• KSBB Journal
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• 제17권1호
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• pp.73-79
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• 2002

본 연구에서는 C. ljungdahlii를 이용하여 일산화탄소로부터 에탄올 생성 방법을 최적화하였다. 먼저 Clostridium ljungdahlii ATCC 55383을 이용하여 일산화탄소 소비속도에 대한 kinetic model과 그에 따른 여러 가지 상수값을 계산하기 위한 실험을 수행하였다. 이 결과 일 산화탄소 소비속도 data에 Michaelis Menten식이 잘 적용됨을 알수 있었고 기울기 값 $K_m/V_{max}$ max 및 y-절편값 $1/V_{max}$로부터 구한 $V_{max}$는 37.14 mmol/L-hr-O.D. 그리고 $K_{m}$은 0.9516 atm임을 알 수 있었다. C. ljungdahlii에서의 ethanol의 생성에 미치는 pH와 질소원의 영향을 실험한 결과 세포성장에는 pH 5.5와 YE첨가가 에탄올 생성에는 pH 4~4.5, ammonium solution $(NH_4Cl+(NH_4)_2SO_4$)첨가가 필요한 것으로 확인되었다. 따라서 pH 5.5와 YE 0.5%에서 C. ljungdahlii를 배양한 후 pH 4.5로 shift하고 ammonium solution을 계속 첨가한 경우 세포농도 0.D. 0.25에서 약 3.6 g/L의 에탄올 생성을 얻었으며 이것은 pH 및 질소원 shift가 없는 경우에 비하여 약 20배 이상 에탄을 생성양이 증가된 수치이다. 이를 바탕으로 pH shift 후 N source로서 ammonium solution을 지속적으로 공급하여 주면서 fermenter를 이용한 일산화탄소로부터 에탄을 최적화를 수행하였고 이 결과 최대 specific ethanol production rate 0.49 g ethanol/L.hr.O.D.를 얻을 수 있었으며 생성된 최종 에탄을 농도는 25 g ethanol/L에 달하였다. 이 결과를 이용하여 높은 세포농도를 얻기 위하여 세포성장에 도움을 주는 탄소원 실험을 수행하였고 이 결과 glucose를 이용한 세포성장후 일산화탄소로 전환하는 방법을 fermenter에 적용하여 pH 5.5, 400 rpm 조건에서 glucose를 feeding하여 O.D. 3.4가지 자라게 한 후 ammonium solution을 첨가하여 주면서 일산화탄소를 소비하는 시점가지 약 10시간 동안 CO adaptation을 실시하여 일산화탄소의 소비속도가 충분한 속도에 달했을 때 pH를 5.5에서 4.5로 낮추어 주었고 그 후 간헐적으로 ammonium solution을 feeding한 결과 얻어진 최종 에탄을 생성량은 45 g/L 이었다. 특히 약60시간 이내에 45 g/L 정도의 ethanol을 생성 함으로써 0.75 g ethanol/L.hr의 ethanol 생산성을 확보 할 수 있었다. 또한 C. ljungdahlii이 에탄을 내성을 실험한 결과 약 50 g/L 정도의 에탄올에는 큰 성장 장애를 받지 않는 것으로 나타나 이 균주를 이용한 산업체 부생가스로부터의 에탄을 생산 가능성을 더하여 주고 있다. 현재 본 연구진에 의하여 C. ljungdahlii를 이용하여 long term operation시의 cell viability 유지를 위한 세포성장과 에탄을 생성을 완전히 분리시킨 2 bioreactor system의 연구 및 일산화탄소로부터 높은 농도의 에탄올을 생성하는 독창적인 새로운 균주가 분리되어 현재 실험 진행 중이다.

• 에너지공학
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• 제23권3호
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• pp.125-131
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• 2014

본 연구에서는 매립가스 증대를 위한 음폐수의 원활한 주입을 위해 혐기성 산발효 전처리를 수행하였으며 이를 통해 점도 감소와 유기산 생산량을 확인하여 매립지 주입을 위한 최적조건을 확인하고자 하였다. 산발효 후 음폐수 가용화율은 약 15% 증가함을 보였고 체류시간의 변화와 반응기형태를 달리 한 결과 큰 차이를 보이지는 않았다. 반응기형태에 따라 점도변화를 확인한 결과 상향류식 반응기에서 $76.95{\pm}3.27%$로 완전혼합반응기에 비해 약 11.38% 높은 점도 저감효율을 보였으며, VFA생산에서는 체류시간을 3일에서 5일로 증가 시 2.01배(상향류식 반응기), 1.76배(완전혼합반응기) 높은 경향을 보였다. 이는 상향류식 반응기의 경우 고정층담체의 스크린 역할로 분자량이 작은 물질에 비해 큰 물질들이 상대적으로 반응기에 체류하는 시간이 길어져 효율이 높은 것으로 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제16권4호
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• pp.251-261
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• 1987

