• 한국미생물·생명공학회지
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• 제41권1호
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• pp.26-32
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• 2013

부탄올 용매에서 생존하는 부탄올 내성 미생물을 분리하였다. 분리된 미생물들의 세포성장은 부탄올 농도가 증가함에 따라 감소하였으며, 그 중에서 BRS02가 12.5 g/L에서 가장 높은 내성도를 나타내었다. 또한, UV를 이용하여 BRS02균의 변이를 유도하여 고농도 부탄올 내성균 BRS251을 개발하였다. 부탄올 생산 모델균주로 대장균과 함께 부탄올, 프로판올 및 펜탄올에 대한 내성도를 비교한 결과, 대장균은 7.5 g/L 부탄올과 20 g/L 프로판올, 2 g/L 펜탄올 농도까지 생육이 가능한 반편, BRS251은 더 고농도인 17.5 g/L 부탄올과 32.5 g/L 프로판올, 6 g/L 펜탄올 농도까지 생육이 가능하였다. 분리된 세균을 동정하기 위해서 그람염색 후 광학현미경으로 관찰한 결과 그람양성의 구균으로 확인이 되었으며, 6.5% NaCl에서 생육이 가능하였다. 생화학적 특성을 분석한 결과, arginine dihydrolase, ${\alpha}$-glucosidase, urease 효소활성을 가지고 있었으며, 호기적인 조건에서 D-galactose, Dmaltose, D-mannitol, D-mannose, methyl-${\beta}$-D-glucopyranoside, D-ribose, sucrose, D-trehalose를 탄소원으로 자화하여 산을 생성할 수 있었으며, bacitracin, vibriostatic agent O/129 및 optochin에 대한 항생제 내성을 나타내었다. 16S rRNA 유전자 서열을 결정하고 계통발생도 분석을 통해 BRS02는 최종적으로 Staphylococcus sp.임을 동정하였다.

• 생명과학회지
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• 제27권10호
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• pp.1137-1144
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• 2017

미세조류 Chlorella vulgaris는 바이오 디젤 생산을 위한 중요한 대체원료 중 하나로 간주되어 왔으나, 이러한 미생물의 산업적 적용은 낮은 바이오 매스와 지질 생산성에 의해 제약을 받아왔다. 따라서 이러한 문제를 극복하기 위해 본 연구는 자외선을 이용한 무작위 돌연변이 유발 기술을 통해 높은 지질 및 바이오 매스 생산성을 가지는 C. vulgaris 균주를 분리하고 그 특성을 규명하였으며, 두 가지 유형의 대량 생산 시스템을 이용하여 바이오 매스 및 지질 함량의 산출량을 비교하였다. 분리된 돌연변이 균주 중, 특히 실험실 조건에서 UBM1-10으로 명명된 돌연변이 균주는 야생형 균주에 비해 약 1.5배 높은 세포 수율 및 지질 함량을 보였다. 이러한 결과를 바탕으로 UBM1-10을 선택하여 TBPR (tubular photobioreactor)과 OPR (open pond type reactor)의 두 가지 유형의 반응기를 사용하여 실외 배양 조건에서 배양하였다. 그 결과 TBPR에서 재배된 돌연변이 균주의 세포 수율은($2.6g\;l^{-1}$) OPR에서 배양된 균주의 세포 수율($0.5g\;l^{-1}$)과 비교하였을 때 약 5배 이상의 높은 세포 수율을 나타내었으며, 대량 배양 후, UBM1-10 및 모 균주의 조 지방 함량 및 조성 등에 대해 추가로 조사를 실시하였다. 그 결과 C. vulagris UBM1-10균주의 지질함량(0.3% w/w)이 모 균주의 지질함량(0.1%)에 비해 약 3배 이상의 조 지방 함량을 보유함을 확인하였다. 따라서 이 연구는 바이오 디젤 생산 자원으로서 C. vulgaris의 경제적 잠재성이 photoreactor type의 선택 및 전략적 돌연변이 분리 기술을 통해 증가 될 수 있음을 보여 주었다.

