• KSBB Journal
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• 제21권5호
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• pp.341-346
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• 2006

본 연구에서는 sonificator를 장착하여 세포막을 파쇄하고 현장에서 형광을 이용하여 조작이 간편하고 단시간에 DNA를 측정할 수 있는 자동화된 형광기를 개발하기 위하여 그람 음성균인 Escherchia coli를 대상으로 최적의 세포 파쇄조건을 확립하고자 하였다. Incubation time은 형광량에 크게 영향을 주지 못하는 것으로 나타났으며, 가열처리 방법은 현장에서 세포를 파괴하는 방법으로는 파쇄효과가 미약하고 적합하지 않은 것으로 나타났다. Sonificator probe 직경에 따라 세포의 파쇄 효과가 큰 차이를 보였으며 13 mm probe로 20초 동안 sonification시키는 것이 가장 효율적인 것으로 나타났다. 시료에 잠긴 Sonificator probe tip 깊이에 따라서도 세포의 파쇄 효과가 크게 나타났는데 시료에 잠긴 probe tip의 깊이가 깊을수록 큰 파쇄 효과를 발휘하였다. 선정된 최적의 파쇄 조건에서 $5{\times}10^5CFU/m{\ell}$의 Escherchia coli를 탐지 가능한 것으로 나타났다.

• 한국축산식품학회지
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• 제26권2호
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• pp.263-268
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• 2006

최근 들어 병원성 미생물의 저감화를 위하여 기존의 항생제 계열의 항균물질이 아닌 새로운 개념의 신소재 개발이 활발하게 진행 중에 있다. 특히, 이러한 신개념의 병원성 저감화 소재 중 인간의 장내에 존해하는 probiotics 균주의 특성을 이용하여 병원성 미생물을 예방하는 것은 보다 효과적인 방법 중의 하나가 될 수 있을 것으로 판단된다. 본 실험에서는 HT-29 cell을 대상으로 L. acidophilus 균체와 세포 파쇄물을 대상으로 STEC ATCC 43894의 장 상피세포 부착 억제능력을 측정하였다. 10 mg/mL의 세포 파쇄물이 존재하였을 때 $10^9cfu/mL$의 균체가 존재했을 때와 유사한 수준으로 STEC ATCC 43894의 부착 저해 효과가 관찰되었다. 하지만, L. acidophilus A4의 상등액에서는 그 저해 효과가 세포 파쇄물의 $5{\sim}10%$ 정도 수준으로 관찰되어 그 효과는 매우 적은 것으로 판단되었다. 또한, L. acidophilus A4의 세포 파쇄물이 STEC의 부착에 미치는 영향을 관찰하기 위하여 10mg/mL의 세포 파쇄물이 첨가된 배지에서 STEC의 단백질발현 양상을 확인하였다. 각 gel의 image에서 평균적으로 800개의 spot을 관찰할 수 있었으며 이중 2배 이상의 발현차이를 보이는 13개의 spot을 선발하였다. 7개의 spot은 세포파쇄물이 첨가되었을 때 발현이 증가하였으며 3개의 spot은 발현이 감소하였다. 흥미롭게도 3개의 단백질 spot은 세포파쇄물이 존재할 때만 발현되는 것을 확인하였다. 명확하지는 않지만 이러한 L. acidophilus A4의 세포 파쇄물에 존재하는 물질은 (1)STEC의 부착과 관련된 특정 단백질의 발현을 저해하거나 (2)STEC과 장상 피세포에서의 수용체 경합을 통해 부착을 억제하는 것으로 생각된다. 앞으로 이와 관련된 보다 세부적인 작용 메카니즘 연구 및 생화학적연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국축산식품학회:학술대회논문집
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• 한국축산식품학회 2005년도 정기총회 및 제35차 춘계 학술 발표대회
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• pp.367-370
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• 2005

본 연구는 김치에서 분리한 유산균과 starter를 첨가하여 제조한 김치의 항암효과가 in vitro 상에서 어떻게 나타나는지 알기위해 실시하였다. 유산균의 균체 자체로는 모든 암세포에 있어서 세포독성을 거의 나타내지 못하였으며, 김치액의 경우는 평균적으로 $30{\sim}40%$정도의 세포독성을 보여주었다. 김치액인 K2가 K1에 비하여 다소 높은 세포독성을 나타내어 첨가된 starter에 따라 약간의 차이를 보여주었다. 유산균의 파쇄액의 경우에는 모든 암세포에서 50%이상의 세포독성을 보였고 대장암 세포인 WiDr과 위암세포인 MKN-45에서 $70{\sim}80%$ 정도의 세포독성으로 암세포 성장 저해에 상당히 효과적으로 관찰되었다. 유산균의 종류에 따른 세포독성을 비교해보면, 혼합 균체 파쇄액인 E3가 단일 균체 파쇄액보다 전반적으로 약간 높은 경향을 보여주었다.