본(本) 실험(實驗)은 세균(細菌)에 의한 L-threonine의 효율적인 생성(生成)을 검토할 목적(目的)으로 Brevibacterium flavum ATCC 14067을 사용하여 L-threonine 생성능(生成能)이 우수한 균수(菌株)를 선발(選拔)하기 위해 변이원인 N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine (NTG)로 처리하여 돌연변이주(突然變異株)를 유도(誘導)한 후(後), 다시 methionine 영양요구주, lysine 영양요구주, isoleucine 영양요구주, lysine 영양요구주, isoleucine 영양요구주, methionine 및 isoleucine 영양요구주를 선발(選拔)하였다. 또한 선발(選拔)된 영양요구성 변이주들 중에서 L-threonine 생성능(生成能)이 원균(原菌)에 비(比)해 $3{\sim}4$배(倍)정도 우수한 B-13균주(菌株)$(met^-)$를 선발(選拔)하여 L-threonine 생성력(生成力), 배지(培地) 조성(組成) 및 배양(培養)에 따른 몇가지 요인(要因)들에 대하여 실험한 결과 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. L-threonine생성량은 원균주가 1.4mg/ml에 비해 methionine 영양요구성 변이주인 B-13은 4.86mg/ml로서 약 3.5배(倍)의 높은 생성량을 나타내었다. 2. B-13에 의한 L-threonine 생성(生成)에 적당한 배지조성(培地組成)은 glucose 10%, ammonium sulfate 2%, potassium phosphate monobasic 0.2%, magnesium sulfate 0.05%, biotin $200{\mu}g/l$ thiamine $300{\mu}g/l$이였으며 nicotinic acid 0.05% 첨가시 더욱 증가 되었다. 3. B-13에 있어서 유기영양원에 대한 효과는 yeast extract와 Peptone이 양호하였으며 영양요구물질인 metionine은 $100{\mu}g/ml$가 적당하였으며 aspartic acid와 homoserine 첨가시 L-threonine 생성이 증가되었으며 lysine 첨가시에는 감소하는 경향이 나타났다. 4. B-13에 의한 L-threonine 생성에 가장 적절한 pH는 $7.0{\sim}8.0$이였으며 배양일수(培養日數)는 4일(日)이 적당하였다.

• 생명과학회지
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• 제22권6호
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• pp.823-827
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• 2012

본 연구에서는 된장으로부터 혈전용해효소(subtilisin CP-1) 생산 균주를 단리하여 16S rRNA 유전자 분석과 생화학적 분석을 통하여 동정하여 Bacillus sp. CP-1로 명명하였으며, TSB와 LB 배지를 이용하여 혈전용해효소의 생산에 적합한 Bacillus sp. CP-1 배양 배지에 대하여 검토하였다. 그 결과 균주 생육과 균주 유래 전체 단백질의 생산에는 LB 배지가 더욱더 효과적임에 반해 높은 혈전용해효소 활성은 TSB 배지에서 Bacillus sp. CP-1 배양하였을 때 얻어졌다. Bacillus sp. CP-1의 배양 상층액의 fibrin zymography에 의한 분석에서 gel상의 상단 부분에 하나의 명확한 혈전용해 활성을 확인하였으며, 분자량은 약 29-30 kDa으로 추정되며, pH 9.0와 $45^{\circ}C$에서 최적의 효소활성을 보였다. 그리고, 기질 특이성 검토에 있어서는 chymotrypsin에 대한 특이적 기질인 Meo-Suc-Arg-Pro-Tyr-pNA (S-2586)에 대하여 가장 높은 기질 특이성을 나타내었다. Subtilisin CP-1단백질의 N-말단 염기 서열을 분석한 결과 처음 8개가 AQSVPYGI로 분석되었으며 이 배열은 subtilisin NAT및 E와 동일하였다.

