• 제목/요약/키워드: industrial Saccharomyces cerevisiae

검색결과 96건 처리시간 0.028초

오디(Morus alba) 와인의 최적 발효조건 및 발효 특성 (Optimum Fermentation Conditions and Fermentation Characteristics of Mulberry (Morus alba) Wine)

  • 김용석;정도영;신동화
    • 한국식품과학회지
    • /
    • 제40권1호
    • /
    • pp.63-69
    • /
    • 2008
  • 오디 와인의 제조를 위한 최적 발효 조건을 선정하였으며, 발효 중 이화학적 특성 및 anthocyanin 색소의 함량 변화를 조사하였다. 오디 원료의 일반 성분은 수분 83.75%, 조단백질 1.95%, 조지방 0.22%, 회분 0.97%이었으며, pH 4.56, 적정산도 0.50%, 가용성 고형분 13.0 $^{\circ}Brix$, 색도는 명도(L) 8.96, 적색도(a) 6.55, 황색도(b) 4.96으로 나타났다. 주요 유리당으로 fructose와 glucose가 검출되었으며, 주요 유기산으로 citric, malic, succinic acid가 검출되었다. 시험에 사용한 4종 효모 모두 오디 과즙에서 정상적인 알코올 발효를 하였으며, Saccharomyces cerevisiae KCCM 12224로 발효한 오디 와인의 에탄올 생성량과 적색도가 각각 11.0%와 3.60로서 가장 높았다. 가용성 고형분 24 $^{\circ}Brix$$26^{\circ}C$에서 발효시 에탄올 생성량, 적정산도 및 적색도 등에서 우수한 특성을 나타냈다. 오디와인의 발효 초기 주요 유리당은 sucrose, fructose 및 glucose 이었으며, 발효기간에 따라 현저히 감소하였다. 유기산 중 citric acid의 함량은 발효 기간 중 비슷하게 유지되었고, malic acid는 감소하였으며, lactic acid와 succinic acid는 증가하였다. 오디 와인의 주요 anthocyanin 색소는 cyanidin-3-glucoside(C-3-G)와 cyanidin-3-rutinoside(C-3-R)가 검출되었으며, C-3-G의 함량은 발효 초기 195.95mg%에서 발효 2일째 15.37 mg%로 급격한 감소를 보였으며, C-3-R은 발효 기간중 점차 감소하여 발효 10일째 45.53 mg%를 나타냈다. 이상의 결과로부터, 오디 와인 제조를 위하여 오디 마쇄액에 $K_2S_2O_5$ 200 ppm을 처리하고, 설탕으로 24 $^{\circ}brix$로 보당한 후 S. cerevisiae KCCM 12224 배양액 3%(v/v)를 접종하여 $26^{\circ}C$에서 8일 동안 발효하는 것이 최적 조건인 것으로 나타났다.

출아효모에서 연속적 δ-sequence 삽입유도에 의한 β-1,3-glucanase 활성 증가 (Enhancement of β-1,3-Glucanase Activity by Sequential δ-Sequence Mediated Integration in Saccharomyces cerevisiae)

