• 한국수산과학회지
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• 제26권2호
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• pp.120-132
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• 1993

어류 가공시 부산물로 얻어지는 어피를 효율적으로 이용하고자 알칼리 전처리법으로 각시가자미 피(皮)로부터 제조된 젤라틴을 시료로 하여 연속식 중공사막 반응기를 이용한 젤라틴의 가수분해 최적조건과 중공사막 반응기 장치에서의 효소활성 및 안정성에 미치는 인자에 대하여 검토하였다. 연속식 중공사막 반응기에서 가수분해조건을 보면 효소농도는 0.1mg/ml 이상에서는 가수분해율이 거의 $72\%$ 이상이었다. 기질농도 $1\%$ 이하에서는 $70\%$ 이상의 가수분해율을 나타내었으며, 기질농도가 증가함에 따라 가수분해율이 약간 감소하는 경향이였다. S/E=100(w/w) 이하에서는 거의 $72\%$이상의 가수분해율을 나타내었다. 유출속도가 7.79ml/min일 때 잔류시간은 77분이였으며, 이때의 가수분해율은 $79\%$였다. 중공사막 반응기 장치의 최적조건은 $1\%$ 기질에 대해 효소농도 0.1mg/ml, 유출속도 7.79ml/min, 잔류시간 77분, 반응온도 $55^{\circ}C$에서 기질의 가수분해율은 반응시간 1시간 부근에서 최대값을 나타내었다. 효소활성은 온도 $55^{\circ}C$에서 $50\%$, $25^{\circ}C$에서 $20\%$가 감소되었으며, 막에 의한 효소활성은 3시간 후에 $34\%$ 감소하였다. 막을 통한 효소의 누출은 작동시간 20분에서 최대였으며 작동시간 5시간 이후에는 거의 효소가 누출되지 않았으며, 전체 효소량 중 효소누출량은 $12.95\%$이였다. 막의 fouling 성질은 $10\%$(w/v)기질용액에서 순수에 대한 상대적인 유출속도 감소율(RFR)은 $91\%$였으며 유출속도 재생율은 $92\%$였다. 높은 기질농도 $10\%$에서는 가수분해도가 $89\%$였으며, 그 이상의 기질농도에서는 $75\%$였다. 젤라틴에 대한 trypsin의 반응속도 상수인 $K_m$ 및 $V_{max}$는 회분식에서 각각 0.668mgN/ml, 1.468mgN/ml/min였으나, 연속식에서는 이들의 값이 각각 1.618mgN/ml, 0.347mgN/ml/min였다. 연속식에서 $K_m$값은 1.618mgN/ml으로 회분식의 0.668mgN/ml에 비해 2.4배 정도 큰 반면 $V_{max},\;K_2$는 매우 작았다. 회분식과 연속식에서 최적조건하에서 젤라틴을 가수분해하였을 때 효소 mg당 생산하는 가수분해물은 각각 87.58mg및 378.85mg으로 회분식에 비해 생산량이 4배 이상이었다.

• 한국수산과학회지
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• 제29권3호
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• pp.309-319
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• 1996

어체 중에 분포하는 단백질분해효소를 어류가공 부산물의 회수 이용 측면에서 검토코자 혈합육어 (멸치와 전어)와 백색육어 (농어와 도다리)의 육과 내장에서 추출한 조효소에 대하여 식염농도의 차이가 활성에 미치는 영향, 그리고 진공동결건조와 glycerol의 혼합이 저장 중 단백질분해능에 미치는 영향 등에 관하여 검토하였다. 그리고 멸치의 육과 내장 단백질분해 조효소에 대하여는 효소작용 시간별로 방어근원섬유단백질의 분해 생성물에 대한 Sephacryl S-100 gel chromatography 및 $C_{18}$ reversed phase HPLC chromatography분석도 병행하였다. 육에서 추출한 단백질분해 조효소는 casein과 방어 근원섬유단백질 기질에 대하여 식염농도의 증가와 더불어 효소활성의 저해도 증대하였으며, 효소활성의 저해도는 방어근원섬유단백질에 비하여 casein기질에서, 혈합육어 단백질분해 조효소보다는 백색육어의 단백질분해 조효소에서 더욱 현저하였다. 내장에서 추출한 단백질분해 조효소의 경우, 혈합육어 단백질 분해 조효소는 식염농도의 차이에 의하여 효소활성에 미치는 영향이 적었으나 백색육어의 단백질분해 조효소는 활성의 현저한 저하를 초래하였다. 전어와 농어의 육 및 내장 단백질분해 조효소의 활성에 미치는 동결건조 및 glycerol혼합에 의한 영향을 저장중에 비교한 결과, 기질의 종류에 따라 차이가 있었지만, 전어의 육과 내장 단백질분해 조효소에 비하여 농어의 육과 내장 단백질분해 조효소가 훨씬 불안정하였다. 멸치육과 내장 단백질분해 조효소의 방어근원섬유 단백질에 대한 가수분해작용은 반응초기에 신속히 진행되었고, 가수분해물의 생성량은 첨가된 단백질분해 조효소의 비율에 따라 규칙적으로 증가하였다. 그리고, 효소작용에서 생성한 가수분해물을 분석한 결과, 효소작용시간의 경과와 더불어 세분화된 획분의 종류와 양이 점차 증가하였으며, 이 같은 경향은 근육 단백질분해 조효소에 비하여 내장 단백질분해 조효소에서 더욱 현저하였다. 이 결과는 효소분해생성물의 종류와 양이 규칙적으로 분해되어 일정한 분해생성물이 증가하여 가는 것을 암시하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제11권4호
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• pp.13-16
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• 1982