• KSBB Journal
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• 제21권5호
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• pp.347-352
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• 2006

본 연구에서는 sonificator를 장착하여 세포막을 파쇄하고 현장에서 형광을 이용하여 조작이 간편하고 단시간에 DNA를 측정할 수 있는 자동화된 형광기를 개발하기 위하여 그람 양성균으로 간균인 Bacillus globigii와 구균인 Streptococcus epidermidis를 대상으로 최적의 세포 파쇄조건을 확립하고자 하였다. Sonificator probe 직경에 따라 세포의 파쇄 효과가 큰 차이를 보였으며 13 mm probe로 20초동안 sonification시키는 것이 가장 효율적인 것으로 나타났으며 간균인 Bacillus globigii가 구균인 Streptococcus epidermidis보다 더 파쇄가 잘 되는 것으로 나타났다. 시료에 잠긴 Sonificator probe tip 깊이에 따라서도 세포의 파쇄 효과가 크게 나타났는데 시료에 잠긴 probe tip의 깊이가 깊을수록 큰 파쇄 효과를 발휘하였다. 선정된 최적의 파쇄 조건에서 최저 탐지농도는 Bacillus globigii, Streptococcus epidermidis 모두 $5{\times}10^5CFU/m{\ell}$의 농도를 탐지 가능한 것으로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권1호
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• pp.85-89
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• 2019

무세포 단백질 합성 시스템은 세포를 파쇄한 후 파쇄액 내의 단백질 합성기구들을 이용하여 단백질을 발현하는 시스템으로 기존의 세포 기반 재조합 단백질 발현 기법들과 달리 세포의 생장조건에 영향을 받지 않으면서 발현 조절에 관한 다양한 인자들을 인위적으로 조절 할 수 있는 장점이 있다. 그러나, 단백질 합성 과정 중 소모되는 ATP의 연속적 재생을 위해 사용되는 에너지원의 높은 비용과 낮은 안정성은 재조합 단백질 대량생산에의 적용을 제약하는 요인으로 작용하여 왔다. 이러한 문제를 해결하기 위한 대안들 중의 하나로 포도당을 에너지원으로 사용하여 세포 파쇄액내 대사과정을 통해 ATP를 재생하는 방법이 있다. 본 연구에서는 포도당을 에너지원으로 이용한 무세포 합성 시스템에서의 단백질 합성 효율 향상을 위하여 대장균 파쇄액으로부터 회수된 지질을 추가적으로 첨가함으로써 산화적 인산화 과정에서의 ATP재생을 증진시키고자 하였다. 그 결과, 지질이 추가된 무세포 단백질 합성 시스템은 지질이 추가되지 않은 대조군에 비하여 6배 이상 향상된 단백질 생산성을 나타내었다.

• 미생물학회지
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• 제54권2호
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• pp.140-145
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• 2018

미세조류의 세포벽을 파쇄하여 지질을 추출하는 과정은 에너지를 많이 소비하는 과정으로 알려져 있다. 본 연구에서는 바이러스 감염을 통한 미세조류의 세포벽 파쇄 및 지질 추출법의 효율을 현재 사용되고 있는 마이크로파와 초음파를 이용한 추출법의 효율과 비교하였다. 바이러스 감염을 이용한 지질 생산율은 초음파 및 마이크로파의 생산율과 유의미한 차이를 보이지 않았다. 이는 같은 양의 지질을 낮은 에너지와 비용으로 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 클로렐라 바이러스 감염에 의한 미세조류 지질 추출법을 대량 생산 시설에 적용 시 바이오 디젤 생산 비용을 절감할 수 있음을 시사한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권4호
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• pp.482-486
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• 2013

바이오알콜이 아닌 탄화수소계 바이오연료를 생산하기 위한 발효 공정에 대한 연구가 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 야생 균주에 비해 긴 사슬 지방산을 과량 생산하는 재조합 E. coli MG1655를 배양한 후 세포 내 지질을 효과적으로 분리하기 위한 연구를 수행하였다. 고압 균질기를 이용하여 세포를 파쇄한 후 환경친화적인 용매들을 이용하여 지질을 추출하였다. 세포 파쇄는 고압 균질기의 압력이 5,000 psi 보다 큰 압력 하에서 효과적으로 이루어졌으며 20,000 psi 까지의 압력 범위에서는 1~3회 파쇄로 모두 90% 이상의 파쇄율을 얻었다. 추출 용매 시스템의 경우 hexane/isopropyl alcohol과 ethyl acetate/ethanol 시스템이 상대적으로 높은 지질 회수율을 나타내었고 상기 세포 파쇄 조건을 적용하여 초기 지질량의 약 60%를 추출하였다. 또한 추출된 지질은 $C_{12}$, $C_{14}$, $C_{16}$과 $C_{18}$과 같이 긴사슬 지방산으로 구성되었음을 확인하였다.

