• KSBB Journal
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• 제8권2호
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• pp.185-191
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• 1993

산소발생능에 있어 오랜 기간 안정성을 유지하는 세포와 분리 틸라코이드 막을 단세포성 남조류인 Synechococcus PCC7002로부터 PVA로 고정화하여 구할 수 있었다. 분리 틸라코이드 막 및 고정화한 세포나 틸라코이드 막의 흡수스펙트럼의 굽대가 청색쪽으로 3nm정도 전이하였다. PVA에 고정화한 세포나 틸라코이드 막은 $4^{\circ}C$에 보관할 경우 광합성에 의한 전자전달 활성, 특히 광계 2의 활성을 오랜기간 보존할 수 있었다. 세포를 고온에 처리하였을 때 Fo와 Fv가 증가하였으나 고정화한 후에는 Fo의 변화가 거의 없었다. 이 결과는 고정화가 열처리에 의한 광계 2 복합체의 손상 특히 물분해기구의 손상에 대해 보호작용을 할 수 있음을 시사한다.

• 청정기술
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• 제4권1호
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• pp.45-59
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• 1998

방선균인 Streptomyces kasugaensis에 의해서 생산되는 이차대사산물인 kasugamycin 생산성 증대 및 단위 생산량 당 오염물질 배출량 저감을 위한 연속 고정화 배양을 수행하였다. 세포 고정화에 적합한 포자 수확을 위한 포자형성 촉진 배지 개발은 물론 고정화 담체로 사용한 셀라이트에 수확된 포자를 고정화시키는 방법을 확립하였다. 연속 고정화 배양 시 고정화세포의 유출을 방지함으로써 안정된 연속배양을 가능토록 하기위한 decantor 형태의 고정화세포 분리기가 장착된 반응기를 사용하였다. 희석 속도 및 공급액 중의 기질 농도(당 농도, 인 농도)를 변화시키며 생합성된 kasugamycin 생산성 및 화학적산소요구량(COD)을 측정하였으며 이들을 현탁세포를 이용한 회분식 발효에서의 kasugamycin 생산성 및 발효 폐액 중의 COD 값과 비교하였다. 고정화 세포를 이용한 연속배양에서의 kasugamycin 생산성이 현탁세포를 이용한 회분식 발효에 비해 2.5배 높았으며, 동시에 단위 생산량 당 COD가 2.3배 저감되는 것으로 나타났다. 이것으로부터 연속 고정화 배양이 현탁 회분식 배양에 비해 kasugamycin 생산성 및 오염물질 배출 측면에서 유리한 청정 공정임을 확인할 수 있었다.

• KSBB Journal
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• 제11권1호
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• pp.22-29
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• 1996

고정상곰팡이를 이용하여 세포내 축적 이차대사산 물인 cyclosporin A (Cy A)를 연속적으로 생산하 기 위해 perfusion 고정상연속배양을 수행하였다. 이를 위해 균사형성 생산균주인 T. inflaum을 ce­l lite에 고정화하는 데 필요한 공정을 획기적으로 단 순화시키는 방법을 제시하였다. 교반식 Perfusion 생물반응기 (Immobilized Perfusion Reacter S System, 이후 IPRS로 표기 내에 제한유지 된 고밀 도 고정상균체는 매우 높은 희석속도($0.1hr^{-1}$)에서 도 유리세포를 생산해내는 세포생생기의 역할을 훌 륭하게 수행하였으며, IPRS의 배출구를 통해 연속 적으로 유출되는 고농도의 유리세포(1.0g/$\ell$/hr)는 이차대사 결과 세포내에 축적되는 CyA를 연속생산 하는 데 이용될 수 있었다. 이러한 IPRS공정 운영 은 고정상균체를 배양액으로부터 효과적으로 분리시 키는 decanting column의 개발로 가능했요며, 이로 인해 기존의 연속현탁배양에서 문제시되었던 높은 희석속도에서의 wash-out현상이 극복될 수 있었다. 또한 유출되는 유리세포(relesed-free cell)의 mor-phology를 원형의 conidiospore나 잘게 부서진 my­c celial cell로 구성되어 배양액의 rheology가 뉴튼유 체화될 수 있도록 IPRS공정을 운영함으로써, 기존 의 균사형성 미생물의 현탁배양시 나타나는 배양액 에서의 물질전달 감소현상이 뚜렷하게 개선될 수 있 었다. 유출되는 높은 균체생산성(1.0g/R/hr)을 감안할 때, 균주개발과 production배지의 최척화가 본 IPRS공정개발과 병행되는 경우 기존의 회분식배양 또는 연속현탁배양에 비해 훨씬 효과적 인 생산성 증 대를 기대할 수 있을 것으로 보인다.

