• 생명과학회지
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• 제23권11호
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• pp.1365-1370
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• 2013

약 염기성 이온교환 수지에 cellulase를 고정화하였고 고정화 cellulase는 흡착 특성이 Langmuir 흡착 등온선을 잘 따랐다. pH와 온도에 대한 효소 활성은 고정화 효소가 우수한 특성을 보였다. 열에 대한 효소 활성은 1차식으로 감소하였고 고정화 효소가 자유 효소에 비해 열 안정성이 우수하였다. 초기 속도법을 통해서 자유 효소와 고정화 효소의 Michaelis-Menten 속도 상수를 결정하였고 속도상수 Km은 고정화 효소가 큰 값을 나타내었다. 충진층 반응기에서 셀룰로스의 전환 공정을 재순환에 의해 측정하였다. 투입되는 셀룰로스의 유량 변화에 대한 셀룰로스의 변환을 연속 공정에서 조사하였다. 장기 운전의 성능을 평가하기 위해 7일 통한 연속공정을 실시하였고 고정화 효소는 48%의 활성을 유지하였다.

• KSBB Journal
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• 제29권4호
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• pp.239-243
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• 2014

Recently, there is a growing interest in efficient biomass pretreatment and saccharification processes to produce biofuels and biochemicals from renewable non-food biomass resources. In this study, glucose was produced from cellulose by immobilizing cellulase enzyme on chitosan beads which was reported to have high pH and temperature stability. The immobilized amounts of cellulase on chitosan beads linearly increased with increasing the concentrations of cellulase solution. The glucose production increased to 7.2 g/L from 1% carboxymethyl cellulose (CMC) substrate when immobilized at 20% cellulase solution. The maximum specific activity was 0.37 unit/mg protein when immobilized at 8% cellulase solution. At pH 7 and $37^{\circ}C$, the optimum reaction composition was 0.5 g beads/L from 1% CMC substrate. At this condition, the conversion to glucose completed at ca. 20 min.

• Preventive Nutrition and Food Science
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• 제1권1호
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• pp.117-120
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• 1996

To enhance cellulose hydrolysis f Humicola insolens cellulase (HIC) was empolyed with immobilized glucose isomerase(IGI). Optimun pH and temperature for HIC were 6.5 and 55$^{\circ}C$, respectively, whereas those for IGI were 7.0 and 60$^{\circ}C$, respectively. Optimun loading size of IGI was 200mg(130 untis) with 15units of HIC. Reaction conditions were determined to be as follows: 55$^{\circ}C$,pH 6.5, HIC 15 units and IGI 130 units. After 24h hydrolysis, more than 65% of avicel was converted to glucose and fructose; in contrast, the conversion ratio of control was 40%.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제10권4호
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• pp.329-333
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• 2005

This study was designed to investigate the stability of a lipase fused with a cellulose­binding domain (CBD) to cellulase. The fusion protein was derived from a gene cluster of a CBD fragment of a cellulase gene in Trichoderma hazianum and a lipase gene in Bacillus stearother­mophilus L1. Due to the CBD, this lipase can be immobilized to a cellulose material. Factors affecting the lipase stability were divided into the reaction-independent factors (RIF), and the re­action-dependent factors (RDF). RIF includes the reaction conditions such as pH and tempera­ture, whereas substrate limitation and product inhibition are examples of RDF. As pH 10 and $50^{\circ}C$ were found to be optimum reaction conditions for oil hydrolysis by this lipase, the stability of the free and the immobilized lipase was studied under these conditions. Avicel (microcrystal­line cellulose) was used as a support for lipase immobilization. The effects of both RIF and RDF on the enzyme activity were less for the immobilized lipase than for the free lipase. Due to the irreversible binding of CBD to Avicel and the high stability of the immobilized lipase, the enzyme activity after five times of use was over $70\%$ of the initial activity.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제38권3호
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• pp.251-261
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• 2010

