• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권6호
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• pp.1217-1226
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• 2004

A psychrotrophic bacterial strain, Pseudomonas fluorescens BM07, synthesized unsaturated fatty acids (UFA) from fructose in response to lowering of growth temperature, and incorporated them into both polyhydroxyalkanoic acid (PHA) and membrane lipid. The blocking of PHA synthesis by adding 5 mM 2-bromooctanoic acid to the growth medium, containing 70 mM fructose, was found to be a useful means to profile the composition of membrane lipid by gas chromatography. As the growth temperature changed from 35 to $50^{\circ}C$, the total content of two UFA, 3-hydroxy-cis-5­dodecenoic acid ($C_{12:1}$) and 3-hydroxy-cis-7-tetradecenoic acid ($C_{14:1}$), in PHA increased from 31 to 44 $mol\%$. The growth at lower temperatures also led to an increase in the level of two major UFA, palmitoleic acid (C16:1 cis9) and cis-vaccenic acid (C18:1 cis11), in membrane lipid. A fraction of these membrane-lipid UFA was converted to their corresponding cyclopropane fatty acids (CFA). The CFA conversion was a function of culture time, exhibiting biphasic increase before and after entering the stationary phase. However, pH changes in growth media had no effect on the CFA conversion, which is contrary to the case of E. coli reported. The cells grown at $30^{\circ}C$ responded to a cold shock (lowering the medium temperature down to $10^{\circ}C$) by increasing the level of C16:1 cis9 and C 18: I cis II up to that of $10^{\circ}C$-grown control cells and concomitantly decreasing the relative level of cis-9,10­methylenehexadecanoic acid (the CFA converted from C16:1 cis9) from 14 to 8 $mol\%$, whereas the 10-grown cells exhibited little change in the lipid composition when exposed to a warmer environment of $30^{\circ}C$ for 12 h. Based on this one- way response, we suggest that this psychrotrophic strain responds more efficiently and sensitively to a cold shock than to a hot shock. It is also suggested that BM07 strain is a good producer of two unsaturated 3-hydroxyacids, $C_{12:1}\;and\;C_{141:1}$.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제12권3호
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• pp.518-521
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• 2002

Poly(3-hydroxyalkanoate) copolyesters containing both carbon-carbon double and carbon-carbon triple bonds were produced by Pseudomonas oleovorans grown in mixtures of 10-undecynoic acid (10-UND($\equiv$)) and 10-undecenoic acid (10-UND(=)). The PHA content in the dry cells was usually 40 wt%. The bioconversion yield of ($10-UND({\equiv})$) to PHA by P. oleovorans was remarkably enhanced from 1% to over 24% as the fraction of 10-UND(=) in the carbon substrate mixtures increased from 0 to 50%. These values were higher than those obtained when P. oleovorans was grown in the same molar mixtures of ($10-UND({\equiv})$) and nonanoic acid (NA), indicating that 10-UND(=) was more efficient than NA as a cosubstrate in inducing cometabolic PHA production.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제13권1호
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• pp.64-69
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• 2003

Pseudomonas chlororaphis HS21 was isolated from a soil sample and found to produce medium-chain-length polyhydroxyalkanoates (MCL-PHAs) using palm kernel oil (PKO) as the sole carbon source. Up to 3.3 g/1 dry cell weight containing $45\%$ MCL-PHA was produced, when the strain was grown for 21 h in a jar fermentor culture containing 5 g/1 PKO. The polymer produced from PKO consisted of unsaturated monomers of $7.3\%$ 3-hydroxy-5-cis-tetradecenoate and $2.3\%$ 3-hydroxy-5,8,-cis, cis-tetradecadienoate as well as saturated even-carbon number monomers ranging from $C_6\;to\;C_14$, as determined by GC and El GC/MS The PHA was a transparent, sticky material at room temperature. A differential scanning calorimetric analysis revealed that the polymer was amorphous with a $-44^{\circ}C$ glass transition temperature. The number average molecular weight and polydispersity index of the PHA were 83,000 and 1.53, respectively. Although the PHA was practically biodegradable, its degradability was lower than that of poly(3-hydroxyoctanoate) based on a comp:trison of the clear zones formed by growing PHA depolymerase-producing bacteria on an agar plate containing the respective polymers.