• Parasites, Hosts and Diseases
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• 제23권2호
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• pp.203-213
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• 1985

요꼬가와흡충을 개에 감염시키고 장점 막에서 분리한 초기 발육단계의 충체가 특이한 자세를 취하고 있음을 관찰하여 이를 보고하고자 한다. 은어에서 분리한 요꼬가와흡충 피낭유충을 개 8마리에 각각 10,000개씩 경구감염시키고, 감염 후 3일, 9일, 4주 및 10주에 2마리씩 도살하였다. 105포르말린으로 고정한 장점 막에서 분리 수집한 요꼬가와흡충의 자세를 광학 및 주사현미경으로 관찰하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 충체회수율은 감염 3일에 42.6%, 9일에 55.0%, 4주에 33.2%, 및 10주에 8.9%로 감염이 경과할수록 감소하였다. 2. 감염후 3일된 개의 소장 점막의 조직절편에서 미성숙 충체가 융모사이에 위치하거나 장은와에 침입함을 관찰할 수 있었다. 이때 장은와 상부에 침입한 충체절편중에는 하부로 향한 충체 전반부가 2분지된 모양으로 절편이 발견되는 경우가 있었다. 3. 고정한 소장 조직에서 장점막을 분리하고 해부침으로 점막조직을 해부하여 수집한 고정된 충체는 특히 감염 후 3일째에 여러가지 특이한 자세를 보였다. 충체전반부가 앞쪽으로 매우 돌출한 충체가 많았는데 돌출한 형태는 단순히 한가닥으로 돌출한 것에서 2분지, 3분지된 것까지 있어 마치 충체 전반부가 아메바운동을 하는 것 같이 보였다. 4. 이러한 형태의 충체를 주사전자현미경으로 관찰하였던 바 돌출한 충체전반부는 돌출한 전반부의 길이를 따라 길이로 흠이 파져 있음이 관찰되 었다. 5. 감염후 9일, 4주 및 10주된 충체에서는 전반부가 돌출한 충체의 비율은 감염 3일된 충체에 비해 감소하였다. 이상의 결과에서 요꼬가와흡충은 감염초기에 장은와 선강(선륙) 상부에 충체 전반부를 밀어 넣을 때에 전반부를 튜브모양으로 만들어 침 입하며 인근 장은와 선강을 동시에 침 입하기 위하여 한 충체에서 여러개의 튜브모양 돌출부를 만들고 있는 것으로 사료되었다.터 그 다음 날 아침 6시까지 1시간 간격으로 모기를 채집하였다. C. tritaeniorhynchus의 활동이 가장 활발한 시간은 21시에서 22시, 24시에서 1시 사이였으며, 아침 5시 이후에는 한마리도 채집할 수 없었다. 조사 지역에서 채집한 유충은 사육실로 옮겨 종을 동정 하였던 바, 4층 14종이었으며, 매년 사회적으로 문제가 되는 뇌염 매개종인 C. tritaeniorhynchus의 유충서식처는 답, 옹덩이, 작은 연못, 늪, 미나리논 및 소택지 등이었다. 이상의 성적으로 미루어 보아 뇌염 매개 모기, C. tritaeniorhynchus는 6월 중순에 처음으로 출현하며, 8월 하순과 9월 초순에 최대 밀도를 나타내였고, 10월 중순 부터는 채집할 수 없음을 알았다.위분지 이상에서 3％로 자엽절 2분지의 비중이 특히 컸다.스 접종 8일 후의 중장원동세포내에서 A형 및 B형 봉입체가 형성되었음을 확인하였다. 10. FV감염 중장조직세포의 전자현미경 관찰에서는 바이러스 접종 5일 후에 배상세포의 'cytoplasmic wall'이 비대해지고 그 내부에 virus-specific vesicle이 형성되었으며, 바이러스 접종 8일 후에는 virus-specific vesicle, 바이러스 입자, linear structure, tubular structure 및 전자밀도가 높은 matrix 등의 바이러스 감염에 대한 특이적인 구조물이 배상세포의 세포질에서 관찰되었으며, microvilli내에서 바이러스 입자의 존재도 확정되었다. 특히 virus-specific vesicle 주위에서는 전자밀도가 높은 구형의 바이러스 입자 유사체가 관찰되었는데, 이것은 virus-specific vesicle 주위에서 바이러스 조립이 일어나는 것을 추정된다. 한편 원통세포 내에서 봉입체 관찰되고, 변형소구화된 배상세포가 중장강으로 탈락되는 것이 관찰되었다

