본 실험은 Aspergillus niger의 원형질체 형성, 환원 및 융합 조건을 조사하였으며 아울러 융합 빈도를 높이기 위한 방법을 모색하였다. A. niger에 자외선 $(9.9\;erg/mm^2)$을 13분간 조사하여 영양요구성 변이주 및 형태 변이주를 유도, 분리하였다. 균사체 배양 시간에 따른 원형질체 형성량은 21시간 배양한 균사체에서 최대치를 나타내었다. 세포벽 분해효소인 driselase는 1%농도로 3시간 처리했을 때 가장 효과적이였으며 osmotic stabilizer로는 0.6M KCI과 0.6M $NH_4Cl$이 가장 좋았다. 효소 반응 시간에 따라 형성된 원형질체는 크기와 액포 함유량에 있어 불균일성을 나타내었다. 원형질체의 환원률은 0.6M KCI이 침가된 pH 5.0의 배지에서 가장 높았다. 세포벽 분해효소의 반응시간에 따라 형성된 원형질체의 환원률은, 3시간 반응시켜 형성된 원형질체에서 8.0%, 1시간 반응시킨 것에서 15.3%였다. 영양요구성 변이주간의 원형질체 융합에 필요한 PEG (M.W. 6,000)의 최적 농도는30%였으며 $CaCl_2$의 농도는 $1{\sim}50\;mM$에서 비슷한 최대 효과를 나타내었다. 융합 반응의 최적 pH는 8.0, 최적 반응 시간은 10분이었다. 효소 반응 시간에 따라 형성된 원형질체간 융합률은 차이를 보여, 3시간 반응시켜 형성된 원형질체를 사용했을 때 $0.06{\sim}0.42%$, 1시간 반응시킨 것을 사용했을 때 $0.09{\sim}0.54%$였다.
(l) 핵산관련물질 생산균주의 분리를 위한 변이 유기제와 최적 처리조건은 UV; 30 cm, 1 min, NTG; 200 $\mu\textrm{g}$/ml, 20min, DES; 0.32 %, 90 min, EMS; 5%, 60 min 이었으며 이때 변이솔는 각각 0.083 %, 0.67%, 1.1 %, 및 0.45%로 DES가 가장 양호하였다. (2) Purine 영양요구변이주 239 strain 중 5'-IMP 생산균주는 모두 6 strain이었으며 이중 adenine-guanine 동시요구주 D-2150이 4.8mg/ml로 가장 우수하였다. (3) D-21530 strain의 배양액에서 얻은 결정을 paper chromatogram의 Rf치, 자외선 및 적외선 흡수 spectum 비교, 가수분해에 의한 hypoxanthine 생성량 및 orcinol 반응에 의한 D-ribose의 생성량을 검토한 결과 5'-IMP로 동정되었다. 이 연구을 할때 협력하여 주신 제일제당주식회사 김홍집 상무, 그리고 핵산의 정량분석을 하여준 문화식 씨에게 감사드립니다.
1) 폐액을 여과했을 때 잔사부분엔 조단백질 33.08%, 총당 19.96%, 회분 2.06% 이었으며, 여액부분은 환원당 1.54%, 조단백진 2.48%, 회분이 0.43%이었으며 1kg/㎤에서 15분간 2차 살균한 결과 그의 pH가 3.15이었다. 2) 여액을 기본배지로 하여 flask 상에서 Saccharomyces cerevisiae YF-1 의 최적배양조건을 구한 결과 배지 100m1 당 Urea 0.428g, KH$_2$PO$_4$ 0.439g, MgSO$_4$ㆍ5$H_2O$ 0.21g을 첨가한 뒤 pH 4.0, 3$0^{\circ}C$ 에서 24~28시간 배양함이 가장 좋았다. 이때 배지 100m1당 1.38g의 건조효모균체 (35$^{\circ}C$에서 24시간 진공건조)를 얻을 수 있었다. 3) 건조효모의 조성은 조단백질 56.96%, 지방 1.30%, 탄수화물6.53%. 회분 9.62%이었다. 본 연구는 문교부 학술연구조성비로 행한 것이다.
