• 에너지공학
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• 제15권2호
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• pp.118-126
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• 2006

미생물을 이용하여 수소를 생산하는 기술은 광합성 작용에 의한 직간접 물분해, 광합성 발효, 혐기발효, 균체외 반응 등 여러 가지 기술이 있으며 본 논문에서는 이들의 적용되는 미생물과 수소생산 메커니즘을 중심으로 소개하였다. 동시에 본 기술들의 현재까지 개발된 사례를 선진국과 국내 현황을 중심으로 기술하였다. 생물학적으로 수소를 생산하는 기술은 1940년대 후반부터 실험실적인 연구가 시작되었으나, 1990년대 환경문제를 해결하기 위해서 전 세계적으로 연구가 다시 활성화되었으며, 이 글에서는 미국, 일본, 유럽연합 및 한국을 중심으로 국내외 연구현황을 소개하였다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제38권1호
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• pp.1-6
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• 1995

Rhodocyclus gelatinosus KUP-74의 고농도 휴지균체로부터 ${\delta}-aminolevulinate$(ALA)를 연속적으로 생산하기 위한 최적조건을 검토하였다. 균체외 ALA양은 20 mg cells/ml의 균체농도까지는 농도 증가에 따른 rectangular hyperbola의 증가양식을 보였으나, 그 이상의 균체농도는 ALA 생산에 전혀 증가효과를 보이지 않았다. 20 mg cells/ml의 반응계에서, 균체외 ALA의 효과적 생산을 위한 첨가물질의 최저농도는 levulinate 4 mM과 L-glutamate 5 mM로 나타났으며, 배양 3시간후 ALA 양의 최대치를 보였다. 한편, Ca-alginate를 이용한 포괄법으로 고정화시킨 균체로부터 효과적으로 ALA를 생산하기 위한 첨가물질의 최적농도는 levulinate 6 mM과 L-glutamate 10 mM로 나타났으며, 배양 6시간째에 균체외 ALA 양의 최대치를 보였다. 또한, 이 조건 하에서 고정화균체와 고농도의 휴지균체에 의한 ALA의 연속생산성을 검토한 결과, 이들 균체에 의한 50% ALA 생산성은 각각 185시간과 100시간에서 나타났으며, 생산된 균체외 ALA의 회수를 위해서는 균체를 고정화시키는 방법이 효과적이었다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 추계학술발표대회 및 bio-venture fair
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• pp.447-450
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• 2000

대두단백을 응고시키는 균체외 효소를 생산하는 박테리아를 포함하는 미생물을 토양으로부터 분리하였다. 이 미생물효소를 이용하여 대두 펩타이드를 생산하는 최적분해조건을 검토하였고, pH 6.1, $65^{\circ}C$에서 1시간 효소처리를 하여 11S globulin를 가수분해, 대두 펩타이드를 얻었다. 효소반응으로 얻은 응고물은 치밀한 구조를 지녔다. 효소반응 가수분해물인 펩타이드 Y와 W는 등전침전으로 얻은 가수분해물에 비해 그 용해성이 뛰어났다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제48권3호
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• pp.228-232
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• 2005

Saccharomyces cerevisiae CY 균주에 의한 phytase의 생성은 진탕배양인 경우가 정치배양에 비하여 약 2배의 생성도를 보였다. CY 균주의 phytase는 세포내 효소활성이 세포외 효소활성에 비하여 약 3-4배 높게 나타났으나, 포도당이 1%로 저농도로 첨가된 배지에서는 세포내 효소활성과 세포외 효소활성의 분포비율이 1 : 1 정도로 유사한 비율로 나타났다. 세포내외로 생성된 총 phytase 활성은 포도당의 첨가농도에 상관없이 대략 1,000 mU/ml에 이르렀으며, 건조균체당 효소활성은 지수성장 말기에 170-190 mU/mg-DCW 범위에서 최대활성을 보였다. CY 균주의 세포내 효소의 최적 반응pH는 3.5이었으며, 최적 반응 온도는 $37-40^{\circ}C$이었다. 배양액에 존재하는 phytate는 성장하는 CY 균주에 의하여 배양 36시간째 4.3 mM phytate의 약 95%가 분해되었으며, 0.4 mg-DCW/ml의 균체농도를 갖는 현탁균체 반응액에서는 분해반응 12시간째 phytate의 약 90% 이상이 효율적으로 분해되었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제59권3호
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• pp.272-278
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• 2005

