%이하로 나타났다. 5. 곡과율과 선세과는 자루재배에서 10%이상으로 높게 나타난 반면 스티로폼 상자에서는 낮게 나타났다.

• 한국식품과학회지
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• 제24권3호
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• pp.221-225
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• 1992

국내에서 대량생산될 수 있는 자생가능한 자원인 배추의 비전통적 이용을 위해 배추즙액에 효모 Candida utilis를 배양하여 단세포단백을 생산하는 연구를 하였다. 배추의 당함량은 $2.1{\sim}4.0%$의 범위에 있었고 배추원액을 그대로 사용하여 C. utilis를 배양했을 때보다는 배추즙액을 적절히 희석하여 배양하였을 때 증식속도가 빨라졌고 소비된 당에 대한 건조균체생산율도 17%에서 약 50% 정도로 향상되었다. 배추즙액에 C. utilis를 배양하여 단세포단백을 생산하고자 할 때는 당의 함량이 1.0% 정도로 희석하는 것이 적절하였고 당함량을 1.0%되게 조정한 배추희석액에 영양원을 첨가하여 그 영향을 평가해 보았을 때 glucose, $KH_2PO_4$나 $(NH_4)_2SO_4$는 첨가효과가 없거나 오히려 균체생산량을 감소시킨데 비하여 yeast extract나 peptone은 건조균체 생산 및 균체의 단백질 함량을 $10{\sim}20%$씩 증가시키는 효과가 있었으나 yeast extract나 peptone의 첨가량에 비해 건조균체생산량의 증가가 적어서 배추즙희석액 자체로만도 효모배양을 위한 좋은 기질임이 확인되었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제4권4호
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• pp.152-158
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• 1976

전분박을 첨가한 왕겨및 볏짚의 산당화액을 이용하여 효모생육조건을 검토하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 왕겨와 볏짚에 전분박을 첨가하여 당화시킴으로써 당화액의 당농도가 각각 9.12%, 7.98%까지 증가되었다. 2. 산당화액을 중화할 때 사용한 중화제로서는 CaCO$_3$, Ca(OH)$_2$, NH$_4$OH순으로 효모생육이 좋았다. 3. 당화액을 기질로 하여 무기영양요구성을 검토한 결과 (NH$_4$)$_2$SO$_4$0.3%, $K_2$HPO$_4$0.4%, MgSO$_4$ㆍ7$H_2O$0.02%, NaCl 0.02%, CaCl$_2$0.02%를 가하였을 때 효모의 생육도가 가장 좋았다. 4. 전분박을 첨가한 왕겨와 볏짚의 당화액을 기질로 하여 효모를 배양하였을 때 48시간 이내에 각각 91.2% 90.8%의 당을 소화하였고 당에 대한 수율은 각각 46.5 %, 45.4%이었다.