• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권5호
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• pp.674-680
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• 2013

Yeast Dekkera/Brettanomyces bruxellensis is probably the most common contaminant in wineries and ethanol production processes. The considerable economic losses caused by this yeast, but also its ability to produce and tolerate high ethanol concentrations, make it an attractive subject for research with potential for industrial applications. Unfortunately, efforts to understand the biology of D. bruxellensis and facilitate its broader use in industry are hampered by the lack of adequate procedures for delivery of exogenous DNA into this organism. Here we describe the development of transformation protocols (spheroplast transformation, LiAc/PEG method, and electroporation) and report the first genetic transformation of yeast D. bruxellensis. A linear heterologous DNA fragment carrying the kanMX4 sequence was used for transformation, which allowed transformants to be selected on plates containing geneticin. We found the spheroplast transformation method using 1M sorbitol as osmotic stabilizer to be inappropriate because sorbitol strikingly decreases the plating efficiency of both D. bruxellensis spheroplast and intact cells. However, we managed to modify the LiAc/PEG transformation method and electroporation to accommodate D. bruxellensis transformation, achieving efficiencies of 0.6-16 and 10-20 transformants/${\mu}g$ DNA, respectively. The stability of the transformants ranged from 93.6% to 100%. All putative transformants were analyzed by Southern blot using the kanMX4 sequence as a hybridization probe, which confirmed that the transforming DNA fragment had integrated into the genome. The results of the molecular analysis were consistent with the expected illegitimate integration of a heterologous transforming fragment.

• 한국식품조리과학회지
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• 제11권1호
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• pp.9-12
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• 1995

냉동내성빵효모의 냉동내성기구를 규명하기위한 일환으로 세포의 막 유동성에 관계되는 지질분석을 행하였다. 그 결과, 냉동내성효모 $D_{2-4}$나 CFY보다 비냉동내성 효모 Saccharomyces cerevisiae 2001이 스테롤 : 인지질의 비율이 비교적 높았다. 또 인지질조성이 조사되었는 데, 세효모 모두에 있어 phosphatidylcholine 함량이 가장 높았다. Phosphatidylcholine : phosphatidylethanolamine의 비율은 냉동내성효모가 비내성효모 보다 높게 나타났다. 인지질에 연결된 지방산 함량을 보면, linoleic acid 함량은 $D_{2-4}$에서 높게 나타났으며 지방산의 불포화도는 $D_{2-4}$가 CFY나 S. cerevisiae보다 높았다. 이 결과에서 yeast 세포막의 유동성은 각 효모마다 다르며, 이것들이 저온에서의 효모의 동결장해에 영향을 주는 것으로 생각된다. 생각된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제25권4호
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• pp.379-386
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• 2012

효모를 이용한 발효천마와 비발효천마의 폴리페놀 함량과과 지표성분인 p-hydroxybenzyl alcohol(HBA) 함량 변화 및 항산화활성을 비교 분석하고자 본 연구를 수행하였다. 발효 전과 발효 후의 총 폴리페놀 함량은 각각 108.65, 389.99 mg/mL으로 나타내었으며, 지표성분인 HBA 함량은 발효 전 2.46 mg/g에서 발효 후 7.94 mg/g로 증가되었다. 비발효천마추출물과 발효천마추출물의 DPPH, ABTS, superoxide 라디칼 소거능을 비교한 결과 추출물의 농도가 증가할수록 비발효천마추출물보다 발효천마추출물의 활성능이 높음을 확인할 수 있었다. 특히, superoxide 라디칼 소거능을 비교한 결과 발효천마추출물에서 20배 이상의 활성능이 증가되었다. 이상의 결과로부터 건천마를 발효할 경우 전자공여능 및 라디칼 소거능이 증가됨을 확인하였으며 향후 항산화소재로서의 이용가능성을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권1호
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• pp.141-148
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• 2012

