• KSBB Journal
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• 제25권2호
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• pp.142-154
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• 2010

Inonotus obliquus 균사체의 액상배양을 통한 항당뇨효능의 단백다당체 대량생산 배양공정을 개발하기 위한 첫 단계로 고생산성 균주의 개발을 신속하게 수행하기 위한 방법을 개발하였다. I. obliquus는 균사체로 성장할 때 포자를 형성하지 못하므로 단일 세포를 획득하기 위해서는 원형질체들을 회수하여 이로부터 성장 능력과 단백다당체의 생산성이 높은 우량균주를 선별하여야 한다. 본 연구에서는 이러한 균주개량 공정 중 특별히 장기간의 배양 시간이 요구되어 신속한 균주개발 시 가장 큰 장애 요인으로 작용하는 고체성장배양 단계의 문제점을 극복하고자, 고체배양 환경의 최적화에 대한 연구를 중점적으로 수행하였다. 고체성장배양 시 균사체 성장에 효능이 탁월한 배지성분을 선별하기 위해 우선 Plackett-Burman design 실험을 통해서 유의성 높은 배지성분을 찾아내었고, 이에 근거한 부분요인설계법 fractional factorial design, FFD) 실험을 통해 배지성분 상호간의 관계를 분석 할 수 있었다. 또한 이 FFD 실험결과에 근거해서 설계한 최급상승법 (steepest ascent method, SAM) 실험방법을 적용한 결과, 고체성장배양 시 균사체 성장환의 직경이 기존의 MA 배지와 비교해서 약 41% 증가했을 뿐만 아니라 균사체의 밀도도 크게 향상된 배지조성을 확립 할 수 있었다. 또한 SAM 연구결과를 바탕으로 최적의 배지조성을 확립하고자 각 배지성분의 최적농도를 통계적으로 더욱 정밀하게 조사하는 반응표면분석법 (response surface method, RSM) 실험을 수행하였다. 그 결과 최적고체성장배지의 성분과 농도는 glucose 25.61 g/L, brown rice 12.53 g/L, soytone peptone 12.53 g/L, $MgSO_4$ 5.53 g/L, agar 20 g/L인 것으로 최종 결정되었으며, 이 조건에서 13일 동안 배양시 균사체의 직경이 약 82 mm 정도에 이르는 것으로 나타났다. 이 결과는 상기의 SAM 실험에서 최적농도로 제시한 배지조성과 매우 유사한 것으로 확인되었는데, 이로부터 최종적인 RSM 실험을 수행하기 전에 최적 농도의 근사치를 추정하기 위해서 수행한 SAM 실험이 매우 효율적이었음을 확인할 수 있었다. 또한 배지 최적화 결과 고체성장배양에서의 성장속도의 증가로 인해 배양기간을 기존의 15~20일에서 8일로 획기적으로 줄일 수 있게 되어, 짧은 시간 내에 대규모 균주 선별과 각 균주의 단백다당체의 생산성 확인이 가능하게 되었다.

• 한국식품과학회지
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• 제40권5호
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• pp.562-567
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• 2008

짚에서 60균주를 분리하여 생균제제로서의 기능이 있는 청국장 제조용 starter로 사용가능성을 조사하였다. 분리한 60균주 중 단백 분해력, 전분 분해력, 대두 분해력을 나타낸 균주는 B-59 등 8균주 이었으며 모두 그람 양성 간균으로 포자를 형성하였다. 선별된 8균주의 Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Shigella sonni, Pseudomonas fluorescens, Vibrio parahaemolyticus에 대해 항균활성을 나타낸 균주는 B-59이었다. 항균활성을 나타낸 분리균주 B-59에 의해 L. monocytogenes, S. aureus, V. parahaemolyticus, P. fluorescens의 성장은 억제되었으며. API 50CHB kit를 이용하여 동정한 결과 99.0%의 유사율로 Bacillus licheniformis로 간이 동정되었다. 분리균주인 B-59는 pH 2.5로 조정된 인공 위액에 초기 생균수 8.33 CFU/mL에서 $37^{circ}C$에서 3시간 배양 후의 6.91 CFU/mL로 높은 생존율을 나타내었으며, 인공담즙산에서 초기 균수 6.90 CFU/mL에서, 배양 24시간 후 8.24 CFU/mL로 증가하여 내성을 나타내었다. 분리균주인 B-59는 NaCl 0, 2, 4% 농도에서는 각각 7.63, 7.70, 7.67 CFU/mL로 성장에 영향을 미치지 않았으나, 32% 농도에서도 생존하여 NaCl에 대한 내성을 나타내었으며, 알코올농도 32%에서도 4.22 CFU/mL를 나타내어 에탄올에 대한 내성을 나타내었다. DPPH radical 소거능으로 측정한 B-59 배양액의 항산화 활성이 균주의 성장에 따라 증가하였다.

