• 제목/요약/키워드: 분해능 향상

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벡터 양자화 변분 오토인코더 기반의 폴리 음향 생성 모델을 위한 잔여 벡터 양자화 적용 연구 (A study on the application of residual vector quantization for vector quantized-variational autoencoder-based foley sound generation model)

  • 이석진
    • 한국음향학회지
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    • 제43권2호
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    • pp.243-252
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    • 2024
  • 최근에 연구되기 시작한 폴리(Foley) 음향 생성 모델 중 벡터 양자화 변분 오토인코더(Vector Quantized-Variational AutoEncoder, VQ-VAE) 구조와 Pixelsnail 등 생성모델을 활용한 생성 기법은 중요한 연구대상 중 하나이다. 한편, 딥러닝 기반의 음향 신호의 압축/복원 분야에서는 기존의 VQ-VAE 구조에 비해 잔여 벡터 양자화 기술이 더 적합한 것으로 보고되고 있으며, 따라서 본 논문에서는 폴리 음향 생성 분야에서도 잔여 벡터 양자화 기술이 효과적으로 적용될 수 있을지 연구하고자 한다. 이를 위하여 본 논문에서는 기존의 VQ-VAE 기반의 폴리 음향 생성 모델에 잔여 벡터 양자화 기술을 적용하되, Pixelsnail 등 기존의 다른 모델과 호환이 가능하고 연산 자원의 소모를 늘리지 않는 모델을 고안하여 그 효과를 확인하고자 하였다. 효과를 검증하기 위하여 DCASE2023 Task7의 데이터를 활용하여 실험을 진행하였으며, 그 결과 평균적으로 0.3 가량의 Fréchet audio distance 의 향상을 보이는 것을 확인하였다. 다만 그 성능 향상의 정도가 제한적이었으며, 이는 연산 자원의 소모를 유지하기 위하여 시간-주파수축의 분해능이 저하된 영향으로 판단된다.

Saccharomyces cerevisiae의 Transformant와 Candida tropicalis간의 Intergeneric Protoplast Fusion (Intergeneric Protoplast Fusion of Heterologous Transformant of Saccharomyces cerevisiae and Candida tropicalis)

  • Seu, Jung-Hwn;Jun, Do-Youn;Kim, Young-Ho
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.1-7
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    • 1989
  • Transformant TSD-14의 starch 발효능을 향상시키기 위해, 52$^{\circ}C$에서 60분간의 열처리로써 regeneration능을 제거한 TSD-14의 protoplast와 C, tropicalis RCT-40 (lys-)의 protoplast를 20 mM CaC1$_2$를 함유한 30% PEG를 fusogenlc agent로 하여 융합시키고 최소배지상에서 fusant를 선별한 결과 4.4$\times$$10^{-5}$ 빈도로 fusant를 얻었다. Fusant들의 탄소원 자화능을 조사한 결과 parental strains의 성질이 동시에 존재함을 알 수 있었으며 cell volume은 Parental Strains에 비해 약 1.5배정도 크게 나타났다. 또한 fusant는 유전적으로 매우 안정하였으며, parent인 TSD-14와는 달리 $\alpha$-1, 6-glucosidic linkage를 가수분해할 수 있었다. Fusant중 가장 우수 한 FSC-14-75 균주는 15%의 liquefied potato starch로부터 8.7%(v/v)의 ethanol을 생성하였고 또한 이때의 fermentation broth에 0.3%의 peptone을 첨가한 경우, ethanol 생성은 9.3%(v/v) 수준으로 증가하여 총당에 대해 86.0%의 발효율을 나타냈으며 산업적 이용가능성을 시사하였다.

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제강 슬래그 및 분진에 의한 폐수 중 중금속 제거 (Removal of Heavy Metals from Wastewater Using Steelmaking Slag and Sludge)

  • 현재혁;김민길;남인영;백정선
    • 자원리싸이클링
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    • 제8권1호
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    • pp.11-17
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    • 1999
  • 본 연구는 폐기물로 발생되는 제강 슬래그와 제강분진을 수처리재로 활용하기 위한 기초실험으로 중금속 제거능을 조사하였다. 실험은 초기농도(5, 25, 50 mg/L), pH(3, 7, 11), 온도 (25, 37, $50^{\circ}C$)를 달리하여 회분식 실험을 시행하였으며 또한 EDTA 착물형성의 유무에 따른 제거능의 차이를 비교.분석하였다. 실험결과 pH 7과 pH 11에서는 흡착 기작 뿐만 아니라 폐기물 성분중 CaO의 수화.분해작용으로 인한 수산화물 침전이 유도되어 90%이상의 제거능을 보여 주었다. pH3에서는 20~30%의 제거율을 보여주고 있다. 제철산업에서 부산물로 발생하는 제강 슬래그와 제강 분진을 대상으로 이들이 폐기물 매립장의 점토차수재의 보조재료로 활용될 때 단순 침출수 이동 억제 기능외에 침출수내 중금속의 제거효과도 기대될 뿐 아니라 경제적/기술적 문제점이 없어 활용가치가 향상될것으로 기대된다.