  • 김민정;김연희
    • 생명과학회지
    • /
    • 제24권10호
    • /
    • pp.1046-1054
    • /
    • 2014
  • ${\beta}$-1,3-glucanase는 다양한 바이오공정에 널리 사용되어지는 효소로서 산업적 이용가치 증대를 위해 ${\beta}$-1,3-glucanase의 대량생산이 요구되어 지고 있다. 본 연구에서는 반복서열 ${\delta}$-sequence에 의한 integration를 통해 Aspergillus oryzae유래의 ${\beta}$-1,3-glucanase (EXGA)의 과발현 유도를 연구하였다. 먼저 효모내의 여러 염색체상에 EXGA 유전자를 integration하기 위해 $pRS{\delta}K$-exgA와 $pRS{\delta}K$-exgA 플라스미드를 구축하였다. 이 플라스미드는 유전자의 구성적 발현을 위한 ADH1 프로모터, 분비생산을 위한 signal sequence와 ${\beta}$-1,3-glucanase유전자의 integration을 위한 ${\delta}$-sequence를 포함하고 있다. 먼저 $pRS{\delta}K$-exgA 플라스미드를 $BY4742{\Delta}exg1$ 균주에 형질전환하고, 재조합 ${\beta}$-1.3-glucanase가 안정하게 과발현 및 분비생산됨을 확인하였다. 다음으로 geneticin 선별을 통한 integration 유도와 ${\beta}$-1,3-glucanase 활성과의 관계를 조사해보기 위해 $pRS{\delta}K$-exgA 플라스미드를 $BY4742{\Delta}exg1$ (YKY082) 균주에 도입한 결과, geneticin 농도 증가에 따라 ${\beta}$-1,3-glucanase 활성도 증가되었고, geneticin 농도 0.8 mg/ml가 ${\beta}$-1,3-glucanase과발현에 적합한 농도임을 확인 할 수 있었다. 이어서 $pRS{\delta}K$-exgA 플라스미드는 연속적 ${\delta}$-integration에 의해 효모세포 내에 도입되어, 한번, 두번, 세번 그리고 네번의 integration에 의해 ${\beta}$-1,3-glucanase의 비활성은 0.063, 0.095, 0.131 그리고 0.165 unit/ml/$OD_{600}$로 증가되었다. 또한 연속적 integration에 의해 ${\beta}$-1,3-glucanase의 활성이 증가됨에 따라 다양한 염색체에 도입된 EXGA 유전자의 복제수(integration 빈도)도 같이 증가되었음을 확인하였다. 따라서 본 연구 결과는 반복적 ${\delta}$-sequence integration방법을 통해 재조합 ${\beta}$-1,3-glucanase의 활성을 점진적으로 안정하게 증가시킬 수 있음을 제시하였다.

Effect of Trehalose on Stabilization of Cellular Components and Critical Targets Against Heat Shock in Saccharomyces cerevisiae KNU5377

  • PAIK SANG-KYOO;YUN HAE-SUN;IWAHASHI HITOSHI;OBUCHI KAORU;JIN INGNYOL
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
    • /
    • 제15권5호
    • /
    • pp.965-970
    • /
    • 2005
  • In our previous study [14], we found that heat-shock exposure did not stimulate the neutral trehalase activity in Sacchromyces cerevisiae KNU5377, but did in ATCC24858. Consequently, the trehalose content in KNU5377 became 2.6 times higher than that in ATCC24858. Because trehalose has been shown to stabilize the structure and function of some macromolecules, the present work was focused to elucidate the relationship between trehalose content of these strains and thermal stabilities of whole cells, through differential scanning calorimetry (DSC), and to predict critical targets calculated from the hyperthermic cell killing rates. These analyses showed that the prominent DSC transition of both strains gave identical $T_m$ (transition temperature) values in exponentially growing cells, and that the $T_m$ values of critical targets was about $3^{\circ}C$ higher in KNU5377 than in ATCC24858. Both heat-shocked KNU5377 and ATCC24858 cells displayed similar shifts in their DSC transition profiles. On the other hand, the $T_m$ value of the critical target of KNU5377 was decreased by $2.1^{\circ}C$, which was still higher than ATCC24858 showing no changes. In view of these results, the intrinsic thermotolerance of KNU5377 did not appear to result from the stability of entire cellular components, but rather possibly from that of particular macromolecules, including critical targets, even though it should be investigated in more details. Although the trehalose levels in heat-shocked cells are significantly different, as described in our previous study [14], the overall pattern of thermal stabilities and their predicted critical targets in two heat-shocked strains seemed to be identical. These data suggest that the trehalose levels examined before and after heat shock of exponentially growing cells are not closely correlated with the stabilities of whole cells and/or critical targets in both yeast strains.