• KSBB Journal
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• 제24권4호
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• pp.334-340
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• 2009

식물성장 촉진 기능을 가지는 PGPR (plant growth-promoting rhizobacteria)균은 특수한 토양시료를 사용하여 내열성을 가지는 400개의 균주를 분리하였다. 이들 분리균주에서 선발한 공시균주 Bacillus sp. YK-5는 항진균성 물질을 생산하였으며, 시험균주 Asp. flavus를 대상으로 생산조건을 검토한 결과, 공시균주의 생육배지는 생육촉진효과와 식물병원균에 대한 방제를 위해 1% peptone 및 yeast extract, 5% black sugar가 함유된 modified LB배지를 사용하였다. 식물병원균에 대한 공시균주의 길항효과는 시험균주인 식물병원균 Fusarium oxysporum KACC 40052균에 대해 배양 7일째까지 강한 생육저해를 보였다. 공시균의 식물성장촉진능은 궁중무 및 벼를 대상으로 pot 실험한 결과, 궁중무의 경우 경엽수, 줄기의 길이 및 뿌리의 길이가 무처리구에 비해 약 60%이상 우수한 성장촉진효과를 나타내었으며, 벼의 경우 이식 후 시비 8일째 시판제품 처리구에 비해 공시균주 처리구는 잎의 길이와 흰 세근의 발달이 우수하여 뿌리의 발육에 현저한 생육촉진 효과를 나타내었다. 공시균주의 동정은 분자계통분류학적 분석 (형태, 배양, 생리, 화학적 및 분자생태학적 측면)에 의해 B. subtilis YK-5로 명명하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제47권4호
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• pp.530-535
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• 2019

누룩으로부터 자일로즈를 탄소원으로 이용할 수 있는 내열성이 우수한 효모 균주를 분리하고 46℃에서 비성장속도가 우수한 MBY/L1597 균주를 선발하였으며, 해당 균주는 Millerozyma farinosa로 동정되었다. 대조구인 M. farinosa KCTC27412(=CBS7064) 균주는 46℃에서 자일로스 환원효소의 활성이 나타나지 않았고 균체도 성장하지 않았다. 그러나 M. farinosa MBY/L1597 균주는 46℃에서 NADPH를 보조인자로 사용한 경우 4.98 ± 0.49 U/mg protein의 효소활성을 나타냈다. M. farinosa MBY/L1597 균주는 46℃에서 20 g/l의 자일로즈를 이용하여 9.87 ± 1.00 g/l의 자일리톨을 생산하여 약 50%의 수율을 나타내었고 한국미생물자원센터에 KCTC27797 균주로 기탁하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제20권5호
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• pp.724-731
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• 1988

감마-리놀렌산 생산을 목적으로 균주 보관소에서 구입한 Mucorales목 15균주와 실험실에서 분리한 사상균 10균주의 균체성장, 지질생성량, 감마-리놀렌산 함량 및 펠렛 크기등을 비교 조사하였다. 조사한 균주중 토양에서 분리한 FB-354균주가 진탕배양시 균체성장이 양호하고, 지질함량이 건조균체중 29.9%, 감마-리놀렌산의 함량이 총 지방산중 16.8%로 높고 직경 1mm미만의 적은 펠렛을 형성하는 등 감마-리놀렌산의 생산균주로서의 양호한 특성을 나타내었다. 이 균주는 형태학적 특성을 조사한 결과 Mucor sp.로 동정되었다. 이 균주가 생산하는 지질은 81.1%가 중성지질, 7.2%가 당지질 그리고 11.8%가 인지질로 밝혀졌으며, 감마-리놀렌산은 당지질에는 거의 없고 중성지질에 전체량의 대부분이 존재하였으며 인지질에는 인지질 획분 지방산의 21.4%를 차지하여 상대적으로 다량 존재한 것으로 나타났다.