바이오에탄올 생산을 위한 대체 바이오매스 자원으로 갈조류인 다시마의 활용 가능성을 평가하기 위하여 산 가수분해와 에탄올 발효 특성을 검토하였다. 산 가수분해는 발효 가능한 당류의 생산량을 증가시켜 에탄올 생산량을 크게 증가시켰다. 최대 환원당 생산량은 묽은 황산(1.0 N)을 이용하여 $130^{\circ}C$에서 6시간 가수분해하는 조건에서 다시마 건조무게 기준 135 mg/g이었다. Saccharomyces cerevisiae(ATCC 24858)는 글루코오스, 갈락토오스 및 만노오스와 같은 $C_6$-당을 에탄올로 발효시킬 수 있지만 아라비노오스나 자일로오스와 같은 $C_5$-당은 에탄올 발효기질로 이용하지 못하였다. 최적 발효시간은 글루코오스 48시간, 갈락토오스 72시간, 만노오스 96시간으로 단당류에 따라 달랐다. 그럼에도 불구하고 S. cerevisiae를 이용하여 $35^{\circ}C$에서 96시간 발효를 통해 가수분해물로부터 얻을 수 있는 에탄올 생산량은 가수분해물 중의 총환원당으로부터 얻을 수 있는 이론적 생산량에 비해 4배 정도 높은 다시마 건조무게 기준 242 mg/g에 달하였다. 이는 가수분해물에 용존되어 있는 비환원당과 올리고당류들이 에탄올 발효에서 중요한 역할을 하고 있음을 나타낸다. 가수분해 용액 대비 다시마의 주입비율을 1에서 5%(w/v)로 증가시킴에 따라 에탄올 농도는 2.4에서 9.2 g/L로 증가하는 반면 단위무게당 에탄올 생산량은 242에서 185 mg/g으로 감소하였다. 다시마의 에탄올 생산성은 대략 7,400~9,600 kg/ha/year 정도로 평가되어 다시마가 바이오에탄올 생산을 위한 바이오매스 자원으로 매우 유용함을 알 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제49권1호
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• pp.88-94
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• 2021

해조류 중 홍조류인 꼬시래기(G. verrucosa)로부터 효모를 이용한 발효를 위해 열산가수분해, 효소당화 및 에탄올 발효수율 향상을 검토하고, 기존의 혼합당의 흡수효율을 높이기 위해 고농도 당 순치를 수행하였다. 열산가수분해는 200 mM 황산(H₂SO₄)을 이용하여 10% (w/v)의 꼬시래기(G. verrucosa)의 슬러리, 130℃의 온도에서 60분 동안 열산가수분해를 수행하였다. 또한 wild type 효모와 고농도 galactose에 순치(adaptive evolution)된 효모를 이용한 발효를 실시한 결과, wild type 효모의 경우 발효 144시간에 8.5 g/l 에탄올 발효로 에탄올수율계수 Y_EtOH = 0.19와 galactose에 순치된 효모의 경우 21.5 g/l 에탄올 발효로 에탄올수율계수 Y_EtOH = 0.50을 나타내었다. 이러한 연구결과는 해양 바이오매스인 해조류로부터 바이오 연료의 효율적인 생산방법을 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제24권7호
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• pp.1043-1051
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• 2017

본 연구는 각 지역의 생막걸리에서 분리된 야생 효모의 다앙한 발효학적 특성을 조사하기 위해 34종을 수집하고 효모를 분리, 동정하였다. 야생효모는 62 균주로 분리되었고, 26S rDNA 염기서열을 분석한 결과, Saccharomyces cerevisiae와 Pichia kudriavzevii로 동정 되었다. 62개의 균주들 중 발효학적 특성이 우수한 균주들을 선발하기 위해 황화수소와 $CO_2$ 생성능, 알코올 내성, 응집성 및 향기 성분 생성능을 분석하였다. 알코올 내성과 $CO_2$ 생성능의 상관성을 확인하기 위해 주성분분석(Principal Components Analysis)을 하였다. PC1 양의 방향에 강하게 부하되는 균주는 YM37, YM31, YM32, YM22로 분석되었으며, 총 0.14-0.18 g/72 h의 $CO_2$ 생성으로 대조군에 비해 높은 발효능을 보였고, 이들 중 YM22를 제외하고 불쾌취인 황화수소를 생성하지 않았다. 또한 이 4개의 균주들은 알코올 내성 15% 이상을 보유하며, 응집성은 0.5-1.0 mL 사이인 flocculation type으로 확인되었다. API 분석 및 cerulenin, TFL 저항성을 실험한 결과, 향기성분 생성능이 좋은 효모는 황화수소와 알코올 내성, 응집성 실험에서 우수한 발효학적 특성을 보인 YM37, YM31, YM32, YM22를 포함한 총 33개로 확인되었다. 이러한 결과를 통해 우리나라 생막걸리에서 분리한 야생 효모의 알코올 발효 및 향미 특성을 확인하였으며, 분리된 야생 효모는 주류 제조의 종균 효모로 이용 가능성을 확인하였다.