성장이 빠르며 임산가공학적으로 많이 이용되지 않고 있는 이태리 포플라를 이용하여 6탄당과 5탄당으로 가수분해를 시켰으며 다음과 같은 결과를 얻었다. 기질을 산으로 가수분해 시킨결과 황산 농도 15%에서 1시간 작용시에는 14.82%, 산과 효소 가수 분해시에는 산 농도 20%에서 3시간 처리시 20.20%가 분해되었다. NaOH의 알카리로 처리시에는 1%의 농도 3시간이 지나 9.8%의 분해도를 보였고, 알카리 효소 처리시에는 10.48%까지 분해되었다. 또한 이와같은 실험에서 톱밥 가수분해에 대한 최적조건은 $H_2SO_4$ 25%의 농도에서 3시간 처리후 또한 3시간동안 효소처리를 받았을때 기질 100g으로 부터 10.70g의 당이 생성되었음을 확인하였다.

• 농업과학연구
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• 제21권2호
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• pp.142-147
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• 1994

Carboxyrrethyl cellulose CM32 (Whatman Biochemical Ltd.)로 조제한 TNP-cellulose에 대하여 섬유소 분해효소의 활성도 측정을 위한 기질로서의 특성을 검토하였다. 섬유소 분해효소에 의한 TNP-cellulose의 가수분해는 Michaelis-Menten kinetics에 의하였으며, 그 분해의 위치가 amide결합이 아니고 섬유소 부분임을 확인하였다. 효소원이 다른 세가지 섬유소 분해효소 (Onozuka R-10 from Trichoderma viride; Cellulase II from Aspergillus niger; cell-free enzyme from Cellulomonas sp.)의 활성도를 TNP-cellulose를 기질로 하여 측정할때 그 반응조건을 기왕의 환원당 측정법과 비교해 보면: 반응 온도의 범위에는 변화가 없었으나, pH범위는 여러 효소에서 다소 넓어짐으로서 TNP-cellulose를 기질로 할때 수소이온의 영향을 적게 받음을 확인하였다. TNP-cellulose를 기질로 사용한 활성도 측정방법은: 세가지 효소 모두 일정 농도의 범위에서 활성도와 비례관계가 성립함으로서 효소원이 다른 여러 섬유소 분해효소에 적용할 수 있으며; 기왕의 DNSA법에 의한 환원당 측정법보다 감도가 높았고; 그 활성도의 값은 기왕의 환원당 측정법이나 점성도 측정법에 의한 결과와 대체로 비례적이었으나, 효소의 종류에 따라서 점성도 측정법의 결과와 반드시 일치하지는 않음으로서, 순수한 endo-효소의 활성도 측정을 위한 특이적인 방법이 되지 못함을 알수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제20권11호
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• pp.1582-1588
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• 2010

전 연구에서 해양세균 Streptomyces sp. M3의 새로운 alginate 분해효소를 signal peptide가 제거된 상태로 클로닝하고 E. coli BL21 (DE3) 균에 형질전환시켰다. 본 연구에서는 배양할 때 IPTG를 첨가하여 M3 alginate 분해효소 단백질을 과발현시키고 Ni-Sepharose 친화력 chromatography로 정제하여 생화학적 성질을 조사하였다. 기질특이성을 시험하기 위한 235 nm에서의 흡광도와 TLC 분석 결과로부터 M3 alginate 분해효소가 polyG block에 기질특이성을 나타냄을 알 수 있었다. M3 분해효소를 기질과 10분 동안 반응시켰을 때, 최적 pH 및 최적온도는 pH 9 및 $60^{\circ}C$이었다. 1 mM $Ca^{++}$ 및 $Mn^{++}$은 alginate 분해활성을 2배 증가시킨 반면 $Hg^{++}$ 및 $Zn^{++}$는 분해활성을 완전히 저해하였다. $Mg^{++}$, $Co^{++}$, $Na^+$, $K^+$, 및 $Ba^{++}$은 M3 alginate 분해효소의 활성에 거의 영향을 미치지 않았다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 춘계학술발표대회
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• pp.410-413
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• 2000