• 미생물학회지
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• 제41권3호
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• pp.225-231
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• 2005

식물유를 탄소원으로 사용하여 medium-chain-length polyhydroxyalkanoates (MCL-PHAs)를 생산할 수 있는 Pseudomonas chlororaphis HS21을 대상으로 대사경로의 변화를 통하여 식물유의 MCL-PHA로의 전환율을 증진시키고 MCL-PHAs의 단위체 조성의 변화를 유도하기 위한 방안을 모색하였다. P. chlororaphis HS21의 MCL-PHAs 생합성은 세포생장과 동시에 일어나는 특징을 보였으며, 팜유를 유일 탄소원으로 사용한 회분배양의 결과 2.4 g/L의 건체량과 건체량의 $40.2\;wt{\%}$에 해당하는 MCL-PHAs를 얻을 수 있었다. 또한 생합성된 MCL-PHAs의 단위체는 3-hydroxyhexanoate($7.0\;mol{\%}$, 3-hydroxyoctanoate ($45.3\;mol{\%}$. 3-hydroxydecanoate ($39.0\;mol{\%}$), 3-hydroxydodecanoate ($6.8\;mol{\%}$) 및 3-hydroxytetradecanoate ($1.9\;mol{\%}$)로 구성되어 있었다. 식물유와는 달리 포도당과 같은 탄수화물은 P. chlororaphis HS21의 생장에는 이용되지만 MCL-PHAs의 생합성에는 거의 이용되지 못하는 탄소원임을 확인하고, 식물유와 함께 포도당을 보조기질로 공급한 결과 식물유의 MCL-PHAs로의 전환율이 크게 증가함으로써, PHA 생산에 직접적으로 이용되지 못하는 보조기질의 사용을 통하여 특정 기능기를 함유하는 기질로부터 해당 기능기를 갖는 MCL-PHAs를 효율적으로 생산할 수 있음을 알 수 있었다. 또한 지방산의 ${\beta}-oxidation$ 회로를 방해하는 아크릴산을 첨가할 경우 아크릴산의 독성에 의하여 세포생장은 저해를 받지만 세포 내 MCL-PHAs의 축적율은 감소하지 않았으며, MCL-PHAs를 구성하는 단위체 중 3-hydroxydo-decanoate 및 3-hydroxytetradecanoate와 같이 탄소수가 보다 큰 단위체의 함량이 크게 증가하였다. 이러한 특징에 의해 해바라기유와 옥수수유로부터는 3-hydroxydodecenoate, 3-hydroxytetradecenoate와 같은 불포화 단위체의 함량이 크게 증가된 기능성 MCL-PHAs를 생산할 수 있었다. 이러한 결과는 아크릴산의 첨가와 같은 PHA 대사경로의 인위적 변화가 새로운 단위체 조성을 갖거나 기능기를 가짐으로써 독특한 물성을 지니는 신규의 MCL-PHAs 개발에 유용할 수 있음을 보여준다.

• 미생물학회지
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• 제36권2호
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• pp.84-90
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• 2000

Psudomonas sp. RY-1이 생성하는 extracellular depolymerase system을 이용하여 단위체의 결가지에 서로 다른 탄소 길이와 불포와기를 함유하는 medium-chain-length polyhdroxyalkanoates (MCL-PHAs)의 생분해도를 시럼실 조건에서 조사하였다. 생분애도는 평파내지에서의 clear zone 형성, 효소 처리에 의한 고분자 현탁액의 탁도 감소 및 호흡량의 경시적 변화로 측정하였다. Pseudomonas sp. RY-1은 MCL-PHA depolymerase의 생성을 통하여 조사된 모든 종류의 MCl-PHAs를 분해할 수 있었으나, 이 효소의 생성은 쉽게 이용될수 있는 이차기질에 의해 저해받는 것으로 나타났다. MCl-PHAs의 분해율이 단위체의 탄소수가 홀수개로 구성된 고분자에 비하여 보다 높았다. 곁가지에 분포화기를 함유한 MCl-PHAs는 불포화기를 갖지 아니하는 고분자에 비하여 분해가 빠르게 이루어졌으며, 이들의 분해는 고분자의 결정화도와 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났다.