• 한국식품과학회지
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• 제21권1호
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• pp.154-163
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• 1989

L-Lysine 생산 균주인 B. flavum ATCC 21528, B. lactofermentum ATCC 21086 및 C. glutamicum 820을 이용하여 L-lysine 생산성이 우수한 균주를 분리할 목적으로 N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine(MNNG) $250{\mu}g/ml$ 농도로 처리한 다음 $300{\mu}g/ml$의 penicillin-G로 변이주를 농축하여 B. flavum $37-2(Hos^-,\;Kan^r,\;AEC^r)$, B. lactofermentum $6-2(Ile^-,\;Val^-,\;Str^r,\;ACE^r)$ 및 C. glutamicum $57-5(Met^-,\;Thr^-,\;Rif^r,\;AEC^r)$ 등의 변이주를 분리하였다. 분리된 변이주의 원형질체 형성은 lysozyme $500{\mu}g/ml$를 함유한 LS 용액으로 6시간 처리시 원형질체의 형성율은 97-99%였으며, 세포벽 재생율은 0.5M sodium succinate를 함유한 RCM에 0.7% osft agar를 중층하였을 때 33-37%를 나타내었다. 또 각각의 원형질체를 동량 혼합후 30% PEG 6,000에서 융합을 시킨 다음 분리된 융합주 BBFL 21, BCFG 37 및 BCLG 59는 $1.25{\times}10^{-6}{\sim}5.83{\times}10^{-7}$의 융합 빈도를 나타내었다. 분리된 융합주 BBFL 21은 LPB에서 $30^{\circ}C$, 72hr 배양하였을때 $411.1ng/ml{\cdot}hr$로 높은 L-lysine 생산성을 나타내었다. 발효 방법을 개선할 목적으로 융합주 BBFL 21를 sodium alginate, polyacrylamide, agar, x-carrageenan등으로 고정화 하여 회분식 발효를 행한 바 $413ng/ml{\cdot}hr$로 sodium alginate로 처리했을 때 가장 좋았다. 고정화 균체를 이용하여 관형 발효기를 제작하여 연속 발효를 행한 바 $416.7ng/ml{\cdot}hr$의 가장 높은 L-lysine 생산성을 나타내어 회분식 보다 높은 수율을 얻었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제26권4호
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• pp.222-230
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• 1983

