To develop thermostable ethanol fermentative yeast strain for lignocellulosic simultaneous saccharification and fermentation, high ethanol producing yeast, Saccharomyces cerevisiae CHY1012 and thermostable yeast, Kluyveromyces marxianus CHY1703 were fused by protoplast fusion. The thermostable fusant, CHY1612 was identified as a Kluyveromyces marxianus by phenotypic and physiological characteristics, as well as molecular analysis based on the D1/D2 domains of the large subunit (26S) rDNA gene and the internally transcribed spacer (ITS) 1 + 2 regions. For lignocellulosic ethanol production, AFEX pretreated barley straw at $150^{\circ}C$ for 90 min was used in a simultaneous saccharification and fermentation (SSF) process using thermotolerant CHY1612. The SSF from 16% pretreated barley straw at $43^{\circ}C$ gave a saccharification ratio of 90.5%, a final ethanol concentration of 38.5 g/L, and a theoretical yield of 91.2%. These results show that K. marxianus CHY1612 has potential for lignocellulosic ethanol production through simultaneous saccharification and fermentation with further development of process.
본 연구에서는 제지 슬러지를 이용한 SSF 공정에 L..paracasei KLB58을 적용하여 젖산과 더불어 생균제용 균체를 경제적으로 대량 생산하고자 하였다. KLB58의 배양온도와 섬유소 가수분해 효소인 $\beta$-glucosidase의 농도를 조절하여 최적의 생산 조건을 확인해 본 결과, 37$^{\circ}C$ 에서 2 unit/ml의 $\beta$-glucosidase를 첨가하여 배양하였을 때 최대의 젖산과 균체를 생산하였다. 또한 $\beta$-glucosidase를 포함하지 않아도 상대적으로 많은 양의 젖산과 균체를 생산하였으므로, 이에 대한향후 연구가 기대된다.
Aspergillus kawachii 혹은 A. shirousamii는 저장 중인 쌀에서 A. flavus에 의한 aflatoxin의 시발생성시기에는 영향을 주지 못하였으나 생성속도와 생성량은 현저하게 감소시키었다. 백미를 A. flavus로 접종하여 상대습도 85%, $28^{\circ}C$에서 저장하는 동안 aflatoxin $B_1$은 35일 후에 최고 $40{\mu}g/50g$ 생성되었다. 같은 조건에서 A. kawachii 동시접종한 경우에는 45일 후 최고 $25{\mu}g/50g$ 생성되었으나 A. shirousamii를 동시접종한 경우에는 60일 동안 흔적 정도만이 검출되었다. Aflatoxin을 첨가한 쌀에 A. kawachii 및 A. shirousamii를 7일간 키우면 각각 97% 및 98%의 aflatoxin이 감소되었다. 또한 aflatoxin을 첨가한 쌀을 A. kawachii 및 A. shirousamii로 만든 쌀 고오지로 48시간 당화시키는 동안 각각 30-67% 및 16-57%의 aflatoxin이 감소되었다.
억새와 같은 초본계 바이오매스로부터 cellulose, hemicellulose, lignin 등 주요성분을 추출하기 위해서는 알칼리 전처리가 효율적이며, 본 연구에서는 수산화칼륨(KOH)을 이용한 전처리 조건을 최적화하였다. 전처리 변수의 최적화는 반응표면분석법(RSM)을 적용하였다. RSM의 변수는 3개였으며, 변수범위는 각각 KOH 0.2~0.8M, 반응온도 110~190℃ 및 반응시간 10~90min 이었다. 억새의 알칼리 전처리를 위한 최적조건은 KOH 농도 0.47M, 반응온도 134℃ 및 반응시간 65min 이었다. 최적 전처리 조건에 따라 전처리를 수행한 후 고형물의 cellulose 함량은 66.1±1.1% 이었으며, hemicellulose 및 lignin 함량은 각각 26.4±0.4%, 3.7±0.1% 이었다. RMS 모델식에 따라 계산된 예측값은 실제값 대비 95% 범위 내에서 유효하였다. 최종적으로 전처리물을 동시당화발효를 통해 검증한 결과 에탄올 생산 수율은 96% 이었다.