배 경 : 결핵의 보호면역 반응에서 CD8+T 세포에 의한 여러 기전이 중요한 역할을 한다는 사실이 최근에 보고되고 있다. $IFN-{\gamma}$ 분비 외에도 결핵균으로 감염된 세포에 독성을 나타내어 직접 결핵균으로 감염된 세포를 제거하는 독성능 또한 그 역할이 중요하다고 알려지고 있는데, BCG 예방접종을 받은 개체에서도 이러한 균체항원에 특정한 CD8+T 세포의 독성능이 유도되어 있어서 보호면역 반응에서의 역할을 하는지 연구하였다. 대상 및 방법 : HLA-A*0201 과 A*0206를 표현하며 BCG 예방접종을 한 개체들의 혈액에서 백혈구를 분리하고 균체항원의 항원결정기 ($ThyA_{30-38}$) 에 대한 독성능과 ex vivo $IFN-{\gamma}$ 분비능을 유도하였다. 결 과 : 이들 대상에게서 $IFN-{\gamma}$ 분비능과 독성능이 유도되는 것을 관찰할 수 있었고, 또한 HLA-A*0201에 결합하여 CD8+T 세포의 면역 반응을 일으키는 $ThyA_{30-38}$ 펩티드들은 HLA-A*0206인 개체에서도 면역반응을 일으키는 것을 관찰할 수 있었다. 결 론 : 균체 항원에 특정한 CD8+T 세포들의 $IFN-{\gamma}$ 분비 능과 독성능이 BCG 백신주사를 맞은 개체에서 유도되어 있는 것을 관찰할 수 있었다. 따라서 이러한 균체항원에 특정한 CD8+T 세포들이 보호면역 반응에 관여한다는 것을 제시하며, 또한 HLA-A*0201 개체들과 HLA-A*0206 개체들을 대상으로 하는 백신이나 치료제로써 $ThyA_{30-38}$ 펩티드의 사용 가능성을 제시한다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제30권4호
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• pp.332-338
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• 2002

토양으로부터 세포외로 $\alpha$-galactosidase를 분비 생산하는 방선균 YB-4가 분리되었으며, 분리균의 배양ㆍ형태ㆍ생리적 특성을 조사한 결과 Streptomyces 속 균주로 확인되었다. 분리균의 배양상등액으로부터 부분정제된 $\alpha$-galactosidase를 조효소액으로 사용하였을 때 para-nitrophenyl-$\alpha$-D-galacto-pyranoside는 pH 6.0과 6$0^{\circ}C$의 반응조건에서 가장 잘 분해되었으며, 조효소액을 pH 4.0에서 pH 10.0범위에서 1시간 이상 방치한 후에도 약 90% 이상의 $\alpha$-galactosidase 활성을 유지하였다. 또한 분리균이 생산하는 $\alpha$-galactosidase는 melibiose, raffinose와 stachyose와 같은 저당류를 가수분해 할 수 있으며 분해산물로 galactose를 방출하는 것으로 보아 $\alpha$-1,6 결합을 분해한 것으로 확인되었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제27권3호
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• pp.151-157
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• 1984

Penicillium islandicum은 Czapek-Dox 배지를 이용하여 어두운 곳에서 배양되었을때 황적색 색소인 skyrin을 생합성 하였다. $[^{14}C]$-acetate 배지에 이 균주를 접종 배양하여 얻어진 대사산물로부터 radioactive skyrin을 순수 정제 분리할 수 있었고 이를 sodium dithionite 처리하여 Emodin이 합성되는 것을 동정할 수 있었다. 한편, Penicillium islandicum의 배양액에서 추출 정제된 효소를 이용한 균체의 효소실험에서 $[^3H]$-emodin과 $[^3H]$-emodin은 skyrin생합성의 유력한 전구체물질임이 밝혀졌으며, 효소반응결과 $[^3H]$ emodinanthrone(4.8%)이 $[^3H]$-emodin보다 radioactive skyrin으로 주입되는 비율이 더 크다는 것을 알 수 있었다. 균체외 효소실험결과, skyrin이 생합성되는 경로는 $emodinanthrone{\rightarrow}emodin{\rightarrow}skyrin$으로 진행되었다.