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Saccharomycopsis속과 Saccharomyces속의 잡종형성 균주에서 생산하는 ${\alpha}$-amylase의 특성 (Characterization of ${\alpha}$-amylase Producing Hybrid Constructed between Saccharomycopsis and Saccharomyces)

  • 양영기;문명님;임채영;이영하;김정호
    • 미생물학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.315-321
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    • 1999
  • 핵전이 방법을 이용하여 효모에서 전분분해능이 향상된 새로운 우수 균주를 개발하고자 하였다. Saccharomycopsis fiburigera KCTC 7393과 Saccharomyces cerevisiae KCTC 7049에서 핵을 분리한 후 영양요구 돌연변이주인 S. cerevisiae의 안으로 전달시켜 잡종(MN-16)을 형성하여 전분 분해능이 증가된 잡종을 선별하였다. 세포 배양액으로 조효소 용액을 만든 후 ammonium sulfate 침전, DEE-Sephacel column chromatography, Sephacryl S-200 column chromatography 등의 정제과정을 통해 9.7%의 회수율로 약 10.6배 정제 된 효소를 얻을 수 있었다. 정제된 효소는 SDS-PAGE 전기영동을 통해 단일 band를 보여 주었으며, SDS-PAGE 와 Sephacryl S-200 column chromatography를 통해서 53kDa으로 나타났다. 정제효소의 최적 활성 온도는 40${\circ}C$이고, 안정성은 40~45${\circ}C$로 나타났다. 최적 활성 pH는 5.5이었고, pH 5.0~7.0 정도에서 pH안정성이 80%정도 유지되었다. 가용성 전분에 대한 $K_{m}$ 값은 2.5㎎/㎖이었다. 또한, 정제 효소의 금속 이온의 효과로 $Ca^{2+}, Co^{2+}, EDTA, Mg^{2+}, Mn^{2+}, Zn^{2+}$ 첨가시 활성이 촉진되었고, $Ca^{2+}$의 경우 가장 높은 반면 $Cu^{2+}, Fe^{2+}, Ni^{2+}$의 경우는 오히려 활성이 감소되었다.

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잡음 파워 스펙트럼 밀도 추정을 이용한 서로소 배열과 프로퍼게이터 기법 기반의 향상된 도래각 추정 기법 (Improved Direction of Arrival Estimation Based on Coprime Array and Propagator Method by Noise Power Spectral Density Estimation)

  • 변부근;유도식
    • 한국항행학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.367-373
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    • 2016
  • 우리는 도래각 (DoA; direction of arrival) 추정 방법 중 하나인 서로소 배열 기반의 프로퍼게이터 방법을 개선시키는 알고리즘을 제안한다. 서로소 배열 기반의 프로퍼게이터 방법은 특이값 분해없이 도래각을 추정하는 방법으로 서로소 배열 기반의 MUSIC에 비하여 현저히 낮은 복잡도를 지녔으나, 다소 저하된 도래각 추정 성능을 보인다. 우리는 이러한 성능 저하의 원인 중 하나로 잡음의 파워 스펙트럼 밀도를 포함하고 있는 신호의 자기상관행렬의 대각 성분이 사용되고 있지 않음에 있음을 파악하고, 잡음의 파워 스펙트럼 밀도가 장기간에 걸쳐 추정이 가능하다는 사실에 착안하여 신호의 자기상관행렬의 대각 성분을 사용하는 도래각 추정 방법을 제안한다. 우리는 시뮬레이션을 통해 우리가 제안한 방법이 기존의 서로소 배열 기반의 프로퍼게이터 방법보다 연산량을 4배정도 증가시키지만 탐지확률 95% 기준 하에 신호대 잡음비를 1.5dB, 도래각 분해능을 $0.7^{\circ}$ 만큼 개선시켜 그 성능이 서로소 배열 기반의 MUSIC에 보다 근접함을 관찰한다.