• 생명과학회지
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• 제11권6호
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• pp.530-536
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• 2001

원유분해능이 강력한 해양균주를 얻고자 유류오염 지역 으로부터 crude oil을 탄소원으로 이용하는 십수종을 분리하였다. 분리된 균주중 원유분해 및 성장속도면에서 우수한 균주를 선별하여 형태학적, 생화학적 및 생리학적 특성을 조사한후 Providencia rettgeri 4A3로 동정하였다. 4A3균주의 원유분해를 위한 최적 배양조건은 배양온도 26$^{\circ}C$로 비교적 낮은 온도였으며, 초기 pH는 7.0이었다. 또한, 이 균주는 2.0% 염분농도에서 최대의 성장을 보여주어 해양 유래의균주임을 확인하였다. 4A3균주의 유화활성은 26$^{\circ}C$, pH 7.0의 배양조건으로 배양 3일째에 가장 높게 나타났으며, 유류분해의 경시적인 변화패턴을 관찰하였다. 분리균주는 약 7.0kb의 크기를 나타낸 미지의 플라스미드 1개를 보유하고 있었다.

• 미생물학회지
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• 제36권1호
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• pp.33-39
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• 2000

버섯을 재배하는데 있어 버섯 균사의 성장은 고온성 곰팡이의 성장과 밀접한 연관이 있다. 느타리버섯 재배용 배지의 후발효 과정에서 느타리균사에 대하여 성장촉진 효과를 나타내는 7종의 thermophilic fungi를 순수분리 하였다. 각 7종의 thermophilic fungi모두 PDA(potato dextrose agar) 배지, $50^{\circ}C$에서 균사의 최적성장을 나타내었으며, 그 중 S-1, S-2 균주가 균사성장률이 가장 높았다. 또한 느타리버섯 폐면 배지에서도 좋은 성장을 나타내 우수한 고온성 후발효 균주로의 사용 가능성이 기대되었다. 액체배양 시 배지의 최초 pH는 pH 7.0- pH 10.0까지 다양한 구간에서 최적상태를 나타내었으나, pH 8.0또는 pH 9.0의 약알칼리 환경에서 잘 자랐으며, 배양 후 배지의 pH는 pH 5.5-6.0의 약산성을 띄었다. 이러한 최적환경에서 성장률을 측정한 결과 S-2 균주가 높은 성장률(0.47-0.50g/10 days)을 나타내었다. 형태적인 분류법에 따라 분류한 결과 S-1 균류는 Trichophyton sp.으로 동정되었으며, 이 외의 6 균주는 Sepedonium sp으로 분류되었다. 느타리버섯 후발효 과정에서 나타난 고온성 곰팡이들의 분포는 양송이 배지 숙성과정에 나타나는 고온성 곰팡이들의 분포와는 매우 달랐다. 이는 배지 성분 차이에 따른 생태적 차이로 판단되었다.

• 생명과학회지
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• 제12권6호
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• pp.812-820
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• 2002

이 연구는 주변의 김치들을 수거하여 젖산에 내성을 가진 Leuconostoc mesenteroides을 선택배지를 이용하여 분리하고, 지방산 조성을 분석하여 동정한 결과, Leuconostoc mesenteroides LM3균주로 동정했다. 이어서 그의 성장패턴을 관찰하고, 유도기와 지수성장기에서 젖산을 첨가한 결과 성장저해가 일어났음을 확인했으며, 젖산의 최종농도가 0.4%이상인 배지에서는 성장속도가 느려짐을 알았다. 그리고 정지기시작단계에서 고농도의 젖산을 단시간 처리하였을 때, 대조균주가 생존하지 못하는 4%농도에서도 Leuconostoc mesenteroides LM3군주가 생존하는 것을 확인하여 산에 대한 내성이 뛰어남을 알 수 있었다. 이에 trehalose 농도의 변화, 그리고 trehalase와 ATPase 활성을 측정하였고, 이를 통해 젖산에 의한 세포내의 변화를 관찰하였다. 그 결과, 각 성장시기별로 0.6% 젖산을 첨가했을 때 Leuconostoc mesenteroides LM3균주가 trehalose 축적률이 높아졌으나 trehalase활성엔 큰 변화가 없었다. ATPase 활성은 감소하는 경향을 보였으나 시기별 활성은 일정하였고, 세포내 pH를 측정한 결과 Leuconostoc mesenteroides LM3균주는 pH 6으로 일정하게 유지되었다.