• 한국식품영양학회지
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• 제25권4호
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• pp.807-819
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• 2012

본 연구에서는 청미래덩굴(Smilax china L.) 잎을 이용한 기호성이 증진된 발효차 제조를 시도하였다. 균주로 Saccharomyces cerevisiae(S), 청국장으로부터 분리한 Bacillus속 혼합미생물(B), Bifidobacterium bifidus(L), Monascus pilosus(M) 및 Aspergilus oryzae(A)를 사용하여 발효차(S, B, L, M, A)를 제조하였으며, 발효시키지 않은 청미래덩굴잎(C)과의 품질특성과 항산화와 관련된 total polyphenol(TP) 및 total flavonoid(TF) 함량과 활성산소 소거계 활성으로 electron donating ability(EDA), ferric reducing antioxidant power(FRAP), ferrous iron chelating ability (FICA) 및 lipid peroxidation inhibitory activity(LPOIA)와 활성산소 생성계 효소인 xanthine oxidase의 inhibitory activity(XOIA) 및 aldehyde oxidase의 inhibitory activity(AOIA)의 변화를 조사하였다. 열수로 1% 농도로 우려낸 발효차의 색상은 A차는 적색을 띠었으나, 그 외의 모든 차는 황색을 띠었다. 차의 향, 맛, 밝기 및 종합적인 기호도는 A차 3.95점, M차 3.30점으로 평가되었으며, 그 외 S, B, L차는 2.55~2.28점으로 C차와 유사하였다. C차 열수 추출물의 TP 및 TF 함량은 각각 28.94 및 18.39 mg/g, 에탄올 추출물에서는 각각 34.97 및 34.44 mg/g 이었다. 발효차는 C차에 비하여 TP의 함량이 낮았으나, 에탄올 가용성 flavonoid 함량에는 큰 변화를 보이지 않았다. 특히 A차는 수용성 TF 함량과 에탄올 가용성 TP의 함량이 낮았다. 청미래덩굴잎 및 그 발효차 열수 및 에탄올 추출물의 EDA($1mg/m{\ell}$)는 19.25~22.48%이었으나, A차는 8.04~12.49%이었다. C차 열수 및 에탄올 추출물의 FRAP($Fe^{2+}\;{\mu}mole/g$ dry basis)는 4.38~5.84이었으며, S, B, L, M 및 A차와 대등하였다. FICA는 발효차 중에서는 A차가 높았으며, 여타 차는 발효차와 비발효차 간의 유의차가 없었다. LPOIA는 $200{\mu}g/m{\ell}$의 아주 낮은 농도에서 열수 추출물은 37.08~41.42%, 에탄올 추출물은 28.66~32.57%를 나타내었고, 열수 추출물보다 에탄올 추출물이 다소 높았으며, 차의 종류에 따른 유의차는 보이지 않았다. 열수 및 에탄올 추출물($1mg/m{\ell}$)의 XOIA 및 AOIA는 모두 에탄올 추출물에서 높은 경향을 보였다. 열수 추출물에서의 XOIA는 C, S, M 및 A차에서는 4.83~9.20%이었으나, B 및 L차에서는 나타나지 않았으며, 에탄올 추출물에서는 9.00~19.00%이었다. AOIA는 열수 추출물은 30.17~48.52%, 에탄올 추출물은 44.09~66.93으로 정도의 차이는 있으나, 발효차 에서도 비교적 높은 활성을 나타내었다. 이상의 결과, 청미래덩굴잎 발효차의 항산화 활성은 비발효차에 비하여 다소 감소하는 경향을 나타내며, 에탄올 추출물이 열수 추출물에 비하여 높은 활성을 나타내었다. 특히, 발효에 의하여 TP와 TF의 감소율이 높으나, 관능적 품질이 비교적 양호한 것으로 나타난 A차 열수 추출물(0.1%)에서도 FRAP, FICA, LPOIA 및 AOIA와 같은 항산화 지표들의 활성이 나타나, 기능성 발효차로서의 이용가능성이 높은 것으로 평가되었다.

