전통 발효식품인 된장으로부터 mannanas의 생산균으로 분리된 WL-7균주는 형태적 특성, 생화학적 성질 및 16S rRNA의 염기서열에 근거하여 Bacillus subtilis로 동정되었다. B. subtilis WL-7의 배양상등액으로 제조한 조효소액을 이용하여 mannanase 활성을 측정한 결과, 55$^{\circ}C$와 pH 6.0에서 최대활성을 보였으며 , 반응온도 $50∼60^{\circ}C$와 반응 pH 5.0∼7.5에서 최대활성의 90% 이상의 활성을 나타냈다. 분리균WL-7의 mannanase생산성을 높이기 위해 LB배지에 소당류와 고분자 탄수화물을 첨가하여 배양한 결과, lactose, 밀기울, avicel, $\alpha$-cellulose, locust bean gum(LBG), konjak 등에 의해 mannanase생산성이 상당량 증가되었다. 특히 0.5% LBG와 0.5% konjak이 동시에 첨가된 LB 배지에서 10시간 배양하였을 때 배양상등액의 효소 활성이 224 U/ml로 최대 효소생산성을 보였으며, 이는 LBC와 konjak을 첨가하지 않은 배지에서 보다 효소 생산성이 200배 이상이 증가하였다. LBG와 konjak을 첨가하였을 때 B. subtilis WL-7의최대성장도가 약간 증가한 것에 비해 mannanase생산성은 현저히 증가된 것으로 보아 배양액 중의 LBG와 konjak의 가수분해 산물이 mannanas리 생합성을 유도한 것으로 판단된다.
Jo, Yu-Young;Jo, Kyu-Jong;Jin, Yu-Lan;Jung, Woo-Jin;Kuk, Ju-Hee;Kim, Kil-Yong;Kim, Tae-Hwan;Park, Ro-Dong
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제13권6호
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pp.960-968
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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.
인삼 유묘 뿌리 주변에서 자라고 있는 단세포 녹색 조류, 클로렐라 불가리스 KNUA027을 순수분리한 후 본 분리균주의 생물공학적 활용 가능성에대해조사를 실시하였다. 가스크로마토그래프/질량분석기를 이용한 분석 결과, 본 균주에는 영양학적으로 중요한 알파 리놀렌산(C18:3 ω3, 45.8%, 50.8 mg/g) 및 헥사데카트리엔산(C16:3 ω3, 11.8%, 13.1 mg/g)과 같은 다가불포화지방산이 풍부한 것으로 밝혀졌다. 따라서, 본 국내 토착 미세조류는 잠재적인 오메가-3 다가불포화지방산 원료가 될 수 있다고 사료된다. 또한, 바이오디젤 생산에 적합한 것으로 알려져 있는 팔미트산(C16:0, 37.1%, 41.2 mg/g) 역시 본 균주에 의해 주요 지방산 성분으로 생합성 되는 것으로 확인되었다. 근사분석 결과 KNUA027 균주의 휘발성물질 함량은 88.5%였으며, 원소분석 결과 고위발열량은 19.8 MJ/kg으로 나타났다. 본 KNUA027 균주를 이용한 연구결과는 미세조류 기반 바이오연료와 바이오매스 생산을 위한 기초자료 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다.
