• KSBB Journal
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• 제18권4호
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• pp.249-254
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• 2003

Candida magnoliae M26에 의한 erythritol의 산업적 생산을 위한 산업용 질소원의 선정과 이를 이용한 유가식 배양에서의 erythritol 생산을 위한 최적 조건의 결정에 대한 실험을 수행하였다. 실험결과에서 산업용 질소원으로 가격이 가장 저렴하면서 erythritol의 수율과 생산성이 거의 yeast extract와 유사한 light steep water (LSW)를 선정하였다. 즉 선정한 LSW 43.3 mL/L과 glucose 250 g/L을 이용한 회분식 발효에서 52.6％의 수율과 0.52 g/L-hr의 생산성으로 131.6 g/L의 erythritol을 생산하였다. 생산성 향상을 위한 2단계 유가식 배양에서 고농도 균체를 얻기 위한 최적이 C/N ratio는 1.7으로서 glucose 100 g/L와 LSW 500 mL/L를 이용한 회분식 배양에서 71.0 g/L의 세포농도를 얻을 수 있었다. 배지의 초기 pH 조절방법에 대한 연구에서는 28％ 암모니아 용액으로 pH 6.5로 조절할 경우 erythritol의 수율은 감소하였으나 높은 생산성으로 erythritol을 얻을 수 있었다. 따라서 erythritol의 수율 향상을 위한 생산단계에서의 최적 glucose 농도는 450 g/L이 되도록 하는 경우이며, 이때에 37.3％의 수율과 1.66 g/L-hr의 생산성으로 185.5 g/L의 erythritol을 생산할 수 있었다. 따라서 산업용 질소원으로 선정된 LSW를 이용한 2단계 유가식 발효 공정을 통하여 회분식 배양과 비교해 볼 때 수율은 1.4배 정도 감소되었지만 erythritol의 생산성은 3.2배로 향상시킬 수 있었다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제5권4호
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• pp.288-305
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• 2000

A review on the main aspects associated with yeast flocculation and its application in biotechnological processes is presented. This subject is addressed following three main aspects-the basics of yeast flocculation, the development of "new" flocculating yeast strains and bioreactor development. In what concerns the basics of yeast flocculation, the state of the art on the most relevant aspects of mechanism, physiology and genetics of yeast flocculation is reported. The construction of flocculating yeast strains includes not only the recombinant constitutive flocculent brewer's yeast, but also recombinant flocculent yeast for lactose metabolisation and ethanol production. Furthermore, recent work on the heterologous $\beta$-galactosidase production using a recombinant flocculent Saccharomyces cerevisiae is considered. As bioreactors using flocculating yeast cells have particular properties, mainly associated with a high solid phase hold-up, a section dedicated to its operation is presented. Aspects such as bioreactor productivity and culture stability as well as bioreactor hydrodynamics and mass transfer properties of flocculating cell cultures are considered. Finally, the paper concludes describing some of the applications of high cell density flocculating bioreactors and discussing potential new uses of these systems.e systems.

• Toxicological Research
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• 제16권4호
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• pp.275-284
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• 2000

The organ culture model of the whole mammary gland has many advantages for the study of branching morphogenesis and biological characteristics, including tumorigenesis. Prior to whole gland organ culture, rats were treated with 7,12-dimethylbenz[a]anthracene (DMBA) or N-methyl-N-nitrosourea (MNU) for one week. The tramdorming effect and the morphological changes were assessed by the whole mount preparations and histopathological examination in terminal end buds (TEB), terminal ducts (TD), alveolar buds (AB), alveolar lobules (AL) and hyperplastic alveolar nodules (HAN) of the mammary gland. Grossfindings of the mammary glands at dissection were higher branching morphogenesis and larger volume in carcinogen-treated groups than in carcinogen-non-treated groups. Results of the whole mount method were coincided with those of the histopathological observations. Circular TEB, normally maintained AB, AL, and high cellular density were more frequently observed in carcinogen-treated groups than in carcinogen-nan-treated groups. Histopathologically, as a preneoplastic marker, HAN was maintained only in mammary organ culture of the carcinogen-treated groups. These findings suggest that in vivo trans-formation effects by carcinogens persisted during the mammary organ culture. These results were more characteristic in DMBA than in MNU-treated group. Ducts and terminal ducts appeared to have lost morphology during their growths in case of without diethylstilbestrol (DES). The fact that in vitro organ culture without DES was resulted in abnormal ductular morphogenesis confirms that DES is a physiological regulator of ductular epithelial cell growth.