Bacillus firmus가 생산하는 cyclodextrin glycosyltran-sferase(CGTase)를 ammonium sulfate 침전, DEAE-Sephadex A-50 및 Sephdex G-100 column chromatography로 분리, 정제하였다. 이 방법으로 수율은 12%, 정제도는 49배인 SDS-PAGE 상에서 단일 band의 효소 단백질을 얻을 수 있었다. 정제된 CGTase는 Phast system의 SDS-polyacrylamide gel 전기영동에 의하여 분자량은 80,000dalton, isoelectric focusing으로 등전점은 9.6으로 추정되는 단백질이었다. 이 효소의 최적 활성 pH와 온도는 8.0, $65^{\circ}C$이였으며, pH와 열안정성은 $pH\;5.5{\sim}9.0$, $50^{\circ}C$이였다. Soluble starch를 기질로 하여 24시간 효소반응한 액의 ${\alpha}-\;:\;{\beta}-\;:\;{\gamma}-cyclodextrin$의 생성비율은 0.01 : 2.90 : 1.00으로 ${\beta}-$ 및 ${\gamma}-cyclodextrin$을 주로 생산하였다.
여러 가지 추출조건을 통해 얻은 오미자 추출물과 전통발효공정을 통해 얻은 오미자 발효액의 면역증진 활성을 비교하였다. 오미자 발효액이 B cell과 T cell에서 시료를 첨가하지 않은 대조군과 비교하여 각각 30%와 22%이상의 수치를 나타내며 가장 좋은 활성을 나타내었다. B, T cell의 cytokine 분비량 측정을 통한 실험에서도 오미자의 전통발효액이 생육증진과 유의적으로 가장 많은 분비량을 나타내었다. 대식세포를 이용한 NO$^-$ 생성능 측정에서 오미자 발효액 및 추출물의 활성이 LPS와 비교해 비슷하거나 높은 것을 확인하였다. 또한 시료를 LPS와 같이 첨가하였을 때 시료만을 첨가했을 때보다 높은 활성을 나타내어 농도에 따른 유의적 활성 증가가 이루어질 것으로 사료된다. NK cell의 활성측정에서 모든 시료 조건에서 6일 동안 생육이 증가하였으며 오미자 발효액을 첨가한 것이 아무것도 첨가하지 않은 대조군과 비교하여 약 1.4배의 생육도 증진을 나타내어 1.2배의 생육도 증진을 보인 100$^{\circ}$C에서 초음파를 병행한 물 추출물보다 높은 활성을 나타내었다. HPLC를 이용한 추출물들의 성분 분석에서 전통발효 공정을 통해 추출공정에서 확인할 수 없었던 특정 성분의 생성 및 기존 성분의 용출 증진이 이루어지는 것을 확인하였고, 이에 따라 면역활성의 증진이 이루어지는 것으로 추정할 수 있었다. 이상의 결과에서 오미자는 면역활성을 가지는 성분을 함유하고 있으며 전통발효 공정을 통해 생성되는 대사산물이 면역실험에서 유효활성 증진을 나타내는 것을 확인하였다. 이는 전통발효 공정을 통해 생성된 성분의 활성으로 세포독성이 감소하고 세포활성이 증가하기 때문인 것으로 생각된다. 이상의결과는 기존에 면역활성 증진 효과를 나타내는 초음파병행 공정 보다 높은 증진 효과로 전통발효 공정 및 활성성분에 대한 다각적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
게르마늄 토양처리시 토성이 벼의 생육 및 게르마늄 흡수에 미치는 영향을 조사한 결과 토성별 벼의 간장,수장,수수 및 천립중은 토성에 따른 유의성이 없이 비슷하였다. 벼 부위 별 건물중량은 모든 토성에서 전반적으로 잎>줄기>뿌리 순으로 높았고, 벼 낟알 부위별 생산량은 현미${\geq}$ 백미${\gg}$쌀겨 순 이었다. 벼 부위별 게르마늄 함량은 미사질양토 처리구의 게르마늄 함량이 잎, 줄기 및 뿌리에서 각각 841, 137 및 2.3 mg $kg^{-1}$로 다른 처리구에 비해 유의성이 있게 높았다. 낟알 부위별 게르마늄 함량은 현미와 백미의 경우 미사질 양토 처리구의 게르마늄 함량이 각각 14.5 및 8.3 mg $kg^{-1}$로 다른 처리구에 비해 높았다. 벼 부위별 게르마늄 흡수량은 현미의 경우 전반적으로 미사질양토>사양토>식양토>양토 순으로 미사질양토 처리구가 $140{\mu}g\;pot^{-1}$로 가장 높았다. 미사질양토 처리구에서 벼 부위별 게르마늄 흡수율은 잎이 19.7%, 줄기가 2.3%, 뿌리가 0.03%, 쌀겨가 3.1% 및 현미가 0.44%(백미 0.25%)로서 총 게르마늄의 25.8%가 흡수되고 토양내에 74.2%의 게르마늄이 잔류하였다. 토성에 따른 쌀의 품질은 토성에 따라 별 차이 없었다. 이상의 결과를 미루어 볼 때 게르마늄 함유 쌀을 효과적으로 생산을 위해서는 시험에 사용된 토성 중 미사질양토가 적합한 것으로 판단되었다.
