M. inyoensis NRRL 3292에 의한 시소마이신 생산에 영향을 미치는 인자들에 관해 조사한 결과 cobalt chloride 및 methionine 모두가 시소마이신 생산을 현저히 촉진하였으며, 탄소원으로서는 전분 또는 덱스트린이 포도당에 비해 시소마이신 생성에 적합하였다. 특히 시소마이신 발효공정중 항생물질 생성시기에 발효액내의 용존 이산화탄소 농도가 낮을수록 시소마이신 생성 농도가 증가하였다.

본 실험의 목적은 starch의 alcohol발효에 있어서 전분의 $\alpha$-1.4 linkage을 분해하여 alcohol발효를 하는 S diastaticus와 전분 중의 $\alpha$-1.4, $\alpha$-1.6 linkage를 모두 분해할 수 있는 C. tropicalis 간의 이속간의 protoplast fusion을 시켰다. 이때 세포 융합의 빈도는 $10^{-5}$-$10^{-6}$이였으며, 이틀 융합체중 amylase 생성능과 유전적으로 안정한 융합체를 분리하였다. fusant의 성질을 조사하기 위하여 탄소원 자화능을 조사한바 parent와 달리 탄소원 자화능이 일부 보완됨을 보였고 또한 fusant는 원 parent보다 세포의 크기가 클 뿐만아니라, DNA함량도 많았다. spore형성능은 S. diastaticus A4는 spore를 형성하나 C. tropicalis는 형성할 수 없는 반면에 fusant는 형성하였고, Cu$^{++}$ 내성과 NaCl 내염성도 조사하였는데 fusant는 parent의 중간 성질을 가졌다. Fusant의 증식율을 조사하기 위하여 생육도를 조사한 결과 Parent보다 유도기가 길었음을 알았다.

새로운 alcohol발효성 효모 균주 개발을 목적으로 S. diastaticus 와 C. tropicalis간의 세포 융합을 하여 얻은 fusant의 성질에 대해서는 제3보$^{(10)}$에서 발표한 바이다. 본 보에서 는 fusant의 glucoamylase와 pullulanase activity와 glucoamylase의 성질 및 발효력을 조사하였다. glucoamylase activity는 parent보다 fusant가 1.5배 높은 활성을 나타내었고 pullulanase activity 역시 두배의 높은 활성을 나타내었다. glucoamylase의 성질을 조사한 바 온도, pH에서 비슷한 경향을 나타내었으며 발효력을 조사하기 위하여 정치법에서는 기질을 soluble starch로 한 것 보다 liquefied potato starch에서 alcohol 생성력이 2배 증가되었으며 발효력 또한 더 나았다. 15% 액화한 potato starch를 기질로하여 jar-fermenter에서 발효시켰을 때 당화율 94%에서 생성된 alcohol이 7.8% (v/v)이고 소비된 당에 대한 발효율은 78%였다.

주정발효공정에서 생성되는 불순물의 분리를 위한 공정개선으로 주정원료별 불순물의 양을 알아보고 이를 super-allospas식 연속증류기에서 집적하여 효율적인 분리를 하였다. 주정발효공정중에 생성되는 불순물 중 methanol은 절간고구마가 가장 많이 생성되었고 그 다음이 타피오카였다. fusel oil중 n-propanol은 쌀, 절간고구마, 옥수수, 쌀보리 및 타피오카의 순서이고 iso-butanol은 타피오카, 옥수수, 쌀, 절간고구마 및 쌀보리의 순서였다. 그리고 iso-amyl alcohol은 타피오카, 쌀. 절간고구마 옥수수, 쌀보리의 순이었다. 한편 supper-allospas식 연속증류기에 의한 fusel oil의 분리시 alcohol함량에 따른 집적율을 보면 n-propanol은 alcohol이 78.25％(v/v)일 때 37.9％. iso-butanol은 alcohol이 68.54％ (v/v)일 때 28.6％, n-butanol은 alcohol 50％ (v/v)일 때 37.4％ iso-amyl alcohol은 alcohol이 50％ (v/v)일 때 56.1％의 가장 높은 집적율을 나타내었다. 이와 같이 집적된 불순물은 side cut 하여 후류탑으로 유입시킨 후 재차 농축하여 탑저부의 붕(plate)에서 fusel oil을 side cut하여 일부는 직접분리하고 나머지는 다시 fusel oil분리기에 넣어 alcohol이 20％(v/v) 되도록 가수하여 분리하였다.

토양으로부터 carboxymethyl cellulase 및 intra-cellular $\beta$-glucosidase생산능력이 높은 방선균 No. 109균주를 분리하고 이 균주의 배양상 내지는 형태적 특성, 생리적 특성 그리고 세포벽 구성성분 등을 조사, 균동정을 행한 결과 No. 109 분리균은 Streptomyces tanashiensis 또는 그 유연균으로 동정되었다.