• KSBB Journal
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• 제16권2호
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• pp.146-152
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• 2001

rhGH-GST 융합단백질을 사용하여 재조합 대장균 세포 파쇄액으로부터 직접적으로 내포체의 solid-phase 재접힘을 수행할 수 있는 새로운 공정을 개발하였다. 그것은 고체 업자를 제거하는 동시에 초기에 목적딴백질을 흡착 포집할 수 있 는 expanded bed adsorption 크로마토그래피의 장점을 이용한 것이다. 세포 파쇄액 내 용해훤 내포체로부터의 풀린 융합단백질은 expanded bed adsorption 원리에 의해 STREAMLINE DEAE resin에 흡착되고 세포 찌꺼기 등 고체 입자물들은 위 방향 흐름에 의해 효과적으로 제거된다. Urea를 접차적으로 제거함으로써 융합단백질은 고체 matrix 표면에서 재접힘 된 후 염 놓도 구배에 의해 용출된다. 이 새로운 EBA-mediat$\xi$d 재접힘 방법은 응집현상을 획기적으로 줄이고 공정수율윤 향상시킬 뿐 아나라 공정단계 수를 줄일 수 있다. 이 공정은 우리가 알고 있는 한 세계에서 최초로 개발된 공정이며, 현재 single-chain polypeptide, affinity-tagged protein 등과 갈은 다른 행태의 단백질에 EBA를 사용한 재접힘 공정올 적용시키가 위한 연구가 진행되고 있다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제31권4호
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• pp.355-361
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• 2003

사람 분변으로부터 대식세포 활성 증강효능이 있는 유산균을 선별하여 이를 동정한 결과 P. pentosaceus 동정되었으며, 이 균주를 P. pentosaceus EROM101로 명명하였다. P. pentosaceus EROM101의 면역증강 및 항암활성을 알아보기 위하여 실험동물에게 3주간 생균 및 파쇄액을 경구 투여한 뒤 대식세포와 비장세포의 활성화를 측정하였으며, 동시에 소장점막상피세포에서 생산되는 IgA의 함량을 측정하였다. P. pentosaceus EROM101의 경구 투여는 대식세포 및 비장세포의 분열을 촉진하여 면역증강 기능이 있는 것으로 나타났다. 특히, 생균보다 파쇄액에서 활성이 더 뛰어난 것으로 나타나, P. pentosaceus EROM101은 장내에서 생균으로 서식하여 지속적으로 면역증강 기능을 나타내는 것이 아닌 세포 구성물에서 면역증강활성이 있는 것으로 사료되었다. 또한, 소장점막상피세포에서 IgA의 분비량에서도 대조군보다 약 4배이상의 IgA 생산량을 증가시켜 장관면역 활성화 기능이 있는 것으로 판단되었다. 또한 P. pentosaceus EROM101 파쇄액이 Sarcoma 180 복수암세포를 이식해 준 실험동물 내에서 복수암성장을 억제하였으나, Sarcoma 180 세포열에 대한 세포독성을 나타내지 않아 면역증강에 의해서 항암 활성이 나타난 것으로 추측되었다. 이상의 연구결과에서 P. pentosaceus EROM101은 면역증강 능력이 있으며, 동시에 항암 활성을 기대할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국기계가공학회지
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• 제19권2호
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• pp.111-118
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• 2020

Recently, bioenergy research using microalgae, one of the most promising biofuel sources, has attracted much attention. Cell disruption, which can be classified as physical or chemical, is essential to extract functional ingredients from microalgae. In this study, we investigated the cell disruption efficiency of Chlorella sp. using low-frequency non-focused ultrasound (LFNFU). This is a continuously physical method that is superior to chemical methods with respect to environmental friendliness and low processing cost. A flat panel photobioreactor was employed to cultivate Chlorella sp. and its growth curve was fitted both with Logistic and Gompertz models. The temporal change in cell reduction by cell disruption using LFNFU was fitted with a Logistic model. The experimental conditions that were investigated were the initial concentration of microalgal cells, relative amplitude of output ultrasound waves, processing volume of microalgal cells, and initial pH value. The optimal conditions for the most efficient cell disruption were determined through the various tests.