• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제45권3호
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• pp.288-296
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• 2017

본 연구에서는 분무건조 조건 및 계면활성제 첨가에 따른 리그노셀룰로오스 나노피브릴(lignocellulose nanofibril, LCNF)의 분무건조 수율 및 건조 LCNF의 형태학적 특성, 치수분포 및 수재분산성을 조사하였다. 원료로는 약 70-300 nm 직경을 지니는 섬유상의 LCNF를 사용하였으며, 분무건조 LCNF는 rod형 파티클의 형태학적 특성을 보였다. $140^{\circ}C$ 온도조건에서의 분무건조 수율이 가장 높았으며, 분무건조 LCNF의 입자크기 또한 가장 작았다. LCNF 현탁액의 농도가 감소할수록 또한 송풍량이 증가할수록 분무건조 수율 및 입자크기가 증가하였다. 또한, 계면활성제의 첨가로 건조 수율을 향상시킬 수 있었으며, 첨가 비율이 증가할수록 평균입자크기가 감소하였다. 건조 LCNF의 입자 크기가 감소할수록, 물에서의 재분산성이 향상되었으며, 수현탁액의 여수시간이 증가하였다.

• 유기물자원화
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• 제15권4호
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• pp.131-137
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• 2007

황산염 환원조건에서의 리그노셀룰로오스의 분해에 대하여 고찰하였다. 특히, 리그닌에 대한 셀룰로오스의 비(C/L 비)를 각각 42.15, 4.59, 2.51, 1.14, 0.7로 하여 리그닌과 셀룰로오스의 상호작용에 대하여 고찰하였다. 셀룰로오스의 분해율은 1차 반응식에 의해 계산되어져, C/L 비가 감소할수록 반응상수는 감소하여 셀룰로오스의 분해에 대한 리그닌의 저해작용을 보여 주였다. 1차 반응식에 의한 반응상수와 리그닌의 함량의 증가에 대한 셀룰로오스의 분해율은 0.97의 $R^2$ 값을 가지며 로그힘수에 의해 표현할 수 있었다. 리그노셀룰로오스의 분해율 또한 C/L 비와 로그함수의 관계를 가지며 리그닌의 함량이 많을수록 감소하였다. 리그닌의 분해율은 C/L 비가 2.51 및 1.14인 조건에서 4.59 및 0.7의 조건보다 높게 나타나, 공동기질로서의 과도한 탄소원은 리그닌분해에 장애가 됨을 보여 주였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제31권8호
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• pp.1123-1133
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• 2021

Biodegradation is the key process involved in natural lignocellulose biotransformation and utilization. Microbial consortia represent promising candidates for applications in lignocellulose conversion strategies for biofuel production; however, cooperation among the enzymes and the labor division of microbes in the microbial consortia remains unclear. In this study, metagenomic analysis was performed to reveal the community structure and extremozyme systems of a lignocellulolytic microbial consortium, TMC7. The taxonomic affiliation of TMC7 metagenome included members of the genera Ruminiclostridium (42.85%), Thermoanaerobacterium (18.41%), Geobacillus (10.44%), unclassified_f__Bacillaceae (7.48%), Aeribacillus (2.65%), Symbiobacterium (2.47%), Desulfotomaculum (2.33%), Caldibacillus (1.56%), Clostridium (1.26%), and others (10.55%). The carbohydrate-active enzyme annotation revealed that TMC7 encoded a broad array of enzymes responsible for cellulose and hemicellulose degradation. Ten glycoside hydrolases (GHs) endoglucanase, 4 GHs exoglucanase, and 6 GHs β-glucosidase were identified for cellulose degradation; 6 GHs endo-β-1,4-xylanase, 9 GHs β-xylosidase, and 3 GHs β-mannanase were identified for degradation of the hemicellulose main chain; 6 GHs arabinofuranosidase, 2 GHs α-mannosidase, 11 GHs galactosidase, 3 GHs α-rhamnosidase, and 4 GHs α-fucosidase were identified as xylan debranching enzymes. Furthermore, by introducing a factor named as the contribution coefficient, we found that Ruminiclostridium and Thermoanaerobacterium may be the dominant contributors, whereas Symbiobacterium and Desulfotomaculum may serve as "sugar cheaters" in lignocellulose degradation by TMC7. Our findings provide mechanistic profiles of an array of enzymes that degrade complex lignocellulosic biomass in the microbial consortium TMC7 and provide a promising approach for studying the potential contribution of microbes in microbial consortia.

• 생명과학회지
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• 제12권4호
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• pp.392-398
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• 2002

Lignocellulose 분해 이용을 위해 토양 등에서 lignin분해 능력이 우수한 세균을 분리 및 동정함으로서 방향족 화합물의 이용을 위한 생물전환의 기초를 확보하고자하였다. 토양 등의 시료로부터 38주의 리그닌 분해 균주를 분리하였다. 분리된 LG2를 공시 균주로 선정하여 형태학적, 배양학적 및 생리학적 특성을 조사한 결과 Pseudomonas sp. LG2로 명명하였다. 이 균주는 리그닌을 분해 할 수 있었으며, 리그닌 함유 배지에 배양하여 배양 분해 산물을 HPLC로 분석한 결과 다수의 방향족 화합물을 생산하였다 Poylacrylamide gel활성 분석에 의해서 3종류로 구성된 peroxidase가 조사되었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제50권6호
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• pp.436-447
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• 2022

Lignocellulose nanofibrils (LCNFs) were prepared using a two-step deep eutectic solvent (DES) and enzymatic pretreatment followed by mechanical defibrillation, and we examined the effects of enzymatic pretreatment conditions on different characteristics of the LCNFs thus obtained. The LCNFs yielded using the two-step DES pretreatment (Enz-LCNF) exhibited a well-defibrillated entangled web-like structure with an average fiber diameter ranging from 15.7 to 20.4 nm. Furthermore, we found that the average diameter and filtration time of the Enz-LCNFs decreased with an increase in enzyme concentration and enzymatic treatment time, whereas we detected a concomitant reduction in the tensile strength of the Enz-LCNF sheets. The Enz-LCNFs were characterized by a typical cellulose I structure, thereby indicating that the enzymatic treatment causes very little damage to the crystalline form.