생체분자 컴퓨팅은 DNA와 같은 생체 분자를 이용하여 정보를 표현하고 처리하는 새로운 컴퓨팅 패러다임이다. 작은 부피에 존재하는 무수히 많은 분자와 화학 반응에 내재된 대규모 병렬성은 새로운 개념의 고성능 계산 기법에 영감을 주었고 이를 바탕으로 다양한 계산 모델 및 문제 해결을 위한 분자알고리즘이 개발되었다. 한편 생체 분자를 이용한 정보처리라는 특징은 생물학 문제에 적용될 수 있는 가능성을 시사한다. 유전자 발현 패턴과 같은 생화학적 분자 정보의 분석을 위한 도구로서의 가능성을 가지고 있는 것이다. 이러한 맥락에서 DNA 컴퓨팅 기반의 생체분자 퍼셉트론 모델이 제안되었고 그 실험적 구현 결과가 제시된 바 있다. 생체분자 퍼셉트론의 핵심인 가중치 표현 및 가중치-합 연산은 입력 분자와 가중치를 표현하는 프로브 분자간의 경쟁적 혼성화 반응에 기반하고 있다. 그러나 그 혼성화 반응에서 열역학적 대칭성을 가정하고 있기 때문에 사용하는 프로브에 따라 가중치 표현의 오차가 있을 수 있다. 본 논문에서는 비대칭적인 열역학적 특성을 고려하여 일반화된 혼성화 반응 모델을 제시하고, 이를 바탕으로 신뢰성 있는 생체 분자 퍼셉트론의 구현을 위한 가중치 코딩 방법을 제안한다. 그리고 본 논문에서 제시한 가중치 표현 방법의 정확성을 이전 모델과 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 비교하고 한계 오차를 만족하기 위한 조건을 제시한다.
Phytophthora sp.의 균사성장을 특이적으로 저해하는 토양 미생물인 YNB54 균주의 정확한 분류적 위치를 밝히기 위해 Biolog GN2, API 20E와 같은 상업적 생화학 kit, 16S rDNA, DAN-DNA hybridization, GC함량, MIDI 등의 분석을 수행하였다. 다양한 생화학적 kit를 사용한 동정 결과는 이 균주가 다른 어떤 종보다 Enterobacter cloacae와 E. cancerogenus에 보다 더 가까움을 보여주었다. 또한 DAN-DNA hybridization, GC함량, MIDI 분석의 결과들 역시 다른 속 (Citerobacter, Klebsiella, Leclercia)보다 Enterobacter 속에 더 유사함을 암시해 주었다. 그러나 16S rDNA분석에서 이 균주는 Citrobacter freundii(99.4%)와 동일 그룹으로 구분되었지만 Enterobacter, Leclecia, Klebsiella 속 등과도 98%이상의 상동성을 보여주는 polyphyletic 특성을 보였다. 결론적으로 YNB54의 분류 동정을 위한 우리의 조사들은 이 균주가 유전적으로 다양하고 지금까지 아는 것보다 분류학적으로 더 복잡함을 암시해줌에도 불구하고 Enterobacter속임이 가장 유력하다는 것을 보여 주었다.
The aim of this study was to investigate the effect of diet extruder conditions, such as feed-loading rate and screw speed, on growth performance and biochemical responses in olive flounder Paralichthys olivaceus. Over 8 wks, we used four identical diets (triplicated per treatment) with differing ratios of feed-loading rate (kg/h):screw speed (rpm/min) in a laboratory-scaled twin-screw extruder of 50:640, 80:640, 120:640, and 80:400, designated as EP1, EP2, EP3, and EP4, respectively. Screw speed impacted the buoyancy of experimental diets. Diets produced at a screw speed of 640 rpm/min floated for > 24 hrs, whereas those produced at a speed of 400 rpm/min sank between 10 s and 5 min. Fish that were fed EP1 and EP4 diets grew significantly faster than those fed EP2 and EP3 diets. Fish fed EP1 diets ate and gained weight most efficiently among treatments, a result that is likely to be related to feed-loading rate, i.e., ingredients extruded at a low feed-loading rate may have more time to cook in the pre-conditioner of the extruder. A cooked diet may be easier to digest in fish. Fish fed EP4 diets also showed significant weight gain, as compared to those fed EP2 and EP3 diets. However, we found no differences among treatments in proximate compositions of dorsal muscle, liver, and viscera of fish. Our results suggest that extruder conditions, may influence feed quality, impacting feed efficiency and growth of fish.