• 한국축산식품학회지
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• 제29권5호
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• pp.619-626
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• 2009

이 연구는 성인분변으로부터 발효유 제조에 이용되는 probiotic로서의 우수한 능력을 지닌 균주를 선발하는데 목적을 두었으며 선택배지에서의 성장, 그람 양성, 현미경 관찰을 통해서 간균인 총 204개의 sample 중에서 10% skim milk에서 24시간 배양 후 커드 형성 여부에 따라 19개를 선발하였고, 2차 계대하여 48시간 후에 커드 형성 여부를 통해 6개를 선발하였다. 그 중에서 산 생성 능력이 우수한 균주를 3개 선발하여 원유로부터 분리한 L. casei MCL과 L. casei YIT 9029의 특성을 비교하였다. 선발된 균주는 그람 양성이고, 간균이며, 당 발효 실험과 16S rDNA 분석결과 Lactobacillus casei로 판명되어 L. casei CU2604, L. casei CU3204, L. casei LC8로 명명하였다. 이중 L. casei YIT 9029과 동일한 당 발효패턴을 보인 L. casei CU2604는 pH 변화와 생균수의 변화가 L. casei YIT 9029와 비슷한 양상을 보이고 PFGE 패턴이 같았다. 그러나 세포벽 지방산조성 분석결과를 통하여 L. casei YIT 9029와는 다른 균주임을 알 수 있었으며, 담즙내성, pH내성은 더 우수한 결과를 보였고, 또한 L. casei CU2604는 병원성균에 대하여 우수한 생육억제 능력을 나타내었다. 이러한 결과를 토대로 L. casei CU2604는 상업용 균주에 못지 않은 스타터로서의 특징을 가지고 있는 것으로 판단되며, 이 균주의 probiotics 특성에 대한 추가적인 연구가 진행 중에 있다.

• 미생물학회지
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• 제47권3호
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• pp.231-240
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• 2011

숙성된 갓김치에서 분리된 유산균을 pH 2.5에서 2시간 반응시킨 후 0.3% oxgall 존재 하에서 3시간 배양시킨 결과 MLK11, MLK22, MLK27, MLK41 및 MLK67 균주들은 $10^5$ CFU/ml 이상의 균수를 유지하여 높은 저항성을 보인 반면, MLK53 균주는 대부분의 균수가 사멸되어 매우 민감한 것으로 나타났다. 담즙산에 대한 내성이 강한 균주들 대부분은 복합 담즙산의 탈포합능이 있었으며, MLK22와 MLK67 균주는 sodium glycocholate로부터 3.5 mM 이상의 cholic acid을 유리시켜 가장 높은 탈포합능을 보인 반면, MLK13과 MLK41은 각각 1.35와 1.16 mM 정도 낮은 양의 cholic acid를 유리시켰다. 특히, MLK22와 MLK67의 탈포합능은 sodium taurocholate 혹은 포합담즙산 혼합물 보다는 sodium glycoholate 존재 하에서 더 높게 나타났다. 게다가 sodium glycocholate와 sodium taurocholate으로부터 MLK22와 MLK67이 생산하는 bile salt hydrolase (BSH)의 활성은 정지기 초기에 최대를 이르렀고 MLK67 보다는 MLK22의 BSH 활성이 다소 높았다. 한편, 실험 균주들의 콜레스테롤 제거능은 5.22-39.16 ${\mu}g$/ml로 균주별 유의적인 차이가 있었으며(p<0.05), 그 중에서 MLK67 균주는 0.3% oxgall, cholic acid 및 taurocholic acid로부터 가장 높은 콜레스테롤 동화능을 나타내었다. 따라서 실험 균주 중 높은 내산성과 내담즙성을 가지며, 담즙산 탈포합능 및 콜레스테롤 동화능이 유의하게 높은 MLK67 균주는 probiotic 균주로서의 가능성이 있는 것으로 간주되어 이를 생화학적 특성과 당분해능 및 염기서열 분석에 의해 동정한 결과 Pediococcus pentosaceus MLK67로 확인되었다.

• 한국균학회지
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• 제32권2호
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• pp.95-100
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• 2004

목질진흙버섯의 균사생육에 적합한 배지로는 MYA(malt yeast agar)와 SMS(soybean flour malt extract sugar)이며, MYA를 기본배지로 사용하였다. 균사생육은 $30^{\circ}C$의 온도와 pH는 5.0에서 생장이 양호하였다. 영양원으로는 malt extract 2%, yeast extract 0.2%와 $KH_{2}PO_{4}$ 0.1% 상태에서 균사생장 및 밀도가 양호하였다. C/N비는 10 : 1의 비율이 가장 적합하였다. 삼각플라스크배양을 위해서는 용기부피 300 ml Shake flask에 100 ml의 배양액을 넣고 $5{\sim}6$개 균사체 절편을 접종하여 20일간 배양하면 높은 고립상의 균체를 양호하게 증식시킬 수 있었다. 대량 액체종균 배양을 위해 접종원을 균질기로 분쇄하여 통기량 2.0 vvm의 조건에서 12일 배양하면 높은 균사의 생장을 보였고 접종에도 수월하였다.