• 한국버섯학회지
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• 제14권2호
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• pp.51-58
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• 2016

Basidiomycetous fungi are one of the most potent biodegraders because many of its species grow on dead wood or litter, in environments rich in lignocellulose. For the degradation of lignocellulose, basidiomycetes utilize their lignocellulytic enzymes, which typically include laccase (EC 1.10.3.2), lignin peroxidase (EC 1.11.1.14), xylanase (EC 3.2.1.8), and cellulase (EC 3.2.1.4). In recent years, the practical applications of basidiomycetes have ranged from the textile to the pulp and paper industries, and from food applications to bioremediation processes and industrial enzymatic saccharification of biomass. Recently, spent mushroom substrates of edible mushrooms have been used as sources of bulk enzymes to decolorize synthetic dyes in textile wastewater. In this review, the occurrence, mode of action, general properties, and production of lignocellulytic enzymes from mushroom species will be discussed. We will also discuss the potential applications of these enzymes.

• KSBB Journal
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• 제7권1호
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• pp.1-7
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• 1992

식물체 biomass 에너지 생산, 즉 메탄과 에탄올에서 부딪치는 제일 큰 문제는 식물체의 structural components, 즉 lignocellulose가 자연상태에서 발생하는 lactic acid bacteria에 의해 분해되지 않는데 있다. 이에 structural components의 주성분인 lignocellulose를 분해시키기 위해 여러 가지 처리를 가한 High Energy Sorghum에 C. celluluyticum과 B. succinogenes를 주입하여 그 효과를 이 논문에서 규명하였다. 살균한 High Energy Sorghum에 C. celluluyticum을 주입한 경과 cellobiose가 structural components에 생산되었다. 그러나, 살균처리를 안한 샘플에서는 C. celluluyticum가 lactic acid bacteria와 처리범위 내에서는 효과적으로 경쟁하지 못한 것으로 사료된다. 또, B. succinogenes도 High Energy Sorghum의 structural components를 어느 정도 분해시켰다. B. succinogenes에의한 cellobiose의 degradation에서 glucose와 succinte에 의해 inhibition은 없었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제19권2호
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• pp.77-81
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• 1991

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제45권3호
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• pp.268-277
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• 2017

본 연구는 리그노셀룰로오스의 주성분 용해에 우수하다고 알려진 이온성 액체인 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate ([EMIM]Ac)와 셀룰로오스와 친화성이 있는 유기용매인 dimethylformamide (DMF)의 혼합용매를 이용하여 갯버들 목분을 처리한 후, 디스크밀 해섬에 의한 리그노셀룰로오스 나노섬유를 제조하고 그 특성을 평가하였다. 무처리샘플과 DMF 및 [EMIM]Ac가 10과 30% 포함된 혼합용매로 목분의 고형분량을 15%로 선정하였다. 전처리물의 X선 회절도로부터 모든 샘플이 셀룰로오스 I의 패턴을 나타냈으며, 상대결정화도는 [EMIM]Ac가 30% 포함된 혼합용매로 2시간 처리한 전처리물이 가장 낮았다. 무처리 및 DMF와 [EMIM]Ac가 10% 포함된 혼합용매로 처리한 전처리물의 평균결정크기는 약 3.2 nm였으며, [EMIM]Ac가 30%까지 포함되고 처리 시간이 경과할수록 다소 감소하는 경향을 나타내었다. 혼합용매의 사용을 통한 전처리물의 목재세포벽 구조의 완화로 해섬 효율이 향상되었으며, 전처리 시간 및 해섬 시간이 경과할수록 비표면적이 증가하는 경향을 나타내었다.

• Advances in environmental research
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• 제9권1호
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• pp.55-64
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• 2020

The problems with unsorted municipal waste are always associated with disposal issues as it requires a large area for landfilling or high energy used for incineration. In recent years, an autoclaving technique has been considered a promising approach which could minimize the volume of organic waste from being directly disposed or incinerated. In this work, an attempt was done to study the saccharification potential of organic residues under elevated temperature Thermal treatment involving hot water bath was applied to treat the organic residue ranging from 60℃ to 100℃ for 30 and 60 minutes. The result obtained showed an increasing trend for the concentration of glucose and carbohydrate. However, the result for lignocellulose content which contains various component includes extractive, holocellulose, hemicellulose, cellulose and lignin show variation. Based on the thermal treatment carried out, the result indicated that the trend of glucose and carbohydrate content. The highest percentage of glucose that can be obtained 978.602 ㎍/ml which could be obtained at 90℃ at 60 minutes. The carbohydrate also shows an increasing trend with 0.234 mg/ml as the highest peak achieved at 80℃ for 30 minutes treatment. However, it was found that the lignocellulose content varies with temperature and time. The statistical analysis was carried out using two-ways ANOVA shows an interaction effect between the independent variables (temperature and contact time) and the saccharification effects on the food wastes. The result shows a variation in the significant effect of independent variables on the changes in the composition of food waste.