• Food Science and Biotechnology
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• 제17권5호
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• pp.990-995
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• 2008

A thermostable $\alpha$-L-arabinofuranosidases ($\alpha$-L-AFase) is an industrially important enzyme for recovery of L-arabinose from hemicellulose. The recombinant $\alpha$-L-AFase from Thermotoga maritima was expressed in Escherichia coli by using a constitutive pHCE or an inducible pRSET vectors. In batch fermentation, the constitutive expression system resulted in slightly faster growth rate (0.78 vs. 0.74/hr) but lower enzyme activity (2,553 vs. 3,723 units/L) than those of the induction system. When fed-batch fermentation was performed, biomass and enzyme activity reached the highest levels of 36 g/L and 9,152 units/L, respectively. The fed batch cultures performed superior results than batch culture in terms of biomass yield (4.62-5.42 folds) and enzyme synthesis (3.39-4.00 folds). In addition, the fed-batch induction strategy at high cell density resulted in the best productivity in cell growth as well as enzyme activity rather than the induction method at low cell density or the constitutive expression.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제45권3호
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• pp.185-199
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• 2017

메탄은 자연적인 발생원과 인위적인 발생원에 의해 배출되며 지구온난화를 야기하는 대표적인 온실가스이다. 메탄을 탄소원과 에너지원으로 이용하는 메탄산화세균은 메탄의 생물학적 산화에 중요한 역할을 한다. 메탄산화세균의 서식지는 매우 다양하며 메탄산화반응의 핵심 효소인 methane monooxygenases (MMOs)는 메탄뿐 아니라 다른 기질을 산화할 수 있는 기질특이성을 가지고 있다. 이러한 메탄산화세균의 특성으로 인해 생물학적 메탄 저감 기술과 생물정화기술 분야에서 메탄산화세균의 활용에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 총설 논문에서는 메탄산화세균의 종류, MMOs의 특성과 메탄산화세균의 고농도 배양 기술에 관한 최근 정보를 정리하였다. 또한 메탄산화세균을 이용한 생물학적 메탄 저감 관련 실험실 규모와 매립지 현장에서의 기술 개발 현황 및 적용 결과를 소개하였다. 이러한 생물학적 메탄 저감 시스템에서 메탄산화세균의 군집 거동 특성도 고찰하였다. 마지막으로, 메탄산화세균을 활용한 생물공학기술의 혁신을 위해 필요한 과제로 대사활성이 우수하거나 신규 대사능력을 가진 메탄산화세균의 지속적인 탐색 연구, 고농도 세포 대량배양기술 개발 및 미생물 컨소시움(메탄산화세균과 비메탄산화세균의 컨소시움) 디자인 및 관리 기술 등이 필요함을 제안하였다.

• 미생물학회지
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• 제50권1호
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• pp.84-86
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• 2014

길항균을 생물 농약으로 개발하기 위해서는 저렴한 산업용 배지를 이용한 대량 생산 체계를 확립하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 풋마름병 방제 효과가 뛰어난 Bacillus amyloliquefaciens SKU-78 균주의 배양조건을 확립하였다. 저가의 산업용 기질로는 콩가루와 옥수수 전분 배지가 균 생장에 가장 효과적이었고, 최초 pH 5.5, 배양 온도 $30^{\circ}C$, 교반속도 150-250 rpm의 조건으로 30 L fermenter를 이용한 배양에서 20 시간째에 최대 생균수($1.2{\times}10^{11}$ CFU/ml)에 도달하였다. 저가의 산업용 배지로 배양한 배양액을 관주 처리하였을 때 65%의 발병 억제 효과를 나타냄으로써 SKU-78 균주의 산업용 배지를 이용한 대량배양의 기초가 마련되었다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2002년도 생물공학의 동향 (X)
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• pp.325-328
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• 2002