• 생명과학회지
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• 제17권9호통권89호
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• pp.1248-1254
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• 2007

Kluyveromyces marxianus 유래의 exoinulinase (INU1) 분비 서열과 GAL10 promoter를 이용하여 Clostridium thermocellum endoglucanase A gene (celA)의 과발현과 분비 성능 검증연구를 수행하였다. 자체 분비 서열을 가지는 pYEG- CT1 과 INU1 분비 서열을 가지는 pYInu-CT1, 두개의 plasmid는 S. cer-evisiae SEY2102와 S. cerevisiae 2805에 각각 형질전환시켜 ur-acil이 결핍된 배지에서 선별하였다. celA gene 자체 분비 서열보다 INU1 분비 서열을 사용했을 때 발현량과 분비효율은 각각 약 $18{\sim}22%$ 와 11% 향상되었다. 이 중 361 unit/l의 발현율과 89%의 plasmid 안정성, 그리고 70%의 분비효율을 보인 S. cerevisiae 2805/pYinu-CT1 효모 형질전환체를 cellolose를 효과적으로 분해하는 재조합 효모 생균체로 선별하였다. Galactose 배지내에서 S. cerevisiae 2805/ pYInu-CT1의 발효조 회분배양 결과, 총발현량과 분비효율은 각각 418 unit/l 와 73% 로 나타났다. 또한 분비된 endoglucanase A는 분자량 100kDa 이상에서 활성 밴드를 보여, N-linked 당쇄부가에 의해 상당한 비율의 당쇄가 부가됨을 추측할 수 있었다.

• 한국식품과학회지
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• 제46권1호
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• pp.115-120
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• 2014

본 연구는 목적은 단일 박테리오파지를 이용하여 볏짚으로부터 B. cereus가 제거된 스타터 컬쳐를 개발하는 것이다. 다양한 배지 가운데 5% 콩 갈은 물(GB)이 볏짚 미생물의 증식과 박테리오파지 BCP8-2의 활성에 적합한 배지로 선정되었다. GB를 이용하여 다양한 볏짚 샘플과 BCP8-2를 함께 처리한 결과 모든 샘플들에서 총균수는 $10^9$ CFU/mL 수준으로 동일하였고, B. cereus의 경우 BCP8-2를 처리하지 않은 샘플에서 $10^7$ CFU/mL까지 증식하였고, 박테리오파지 처리군에서는 검출되지 않음을 확인하였다. 샘플에 존재하는 미생물 군집을 16S rDNA 염기서열을 바탕으로 한 DGGE와 pyrosequencing을 통해 분석한 결과 BCP8-2 처리군과 미처리군 사이에 매우 유사한 미생물 군집을 확인하였고, 더 나아가 계대 배양에 따른 미생물 군집이 안정적으로 유지됨을 확인했다. 이러한 결과들은 볏짚 등에서 특정 박테리오파지를 이용하여 특정 유해균을 제거한 컬쳐의 개발이 가능함을 보여주는 것이고, 안전한 전통장류의 생산에 기여할 것이다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제37권4호
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• pp.322-332
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• 2009

Actinomycetes 500계통 중 식물병원성 곰팡이(Alternaria alternata, Botryotinia fuckeliana, Colletotrichum acutatum, Colletotrichum gleosporioides, Corticium sasaki, Cylindrocarpon destructans, Fusarium oxysporium, Magnaporthe grisea, Phytophthora infestans, Phytium ultimum, Thanatephorus cucumeri)저해하는 균주를 선발하였다. CNU-A91231(Korea Agricultural Culture Collection #20938)이 식물병원성 곰팡이에 대한 억제 활성이 강한 것으로 나타났으며 16s rDNA sequence를 통해 Streptomyces griseofuscus로 동정 하였다. S. griseofuscus CNUA91231의 효율적인 배양을 위해 간단하고 실용적인 배지를 개발하였다. 이 균주의 최적 성장조건은 28, pH 6에서 aeration 조건이었다. Alanine, glutamine, proline, ammonium ion은 좋은 질소원이었다. 당밀에 Na, Cl, Ca, P, K, Mg를 첨가하였을 때는 S. griseofuscus.의 성장을 증가시키지 못하였다. 아미노산을 함유한 비료를 사용하였을 때 이 균주의 성장을 증가시켰다. 최적의 배지로서 당밀 + 1% glutamate 부산물 분말로 결정하였다. 최적 배지에서 S. griseofuscus의 배양은 이 균주의 antifungal 활성에 영향을 주지 않았다. 본 연구에서 연구된 bacterium과 배지가 작물재배에 생물학적 항 곰팡이 제재로 이용될 것으로 기대된다.