고온성 및 초고온성 세균과 고세균 13종 모두에서 관찰되는 167종류 총 16,299개의 보존적 유전자들에 대한 분석을 수행하였다. 단백질대사 관련 유전자들이 80개로 전체 보존적 유전자의 $47.9\%$였으며, 중온성 세균을 제외하고 고온성과 초고온성 세균들에서만 관찰되는 공통유전자는 없어 열 안정성은 특정 단백질의 유무에 따라 이루어지지 않는 것을 알 수 있었다. 하지만 초고온성 세균들은 reverse gyrase를 공통적으로 가지고 있어 고온에서의 DNA의 열안전성에 중요한 역할을 하는 것으로 생각되었다. 유전자보유 계통수와 165 rRNA 유전자 계통수의 비교결과 초고온성 진정세균과 고온성 고세균인 Methanobacterium thermoautotrophicum의 분포 양상이 서로 다르게 나타났다. 167개의 공통 유전자가 한 유전체에서 보이는 distance value들의 평균과 분산에서는 초고온성 진정세균, 초고온성 고세균, 고온성 고세균들끼리 유사한 값을 갖는 것으로 나타났다.
주요 농산 건조가공품에 오염된 미생물의 효과적인 살균법 개발을 목적으로, 현행방법인 ethylene oxide 훈증처리와 감마선 조사에 따른 미생물의 살균효과와 이화학적 품질에 미치는 영향을 검토한 결과는 다음과 같다. 시료의 미생물 오염도는 고추장 분말, 참깨, 느타리버섯 분말, 당근 flake의 순이었으며, 전세균이 $4.6{\times}10^{3}/g~1.5{\times}10^{6}/g$, 내열성 세균이 $1.3{\times}10^{3}/g~1.4{\times}10^{6}/g$, 산저항성 세균이 $8.4{\times}10^{2}.g~8.8{\times}10^{5}/g$, 내삼투압성 곰팡이를 포함한 곰팡이류는 $4.0{\times}10^{2}/g~1.5{\times}104/g$, 대장균군은 당근 flake를 제외한 나머지 시료에서 $4.0{\times}10^{3}/g~2.7{\times}10^{5}/g$ 정도로 오염되어 있어 위생적인 살균처리가 요구된다. 살균효과 실험에서는 대부분의 시료가 7~10 kGy의 감마선 조사로서 모든 미생물의 사멸이 가능하였으나 ethylene oxide 처리구에서는 전반적으로 전세균과 내열성 포자균 및 곰팡이의 살균이 불충분하였다. Ethylene oxide 처리는 시료의 색소, 아미노산, 무기질, 색도 등에 상당한 영향을 미쳤으나 적정선량의 감마선 조사는 이들에 대해 비교적 안전하였으며, 실온에서 3개월 동안 저장된 시료의 전반적인 기호도는 감마선 조사구가 ethylene oxide 처리구나 대조구보다 우수하게 나타났다.
Dumorne, Kelly;Cordova, David Camacho;Astorga-Elo, Marcia;Renganathan, Prabhaharan
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제27권4호
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pp.649-659
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2017
Extremophilic microorganisms have established a diversity of molecular strategies in order to survive in extreme conditions. Biocatalysts isolated by these organisms are termed extremozymes, and possess extraordinary properties of salt allowance, thermostability, and cold adaptivity. Extremozymes are very resistant to extreme conditions owing to their great solidity, and they pose new opportunities for biocatalysis and biotransformations, as well as for the development of the economy and new line of research, through their application. Thermophilic proteins, piezophilic proteins, acidophilic proteins, and halophilic proteins have been studied during the last few years. Amylases, proteases, lipases, pullulanases, cellulases, chitinases, xylanases, pectinases, isomerases, esterases, and dehydrogenases have great potential application for biotechnology, such as in agricultural, chemical, biomedical, and biotechnological processes. The study of extremozymes and their main applications have emerged during recent years.
This study focused on the production of high quality compost for the growth of aero-thermophilic fungi, which has a promoting effect on the growth rate and production of oyster mushrooms. The automated solid-state bioreactor system was designed on the basis of a Three-Phase-One system, which controls the serial steps of prewetting, pasteurization and fermentation processes. High numbers of thermophilic fungi and bacteria were recovered from the mushroom composts prepared by this solid-state bioreactor. The rates of composting process were depended on physical as well as chemical factors. Among these factors, the parameters of moisture content and temperature were found to be particularly important. In our automated system, constant levels of moisture content, temperature and ventilation via mixing were provided by a centralized control apparatus including PLC, water tank and water jacket systems. These features induced higher microbiological activity of aero-thermophiles.
In this study, an elastic network model is established in order to find dominant factors which reflect thermostability of protein structures. The connections in the elastic network model are selected with respect to the free energy between alpha-carbons, which is representatives of residues in the elastic network model. We carried out normal mode analysis and compared eigenvalues of the stiffness matrix from the elastic network model. In most cases, thermophilic proteins are observed to have higher values of lowest natural frequency than mesophiles and psychrophiles have. As a result, the thermophiles are calculated to be stiffer than other proteins in view of dynamic vibration.