전통된장으로부터 분리한 Bacillus subtilis DJI은 다른 Bacillus 속에 비해 균체 생육이 빠르게 진행되어 9시간 만에 생육이 최대값에 이른다. 그 이후 사멸기에 접어들면서 자기소화에 의해 급격한 세포파쇄가 이루어져 포자가 세포외로 방출됨과 동시에 다량의 단백분해효소가 세포 밖으로 방출된다. 이러한 B. subtilis DJI 특유의 생육특징을 이용하여 세균형 코지와 된장을 제조(DJI 된장)하였으며, 제조된장의 숙성 60일 이후 일반성분을 분석한 결과 아미노태 질소 507 mg%, 조단백 14.3%, 조지방 4.8%로 식품공전상의 된장규격에 만족하였다. 또한 단백질 구성아미노산과 유리아미노산의 함량을 분석한 결과 유리아미노산의 총 함량이 숙성 30일에는 299.255 mg%에서 60일 이후에는 547.784 mg%로 증가함을 확인할 수 있었다. DJI 된장과 6종의 가정식 된장의 혈전용해능을 비교한 결과 DJI 된장은 909.7 units/ml, 재래된장은 $363.3{\sim}618.6\;units/ml$로 나타내었다. DJI 된장은 관능적으로도 쿰쿰한 냄새가 거의 없고 구수한 된장향이 났으며, GC/MS를 통한 DJI 된장의 향기성분을 분석한 결과에서도 재래된장 특유의 쿰쿰한 냄새의 원인물질 (3-methyl-1-butanol, 1-octen-3-ol, butanoic acid)은 적은양 검출된 반면 재래된장 고유의 맛과 향의 원인물질 (benzaldehyde, 2-furancarboxaldehyde, hexadecanoic acid)은 일정량 이상 검출되었다. 현재 식품공전상 된장은 대두나 곡물에 종국을 섞어 제국하여 발효 숙성시키거나, 메주를 식염수에 담가 발효하여 여액분리 후 이를 가공한 것으로 정의하고 있다. 즉 현재까지 된장은 주로 곰팡이의 단백분해효소에 의한 발효, 숙성물이었으나 본 연구에서는 B. subtilis DJI의 특이한 생육특성에 의하여 이를 사용한 새로운 개념의 세균형 코지제조와 이를 활용하여 재래된장 고유의 구수한 풍미를 지닌 맛있는 된장제조가 2개월 안에 제조 가능함을 나타내었다.
1960년에서 1990년까지 발표된 영양조사 관련논문 336편을 9(영유아, 학동기아동, 청소년, 대학생, 임신수유부, 주부, 노인, 근로자, 환자)개 대상 집단별로 나누어 각 대상집단의 영양조사에 적용된 조사방법을 분석한 결과는 아래와 같다. 영양조사의 대상별 분포를 보면 영유아, 학동기아동, 대학생, 청소년, 주부, 노인, 근로자, 수유부, 환자의 순이었다. 조사건수의 85%가 식이조사를 포함였으며, 식이섭취조사법의 이용이 증가되었다. 설문지의 조사표를 이용하여 식습관, 영양지식등 식생활 상황을 파악한 논문이 가장 많았으며 그 내용도 대상집단에 따라 다양하였다. 논문의 53%가 신체계측조사를 적용하였으며 영유아, 학동기 아동의 경우는 신장과 체중을 계측하여 발육표준치와 비교하여 성장발육을 측정하였고, 성인의 경우는 신장과 체중을 이용하여 body mass index를 구하거나 피부투겹두께를 측정하여 체조성을 관찰하였으며, 최근에는 영양부족으로 인한성장 지연이나 열세한 체위보다는 영양과잉섭취로 인한 비만 쪽으로의 연구가 증가하고 있었으며 따라서 정확한 체지방측정 방법을 모색하는 연구논문이 다수 있었다. 생화학적 조사를 수행한 연구논문은 32%로서 숫자에 있어서는 거의 빈혈에 관한 생화학적 조사가 대부분을 차지하였다. 단백질 영양상태 판정을 위한 조사가 다수 있었으며, 무기질에 있어서는 Na과K이 주를 이루었고 비타민에 관한 생화학적 조사는 매우 부진하였다. 임상조사는 26%로서 그 적용빈도가 가장 낮았으며 특히 영양결핍성 신체징후를 관찰한 경우는 5%정도에 그쳤다. 반면에 대상자의 자각증상에 관한 설문 또는 조사표를 이용한 건강상태자각정도와 피로도 등을 측정하는 사례가 많았다.
