• 한국미생물·생명공학회지
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• 제16권6호
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• pp.510-516
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• 1988

본 연구는 균주로 Rhodospirillum rubrum KS-301, 증식 제한 기질로 글루코오스, 고정화 담체로 Ca alginate를 사용한 고정화 생물 반응기를 조작할 때 담체에 의해 형성되는 물질전달 저항에 대한 도입 기질의 농도, 희석속도의 영향을 고찰하였다. 또한 효율인자를 평가하기 위해 속도식 변수를 구하였다. 충전층 반응기의 경우 외부 액막 물질전달 저항보다는 내부 물질전달 저항이 우세함을 알 수 있었고 총괄 효율인자는 희석속도의 증가에 따라 감소하였다. 연속 교반 탱크 반응기의 경우 외부 액막 물질전달 저항은 무시할 수 있으며 총괄 효율인자는 희석속도에 영향을 받지 않았다. 희석속도 0.2/h, 비드 반경 0.15cm, 초기 글루코오스 농도 1.0g/L의 실험조건에서 총괄 효율인자는 충전층 반응기와 연속 교반 반응기에서 각각 0.70과 0.77이었다.

• KSBB Journal
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• 제10권3호
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• pp.231-236
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• 1995

Saccharomyces sake Kyokai No.7을 이용한 고정화 균체 반응기에서 연속 알콜생산시에 발효배지 성분을 1/10배 ~3/10배 범위에서 희석하여 사용할 때 균체의 생산성과 고정화 beads의 물리적 안정성이 장기적으로 유지되었다. Egg albumin hydrolysate (0.5%)와 phosphatidylcholine(0.5%)을 첨가한 발효배지를 3/10배 희석하여 공급할 때 $1.1lhr^{-1}$ 희석 율에서 최대 알콜생산성인 $69 g/\ell$-hr 이 얻어졌으며, 이는 무첨가물의 2/1011H 희석 발효배지의 최대치인 $46 g/\ell$-hr 에 비하여 50% 증가한 것이다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권12호
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• pp.1673-1680
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• 2012

In this study, DEAE-corncobs [delignified corncob grits derivatized with 2-(diethylamino)ethyl chloride hydrochloride ($DEAE{\cdot}HCl$)] were prepared as a carrier to immobilize yeast (Saccharomyces cerevisiae) for ethanol production. The immobilized yeast cell reactor produced ethanol under optimized $DEAE{\cdot}HCl$ derivatization and adsorption conditions between yeast cells and the DEAE-corncobs. When delignified corncob grit (3.0 g) was derivatized with 0.5M $DEAE{\cdot}HCl$, the yeast cell suspension ($OD_{600}$ = 3.0) was adsorbed at >90% of the initial cell $OD_{600}$. This amount of adsorbed yeast cells was estimated to be 5.36 mg-dry cells/g-DEAE corncobs. The $Q_{max}$ (the maximum cell adsorption by the carrier) of the DEAE-corncobs was estimated to be 25.1 (mg/g), based on a Languir model biosorption isotherm experiment. When we conducted a batch culture with medium recycling using the immobilized yeast cells, the yeast cells on DEAE-corncobs produced ethanol gradually, according to glucose consumption, without cells detaching from the DEAE-corncobs. We observed under electron microscopy that the yeast cells grew on the surface and in the holes of the DEAE-corncobs. In a future study, DEAE-corncobs and the immobilized yeast cell reactor system will contribute to bioethanol production from biomass hydrolysates.

• 한국환경과학회지
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• 제4권3호
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• pp.295-301
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• 1995

Continuous deodorization of malodorous sulfur compounds by Thiobaillus neapolitanusts R-10 immobilized onto a polypropylene pellet was studied using a column reactor at 30$^{\circ}$C. The maximum amounts of immobilized cells was 5.3 gall polypropylene with 5$\times$7.5mm in pellet size, and the amounts of immobilized cells in the higher part of the column was as twice as in the lower part. The optimum pH and temperature for removal of dimethyl sulfide were 6.0 and 30$^{\circ}$C, respectively. When 5-20 ${mu}ell$/l of hydrogen sulfide and methylmercaptan were employed 98% of removal efficiency were achieved. In contrast, lower concentrations of dimethyl sulfide and dimethyldisulfide should be supplied to meet satisfactory deodorization efficiency. The immobilized cell column was successfully operated for the deodorization of mixture of sulfur compounds over 15 days without significant loss of initial activity achieving high efficiency.

• KSBB Journal
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• 제23권1호
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• pp.59-64
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• 2008

Streptococcus faecalis var. liquefaciens를 calcium alginate gel에 고정화 후 CPP생산 가능성을 실험하였다. 균체를 회수하여 담체에 고정화하는 방법보다는 배양액 전체를 고정화하는 방법이 보다 높은 생산성으로 CPP를 생산하였다. Streptococcus faecalis var. liquefaciens 전세포 고정화 방법에 의한 sodium casenate로부터의 CPP 생산의 최적조건은 bioreactor부피대비 bead사용량이 30%, 반응온도는 $50^{\circ}C$, 반응 pH는 7.0, 기질의 농도는 10% 이었다. 또한, 고정화 균체를 이용한 연속적인 생산은 회분식 반응에서 설정된 최적 조건하에서 20% 수준의 CPP를 최소한 1개월 이상 연속적으로 생산할 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제22권3호
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• pp.296-303
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• 1994