디지털 영상물에 대한 저작권을 보호하기 위해 저작권자의 고유한 영상을 기존 디지털 영상에 삽입하는 것을 워터 마크(watermark)라고 부른다. 삽입된 워터 마크가 효과적으로 사용되기 위해서는 영상의 다양한 왜곡이나 변형이 가해지는 경우에도 삽입된 워터 마크가 쉽게 추출될 수 있도록 그 강도를 강하게 삽입하여야 하며, 동시에 일반 사용자들은 워터 마크가 삽입된 영상의 왜곡을 식별할 수 없을 정도로 그 강도를 약하게 삽입하여야 한다. 비가시성을 유지한 채 가능한 한 강한 워터마크를 삽입하는 것은 워터마크를 적용하는 데 매우 중요한 문제이다. 대부분의 워터 마크 알고리듬에서는 모든 영상에 동일한 강도로 워터 마크를 삽입하며, 그 값은 원영상과 워터 마크가 삽입된 영상간의 물리적인 차이에 근거하여 계산된다 인간의 경우 자극을 탐지할 수 있는 확률은 주변 자극과의 절대적인 물리적 자기차이 이외에 주변 영상의 평균 밝기나 대비 등 여러 요소에 의해 변화된다. 이에 따르면 디지털 영상에 삽입된 워터 마크의 탐지도 영상의 특징에 따라서 변화될 수 있다. 본 연구에서는 영상의 평균 밝기나 대비와 같은 영상의 특징에 의해서 탐지될 수 있는 워터 마크의 강도가 달라질 수 있는 지를 살펴보기 위해서 원영상으로부터 세 수준의 밝기와 세 수준의 대비를 갖는 기본 영상들을 만든 후, 기본 영상에서 탐지될 수 있는 워터 마크의 강도가 변화되는 지를 살펴보았다. 연구 결과 영상의 밝기가 자아질수록, 대비가 커질수록 지각될 수 있는 워터 마크의 강도는 더 커지는 것으로 나타났다. 또한 회귀분석을 통해 영상의 밝기와 대비에 근거하여 삽입될 워터 마크의 강도를 결정할 수 있는 회귀식을 만들어 내었다. 이 회귀식이 실제 알고리듬에 적용되기 위해서는 여러 요인들을 고려할 필요가 있지만, 궁극적으로 이식은 주어진 영상의 통계 치에 근거하여 워터 마크 강도를 적응적으로 변화시킬 수 있는 알고리듬을 개발하는 데 유용하게 사용될 수 있을 것이다. 환자는 교정 치료 시작 전에 측두하악관절의 이상 유무를 MRI로 확인(screening)할 것이 권장된다. 측두하악관절 장애가 있는 경우 교정 치료 후에도 재발의 경향이 크고 측두하악관절에 대한 계속적인 관찰이 필요하므로 감별진단이 필수적이다.이지 않았는데 이는 다른 연구 결과와 유사한 결과이다.고 사료된다. 6. 치료전에는 차이가 없던 남,여군 사이에 치료후에 차이가 나타나는 것은 치료 효과에 관계없이 남여에 따른 성장양상의 차이가 그대로 표현된 것으로 사료된다. 연구는 거대 편도를 가진 기능성 III급 부정 교합자의 구개 편도 절제술 전후의 인두강, 설골, 두부 위치의 변화 양상에 대해 알아보기 위해 단국 대학교 부속 치과 병원 교정과에 내원한 남녀 환자 42명을 대상으로 연구하여 다음과 같은 결론을 얻었다. $55.19\%$로 첨가량이 증가하면서 두 항목 모두 크게 감소하는 결과를 보였다. 색도를 분석한 결과 L값, a값, b값 모두 표고버섯 분말 함량이 증가하면서 감소하였고, 모든 처리구에서 기존 무첨가구와 극히 현저한 차이를 보이는 것으로 나타났다. 시료별 관능검사 결과에서 색 (color), 먹을때의 느낌 (chewiness)과 단맛(sweetness)의 경우 무첨가구와 모든 처리구가 유의적인 차이를 보였으며, 향미 (flavor)와 전반적인 기호도(overall acceptability)에서 당화액과 추출액의 혼합비가 7:3인 시료구만이 무첨가구와 유의적인 차이를 보이지 않았다. 이러한 결과로 보아 표고버섯 추출액을 당화액에 첨가하여 조청을 제조할 경우 적정 첨가 수준으로 당화액과 추출액의 비가 3:7의 범위를 넘지 않아야 버섯의 장점을 살리면서 기존 조청의 특성을 변화시키지 않는 제품을 제조할 수 있을 것으로 보인다.mic acid의 생성량(生成量)은 0.78 mole이다.한 경우도 비교적 많이 먹고 있었다(24.3%). 남 여 대학생간에도 통계적 유의성(p<0.05)이 인정되었다.