Rhodopseudomonas sp. KCTC 1437은 N $H_4^+$나 빛에 무관하게 수소를 발생할 수 있다. 이 사실로부터 이 균주는 nitrogenase뿐만 아니라 hydrogenase 에 의해서도 수소를 생성할 수 있다는 것을 확인했다. 이 두 효소의 수소생성 능력을 in vivo에서 측정할 수 있는 조건을 확립한 뒤 여러 가지 조건에 대해 발생한 수소양을 측정하였다. Hydrogenase 는 nitrogenase의 수소생성을 저해하는 $O_2$나 $N_2$, $C_2$ $H_2$ 등에 대해서도 그 활성의 감소가 없거나 작았으며, $H_2$에 의해서는 오히려 수소생성능이 증대되었단. 또 이 균주는 hydrogenase에 의해 수소를 밭아들여 $CO_2$를 광환원시킬 수도 있음도 알았다. 이상의 결과, hydrogenase가 혐기적이면서 빛이 있는 조건에서만 수소를 생성하는 nitrogenase보다 더 광범위하고 유리한 조건에서 수소를 생성할 수 있음을 확인하였다. 이러한 사실은 이 균주로 대량의 수소생산을 할 때 유리하게 이용될 수 있을 것이다.

인삼 및 인료제품을 변질시키는 곰팡이를 방제하기 위한 기초조사로서 그 변질곰광이의 생리를 구명하기 위하여 인삼 제품에서 3종의 미생물을 분리동정한 후 이들의 생육조건을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 인삼 및 인삼제품에서 가장 생육하는 곰팡이는 Asoergukkys sp., Penicillium sp. -A, 및 Penicillium sp. -B로 분리동정 되었다. 2. 분리균주의 생육최적온도는 Aspergillus sp.가 $40^{\circ}C$, Penicillium sp. -A와 Penicillium sp. -B가 $30^{\circ}C$이며, 생육최적 pH는 Aspergillus-sp.가 pH 5이고 Penicillium sp. -A와 Penicillium sp. -B는 pH 3 이다. 3. Aspergillus sp.는 saponin 0,7% 첨가구에서 Penicillium sp. -A 및 Penicillium sp. -B는 saponin 0.5% 첨가구에서 가장 높은 균체량을 보였으며 saponin 1% 첨가구에서 3균주 모두 생육이 저해되었다.

무증자 전분의 효소당화시 분쇄마찰매체를 첨가하여 분쇄마찰 효과를 주어 당화를 촉진시키는 새로운 무증자 전분 당화법을 이용하여 HFCS의 제조에 적합한 포도당 함량이 높은 고농도 당액을 얻기 위해 연구하였다. 생전분을 고농도 당화를 위해 22.5, 39, 그리고 45%(w/v)와 같이 농도를 고농도까지 증가시켜 가면서 당화시킨 결과, 분쇄마찰 반응계를 활용할 경우 39%(w/v)와 같은 높은 전분 농도에서도 효율적인 당화가 가능하였으며, 8시간 후 75%, 24시간 후에는 92% 이상이 분해되었고 이때 당 농도는 425g/L 수준에 이르렀다. 초 고농도로 전분을 투입한 경우에도 전분을 batch식으로 투입하지 않고 분할 투입하는 fed-batch식으로 분할 투입한 결과 45%(w/v)와 같은 초 고농도에서도 우수한 결과를 얻었다. 또한 고농도에서는bead size가 큰 것이 당화촉진 효과가 컸다. 생성된 당조성을 HPLC로 분석한 결과 증자법의 당조성과 거의 유사한 glucose 95%, maltose 0.7%, 그리고 higher saccharide 4.5%로써 HFCS 제조에 적합한 특성을 갖추었다. 분쇄매체의 shearing에 의한 효소실활을 검토한 바 본 실험과 같은 교반하에서는 효소가 비교적 안정하였고. 특히 $Ca^{++}$은 효소 안정화에 매우 중요한 역할을 수행하였다.

분쇄마찰매체에 의한 무증자 생전분의 효소당화촉진 mechanism을 전분의 구조적 측면을 중심으로 규명하였다. 당화촉진 효과를 줄 수 있는 수준의 분쇄마찰매체의 기계적 교반운동은 생전분의 미세결정구조(microcrystalline structure) 파괴는 물론 전분입자를 붕괴 (fragmentation) 시키는 효과도 없었다. 생전분 입자구조 변화의 중요한 특징은 입자구조의 팽윤(swelling) 현상으로써 팽윤된 전분은 보수능력이 2.5배 정도까지 증가되었다. 이와 같은 기계적 충격에 의한 전분입자의 팽윤현상은 가열호화에 의한 $\alpha$-전분화에 따른 팽윤현상가는 상이하였다. 생전분을 장시간 bead-milling하여 전처리하며 팽윤시킨 생전분은 당화가 촉진되었으나 bead와 효소를 동시에 첨가시킨 경우의 당화속도와 수율에는 미치지 못하였다. 분쇄마찰 반응계에서 효소를 첨가 무증자 전분을 당화시킬 경우에는 생전분입자 2시간 전후하여 수많은 입자로 fragmentation되었다. 생전분의 당화촉진 mechanism은 분쇄마찰매체에 의하여 전분입자가 균열팽윤되고 이 팽윤된 생전분은 보다 쉽게 효소작용을 받아 침식되며 이 침식된 전분입자는 분쇄마찰매체에 의하여 더욱 가속적으로 fragmentation되어 효소작용이 촉진된다고 판단된다. 옥수수, 감자, 고구마 등 각종 생전분은 그 종류에 따라 분쇄마찰 반응계를 활용한 무증자 당화에 많은 차이가 있었으며 이를 전분입자의 구조와 연결시켜 고찰하였다.