TBR에 공급되는 성장기질인 phenol의 농도에 따른 TCE 분해 효율 변화를 살펴보았다. Phenol 공급이 없는 경우에서의 TCE 제거효율은 평균 42.8%로 유지된 반면, phenol을 0.94 ppm 농도로 공급해줌으로써 TCE 분해 효율을 16% 정도 증가시킬 수 있었다. 따라서 TBR에 알맞은 양의 성장기질을 공급하면, TCE 분해 과정에서 불활성화되는 효소 및 세포의 재활성화를 통해 TCE 분해 효율이 증가시킬 수 있었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제35권6호
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• pp.501-506
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• 1992

두유박 단백질을 시료로 하여 pepsin을 사용한 가수분해와 plastein 합성의 최적조건을 조사하였다. 가수분해의 최적 기질농도는 3%이었으며, 기질에 대한 최적의 효소 농도는 2%이었고, 최적 pH, 반응온도 및 반응시간은 각각 pH 1.7, $45^{\circ}C$ 및 24시간이었다. Plastein 합성 조건으로 기질농도 40%, pH 4.0, 반응온도 $45^{\circ}C$, 반응시간 18시간, (효소/기질) 농도 1%를 설정하였다. 생성된 plastein은 반응시간 및 기질농도 별로 전기영동으로 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제2권2호
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• pp.39-46
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• 1982

회전원판접촉법(回轉圓板接觸法)에 의한 폐수처리(廢水處理)의 이해(理解)를 증진(增進)시키고 여러가지 조건(條件)의 변화(變化)에 따라 달라지는 처리효율(處理效率)을 산정(算定)하기 위하여 모형(模型)을 개발(開發)하고 Simulation을 통하여 정상상태(定常狀態)와 비정상상태(非定常狀態)에서의 모형(模型)을 분석(分析)하였다. 회전원판(回轉圓板)에 의한 기질제거모형(基質除去模型)은 용액(溶液)으로부터 미생물막내부(微生物膜內部)로의 기질전달(基質傳達)과 미생물(微生物)에 의한 기질(基質)의 분해(分解)에 의해 처리(處理)가 이루어진다고 가정(假定)하고 정립(定立)되었고 모형(模型)은 여러개의 요소(要素)로 나뉘어진 액체막(液體膜)과 미생물막(微生物膜), 그리고 용액중(溶液中)의 기질농도(基質濃度)에 관한 일련의 물질수지식(物質收支式)으로 구성(構成)된다. 정상상태(定常狀態)에서 처리효율(處理效率)은 기질(基質)의 확산계수(擴散係數)와 미생물(微生物)의 최대기질분해율(最大基質分解率)에 의해 좌우(左右)되고 확산(擴散)에 의한 영향은 용액중(溶液中)의 기질농도(基質濃度)가 낮고 최대기질분해율(最大基質分解率)이 높을 경우 현저하게 나타난다. 기질제거효율(基質除去效率)은 미생물막(微生物膜)의 두께가 얇을 때는 거의 두께에 비례(比例)하여 증가(增加)하나 두께의 증가(增加)에 따라 효율증가(效率增加)는 둔화(鈍化)되고 한계(限界)두께에 이르면 기질(基質)의 침투(浸透)가 불충분(不充分)하여 효율(效率)은 일정(一定)해진다. 비정상상태(非定常狀態)에서 유출수(流出水)의 수질(水質)은 반응조(反應槽)의 체적(體積)에 의해 영향을 받는다. 반응조(反應槽)의 체적증가(體積增加)는 첨두부하(尖頭負荷)에 대하여 첨두농도(尖頭濃度)를 낮게하는 완충효과(緩衝效果)를 나타내기 때문에 반응조(反應槽)는 균등조(均等槽)의 역할을 한다 할 수 있다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제44권2호
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• pp.130-139
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• 2016