Saccharomyces cerevisiae에서 Tkermomonospora fusca Exoglucanase의 발현 및 Cellulose분해에의 응용 (Expression of Tkermomonoepora fusea Exoglucanase in Saccharomyces cerevisiae and Its Application to Cellulose Hydrolysis)

  • 박현순;김현철;신동하;김중균;남수완
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.267-273
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    • 2005
  • 효과적이고 강력한 효모 생균제를 개발하기 위해, Saccharomyces cerevisiae 균주들 에서 섬유소 분해효소를 유전공학적 방법으로 생산하였다. Thermomonospora fusca 유래의 exoglucanase유전자(E3)를 구성적 ADHl promoter 하류에 subcloning하여 구성적 발현계인 plasmid pVT-TE태(8.8 kb)를 제작하였고, 이를 S. cerevisiae 숙주세포 SEY2102에 형질전환 시켜, YPD에서 배양한 결과, 총 생산된 exoglucanase의 avicelase 활성은 190 unit/l에 도달하였고, 분비효율은 $50\%$, plasmid 안정성은 $91\%$로 나타났다. 재조합 exoglucanase의 양은 Clostridium endoglucanase(CelA)와 Trichoderma endoglucanase(C4) 보다 더 높은 avicel 결합능을 나타냈다. 각 혼합비에 대한 avicel분해에 대한 상승효과와 당 생성은, E3와 CelA의 흔합비가 4:1일 때 가장 좋은 포도당 생성이 관찰되었으며 , endoglucanase(CelA)와 exoglucanase(E3)의 혼합물은, 단독으로 처리했을 때보다, 포도당의 생산은 2.5배 향상되었고, avicelase활성은 결과적으로 3.2배 증가하였다.

닭 우모 분해세균 Elizabethkingia meningoseptica CS2-1이 생산하는 단백질분해효소의 특성 및 아미노산 생산을 위한 배양조건 (Characterization of Protease Produced by Elizabethkingia meningoseptica CS2-1 and Optimization of Cultural Conditions for Amino Acid Production)

  • 김세종;조천휘;황경숙
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제54권2호
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    • pp.135-142
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    • 2011
  • 우모분으로부터 높은 함량의 아미노산을 생성하는 Elizabethkingia meningoseptica CS2-1 (729.7 ${\mu}mol/mL$)를 선발하였다. 선발 균주의 protease 활성과 우모 분해능을 위한 최적배지 및 배양조건을 확립하고 우모 분해산물 아미노산의 특성을 조사하였다. E. meningoseptica CS2-1의 최적 배양조건은 $25^{\circ}C$, pH 7.5, 180 rpm이었으며, 효소는 pH 8.0, $40^{\circ}C$에서 가장 높은 활성을 나타내었다. E. meningoseptica CS2-1의 아미노산 생산을 위한 최적 배지조건은 $NH_4Cl$ 0.05%, NaCl 0.05%, $K_2HPO_4$ 0.03%, $KH_2PO_4$ 0.03%, $MgCl_2{\cdot}6H_2O$ 0.01%, urea 0.1%, 닭 우모분 2%이었다. E. meningoseptica CS2-1를 최적 배지 및 배양조건에서 배양한 결과, 아미노산의 총 함량은 1063 ${\mu}mol/mL$로 기본조건 (729.7 ${\mu}mol/mL$)보다 46%로 향상되었고 필수 아미노산 함유량은 315.9 ${\mu}mol/mL$로 기본조건 (219.3 ${\mu}mol/mL$)보다 44%로 향상되었다. 닭 우모분으로부터 추출되 는 17 종류의 아미노산 중 proline (14%), aspartic acid (12%), serine (10%), alanine (10%), glycine (9%), tyrosine (7%)이 주요 아미노산으로 추출되는 특징을 나타내었다. 따라서, E. meningoseptica CS2-1은 닭 우모로부터 아미노산 생산을 위한 미생물유전자원 소재로서 잠재적 가치가 클 것으로 판단된다.