This study was carried out to know the possibility of simultaneous utilization of laccase from white-rot fungus with cellulase on enzymatic hydrolysis of cellulosic substrate from autohydrolyzed oak wood. Laccases from 3 white-rot fungi, Pleurotus ostreatus. Ganoderma lucidum, and Phanerochaete chrysosporium, were isolated, purified and measured their activities. The highest activity was shown in Pleurotus ostreatus and the lowest in Phanerochaete chrysosporium. Laccase from Pleurotus ostreatus has optimum pH of 5.94, Km value of 3.209 mM and appeared to be stable at relatively wide pH range, 4.7-8.72. Temperature stability showed that 60% activity was preserved after 40 minutes at $50^{\circ}C$. Laccase from Ganoderma lucidum reached to the maximum activity during 15-20 day incubation. This enzyme has optimum pH of 6.45, Km value of 6.71 mM and pH range of 5.0-9.0 for stabilization. 95% activity was preserved at $30^{\circ}C$ and 58% activity at $50^{\circ}C$. Concerned to the enzymatic hydrolysis of cellulosic substrate with both enzymes, cellulase and laccase, simultaneously, mixed culture filtrates and mycellium extracts were shown higher hydrolysis rates than those of Trichoderma viride. There were no significant differences in the extent of hydrolysis among various mixed culture filtrates and mycellium extracts.
Pretreatment of cellulosic biomass is necessary before enzymatic saccharification and fermentation. The objective of this study was to evaluate the effect of combined aqueous ammonia-dilute sulfuric acid treatment on cellulosic biomass. Miscanthus was pretreated using aqueous ammonia and dilute sulfuric acid solution under high temperature and pressure conditions to be converted into bioethanol. Aqueous ammonia treatment was performed with 15 %(w/w) ammonia solution at $150^{\circ}C$ of reaction temperature and 20 minutes of reaction time. And then, dilute sulfuric acid treatment was performed with 1.0 %(w/w) sulfuric acid solution at $150^{\circ}C$ of reaction temperature and 10 minutes of reaction time. The compositional variations of this combined aqueous ammonia-dilute sulfuric acid treatment resulted in 68.0 % of cellulose recovery and 95.7 % of hemicellulose, 81.3 % of lignin, 89.1 % of ash removal respectively. The enzymatic digestibility of 90.5 % was recorded in the combined pretreated Miscanthus sample and it was 14.7 times higher than the untreated sample. The ethanol yield in the Simultaneous Saccharification and Fermentation was 90.4 % of maximum theoretical yield based on cellulose content of the combined pretreated sample and it was about 98 % compared to the ${\alpha}$-cellulose ethanol yield.
Brettanomyces custersii CBS 5512 which has reported as a thermotolerant glucose-cellobiose co-fermentable yeast strain was mutated with UV and NTG to improve ethanol yield at higher than 4$0^{\circ}C$ B. custersii H1-23, H1-39, H1-55 and H1062 were finally selected for hyper-fermentable strains at higher than 4$0^{\circ}C$ from thermotolerant 7510 colonies through 5th selection. Among the selected strains, H1-39 mutant had better fermentability at 4$0^{\circ}C$ and 43$^{\circ}C$ from different concentrations of glucose. H1-39 and H1-23 mutants yielded more than 70% of the theoretical ethanol yield in 4 and 8% mixed sugars at above 4$0^{\circ}C$, which was 5-11% higher than those by original strain. Especially, H1-39 mutant had better fermentability in 4% mixed sugar. It showed 78.5% of the theoretical yield at 4$0^{\circ}C$ and 72.2% of the theoretical yield at 43$^{\circ}C$. On the other hand, theoretical yield of ethanol by H1-39 mutant in 8% mixed sugar at 4$0^{\circ}C$ and 43$^{\circ}C$ were 75.2% and 70.2%, respectively. Theses values increased up to 7-11% as compared to those by orginal strain. By the simultaneous saccharification and fermentation, ethanol production by H1-39 mutant increased up to more than 23% as compared to that by original strain.
소와 양의 Rumen에서 Hungate's roll tube 방법에 의해 통성 혐기성 섬유소 분해세균을 분리하였다. 가장 강한 섬유소 분해력을 갖는 균주를 선발하여 형태학적 배양학적 생리학적 특성 및 전자현미경사진을 검토하여 Cellulomonas fimi C-14으로 동정(同定)하였다. 분리된 C. fimi C-14의 균생육 및 효소생산은 $30^{\circ}C$, pH6.5에서 최대이었으며, 그의 조효소(組酵素)는 pH6.0, $40^{\circ}C$에서 최대 역가를 보였으며 그 $C_1,\;C_x,\;{\beta}-glucosidase$의 Activity 는 20.6, 227.6, 0.56 $(unit{\times}10^3/ml)$ 이었다. 곰팡이 Cellulase의 첨가로 Enzyme Activity가 증가하였으며, 현사시나무의 톱밥을 기질로 하여, 분리균과 S. cerevisiae DY2를 접종하여 Ethanol 발효생산시 ${\beta}-glucosidase$의 첨가로 상승효과를 보였으며, 이단계 발효법보다 동시 당화 발효법에 의한 Ethanol 생산이 더 좋았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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