주정효소의 전분질 원료인 쌀보리 (Naked barley)에 대한 분해, 당화작용이 강한 maceration enzyme 및 glucoamylase 를 검토하고 이 효소들을 이용한 무증자 alcohol효소에 대하여 연구하였다. 이 효소들은 곰팡이 기원의 조효소제로서 쌀보리입자의 maceration 작용이 강하였고 생전분 분해력은 pH4.5, 온도 3$0^{\circ}C$, 76시간에서 70% 이상되었다. 또한 황산을 요에 대하여 0.15%(w/v)되도록 가하고 55$^{\circ}C$에서 2시간 동안 침지한 후 이 효소들을 처리하여 무증자 alcohol 발효를 행한 경우, 3$0^{\circ}C$, 96시간 발효에서 alcohol 농도가 10.8%, 발효 효율이 89.5%로서 증자 alcohol 발효에 비해 고농도의 alcohol이 생성되었고 약 3.5% 정도의 효율증가를 나타내었다.

Lactobacillus casei YIT9018은 국내의 발효유제조에 널리 사용되고 있으며, 이에 대한 효과적인 동결건조 방법을 확립하기 위하여 glycine과 glutamic acid를 함유한 amino산 혼합액을 기본 현탁 배지로 사용하여 동결건조 및 rehydration을 실시하고 그 효과를 기존의 보호제들과 비교하였다. 아미노산 혼합액은 대조구에 비해서 현저한 동결보호 효과를 가지고 있었다. 또 glycine과 DL-glutamic acid는 단독 사용시보다 혼합할 경우 더욱 효과적이었으며 이때의 최적농도는 0.1M이었다. L. casei YIT9018주는 MRS 배지상에서 접종후 18시간만에 정상기에 들어갔으며 24시간 후에는 최대생육을 나타냈다. 또 이 24시간 균체가 동결건조에 대하여 가장 저항성이 큰 것으로 판명되었다. 아미노산 혼합액에 sucrose, lactose등의 이당류 및 NF-MS를 첨가하면 85％ 이상의 높은 생존율을 기대할 수 있으며, 최적농도는 당류의 경우 7.5-10％(w/v), NFMS의 경우는 10％정도였다. 이상의 결과로 보아 동결후의 생존율을 높이고 활력을 유지하기 위해서는 아미노산 혼합액에 NFMS의 첨가가 바람직하다고 생각되었다. 한편, rehydration media에 따라서도 생존율이 변하였는데 아미노산 혼합액은 대조구에 비해 약 3배의 동결 보호효과를 나타냈다.

The regulation of three ammonia assimilatory enzymes, GDH (glutamate dehydrogenase), GS (glutamine synthetase) and GOGAT (glutamate synthase), has been examined in C. glutamicum. Three kinds of arginine auxotrophs blocked in each step of arginine biosynthetic pathway from glutamate were selected as arg 5, arg 6, arg 8. Histidine and tryptophan auxotrophs were also selected because histidine and tryptophan repressed GS biosynthesis in E. coli. These strains were cultured on the media containing nitrogen-excess and limited conditions, to compare the specific activities of ${\alpha}$-ketoglutarate dehydrogenase(${\alpha}-KGDH$), GDH, GS, GOGAT from the cell-free extracts. These results showed that enzyme levels of ${\alpha}-KGDH$ and GDH from 3 kinds of arginine auxotrophs, histidine and tryptophan auxotrophs in nitrogen-excess condition and those of GS and GOGAT in nitrogen limited condition were increased compared with opposite condition. The tryptophan and histidine auxotrophs showed higher level of glutamate and glutamine than parental strains and other mutants. it is assumed that the higher levels of ${\alpha-KGDH}$ and GDH from mutants in nitrogen-excess condition promoted the accumulation of glutamate and glutamine in fermentation broth. The inhibition of GS activities by ADP suggested that GS is regulated by energy charge in C. glutamicum. The results with histidine, tryptophan, glycine, alanine, serine and GMP implied that a system of feedback inhibition were effective. The GDH, GS and GOGAT biosynthesis in culture broth was markedly repressed by the nature and kinds of available nitrogen sources such as tryptophan, proline, glycine, alanine, serine and tyrosine.