본 연구에서는 저자등이 분리한 바 있는 Streptomyces griseolus가 분비한 xylose 이성화 효소(D-xylose ketol isomerase, EC 5.3.1.5, 포도당 이성화 효소)의 고정화 및 이 고정화 효소에 의한 파일롯트 규모의 이성화당 생산에의 응용을 시도하였다. 세포내 분비된 Xylose 이성화 효소를 함유한 미생물 균체를 호모 게나이저로 $500kg/cm^2$압력하에 파쇄한 결과 원 효소 역가의 98.8%가 얻어졌고, lysozyme으로 분해 했을 때는 54.7%가 얻어졌다. 이 효소의 고정화를 위한 담체로서는 Diaion HP 20, Duolite A-7, Amberlite IRA 93 및 94와 같은 포리스형 수지류가 효과적임이 밝혀졌고, Amberlite IRA 93에 대한 재생 형태는 $BO_4--$가, Diaion HP 20에 대해서는 $HCO_3-$가 효과적이었다. Amberline IRA 93에 대한 고정화 최적 조건은 pH 8.0에 $55^{\circ}C$로서 80.6%의 효소 고저오하 수율을 나타내었으며 효소 활성 반감기는 $65^{\circ}C$에서 24일 이상이었다. Amberlite IRA 93에 효소를 탈착(脫着) 실험한 결과, 담체는 재 사용이 가능 하였으며 2,3,4,5회째의 효소의 재 고정화율은 각각 98.2, 93.3, 90.7 및 87.5%를 나타내었다. 고정화 효소의 최적 반응 온도는 $60{\sim}70^{\circ}C$로 원효소의 경우에 비하여 다소 낮아지면서 폭이 넓어졌으며, 최적 pH는 $8.0{\sim}8.3$으로 알카리 쪽으로 이동하였다. 파일롯트 규모로 본 고정화 효소 충전탑(내경 30cm, 높이 85cm)에 의한 이성화당의 생산을 시도하였던바, 고정화 효소(350 IXIU/ml-R) 1리터가 30일동안에 약 293리터의 이성화당을 생산할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제8권1호
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• pp.9-16
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• 2002

본 연구는 경제적이고 효율적으로 돈 슬러리를 분리할 수 있는 새로운 고형물 분리 시스템을 개발하여 최적 시스템의 운행요건을 구명하고 1일 처리용량 200$\ell$ 규모의 pilot에서 분리 시스템의 인자도출 및 분리효율 분석결과는 다음과 같다. 1. 돈 슬러리의 고형물 분리를 위해 간이 저장조와 순환조, 고정식 생물막조로 구성되는 시스템을 개발하여 본시험에 공시하였다. 2. 시스템의 효율을 구명하기 위해서 폭기량과 스크류 배출기의 회전수를 측정한 결과 폭기량은 0.3 l /min에서 Bulking 현상이 거의 나타나지 않았으며 슬럿지 부유현상은 매우 경미하였고 침전효과가 좋았으며 스크류배출기의 회전수는 114ppm에서 고형물 수분 함량이 62%로 수분조절재 없이 축분 퇴비화할 수 있는 조간이 형성되었다. 3. 순환조의 순환 횟수에 따른 오염농도감소는 유입 슬러리의 농도가 낮고 높음에 관계없이 일정한 수준을 감소시켜 주었다. 본 시험에 이용되는 돈 슬러리의 오염농도는 BOD$_{5}$, COD/ sub Mn/, and SS가 각각 15,970($\pm$2,389)mg/l , 20,0040($\pm$5,512)mg/l 및 26,486 ($\pm$5,935)mg/ l 이었으나 순환조의 2회 순환시$BOD_5,\;COD_{Mn}$, and SS 가 각각 5,630mg/l, 5,260mg/l 및 1,250mg/l으로 감소되었다. 4. 따라서, 이 시스템을 돈 슬러리 정화의 전처리시스템으로 적용함으로서 고형물은 수분조절재가 없이 퇴비화 할 수 있고 돈슬러리를 정화처리시 고농도의 오염물질 때문에 처리효율이 떨어지는 활성오니법의 단점을 보완케 함으로서 활성오니 법을 이용한 정화 효율을 크게 높일 수 있을 것으로 사료된다.관찰되었다.3시간 SO$_2$폭로군에서 대조군에 비해 많이 증가하였고 그외의 실험군에서는 대조군에 비해 대부분의 세포에서 감소하거나 소실되었으며 대조군에서 나타나지 않던 점액화된 상피세포들은 모두 SO$_2$폭로군에서 중섬점액질만을 함유하고 있었으며 100 ppm 및 200ppm SO$_2$폭로군에서 그 양이 감소하는 경향을 나타내었다. 산성점액질의 양은 10 ppm 및 50ppm 3시간 SO$_2$폭로군에서는 대조군에 비하여 많이 증가하였으나. 그외 대부분의 SO$_2$폭로군에서는 현전히 감소하거나 소실되었다. 대조군에 비해 SO$_2$폭로군에서 강 sulfomucin은 감소하는경향을 나타내었고, 100 ppm및 200 ppm SO$_2$폭로군에서 강 sulfomucin은 소실되었으나 sialomucin은 대조군에 비해 증가하는경향을 보였다. 하비중격선의 중성점액질은 양은 대조군에 비해 SO$_2$폭로군에서 감소하는 경향을 나타내었으며 100ppm및 200ppm SO$_2$ 폭로군에서 그 감소가 아주 현저하게 대부분의 선포들에서 중성 점액질이 소실되었다. 이상의 결과로 보아 SO$_2$는 비강에 심대한 병리조직학적 변화뿐만 아니라 점액질 대사에 심대한 영향을 미쳐 심한 병변을 야기시킴을 알수 있었다. 전반적으로 SO$_2$의호흡기 영향은 고농도로 갈수록 심한 영향을 미쳤으며 저 농도 에서도 폭로시간이 길어짐에 따라 나타나는 SO$_2$의영향이 고농도와 유사한경향을 나타내며 또한 모든 SO$_2$의 농도를 비교해보면 폭로 시간이 길어질수록 그영향이 더 심하게 나타났다.ate to harvest