조리수율과 지방 보유율 및 보수력은 hydrocolloid 첨가구에 비하여 대조구가 가장 낮았으며 hydrocolloid는 식품의 증점성, 유화 안정성, gel형성, 피막형성 등의 기능을 가지고 있어서 가열중의 드립의 양을 감소시키고, 지방과 결합하여 지방보유율을 높일 수 있었다. pH는 조리전보다 조리후에 높아지는 경향을 나타냈고, 재가열시에는 조리후보다 같거나 약간 감소하는 경향을 나타냈으며 hydrocolloid 첨가구가 대조구에 비해 높은 경향을 나타냈다. 모든 실험군을 8일간 저장하는 동안 총균수는 큰 증가를 보이지 않았으며 황색포도상구균과 대장균 또한 검출되지 않아 저장기간동안 비교적 신선한 상태를 유지하고 있었다고 볼 수 있었다. 재가열한 대조구의 경도, 뭉침성, 부서짐성 등은 hydrocolloid를 첨가한 완자보다 높은 경향을 나타냈는데, 이는 hydrocolloid의 보수력과 유화안정성 때문이라고 할 수 있으며 결국 지방을 줄이면서 hydrocolloid와 두부를 첨가한 완자가 지방을 20% 첨가한 완자보다 조직적 특성이 비슷하거나 우수하여 지방 대체제로서의 hydrocolloid와 두부의 이용 가능성을 제시하였다. 대조구에 비하여 hydrocolloid를 첨가한 완자가 전반적인 관능수용도 역시 우수한 것으로 나타났다. 시료간의 유의적인 차이는 없었으나 제조 후의 다즙성, 조직감, 종합적인 품질은 xanthan gum 첨가구가 가장 좋았으며, 재가열한 제품에서는 sodium alginate 첨가구가 가장 좋았다. 이처럼 조직적인 특성과 함께 관능적인 면에서도 hydrocolloid첨가 완자가 대조구에 비해 좋은 결과를 나타낸 것은 저지방 기능성 육제품의 제조에 있어서 hydrocolloid첨가가 긍정적인 영향을 줄 수 있다는 것을 나타낸다.
본 연구는 우리나라 1979년~2008년까지의 기후 데이터를 활용하여 우리나라 45개 지역을 대상으로 기후변화에 따른 감자의 물 요구량을 산정함으로서 기존의 연구결과를 수정보완하고 아울러 금후 국가 물 수급계획 수립의 기초자료로 활용코자 수행하였다. 노지 감자 생육기간 동안의 PET는 최소 부산의 $2.60mm\;day^{-1}$로부터 최대 대구의 $3.52mm\;day^{-1}$ 범위를 보였으며, 45개 지역에 대한 평균은 $2.95mm\;day^{-1}$ 이었다. 노지 감자의 생육기간 전체에 대한 평균 일 물 요구량(MWR : mm $day^{-1}$)은, 45지역의 전 생육기간 평균 $1.6mm\;day^{-1}$이었으며, 생육단계별 평균 일 물 요구량 (MWR)은 G-1, G-2, G-3 및 G-4 각각 1.0~1.2 (평균 1.1), 1.5~1.8 (평균 1.6), 1.9~2.2 및 1.7~2.1 (평균 1.8) mm $day^{-1}$이었다. 노지 감자의 생육기간 전체에 대한 평균 총 물 요구량 (TWR : mm $day^{-1}$)은, 45지역 평균 446.2 mm 이었으며, 생육단계별 평균 총 물 요구량 (TWR : mm $day^{-1}$)은 G-1, G-2, G-3 및 G-4 각각 18.0~22.1 (평균 19.3), 50.6~66.6 (평균 56.3), 63.5~88.2 (평균 72.4) 및 38.3~54.5 (평균 44.0) mm 이었다. 또한 MWR 과 TWR은 45지역 모두 G-3 생육단계에서 가장 많으며, 이는 G-3 생육단계의 대기증발요구량 (PET)과 작물계수 (Kc)가 타 생육기간 보다 높기 때문인 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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