A New Isolation and Evaluation Method for Marine-Derived Yeast spp. with Potential Applications in Industrial Biotechnology

  • Zaky, Abdelrahman Saleh;Greetham, Darren;Louis, Edward J.;Tucker, Greg A.;Du, Chenyu
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
    • /
    • 제26권11호
    • /
    • pp.1891-1907
    • /
    • 2016
  • Yeasts that are present in marine environments have evolved to survive hostile environments that are characterized by high exogenous salt content, high concentrations of inhibitory compounds, and low soluble carbon and nitrogen levels. Therefore, yeasts isolated from marine environments could have interesting characteristics for industrial applications. However, the application of marine yeast in research or industry is currently very limited owing to the lack of a suitable isolation method. Current methods for isolation suffer from fungal interference and/or low number of yeast isolates. In this paper, an efficient and non-laborious isolation method has been developed and successfully isolated large numbers of yeasts without bacterial or fungal growth. The new method includes a three-cycle enrichment step followed by an isolation step and a confirmation step. Using this method, 116 marine yeast strains were isolated from 14 marine samples collected in the UK, Egypt, and the USA. These strains were further evaluated for the utilization of fermentable sugars (glucose, xylose, mannitol, and galactose) using a phenotypic microarray assay. Seventeen strains with higher sugar utilization capacity than the reference terrestrial yeast Saccharomyces cerevisiae NCYC 2592 were selected for identification by sequencing of the ITS and D1/D2 domains. These strains belonged to six species: S. cerevisiae, Candida tropicalis, Candida viswanathii, Wickerhamomyces anomalus, Candida glabrata, and Pichia kudriavzevii. The ability of these strains for improved sugar utilization using seawater-based media was confirmed and, therefore, they could potentially be utilized in fermentations using marine biomass in seawater media, particularly for the production of bioethanol and other biochemical products.

Identification of Streptomyces sp. KH29, Which Produces an Antibiotic Substance Processing an Inhibitory Activity Against Multidrug-Resistant Acinetobacter baumannii

  • Lee, Keyong-Ho;Kim, Gye-Woong;Rhee, Ki-Hyeong
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
    • /
    • 제20권12호
    • /
    • pp.1672-1676
    • /
    • 2010
  • The Actinomycete strain KH29 is antagonistic to the multidrug-resistant Acinetobacter baumannii. Based on the diaminopimelic acid (DAP) type, and the morphological and physiological characteristics observed through the use of scanning electron microscopy (SEM), KH29 was confirmed as belonging to the genus Streptomyces. By way of its noted 16S rDNA nucleotide sequences, KH29 was found to have a relationship with Streptomyces cinnamonensis. The production of an antibiotic from this strain was found to be most favorable when cultured with glucose, polypeptone, and yeast extract (PY) medium for 6 days at $27^{\circ}C$. The antibiotic produced was identified, through comparisons with reported spectral data including MS and NMR as a cyclo(L-tryptophanyl-L-tryptophanyl). Cyclo(L-Trp-L-Trp), from the PY cultures of KH29, was seen to be highly effective against 41 of 49 multidrug-resistant Acinetobacter baumannii. Furthermore, cyclo(L-Trp-L-Trp) had antimicrobial activity against Bacillus subtilis, Micrococcus luteus, Staphylococcus aureus, Saccharomyces cerevisiae, Aspergillus niger, and Candida albicans, However, it was ineffective against Streptomyces murinus.

복합생균제가 육계의 생산성, 혈액생화학성분과 면역지표, 소화효소 활성도, 분중 미생물 및 유해가스 발생에 미치는 영향 (Effects of Probiotic Complex on Performance, Blood Biochemical and Immune Parameters, Digestive Enzyme Activity, Fecal Microbial Population and Noxious Gas Emission in Broiler Chicks)