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제20권4호
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• pp.451-458
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• 1992

에탄올발효에서 에탄올은 세포의 성장 및 에탄올생합성에 저해작용을 하는 것으로 알려져 있다. 이러한 저해작용을 감소시켜주기 위하여 에탄올을 선택적으로 분리하는 투과증발법을 이용하였다. 실리콘폴리슬폰 복합막을 제조하여 사용하였는데, 이 막은 유입액의 에탄올 농도가 25g/l, 온도가 30'C, 막하부의 압력이 10mmHg일 때 에탄올의 선택도가 약 4 이었으며, 총 투과유속은 300g/m2h이었다. 에탄올 발효는 Saccharomyces cerevisiae를 Ca-alginate에 고정화시켜 유동층 생물반응기에 접종하여 수행하였고, 이 반응기를 투과증발장치와 연결한 혼합공정을 구성하였는데, 혼합공정의 경우 발효배지의 에탄올농도는 막을 연결하지 않았을 때보다 감소하여 저해작용을 감소시키고 생산성을 향상시켰다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제45권4호
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• pp.846-860
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• 1998

연구배경: 내독소는 생체 내에서 단구와 내피세포에 강한 자극을 주나 호중구, 림프구, 호염기구, 섬유모세포 등 여러 세포에도 자극효과가 있어 염증반응이 시작된다. 그중 대식세포는 내독소의 자극을 받아 활성화되면 interleukin-1 (IL-1), IL-6, tumor necrosis factor-alpha (TNF-$\alpha$)를 분비하여 조직손상을 일으킨다. 내독소의 작용기전은 CD14 의존성 경로와 비의존성 경로의 두 개로 나뉘어진다. 체내로 들어온 내독소는 혈청 내에서 내독소 운반에 관여하는 LPS-binding protein(LBP)과 결합하여 혈중내에서 세포와 결합되거나 조직으로 이동되어 조직내 세포와 결합하게 된다. 그러나 고농도의 LPS는 CD14항원에 비의존적으로 대식세포를 자극 할 수 있는 것으로 알려져 있다. 현재까지 LPS자극에 의한 대식세포의 CD14 항원 의존성 IL-1, IL-6, TNF-$\alpha$의 형성과정은 많이 밝혀져 있으나, 내독소에 의한 TGF-$\beta$의 형성 여부는 밝혀져 있지 않으며, CD14 항원 비의존성으로 IL-1, IL-6, TNF-$\alpha$ TGF-$\beta$가 형성되는 과정도 별로 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는 혈청이 없는 상태 (LBP가 없는 상태)에서, 즉 LPS 자극시 LBP-CD14 비의존성으로 말초혈액단핵구에서 형성된 proinflammatory cytokines인 IL-1, IL-6, TNF-$\alpha$과 섬유화 cytokine인 TGF-$\beta$의 생성유무를 규명하고자 하였다. 방 법: 정상인의 헤파린 처리된 말초혈액정맥혈을 비중 1.077의 Ficoll-Hypaque 용액 위에 중첩시킨 후 500g에서 30분간 원심분리하여 말초혈액단핵구를 얻었다. 