• 환경생물
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• 제29권4호
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• pp.321-325
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• 2011

셀룰로오스는 지구상에서 가장 풍부하게 존재하는 재생 가능한 천연 다당류로서 glucose의 ${\beta}$-1,4 결합에 의하여 이루어진 물질이자 고등식물의 주요 구성성분으로서 현재 제지, 펼프 및 방적산업을 비롯한 다양한 분야에서 사용되고 있다. 셀룰로오스의 소비가 급증함에 따라 그 원료로 사용되는 목재에 대한 수요도 갈수록 높아지고 있으나 원료공급과 환경문제로 인하여 제지 대체물질에 대한 연구가 절실한 형편이다(Sutherland 1998). 따라서 본 연구에서는 정치 및 교반배양에서도 생산할 수 있는 능력이 있음이 확인된 $Acetobacter$ sp. A9를 사용하여 교반배양 할 때 셀룰로오스를 생산하지 않는 돌연변이체($Cel^-$)가 생성됨으로써 셀룰로오스 생산량이 대폭 감소하는 현상이 일어나는 문제점을 해결 할 수 있는 돌연변이주를 선별하여 대량생산의 가능성을 검토하였고, 교반 배양에서도 안정한 변이주의 선별을 위해 자외선 조사와 화학제를 처리하여 변이주 8개를 선별하여 여러 가지 특성을 조사하였다. 이 변이주들의 셀룰로오스 생산량과 acetan, gluconic acid 생산량을 야생주인 $Acetobacter$ sp. A9과 비교한 결과, Couso (1982, 1987)와 Iannion (1988), Ridout (1994)가 설명한 acetan 생산이 셀룰로오스 합성과 밀접한 관계를 갖고 있는 결과와는 달리 본 연구에서는 acetan 생산과 셀룰로오스 합성과는 관계가 없었고, 셀룰로오스 생산량이 많은 변이주 M6의 경우, 셀룰로오스를 생성하지 않는 변이주 M28보다 gluconic acid 생산량이 훨씬 작은 것으로 보아 셀룰로오스 합성에 gluconic acid가 셀룰로오스 생산에 영향을 미치는 것이라고 사료된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권9호
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• pp.1433-1441
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• 2015

Pollution resulting from the discharge of textile dyes into water systems has become a major global concern. Because peroxidases are known for their ability to decolorize and detoxify textile dyes, the peroxidase activity of Vitreoscilla hemoglobin (VHb) has recently been studied. It is found that VHb and variants of this enzyme show great promise for enzymatic decolorization of dyes and may play a role in achieving their successful removal from industrial wastewater. The level of VHb peroxidase activity correlates with two amino acid residues present within the conserved distal pocket, at positions 53 and 54. In this work, sitedirected mutagenesis of these residues was performed and resulted in improved VHb peroxidase activity. The double mutant, Q53H/P54C, shows the highest dye decolorization and removal efficiency, with 70% removal efficiency within 5 min. UV spectral studies of Q53H/P54C reveals a more compact structure and an altered porphyrin environment (λ_Soret = 413 nm) relative to that of wild-type VHb (λ_Soret = 406), and differential scanning calorimetry data indicate that the VHb variant protein structure is more stable. In addition, circular dichroism spectroscopic studies indicate that this variant's increased protein structural stability is due to an increase in helical structure, as deduced from the melting temperature, which is higher than 90℃. Therefore, the VHb variant Q53H/P54C shows promise as an excellent peroxidase, with excellent dye decolorization activity and a more stable structure than wild-type VHb under high-temperature conditions.

• 한국균학회지
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• 제15권2호
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• pp.80-86
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• 1987

자연계에서 섬유소분해능이 우수한 균을 분리하였고 섬유소분해능을 더욱 증진시키기 위한 기초단계로서 그 분리균주의 원형질체 생성과 융합의 최적조건을 조사하였다. 토양에서 채취한 시료로부터 섬유소분해능력이 우수한 Aspergillus sp., Penicillium sp., Trichoderma sp., 3균주를 분리 동정하였고 산업적으로 유용한 균주이며 cellulase activity가 있는 Aspergillus niger를 비교균주로 선택하여 각각의 효소활성도를 비교 조사한 결과, Aspergillus sp.가 가장 좋은 효소활성도를 보였으며 그 다음 Penicillium sp., Trichoderma sp., 그리고 Aspergillus niger 순이었다. 효소활성도가 가장 좋은 Aspergillus sp.에 자외선$(12erg/sec/mm^2)$을 4 분 30초 동안 조사하여 영양요구성 변이주를 유도, 분리하였다. 세포벽분해효소로는 pH6.0에서 ${\beta}-glucuronidase$가 효과적이었고 그 효소를 농도별로 처리해본 결과 5, 000unit/ml가 최적농도이었다. 재생률은 삼투안정제로 0.6M KCI을 사응하여 pH6.0에서보았을 때 야생형은 7.0%, met. 영양요구주는 7.5%, arg. 영양요구주는 5.2%이있다. 영양요구성변이주간의 원형질체융합에 필요한 PEG는 분자량이 6,000인 것이 좋았으며 최적농도는 $30^{\circ}C$ 이었다. 이때 융합율은 1.2%까지 획득하었다.