Formiptosis pinicola KMJ812에 의해 생산된 조효소액은 섬유소 분해효소 복합체로서 매우 활성이 높으며 특히 ${\beta}$-glucosidase의 활성이 높아 포도당 전환수율이 높다. 본 연구에서는 F. pinicola KMJ812 생산 cellulase를 고정화에 따른 효소특성의 변화와 고정화 효소의 재사용에 따른 효소의 불활성 정도를 관찰하였다. 담체는 고정화 수율이 cellulase활성 61.7%와 ${\beta}$-glucosidase활성 64.4%로 우수한 Duolite A568로 선정하였다. 고정화 효소의 최적반응온도는 cellulase와 ${\beta}$-glucosidase 활성의 경우 모두$55^{\circ}C$로서 수용성효소보다 높았으며, 최적 pH는 cellulase활성은 4.0이었고, ${\beta}$-glucosidase활성은 4.5로 cellulase활성의 경우에서만 수용성효소와 비교하여 약간 염기성으로 변화하였다. 본 고정화 효소는 $50^{\circ}C$에서 72시간 후에 98%의 활성을 유지하고 있었으며, $50^{\circ}C$에서 8회 사용 후에 50%정도의 잔존활성을 나타내었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제38권1호
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• pp.26-30
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• 1995

돼지감자 분말을 원료로 alginate에 고정화된 Kluyveromyces marxianus FO43의 에탄올 생산성을 향상시키기 위한 연구를 수행하였다. 15% 돼지감자 배지에서 발효시킨 고정화 효모에 의한 에탄올 농도와 이론치에 대한 에탄올 수율은 4일 후에 각각 3.38%(w/v), 54.20%로 이것은 고정화하지 않은 효모의 3.76%(w/v), 71.13% 보다 낮았다. Cellulase의 첨가는 $15{\sim}20%$ 돼지감자 배지의 점조성을 크게 낮추어 고정화 효모의 에탄올 생산성을 증가시켰다. 그리하여 20% 배지에서도 효소를 처리하여 고정화 효모를 4일 발효 시키면 에탄올 농도를 5.57%(w/v), 이론치에 대한 에탄올 수율을 68.86%까지 얻을 수 있었다. Repeated batch culture를 실시한 결과 bead의 활성이 22일 동안 저하되지 않고 유지되었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제23권3호
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• pp.346-351
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• 1995

To produce ethanol from Jerusalem artichoke powder efficiently, Kluyveromyces marxianus F043 cells were encapsulated in 2% sodium alginate and were cultured in a countinuous reactor to investigate the fermentation properties. Immobilized K. marxianus F043 cells were activated for 48 hours in a fermentor for continuous ethanol production. The culture in a CSTR using a Jerusalem artichoke substrate treated with 2% cellulase showed a decrease in ethanol concentration and an increase in residual saccharide concentration with a increasing dilution rate. Optimum conditions for high ethanol productivity and low residual saccharide output were clarified to be given at a dilution rate of 0.2 h$^{-1}$ and a Jerusalem artichoke medium concentration of 75 g/l. Ethanol productivity of 3.1 g/l-h and saccharide utilization of 62.6% were obtained under the optimum condition. When the fermentation was performed for 3 weeks under these conditions, the effluent medium showed stable ethanol concentrations of 16.3 - 17.9 g/l and viable cells of 6.60-7.16 log cells/ml without contamination. Trace amounts of methyl, n-propyl, iso-butyl, isoamyl alcohols besides ethanol were detected.

• 한국식품영양과학회지
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• 제41권10호
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• pp.1417-1422
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• 2012

Alkyl-glucoside의 생산을 위하여 상용화 cellulase인 Celluclast의 당전이 반응을 사용하였다. 5가지 종류의 알코올을 acceptor molecule로 하여 반응을 살펴본 결과 methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropanol 그리고 butanol에서 당전이 반응이 일어남을 확인하였다. 반응 수율이 높았던, methyl alcohol과 ethyl alcohol의 반응산물을 MALDI-TOF MS와 효소적인 방법을 사용하여 각각의 산물이 methyl ${\beta}$-D-glucopyranoside와 ethyl ${\beta}$-D-glucopyranoside임을 확인하였다. 시간대별 methyl-glucoside와 ethyl-glucoside의 생산량을 비교하여 본 결과 9시간에서 최대 생산 수율 65% (mol/mol)와 59%(mol/mol)를 각각 보였으며, 이후 반응은 진행되지 않았다. Cellulose의 당전이 반응으로 생성된 부산물인 glucose를 제거하기 위하여 고정화 효모 system을 도입하였고, 그 결과 glucose를 모두 제거할 수 있었다. 이상의 결과에서 Celluclast를 이용한 alkyl-glucoside의 생산을 성공적으로 수행하였고, 고정화 효모 system을 도입하여 친환경적으로 부산물을 제거하여 고순도의 ethyl-glucoside를 생산하였다.