분리된 말초혈액단핵구를 우태아혈청이 없는 RPMI에 부유시킨 후 $37^{\circ}C$, 5% $CO_2$ 보온기에서 0.1 ${\mu}g$, 1 ${\mu}g$, 10 ${\mu}g$, 100 ${\mu}g/ML$의 LPS와 1, 2, 4, 8, 12, 24, 48 시간 혼합 배양 후 상층액을 분리하여 IL-6, TNF-$\alpha$, TGF-$\beta$의 측정 cytokines의 양을 bioassay로 측정하였다. 세포층은 slide에 고정시킨 후 단 클론 항체를 이용한 이중 면역조직화학염색법과 RNA probe를 이용한 in situ hybridization에 이용하였다. 결 과: 실험사약내 내독소 존재 여부에 대한 검증결과 내독소 함유량은 10 ng/mL 이하로 되어 있어 본 실험에서는 10 ng/mL 이상의 농도로 실험을 하였기 때문에 오염된 내독소는 실험에 영향이 없었을 것으로 사료되었다. 말초혈액단핵구에서 LPS 자극에 의하여 IL-6는 1시간째부터 형성되기 시작하였으며 96 시간까지 지속적으로 상승하였고 LPS용량의존성으로 형성됨을 알 수 있었다. TNF-$\alpha$는 LPS 자극 4시간째부터 상승하기 시작하여 시간이 갈수록 생성양은 증가하며 72 시간째까지 지속적으로 형성되었다. TGF-$\beta$형성도 LPS 용량에 의존성을 보이며 8시간째 일차로 TGF-$\beta$의 형성이 증가 한 후 12 시간째는 오히려 감소하였다가 시간이 지남에 따라 다시 증가하여 2차로 96 시간에 최대 형성을 보였다. 각각 cytokine의 24시간째 생성양은 IL-6의 경우 $1{\times}10^5/mL$의 말초혈액단핵구에서 10 ${\mu}g/mL$의 LPS에 의해서 19.8 ng 이 생성되었고 LPS 자극이 없는 상태의 자연생성능도 3.2 ng이었으며, $1{\times}10^6/mL$의 말초혈액단핵구에 의해서 자연 생성양은 증가하여 24시간째에 0.38 ng/mL, 10명/mL의 농도에서 24시간째 4.1 ng/mL의 TNF-$\alpha$의 생성능을 보였다. TGF-$\beta$의 경우 $2{\times}10^6/mL$의 말초혈액단핵구에 의하여 34.4 pg/mL가 생성되었고 자연생성능은 5.2 pg/mL의 생성농을 보였다. 말초혈액단핵구의 IL-1$\beta$, IL-6, TNF-$\alpha$, TGF-$\beta$ 단백과 m-RNA 발현 IL-1$\beta$, IL-6, TNF-$\alpha$단백은 주로 단구세포에서, TGF-$\beta$ 단백은 단구세포와 림프구에서 발현되었으며, CD14항원 발현과는 상관이 없었다. TNF-$\alpha$, IL-1$\beta$, IL-6, TGF-$\beta$ m-RNA 양성세포는 주로 세포질이 풍부한 것으로 보아 단구세포로 사료되었다. TGF-$\beta$의 경우 단구세포외에도 세포질이 적은 림프구에서도 약하게 양성반응을 보여 링프구에서도 분비될 가능성을 보여 주었다. 결 론: 내독소로 말초혈액 단핵구를 자극시 IL-6, TNF-$\alpha$는 조기에 분비되기 시작하며 TGF-$\beta$는 후기에 분비되기 시작하여 96시간까지 지속적으로 분비된다. 주 분비세포는 IL-1$\beta$, IL-6, TNF-$\alpha$의 경우 단구세포가 되며 TGF-$\beta$도 단구세포가 주세포가 되나 림프구도 분비에 관여한다.