  • 김민정;전동경;안호성;윤일규;문은서;이재현;임용;장인석
    • 한국가금학회지
    • /
    • 제47권3호
    • /
    • pp.169-180
    • /
    • 2020
  • 본 연구는 복합생균제(L. plantarum, B. subtilis, Saccharomyces cerevisiae)를 0%(CON, 대조군), 0.25%(PC1) 및 0.5%(PC2) 수준으로 급여하여 육계의 생산성, 장기 무게, 혈액 생화학적 성상 및 면역지표, 소화효소 활성도, 분의 미생물 군락 및 유해가스 발생에 미치는 영향을 조사하기 위해 실시되었다. 복합생균제 급여는 체중 등과 같은 생산성에는 유의적 영향을 미치지 않았다. 간과 흉선 무게는 복합생균제 급여에 따른 영향이 없었으나, 소장 점막세포 무게는 PC1군에서 유의하게(P<0.05) 증가하였다. Glucose, cholesterol, AST, ALT 등과 같은 혈액 생화학성분은 복합생균제 급여에 따른 변화가 없었다. 분비형 면역글로불린 A(sIgA) 수준은 PC2군에서 대조군과 비교해 소장 점막세포에서 유의하게(P<0.05) 증가하였으며, 혈액에서도 PC2군에서 대조군보다 약 20% 증가하는 경향을 보였다. 혈액과 소장 점막세포의 IL-1β 수준은 복합생균제 급여에 따른 차이가 없었다. 또한, 복합생균제 급여가 소장 점막세포의 maltase, sucrase 및 leucine aminopeptidase 활성도에는 영향을 미치지 않았다. 한편 Lactobacillus 및 Saccharomyces cerevisiae cfu 수준은 복합생균제 0.5% 급여군에서 대조군보다 유의하게(P<0.05) 증가하였고, E. coli cfu 값은 감소하였다(P<0.05). 복합생균제 0.5% 급여 시 분에서 황화수소(H2S) 발생량은 유의하게(P<0.05) 감소하였으며, 메틸메르캅탄(CH3SH) 발생량 역시 50% 수준으로 낮았다. 결론적으로 복합생균제 급여(0.25% 및 0.5%)는 육계의 생산성에는 영향을 미치지 않았지만 0.5% 수준으로 급여할 경우 소장 점막세포의 sIgA 증가와 유익 미생물 균총의 증식을 유도하여 분의 유해가스 발생을 감소시키는 것으로 나타났다.

Characterization of Two GAS1 Genes and Their Effects on Expression and Secretion of Heterologous Protein Xylanase B in Kluyveromyces lactis

  • Lian, Zhao;Jiang, Jing-Bo;Chi, Shuang;Guan, Guo-Hua;Li, Ying;Li, Ji-Lun
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
    • /
    • 제25권12호
    • /
    • pp.1977-1988
    • /
    • 2015
  • β-1,3-glucanosyltransferases play essential roles in cell wall biosynthesis in yeast. Kluyveromyces lactis has six putative β-1,3-glucanosyltransferase genes. KlGAS1-1 and KlGAS1-2 are homologs of Saccharomyces cerevisiae gene GAS1. RT-qPCR indicated the transcription level of KlGAS1-1 was significantly reduced while heterologous protein (thermostable xylanase B) secretion was enhanced during medium optimization. To evaluate if these two events were related, and to improve xylanase B secretion in K. lactis, we constructed KlGAS1-1 and KlGAS1-2 single deletion strains and double deletion strain, respectively. KlGAS1-1 gene deletion resulted in the highest xylanase B activity among the three mutants. Only the double deletion strain showed morphology similar to that of the GAS1 deletion mutant in S. cerevisiae. The two single deletion strains differed in terms of cell wall thickness and xylanase B secretion. Transcription levels of β-1,3-glucanosyltransferase genes and genes related to protein secretion and transport were assayed. The β-1,3-glucanosyltransferase genes displayed transcription complementation in the cell wall synthesis process. KlGAS1-1 and KlGAS1-2 affected transcription levels of secretion- and transport-related genes. Differences in protein secretion ratio among the three deletion strains were associated with changes of transcription levels of secretion- and transport-related genes. Our findings indicate that KlGAS1-1 deletion is an effective tool for enhancing industrial-scale heterologous protein secretion in K. lactis.

재래식 메주로부터 야생 Killer 효모의 분리 및 Killer Toxin의 생산 (Isolation of Wild Killer Yeast from Traditional Meju and Production of Killer Toxin)