Sucrose 의 경우 저농도에서는 후반부로 갈수록 세포생장 속도는 현저히 감소하는데 비해 hGM-CSF 생산은 후반부에 급격히 증가함을 확인하였다. 고농도 sucrose를 사용하는 경우에는 lag phase가 길어지는 동안에 hGM-CSF의 생산이 증가하였다. 따라서 배양 초기에는 고농도 sucrose가, 배양 후반에는 저농도 sucrose로 존재하는 경우에 hGM-CSF를 많이 얻을 수 있었다. Nitrogen source의 농도는 60.52 mM과 121.04 mM일 때가 세포의 생장이나 hGM-CSF의 생산을 증가시켰으며, phosphate의 경우에는 4.96 mM 일 때가 대조구인 2.48 mM 일 때보다 hGM-CSF의 생산을 3 배 증가시켰다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제29권4호
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• pp.206-211
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• 2001

Klyyveromyces marxianus exoinulinase를 Saccharomyces cerevisiae에서 구성적으로 과발현 생산하기 위해, 구성적 promoter인 GAPDH, ADH1, PGK 및 ENOI promoters 하류에 exoinulinase 유전자 (INUI)의 ORF를 in frame으로 연결한 각각의 plasmi에 YIGP, pADHI,-INU, pPGK-INU 및 pENO-INU 를 구축하였다. 이들 각 plasmid를함유한 형질전환주 4종을 포도당 농도 5% 배지에서 회분배양한 결과 균체증식은 promoter에 따라 큰 차이를 보이지 않았지만 exoinulinase 발현수준과 plasmid 안정성은 사용한 promoter 에 크게 좌우되었다. 즉 exoinulinase 발현수준은 GAPDH PGK ADH1 ENO1 promoter 각각 1.70, 1.67 1.29, 0.80 unit/ml 였으며 plasmid 안정성은 GAPDH promoter 계의 55%를 제외하고 모두 80%이상으로 높게 나타났다. 이상의 plasmid 안정성과 exoinulinae 발현수준을 고려하여 ADH1 및 PGK 발현계를 선정하여 유가배양하였다 Yeast extract와 포도당을 간헐적으로 공급한 유가배양 결과, 두 발현계에서 약 30 g-DCW/1의 균체농도를 얻었지만, ADHI promoter 계에서는 3.70 unit/ml 의 최대 exoinulinase 활성과 96%의 plasmid 안정성을 보여TRh 반면에 PGK promoter 계는 각각 2.70 unit/ml/와 80%를 나타내었다. 따라서 plasmid 안정성과 긴 배양시간을 고려할 때 비선택적 영양배지를 사용하는 고농도세포 유가배양에서 ADH1 promoter가 exoinulinase 의 구성적 과발현, 생산에 더 적합할 것으로 사료된다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 추계학술발표대회 및 bio-venture fair
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• pp.651-654
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• 2000

본 연구에서는 재조합 E. coli 시스템에 의한 재조합 cystein proteinase의 대량 생산을 위하여 4L 회분 배양 및 최적 지수 생장기에서의 IPTG- induction을 연속적으로 실시하였다. 발현된 rPwCP1 양은 진탕 배양 시스템에서의 결과와 비교해 볼때 현저하게 향상되었음을 알 수 있었으며, 더불어 metal affinity chromatography 방법으로 처리하여 전기영동을 수행한 결과, 목적 재조합 단백질만을 정제 및 농축시킬 수 있음이 확인되었다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2001년도 추계학술발표대회
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• pp.666-670
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• 2001

Levofloxacin은 ofloxacin의 L형의 광학이성질체로 D형의 ofloxacin보다 뛰어난 향균활성을 갖는다. 본 연구에서는 광학선택성을 지닌 외래 효소를 재조합균주에서 발현시키고 고농도배양과 세포고정화를 통해 levofloxacin을 생산하였다. E. coli 고농도 배양을 수행하여 89 g/L의 세포농도를 얻었으며 IPTG 1 mM로 단백질 발현을 유도하여 levofloxacin 생산 반응에 사용할 때 최적 첨가시기를 결정하였다. 세포고정화를 위해서는 sodium alginate를 사용하였으며 1.5% 첨가시 가장 우수한 효소활성을 나타내었고 재사용시에도 효소활성과 광학선택성이 유지됨올 확인하였다.