내열성 {\alpha}$-amulase를 생산하는 미생물을 분리하기 위하여 각종 분리원으로 시료를 채취하여 55$^{\circ}C$ 이상에서 생육하고 가장 내열성 {\alpha}$-amulase 생산능이 우수한 균주를 분리, 동정한 결과 thermophilic Bacilus 속으로 추정되었다. 균체생육과 효소생산의 최적온도는 60~$65^{\circ}C$였고, 초발 pH8.0에서 가장 높은 효소생산능을 보였다. {\alpha}$-amulase 생산에 가장 양호한 탄소원은 soluble starch, dextrin, prtato starch, corn starch 등의 다당류이었으며 glucose, fructose 등의 단당류에서는 효소생산이 미약하거나 억제를 받았다. {\alpha}$-amulase 생산에 가장 중요한 질소원은 yeast extract이었따. 0.1% $CaCl_2{\cdot}2H_2O$, 0.001%의 Tween-80의 첨가는 {\alpha}$-amulase 생산성을 증가시켰다. 본 공사균이 생산한 조효소액의 특성을 검토해 본 결과, 8$0^{\circ}C$에서 최적 효소활성을 보였으며, 10$0^{\circ}C$에서도 23%의 잔존활성을 나타내었다. 최적 pH는 5.0이었다. $Ca^{2+}$은 효소활성 증진에는 영향을 미치지 않았다. 공시균으로부터 분리한 genomic DNA를 중온성 BAcillus subtilis KCTC 1024에 형질전환시킨 결과, transformant는 wild type에 비하여 약 2배의 효소활성이 증가되었다.
주재료와 부재료로서 각각 우분과 톱밥이 함유된 유기성 폐기물 퇴비화의 주발효과정 중 이화학적 및 미생물학적 파라미터의 변화양상을 조사하고, 이로부터 퇴비화의 평가에 이용할 수 있는 각 파라미터간의 상관관계를 분석하였다. 퇴비화 전과정동안 온도는 $30-65^{\circ}C$, pH는 7.5-9.5, 함수율은 50-60% 정도의 범위에서 변하였으며, 이 중 $40^{\circ}C$ 이상의 고온이 유지되는 주발효 기간은 약 16일 정도 지속되었다. 주발효 기간 중 시료내 총탄소, 총질소 및 유기물 함량은 모두 15% 이상 감소되었으나, C/N ratio는 뚜렷한 변화를 보이지 않았다. 주발효 후기에는 암모니아성 질소 함량이 급격히 감소하고 질산성 질소가 증가되는 경향이 나타났다. 미생물 군집내 중온균과 고온균의 개체수는 퇴비화 과정동안의 온도변화와 밀접한 관계를 보였다. 중온균은 $50^{\circ}C$ 이상의 고온발효 기간에 급격히 감소하다가 온도가 낮아지는 주발효 후기에 다시 증가하는 반면에, 고온균은 이와 반대의 변화를 보였으며 주발효 기간 중 고온균의 개체수는 중온균에 비하여 $10-10^2$배 높았다. 조사된 토양효소 중 amylase 활성은 중온균의 개체수 및 환원당량과 높은 양의 상관관계를, 고온균의 개체수와는 음의 상관관계를 나타냈다. 이와는 달리 상호 유의할만한 양의 상관관계를 보인 cellulase, xylanase 및 ligninase의 활성은 주발효 기간 중 지속적으로 증가하는 양상을 보임으로써, 주발효 기간 중 lignocellulose 분해미생물과 amylose 분해미생물간의 출현양상이 크게 다름을 보여 주었다.
Wilson, Randall C.;Hughes, Ronny C.;Curto, Ernest V.;Ng, Joseph D.;Twigg, Pamela D.
Molecules and Cells
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제24권3호
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pp.437-440
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2007
$OGL-20P^T$-358 is a novel 66 amino acid residue protein from the hyperthermophile Thermococcus thioreducens sp. nov., strain $OGL-20P^T$, which was collected from the wall of the hydrothermal black smoker in the Rainbow Vent along the mid-Atlantic ridge. This protein, which has no detectable sequence homology with proteins or domains of known function, has a calculated pI of 4.76 and a molecular mass of 8.2 kDa. We report here the backbone $^1H$, $^{15}N$, and $^{13}C$ resonance assignments of $OGL-20P^T$-358. Assignments are 97.5% (316/324) complete. Chemical shift index was used to determine the secondary structure of the protein, which appears to consist of primarily ${\alpha}$-helical regions. This work is the foundation for future studies to determine the three-dimensional solution structure of the protein.
The purpose of this study was to investigate the effect of lactic acid bacteria (LAB) cell wall extract on the proliferation and cytokine production of immune cells to select suitable probiotics for space food. Ten strains of LAB (Lactobacillus bulgaricus, L. paracasei, L. casei, L. acidophilus, L. plantarum, L. delbruekii, Lactococcus lactis, Streptococcus thermophilus, Bifidobacterium breve, and Pedicoccus pentosaceus) were sub-cultured and further cultured for 3 d to reach 7-10 Log colony-forming units (CFU)/mL prior to cell wall extractions. All LAB cell wall extracts failed to inhibit the proliferation of BALB/c mouse splenocytes or mesenteric lymphocytes. Most LAB cell wall extracts except those of L. plantarum and L. delbrueckii induced the proliferation of both immune cells at tested concentrations. In addition, the production of TH1 cytokine (IFN-γ) rather than that of TH2 cytokine (IL-4) was enhanced by LAB cell wall extracts. Of ten LAB extracts, four (from L. acidophilus, L. bulgaricus, L. casei, and S. thermophiles) promoted both cell proliferating and TH1 cytokine production. These results suggested that these LAB could be used as probiotics to maintain immunity and homeostasis for astronauts in extreme space environment and for general people in normal life.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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