Tl-201 심근관류 SPECT 검사에서 광대역 재구성(Wide Beam Reconstruction: WBR) 방법과 여과 후 역투영법에 따른 영상의 질 및 정량적 지표 값 비교 (The Comparison of Image Quality and Quantitative Indices by Wide Beam Reconstruction Method and Filtered Back Projection Method in Tl-201 Myocardial Perfusion SPECT)

  • 윤순상;남기표;심동오;김동석
    • 핵의학기술
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    • 제14권2호
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    • pp.122-127
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    • 2010
  • 광대역 재구성 기법(Wide Beam Reconstruction : WBR)은 잡음을 감소시켜 신호 대 잡음 비를 증가시키고, 또 광속 확산 함수 효과(Beam spread function effect)를 저하시킴으로써 기존의 여과 후 역투영법(Filtered Back Projection : FBP)와 비교하였을 때 영상의 질은 동등하고 영상획득 시간을 줄일 수 있는 장점이 있다고 보고 있다. 본 연구는 UltraSPECT(Haifa,Israel)사 광대역 재구성 기법 인 Xpress3.$cardiac^{TM}$를 이용하여 기존의 FBP기법에 대한 WBR기법의 유용성을 알아보고자 한다. 1. Phantom 실험 : Anthropomorphic torso phantom을 사용하여 심근과 연부조직 그리고 폐 영역에$^{201}Tl$을 각각 74 kBq(2 ${\mu}Ci$)/cc, 11.1 kBq (0.3 ${\mu}Ci$)/cc, 2.59 kBq (0.07 ${\mu}Ci$)/cc의 비율로 투여하여 검사 시 실제 환자의 count와 유사하게 phantom을 제작하였다. 영상획득은 게이트법 적용 없이 Tl-201 심근관류 SPECT를 시행하였다. FBP로 재구성 한 영상은 투사영상 당 50초로 영상을 획득하였고, WBR으로 재구성 한 영상은 시간을 1/4로 단축하여 투사영상 당 13초로 영상을 획득하였다. 두 가지 기법으로 재구성한 영상을 Xeleris ver. 2.0551을 이용하여 반치폭(Full Width at Half Maximum : FWHM)과 평균 영상 대조도를 비교하였다. 2. 환자 정량분석 값 비교 : 2010년 1월 ~ 4월까지 본원에서 Tl-201 심근관류 SPECT 시행한30명의 환자를 대상으로 분석하였다. 먼저 아데노신 부하 후 stress 촬영 시 투사영상당 50초로 약 15분 동안 영상을 획득한 후 곧바로 투사영상당 13초로 약 4분 동안 영상을 다시 획득하였다. 또 rest 촬영시에도 동일하게 획득하였다. 투사영상 당 50초로 획득한 데이터는 FBP기법으로, 투사영상 당 13초로 획득한 데이터는 WBR기법으로 재구성하여 SSS, SDS, SRS, EDV, ESV, EF 값을 산출하여 비교 하였다. Phantom 실험 후 분해능 측정 결과, WBR기법으로 재구성한 경우 FBP기법에 비하여 FWHM은 29.46% 향상되었다(WBR data: 5.47 mm, FBP data: 7.07 mm). 또 평균 영상 대조도 증가하는 것으로 나타났다(WBR data: 0.90, FBP data: 0.56). 반면 환자 데이터를 분석한 결과, SSS, SDS, SRS, EDV, ESV, EF 등 정량분석 값들은 상호간에 유의한 차이를 보였다(p<0.01). 상관계수는 SSS, SDS, SRS에서 각각 0.18, 0.34, 0.08로 통계적으로 유의한 차이를 보였지만 EDV, ESV, EF에서는 각각 0.88, 0.89, 0.71로 좋은 상관관계를 보였다. Phantom 실험 결과 WBR기법은 FBP에 비해 분해능이 향상된 결과를 보였고, 평균 영상 대조도 역시 증가하는 것으로 나타났다. 환자 데이터를 분석하였을 때, WBR기법과 FBP기법 간의 정량분석 값들은 유의한 차이를 보였고, 상관계수 또한 SSS, SRS, SDS에서 유의한 차이가 보였으나, EDV, ESV, EF값에서는 높은 상관관계를 나타났다. 본 연구를 통하여 phantom 실험에서는 영상 획득 시간의 단축 및 영상의 질 향상을 확인할 수 있었다. 단, 환자 데이터에 대한 정량분석에서는 기존의 FBP기법에 비하여 많은 차이가 있어 임상에 적용 시 이에 대한 고려 및 추가적인 연구가 필요할 것이라고 사료된다.