An immobilized Trigonopsis variabilis cells having an high activity of D-amino acid oxidase(DAO) was used to convert CPC into GL-7-ACA. The optimal pH of the reaction system was 8.0-8.5, and the optimal temperature was 40$\circ$C. When immobilized cell was used repeatedly in semi-batchwise reaction, the system retained 80% of the initial activity after used of 12 times for over 12 hours. The storage stability of the immobilized cell was maintained for 30 days at 4$\circ$C. The CPC concentration for the maximal reaction rate was about 30 mM and 40 mM for free and immobilized cells, respectively. Substrate inhibition of CPC concentration more than 50 mM was overcomed by 20~25% by immobilization. Pure oxygen supply into reaction system was most efficient in D-amino acid oxidase reaction. Continuous conversion to GL-7-ACA from CPC has been developed with an bioreactor system containing immobilized T variabilis cells. By opera- tion of the reactor for 5 hours, the average conversion yield of >80% and GL-7-ACA production of 40~45 mM per hour could be obtained.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권11호
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• pp.1486-1493
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• 2012

In this study, we investigated whether galactooligosaccharide (GOS) can be stably and steadily synthesized using immobilized ${\beta}$-galactosidase (${\beta}$-gal) inclusion body (IB)-containing E. coli cells during long-term repeated-batch operation. To improve the operational stability of this enzyme reactor system, immobilized E. coli cells were crosslinked with glutaraldehyde (GA) after immobilization of the E. coli. When we treated with 2% GA for E. coli crosslinking, GOS production continued to an elapsed time of 576 h, in which seven batch runs were operated consecutively. GOS production ranged from 51.6 to 78.5 g/l ($71.2{\pm}10.5$ g/l, n = 7) during those batch operations. In contrast, when we crosslinked E. coli with 4% GA, GOS production ranged from 31.5 to 64.0 g/l ($52.3{\pm}10.8$, n = 4), and only four consecutive batch runs were operated. Although we did not use an industrial ${\beta}$-gal for GOS production, in which a thermophile is used routinely, this represents the longest operation time for GOS production using E. coli ${\beta}$-gal. Improved stability and durability of the cell immobilization system were achieved using the crosslinking protocol. This strategy could be directly applied to other microbial enzyme reactor systems using cell immobilization to extend the operation time and/or improve the reactor system stability.

• 청정기술
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• 제4권1호
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• pp.45-59
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• 1998

방선균인 Streptomyces kasugaensis에 의해서 생산되는 이차대사산물인 kasugamycin 생산성 증대 및 단위 생산량 당 오염물질 배출량 저감을 위한 연속 고정화 배양을 수행하였다. 세포 고정화에 적합한 포자 수확을 위한 포자형성 촉진 배지 개발은 물론 고정화 담체로 사용한 셀라이트에 수확된 포자를 고정화시키는 방법을 확립하였다. 연속 고정화 배양 시 고정화세포의 유출을 방지함으로써 안정된 연속배양을 가능토록 하기위한 decantor 형태의 고정화세포 분리기가 장착된 반응기를 사용하였다. 희석 속도 및 공급액 중의 기질 농도(당 농도, 인 농도)를 변화시키며 생합성된 kasugamycin 생산성 및 화학적산소요구량(COD)을 측정하였으며 이들을 현탁세포를 이용한 회분식 발효에서의 kasugamycin 생산성 및 발효 폐액 중의 COD 값과 비교하였다. 고정화 세포를 이용한 연속배양에서의 kasugamycin 생산성이 현탁세포를 이용한 회분식 발효에 비해 2.5배 높았으며, 동시에 단위 생산량 당 COD가 2.3배 저감되는 것으로 나타났다. 이것으로부터 연속 고정화 배양이 현탁 회분식 배양에 비해 kasugamycin 생산성 및 오염물질 배출 측면에서 유리한 청정 공정임을 확인할 수 있었다.

• 한국환경과학회지
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• 제6권1호
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• pp.61-67
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• 1997

미생물에 의한 흡착법으로 중금속을 효과적으로 제거, 회수할 수 있다. 알콜 발효 후 부산물로 생성되는 폐 Saccharomyces cerevisiae는 비교적 가격이 저렴하고, 중금속 생체흡착에 유용한 자원으로 이용될 수 있다. 생체흡착 실험에 사용된 미생물은 부유 및 alginate에 고정화된 S. cerevisiae로 수행하였다. 회분식 실험에서 생체흡착량은 Pb > Cu > Cd의 순으로 이루어졌다. Pb 이온의 흡착 평형은 Freundlich와 Langinuir 모델로 설명하였고, Freundlich 모델이 실험자 료와 잘 부합되었다 고정화된 S. cerevisiae를 이용한 혼합용액( Pb, Cu, Cr 및 Cd )흡착 실험에서 각 중금속들은 선택적 흡착 특성을 나타내었다. 고정화 미생물을 고정층 반응기에 충진하여 혼합 중금속 용액의 생체흡착 실험을 수행한 결과 Pb 이온이 가장 많이 흡착을 하였다. 고정화된 미생물에 흡착된 Pb의 탈착실험에서 0.1M의 HCI 및 $H_2SO_4$가 효과적이었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제17권9호
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• pp.1533-1537
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• 2007

In this study, in order to develop a continuous production process of lactosucrose in a packed-bed reactor, Sterigmatomyces elviae ATCC 18894 was selected and mutated. The mutant strain of S. elviae showed 54.3% higher lactosucrose production than the wild type. Reaction conditions such as temperature, pH, substrate concentration and flow rate were also optimized. Under optimized reaction conditions ($50^{\circ}C$, pH 6.0, 25% sucrose and 25% lactose as substrate, flow rate 1.2 ml/min), the maximum concentration of lactosucrose (192 g/l) was obtained. In a packed-bed reactor, continuous production of lactosucrose was performed using S. elviae mutant immobilized in calcium alginate, and about 180 g/l of lactosucrose production was achieved for 48 days.