지렁이의 장내로부터 분리한 미생물 중에서 지질을 가수분해하는 활성이 높은 미생물을 선발하였으며, 동정하여 Aeromonas hydrophila PL43으로 명명하였다. A. hydrophila PL43이 생산하는 지질분해 효소의 정제는 황산암모늄 침전, DEAE-sepharose FF 이온교환 크로마토그래피, Sepharose S-300HR 겔 크로마토그래피 단계로 수행하였으며 최종적으로 정제한 지질분해 효소는 p-nitrophenyl butyrate (pNPB)를 기질로 사용했을 때, 84.5배로 정제되었고 효소 활성의 회수율은 3.7%이었다. p-nitrophenyl palmitate (pNPP)를 기질로 사용했을 때에는 56.6배로 정제되었고 효소 활성의 회수율은 2.5%이었다. SDS-PAGE를 수행한 결과, A. hydrophila PL43이 생산하는 지질분해효소의 분자량은 약 74 kDa으로 추정되었다. 지질분해 효소의 pH에 대한 영향은 pNPB와 pNPP 기질에서 pH 8.0에서 최대활성이 보였고 pH 7.0−10.0에서 안정하였다. pNPB를 기질로 사용한 경우에는 50℃에서 pNPP를 기질로 사용한 경우는 60℃에서 최대 활성을 나타냈으며, 정제한 지질분해 효소는 20−60℃에서 안정성을 나타내었다. 정제한 지질분해효소는 금속이온 Co²⁺, Cu²⁺, Fe²⁺에 의해서 효소활성이 억제되었으며, EDTA의 metal chelating에 의해 활성이 회복되었다. Inhibitor에 의한 저해는 효소 활성부위의 serine 잔기와 결합하여 효소 활성을 억제하는 PMSF에서 가장 우수하였으며 효소 활성부위의 aspatyl 잔기에 결합하여 효소활성을 억제하는 pepstatin A는 농도가 높아짐에 따라 효소활성을 저해하였다. 따라서 정제한 지질분해 효소는 활성부위에 serine 잔기와 aspartyl 잔기가 있는 것으로 사료되었다. 정제한 지질분해 효소의 K_m 값과 V_max 값은 pNPB를 기질로 사용 했을 때 K_m 값과 V_max 값은 1.07 mM과 7.27 mM/min이고, 기질이 pNPP일 때 K_m 값과 V_max 값은 1.43 mM 과 2.72 mM/min이었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제10권3호
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• pp.38-45
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• 2005

본 연구는 현장 관측정 자연표류 실험 (SWNDT, Single-Well Natural Drift Test) 을 이용하여 트리클로로에틸렌 (TCE, trichloroethylene) 으로 오염된 지하수의 생물학적 복원 가능성 조사 방법 및 결과 해석법을 제시하였다. 현장 SWNDT 실험에 사용한 용액은 일정 양의 추적자 (브롬이온), 생분해 기질 (톨루엔, 에틸렌, 용존산소, 질산성질소) 을 현장 지하수에 용해시켜 준비한다. 준비된 실험용액을 대수층에 주입하고, 주입 시 시료를 채취하여 추적자와 생 분해 기질들의 초기 농도를 측정한다 주업 후 시간에 따라서 시료를 채취하여 추적자, 생분해 기질, 생분해 부산물들의 농도를 측정한다. 현장 SWNDT 실험은 생분해 기질과 추적자의 상대적 거동을 평가하기 위한 Push-pull Transport Test (PPTT), 토착 미생물의 양과 활성도를 증가시키기 위한 Drift Biostimulation Test (DBT), 트리클로로에틸렌과 미생물 반응이 유사하리라 예상되는 기질을 시험하기 위한 Drift Surrogate Activity Test (DSAT) 순으로 진행되었다 SWNDT 실험 양수 시 추적자로 사용한 브롬이용의 농도변화 곡선은 톨루엔, 에틸렌, 용존산소, 질산성 질소 농도변화와 유사한 경향을 나타냈다. 즉 대수층에서의 생분해 기질들의 이송이 추적자와 유사함을 나타내는 결과이다. 토착 톨루엔산화 미생물의 존재를 톨루엔 농도의 감소에 따른 이산화탄소의 발생 및 용존산소 농도의 감소로 확인하였고, 그 톨루엔 산화 미생물은 트리클로로에틸렌 생분해 유사기질로 사용된 에틸렌을 분해하며, 부산물로 산화에틸렌 (ethylene oxide) 을 생성하였다. 이는 DBT 실험을 통하여 활성화된 톨루엔 분해 미생물이 트리클로로에틸렌 분해능이 있음을 나타낸다. 본 연구에서 제시한 현장 SWNDT 실험 방법 및 결과 해석 방법은 트리클로로에틸렌으로 대표되는 염화 지방족 탄회수소화합물(Chlorinated Aliphatic Hydrocarbons, CAHs)로 오염된 지하수의 생물학적 복원 타당성 평가를 위한 경제적이고 용이한 현장 실험 방법이다.