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CZT와 NaI 검출기 물질 기반 물리적 변화에 따른 영상의 질 분석에 관한 연구: 몬테카를로 시뮬레이션 (A Study for Analysis of Image Quality Based on the CZT and NaI Detector according to Physical Change in Monte Carlo Simulation)

  • 고혜림;유유리;박찬록
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.741-748
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    • 2021
  • 본 연구의 목적은, 몬테 카를로 시뮬레이션 기반 조준기 길이와 검출기 두께 변화에 따른 Cadimium Zinc Telluride (CZT) 와 NaI 검출기 물질을 변화하면서 영상의 질을 비교 평가 해보고자 한다. CZT 와 NaI 검출기 물질 기반 감마카메라를 각각 모사하였고, 조준기 길이는 1, 2, 3, 4, 5, 6 cm, 검출기 두께는 1, 3, 5, 7 mm 로 설정하였다. 1 MBq의 점선원을 이용해 민감도, 4.45, 3.80, 3.15, 2.55 mm 의 지름을 가진 자체 제작한 팬텀을 모사하고, 가장 큰 지름인 4.45 mm 영상에 관심영역을 설정하여 signal to noise ratio (SNR)과 프로파일을 이용하여 각각 획득영상을 분석하였다. 조준기 길이에 따른 CZT 검출기 기반 민감도는 2.3 ~ 48.6 cps/MBq, NaI 검출기 기반 민감도는 1.8 ~ 43.9 cps/MBq 이고, CZT 검출기 기반 팬텀을 활용한 SNR은 3.6 ~ 9.8, NaI 검출기 기반 팬텀 SNR은 2.9~9.5다. 조준기 길이 변화에 따른 프로파일은 조준기의 길이가 증가할수록 영상의 공간 분해능이 향상함을 확인하였다. 또한, 검출기 두께에 따른 CZT 검출기 기반 민감도는 0.04 ~ 0.12 cps/MBq 이고, NaI 검출기 기반 민감도는 0.03 ~ 0.11 cps/MBq 다. CZT 검출기 기반 팬텀 SNR은 7.3~9.8 이며, NaI 검출기 기반 팬텀 SNR은 5.9~9.5다. 또한, 검출기 두께 변화에 따른 프로파일은 검출기 두께가 증가할수록 산란선이 증가함으로써 영상의 공간 분해능이 감소함을 확인하였다. 이 연구데이터를 기반으로 영상 획득 목적에 따라 검출기의 종류와 두께, 조준기의 길이를 선택하여 최고의 영상의 질을 획득할 수 있어야 한다.

섬유소분해효소 생산증진을 위한 Penicillium verruculosum의 균주개량 (Strain Improvement of Penicillium verruculosum for High Cellulase Production by Induced Mutation)

  • 정기철
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.388-395
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    • 1987
  • 천연섬유소 분해활성이 우수하고 그 효소 유도기구도 Trichoderma reesei와는 다른 Penicillium verruculosum F-3을 모균주로 사용하여 돌연변이 처리에 의한 유전적 개량을 시도함으로써 cellulase 생산성이 증진된 조절변이주를 얻고자 변이주 유도조건 변이주에 의한 cellulase 생성조건을 검토하였다. 한천평판상에서의 변이주의 선택분리 효율을 향상시키기 위하여 각종 colony 소형화제의 영향을 검토한 바 Oxgall을 배지에 1.5% 첨가하였을 때가 가장 좋았다. Cellulase 고생산성 변이주 선정의 한 지표로서 대사산물 억제의 해제를 선택했다. P. verruculosum F-3은 glucose 또는 glycerol 농도 1% 이상에서 본 효소생성이 억제되었다. 변이주 유도조건으로서 UV조사의 경우는 19분 처리로 약 0.2%, NTG 처리의 경우는 200$\mu\textrm{g}$/$m\ell$ 농도로 1시간처리로 48%의 생존율을 나타냈다. 변이처리 한 균주를 여지붕괴도, cellulose agar plate에서의 clear zone의 크기, cellulose powder 배지로 배양한 조효소액의 여지분해활 성을 조사하여 우수균주로서 UV-9, UV-10 및 NTG-3을 최종 선발했다. 각종 탄소원을 함유하는 배지에서의 cellulase 생산성을 조사한 바 KC-M-W 배지로 배양한 UV-9, UV-10 및 NTG-3의 여지분해 활성은 친주보다 각각 34%, 55%, 41% 증가되었으나, UV-9 및 NTG-3은 COA 자화능이 현저히 저하되었다. 변이주 UV-10은 COA-4 배지로 배양했을 때 친주에 비해 단백질량 30%, Avicel 분해활성 30%, 여지분해활성 20%, salicin 분해활성 50% 증가가 인정되었고, 비록 역가는 낮았지만 glucose 및 cellobiose를 함유하는 배지에서 CMC 및 salicin 분해활성을 구성적으로 생산하였다.

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