  • 이종수;이성훈;김재호;유진영
    • KSBB Journal
    • /
    • 제14권4호
    • /
    • pp.434-439
    • /
    • 1999
  • 재래식 메주로부터 생리 기능성의 우수한 효모를 분리하여 이들을 발효산업에 이용하고자 전국 각지의 재래식 메주에서 분리한 47주의 효모중 killer 감수성 균과 장류의 가스 생성 효모에 대하여 killer 활성이 강한 S-13 효모를 선발하여 동정한 후 killer toxin 생산 최적 조건을 검토하였다. S-13의 형태학적, 배양학적 및 생리학적 특성 등을 조사한 결과 Hansenula capsulata로 추정되었고 H. casulata S-13 을 YEPD 배지(pH 4.5)에 접종하여 $25^{\circ}C$에서 36시간 대수기 말기까지 배양하였을때 가장 많은 killer toxin이 생성되었다. 또한, H. capsulata S-13은 재래식 메주에서 분리된 Saccharomyces spp. OE-2 등 7주의 메주 효모와 S. cerevisiae 등 3주의 발효산업 관련 효모에 대하여 Killer 활성을 보였다.

  • PDF

Wine Production Using Osmotic Solution from Dried Mango Process

  • Garcia, Annalene S.;Park, Jae-Ho;Jeong, Hyung-Jin;Park, Youn-Moon;Chung, Koo-Min;Lee, Jong-Hwa
    • 산업식품공학
    • /
    • 제13권2호
    • /
    • pp.130-137
    • /
    • 2009
  • This study evaluated the potential of utilizing the osmotic solution from dried mango processing as alternative raw material for mango wine making. Fermentation was carried out using two kinds of yeast strains Saccharomyces bayanus, Lalvin EC-1118 and Saccharomyces cerevisiae, Lalvin D-47 at 20$^{\circ}C$ for 28 days. Physicochemical analysis during fermentation was performed for each treatment and the resulting wine samples were analyzed for color, volatiles and sensory properties. Results of physicochemical analysis between the two fermenting samples as well as the wine samples show almost similar results regardless of the yeast strains. Wine color of sample wines after storage were not significantly different at p<0.05 and when compared with a commercial mango wine. From the volatile analysis, esters and alcohols constituted majority of the compounds. Production of several esters, alcohols, acids and terpenes were affected by yeast strain used in fermentation. Results of sensory analysis showed that wines fermented by S. bayanus EC-1118 strain was more acceptable although sensory scores between the treatments and the reference wine showed significant differences in all the attributes evaluated, except for bitterness. The utilization of osmotic solution from dried mango process could produce similar properties with existing commercial mango wines although there is still need for further work on the improvement of some sensory attributes of the mango wines.

전통누룩으로부터 분리한 효모의 쌀맥주 발효 특성 연구 (A Study on the Fermentation Characteristics of Yeast for Rice Beer Separated from Traditional Nuruk)

  • 정의정;김경섭;박지영;정철
    • 한국산학기술학회논문지
    • /
    • 제20권11호
    • /
    • pp.376-385
    • /
    • 2019
  • 본 연구는 쌀 맥주에 적합한 양조용 효모를 우리나라의 전통 누룩에서 분리 동정하고, 분리된 효모에 대한 쌀 맥주의 양조 적성을 파악하고자 하는데 그 목적이 있다. 6개월간의 연구 결과, 전통 누룩에서 선발된 4종의 양조용 효모는 이화학적 데이터 측면(pH, 당도, 알코올)에서 상업용 양조용 효모와 유사한 정상적인 발효 패턴을 보였으며 상업용 양조용 효모 보다 더 높은 활력을 보였다. 또 한편으로, 쌀 맥주의 아로마 성분 중에 특히 맥주의 아로마를 나타내는 고급 알코올과 에스터 농도는 각각 78.4로 부터 106.5 ppm 그리고 15.1부터 29.3 ppm을 나타내어 일반적으로 맥주에서 나타나는 농도를 나타내었다. 특히 Saccharomyces cerevisiae(KCCM 90313)는 상업용 효모에 의해 제조된 쌀 맥주에서 보다 유의적으로 더 높은 고급 알코올 농도와 에스터 농도를 보여주었기 때문에 쌀맥주의 아로마에 대한 긍정적인 효과가 있을 것으로 판단된다. 결론적으로, 전통 누룩에서 분리 동정한 4종의 효모들은 쌀 맥주의 제조에 적합한 것으로 판단되며, 특히 S. cerevisiae (KCCM 90313) 효모는 우수한 효모 활성과 아로마 생성능을 보여 주었으므로 향후 쌀 맥주 제조에서의 응용 가능성을 보였다.