• 한국식품영양학회지
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• 제23권4호
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• pp.526-530
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• 2010

Synechocystis sp. PCC6803의 type II Isopentenyl diphosphate isomerase gene(sll1556, Syidi2)의 특성을 살펴보기 위하여 ${\Delta}idi$인 E. coli $DH5{\alpha}$를 제작하고, 이 균주에서 cloning하고 발현시켰다. 라이코펜 합성 유전자들(crtE, crtB, and crtI)과 mevalonate pathway 유전자들(MvK1, MvK2, Mvd)를 함유한 ${\Delta}idi$ E. coli $DH5{\alpha}$ 균주를 mevalonate가 함유된 LB 배지에서 배양하면 mevalonate pathway 유전자들을 함유한 E. coli $DH5{\alpha}$균주는 mevalonate에 의해 생성된 isopentenyl diphosphate의 독성에 의해 매우 느린 성장을 보였다. 라이코펜 합성유전자들과 mevalonate 합성유전자들을 함유한 ${\Delta}idi$ E. coli $DH5{\alpha}$ 균주에 Syidi2를 도입한 결과, mevalonate가 함유된 LB배지에서 균체의 성장이 완전히 회복되었으며, 라이코펜이 합성되었음을 나타내는 붉은 균락이 형성되었다. 이에 따라, SyIdi1과 ECidi를 도입하여 비교한 결과, 라이코펜 합성 유전자들과 mevalonate pathway 유전자들을 함유한 ${\Delta}idi$ E. coli $DH5{\alpha}$ 균주 자체와 SyIdi1을 도입한 라이코펜 합성 유전자들과 mevalonate pathway 유전자들을 함유한 ${\Delta}idi$ E. coli $DH5{\alpha}$ 균주는 IPP의 독성에 의해 성장이 매우 느렸으나, SyIdi2, RSidi, HPidi, 및 ECidi를 함유하고 있는 ${\Delta}idi$ E. coli $DH5{\alpha}$ 균주는 균체의 성장과 라이코펜의 합성을 완전히 회복하였으며, 그중 가장 우수한 라이코펜 생합성 결과를 나타낸 것은 pSUP-LYCSyIdi2로서 균체당 라이코펜 생성량이 control 대비 2.8배이었다.

• 생명과학회지
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• 제12권4호
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• pp.496-503
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• 2002

곤충에서 유래한 항균 펩티드, defensin을 항균활성이 있는 활성적인 형태로 분비하는 Pichia 균주를 개발하기 위한 일환으로서 MF$\alpha$1 prerpo sequence와 defensin 합성유전자를 pichia 발현 벡터에 재조합하여 형질전환하고 아미노산 histidine을 첨가하지 않은 최소 배지에서 형질전환체를 일차적으로 선별하였다. 선별한 형질전환체를 대상으로 항생제 G-418에 대한 내성과 M. luteus를 시험균으로 사용하여 생육환 저해를 통한 defensin의 세포 외 분비를 조사하여 4 균주를 선택하고 분석하였다. Southern hybridizaion을 통해 숙주의 염색체 DNA에 삽입한 defensin 유전자가 유지됨을 확인하였으며 전체 RNA를 분리하고 RT-PCR을 수행하여 defensin mRNA를 증폭하고 Southern hybridization을 실시한 결과 증폭된 밴드는 probe로 사용한 defensin 유전자에 의해 양성 신호가 나타났다. 배양시간에 따른 4 균주의 세포성장과 항균활성을 비교하기 위해 BMMY 배지에서 96시간 배양하였다. 세포성장은 모두 유사한 양상을 보였다. 세포성장은 48시간 동안 급격하게 증가한 후 그 이후로는 정지기에 도달되었다. 항균활성도 48시간까지 급격히 증가하였으며 항균활성이 가장 높은 형질전환체 균주 3는 72시간 배양 시 550 AU/$m\ell$을 나타내었다.