• 미생물학회지
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• 제23권1호
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• pp.25-33
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• 1985

Cellulomonas flavigena KIST 321이 생산하는 균체외 cellulose 분해효소를 gel filtration법과 ion-exchange chromatography법으로 3종의 다른 효소를 분리하여 이들을 A, B, 및 C 효소로 명명하였다. 분리된 각 효소를 결정적 기질에 처리하여 일어나는 기질의 구조변화를 적회전 분광법과 X-ray crystallography법으로 측정하여 다음 결론을 얻었다. B효소는 결정성 cellulosem이 구성단위인 glucopyranose의 불안정화로 그 결정도를 감소시키는 $C_1$형의 효소이며 A 및 C 효소는 $C_x$형의 효소로 B 효소의 반응생성물에 작용하여 glucose를 생산하였다. 이들 각 효소의 작용에서 본균의 cellulase의 작용기작을 고찰하였다.

• KSBB Journal
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• 제16권2호
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• pp.128-132
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• 2001

발효 배양액으로부터 균체를 제거한 후에 전분파의 흡착성 을 증가시켜주기 위하여 ammonium sulface 25% (w/v), 반응 2시간 정도면 95% 이상의 효소가 전분(힐반전분 1%, wfv)에 홉착됨올 일 수 있었다. 효소 흡착인 경우 일반전분(옥수수 전분)이 흡착율 95% 이상으로 가장 효과적이며 탈착의 경우 (탈착용액 : 증류수)에는 산화천분이 1 회 68%로 가장 효과적이었다. 또한 효소의 홉착 및 탈착에 사용되는 전분익 농도 는 효소 역가 205 U/mL 기준으로 1 % (v/v) 정도면 효소의 흡착 및 탈착에 적당하였다. 효소 흡착외 경우 $4^{circ}C$, 정도에서, 탈착의 경우 온도 $50^{circ}C$, 와 pH 8.0에서 효과적이었다 탈착 용액으로 Iris-buffer가 탈착율 98%로 가장 효과적이었다. 또한 발효배양액으토부터 균체외 제거단계의 유무에 관계없이 전분의 흡착율과 탈착율은 유사하였다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제46권4호
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• pp.299-304
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• 2003

토양으로부터 lactose의 가수분해를 촉매하는 균체외 ${\beta}-galactosidase$를 생산하는 YB-9가 분리되었다. 분리균 YB-9는 분리균의 배양, 형태, 생리적 특성을 조사한 결과 Streptomyces속 균주로 동정되었다. 분리균의 배양상등액을 ammonium $sulfate(15{\sim}70%)$로 처리하고 투석하여 부분정제된 ${\beta}-galactosidase$를 $para-nitrophenyl-{\beta}-D-galactopyranoside(pNP-{\beta}Gal)$와 lactose를 기질로 하여 반응특성을 분석하기 위해 조효소액으로 사용하였다. ${\beta}-Galactosidase$는 pH $6.0{\sim}6.5$와 $60^{\circ}C$에서 최대활성을 보였다. $pNP-{\beta}Gal$과 lactose에 대한 ${\beta}$-galactosidase의 가수분해 활성은 galactose에 의해 감소되었다. Lactose에 대한 가수분해 활성은 glucose에 의해 미미하게 감소하였으나, glucose에 의해 $pNP-{\beta}Gal$에 대한 활성은 1.3배 증가하였다. 특히, xylose에 의한 lactose의 가수분해 활성에는 영향이 없었고, $pNP-{\beta}Gal$에 대한 활성은 1.6배 증가시켰다.