Benthic diatoms are known as a good food for shellfish in nature and in commercial hatchery of Jeju Island, Korea. Grammatophora marina is commonly found as dominant benthic micro-algae in Jeju coastal waters throughout the year. To know the best growth conditions of this species, culture was done in terms of three parameters; water temperature, salinity and nutrients. Each parameter was controlled by temperature of 15, 20 and 25°C; salinity of 25, 30 and 35 psu; and nutrient concentrations of 50, 100 and 200%. F/2 media was used with artificial seawater for the culture, which was continued for two weeks with L:D cycle 12:12 by using fluorescent light. Maximum specific growth rate was recorded 1.68 d–1 at temperature of 25°C with salinity of 35 psu and nutrient concentration of 200% on 6th day during the culture period. Maximum biomass was also observed 4.9 × 105 cells mL–1 in the same condition. This species may belong to the euryhaline and eutrophic habitat with warm condition. For nutritional aspects of this species, protein, lipid and carbohydrate were measured. The value of protein, lipid and carbohydrate was 4.96%, 15.82% and 5.65%, respectively. The antioxidant activities of 80% methanolic extract were 46.7%, 23.7% and 23.8% on DPPH (1,1-Diphenyl-2-picrylydrazy) radical, superoxide anion radical and hydrogen peroxide scavenging, respectively. Percentage metal chelating activity was 81.2%. Enzymatic extracts of Alcalase and Ultraflow showed remarkable scavenging activities on DPPH radical (86.5% and 57.2%, respectively), and superoxide anion scavenging activities were 45.3% and 41.4% from Kojizyme and Viscozyme extracts, respectively. Extract of Protomex revealed 24.8% activity on hydrogen peroxide and Neutase showed 30.8% on hydroxyl radical scavenging effects. Celluclast and Viscozyme extracts showed 33.2% and 32.1% activities on nitric oxide scavenging, respectively, while Alcalase showed 61.5% on metal chelating. This species contains higher lipids among the biochemical compounds and higher metal chelating activities from both 80% methanolic and enzymatic extracts.
The nutritive value of lentil straw (Lens culinaris) relative to 4% urea treated wheat straw (w/w) was assessed in adult bucks and milking buffaloes on-station and on-farm, respectively. A digestion-cum-nitrogen balance experiment was conducted with three bucks (24.35 kg) fed ad libitum lentil straw (LS), urea treated wheat straw (UTS) and a 1:1 (w/w DM basis) mixture of LS and UTS (LS:UTS) in a 3$\times$3 Latin square design. Though daily dry matter intake (g kg $W^{0.75}$ or % LW) of bucks fed LS and UTS did not differ significantly, that of LS:UTS was significantly (p<0.05) low. Similarly, digestibility of nutrients (DM, OM and CP) and nitrogen balance (g/day) did not differ significantly for bucks given LS or UTS although a significant positive improvement was evident in these parameters for LS:UTS. The digestibility of fibre fractions (NDF and ADF) was significantly (p<0.05) lower in LS as compared to UTS or LS:UTS. Except for the significantly (p<0.05) lower intake of DCP (g kg$W^{0.75}$), the bucks fed LS had statistically similar nutrient intake as compared to UTS. Feeding of LS:UTS resulted in significantly higher nutrient (DCP, TDN) intake by bucks. The important blood-biochemical parameters (haemoglobin,packed cell volume, glucose, urea nitrogen, total protein) and activity of serum enzymes (alanine aminotransferase and aspartate aminotransferase) did not differ significantly in goats irrespective of dietary treatment. In the onfarm study, eighteen multiparous milking buffaloes were randomly assigned into three equal groups to assess the relative effect of feeding untreated wheat straw (WS), UTS and LS:UTS ad libitum as basal feed with a supplement. The study continued for 3 months and revealed that daily dry matter intake and average milk production (liters/day) by buffaloes offered LS:UTS and UTS was statistically similar but it was significantly higher compare to WS. However, milk composition did not differ significantly among the dietary treatments. It may be concluded that the nutritive value of lentil straw appeared to be no different to UTS, however, a positive synergistic effect was evident by feeding a mixture of LS and UTS on performance of goats and lactating buffaloes.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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