• IMMUNE NETWORK
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• 제13권5호
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• pp.205-212
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• 2013

Dectin-1, which specifically recognizes ${\beta}$-glucan of fungal cell walls, is a non-Toll-like receptor (TLR) pattern recognition receptor and a representative of C-type lectin receptors (CLRs). The importance of Dectin-1 in innate immune cells, such as dendritic cells and macrophages, has previously been well studied. However, the function of Dectin-1 in B cells is very poorly understood. To determine the role of Dectin-1 in B cell activation, we first investigated whether mouse B cells express Dectin-1 and then assessed the effect of Dectin-1 stimulation on B cell proliferation and antibody production. Mouse B cells express mRNAs encoding CLRs, including Dectin-1, and surface Dectin-1 was expressed in B cells of C57BL/6 rather than BALB/c strain. Dectin-1 agonists, heat-killed Candida albicans (HKCA) and heat-killed Saccharomyces cerevisiae (HKSC), alone induced B cell proliferation but not antibody production. Interestingly, HKSC, HKCA, and depleted zymosan (a selective Dectin-1 agonist) selectively enhanced LPS-driven IgG1 production. Taken together, these results suggest that, during fungal infection, ${\beta}$-glucan-stimulated Dectin-1 may cooperate with TLR4 to specifically enhance IgG1 production by mouse B cells.

• 환경생물
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• 제28권2호
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• pp.101-107
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• 2010

Metal ions are essential to life. However, some metals such as mercury are harmful, even when present at trace amounts. Toxicity of mercury arises mainly from its oxidizing properties. Ionizing radiation (IR) is an active tool for destruction of cancer cells and diagnosis of diseases, etc. IR induces DNA double strand breaks in the nucleus, In addition, it causes lipid peroxidation, ceramide generation, and protein oxidation in the membrane, cytoplasm and nucleus. Yeasts have been a commonly used material in biological research. In yeasts, the physiological response to changing environmental conditions is controlled by the cell types. Growth rate, mutation and environmental conditions affect cell size and shape distributions. In this work, the effect of IR and mercury chloride (II) on the morphology of yeast cells were investigated. Saccharomyces cerevisiae cells were treated with IR, mercury chloride (II) and IR combined with mercury chloride (II). Non-treated cells were used as a control group. Morphological changes were observed by a scanning electron microscope (SEM). The half-lethal condition from the previous experimental results was used to the IR combined with mercury. Yeast cells were exposed to 400 and 800 Gy at dose rates of 400Gy $hr^{-1}$ or 800 Gy $hr^{-1}$, respectively. Yeast cells were treated with 0.05 to 0.15 mM mercury chloride (II). Oxidative stress can damage cellular membranes through a lipidic peroxidation. This effect was detected in this work, after treatment of IR and mercury chloride (II). The cell morphology was modified more at high doses of IR and high concentrations of mercury chloride(II). IR and mercury chloride (II) were of the oxidative stress. Cell morphology was modified differently according to the way of oxidative stress treatment. Moreover, morphological changes in the cell membrane were more observable in the frequently stress treated cells than the temporarily stress treated cells.

• BMB Reports
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• 제38권6호
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• pp.661-667
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• 2005

Since conflicting results have been reported on non-specific immune response in type 1 diabetes, this study evaluates polymorphonuclear neutrophil (PMN) functions in the infection free Long Evan diabetic rats (type 1) by using tests that include: polarization assay, phagocytosis of baker's yeasts (Saccharomyces cerevisiae) and nitroblue tetrazolium (NBT) dye reduction. Polarization assay showed that neutrophils from diabetic rats were significantly activated at the basal level compared to those from the controls (p < 0.001). After PMN activation with N-formyl-methionyl-leucyl-phenylalanine (FMLP), control neutrophils were found to be more polarized than those of the diabetic neutrophils and the highest proportions of polarization were found to be 67% and 57% at $10^{-7}\;M$ FMLP, respectively. In the resting state, neutrophils from the diabetic rats reduced significantly more NBT dye than that of the controls (p < 0.001). The percentages of phagocytosis of opsonized yeast cells by the neutrophils from control and diabetic rats were 87% and 61%, respectively and the difference was statistically significant (p < 0.001). Evaluation of the phagocytic efficiency of PMNs revealed that control neutrophils could phagocytose $381{\pm}17$ whereas those from the diabetic rats phagocytosed $282{\pm}16$ yeast cells, and the efficiency of phagocytosis varied significantly (p < 0.001). Further, both the percentages of phagocytosis and the efficiency of phagocytosis by the diabetic neutrophils were inversely related with the levels of their corresponding plasma glucose (p = 0.02; r = -0.498 and p < 0.05; r = -0.43, respectively), which indicated that increased plasma glucose reduced the phagocytic ability of neutrophils. Such relationship was not observed with the control neutrophils. These data clearly indicate that PMN functions are altered in the streptozotocin (STZ) - induced diabetic rats, and hyperglycemia may be the cause for the impairment of their functions leading to many infectious episodes.