본 연구는 Agastache 속 여러 종에서 국내 자생지 환경요건에 적합하면서 생육 및 기능성 물질 함량면에서 가장 최적의 종을 선정하고자 하였다. 첫째, 11종의 배초향(Agastache)속 종자를 구입하여 미국 농무성(USDA) 식물 내한성 지도(plant hardiness zone map) 및 국내 식물 내한성 지도를 참고하여 11종에서 생육 및 기능성 분석을 할 5종을 선정하였다. 둘째, 배초향(Agastache) 속 5개 품종인 A. cana, A. foeniculum, A. rugosa 'Spike Blue', A. rugosa 'Spike Snow', A. rupestris에 대해 초장, 엽장, 엽폭, 엽면적, 엽수, SPAD, 지상부 생체중 및 건물중, 지하부 생체중 및 건물중 등의 생육 분석을 실시하였다. 생육 분석 결과, A. rugosa SB 및 A. rugosa SS 종에서 전체적으로 균형 있게 높은 수치를 나타냄을 알 수 있어, 생육 부문에서는 A. rugosa 계통의 품종이 다른 품종에 비해서 유리하다고 볼 수 있다. 셋째, rosmarinic acid, tilianin, acacetin 성분에 대해 단위 중량당 함량 및 식물체 1중당 함량 등의 기능성물질 함량 분석을 실시하였다. 기능성 물질 분석 결과, A. rugosa 계통 종에서 기능성 물질 및 항산화물질 함량이 유의적으로 높았으며, 이는 생육 결과값과 정비례적인 연계성이 크다고 보여진다. 따라서, 배초향(Agastache)속 종에 대한 생육과 기능성 부분을 종합적으로 고려할 때, A. rugosa SS 및 A. rugosa SB 등 A. rugosa 계통이 가장 최적의 고부가가치 작물로 적합할 것이라고 판단된다.
이전 실험에서 결정된 생육 단계별 최적 환경조건을 평가하기 위한 4가지 처리는 다음과 같았다: 생육 단계별 최적 환경 조건을 사용한 광독립 영양배양(photoautotrophic optimum condition with growth stage (POG)), 생육 단계별 평균 광합성 광량자속 밀도(photosynthetic photon flux density(PPFD))와 $CO_2$ 농도를 사용한 광독립 영양배양(photoautotrophic constant condition with average PPFD and $CO_2$ of POG(PCA)), 생육 단계별 최대 PPFD와 $CO_2$농도를 사용한 광독립 영양배양(photoautotrophic constant condition with maximum PPFD and $CO_2$ of POG(PCM)) 그리고 대조군으로 3%의 당을 포함한 광혼합 영양배양(photomixotrophic conventional condition with 3% sucrose(PMC)). 실험 결과 각 생육 단계별 환경제어(POG)는 기내에서 배양된 감자 소식물체의 모든 생육 관련 항목에서 유의적 증진을 유도하였다. 또한 단위 건물중 당 소비된 전력과 $CO_2$는 모든 처리 중 POG에서 가장 낮았다. 기외 이식 이후에도 POG에서 생산된 감자 묘는 PMC에서 자란 감자 묘와 전체적으로 큰 차이 없이 왕성한 생육을 유지하였다. 특히 POC는 기존 광혼합 영양방식(PCM)과 비교했을 때 기외 이식전과 이식 후 20일째 각각 4.7배와 3.8배 높은 건물중을 기록하였다. 따라서 POG와 같은 생육 단계별 환경 조절을 통한 광독립 영양 미세 증식 방법은 에너지 절감 효과와 함께 무균의 건강한 감자 묘의 생산에 효과적이었다.
공기부양 생물반응기에서 천연 청색 색소원인 쪽 (Poly,앵wm tinctorium) 세포를 대량 배양하기 위한 배양조건을 찾기 위해 영양성분 빛 색소 전 구체를 포함한 배지 성분의 생육에 미치는 영향 과 여러 배양조건에서 세포의 생육 특성에 대하 여 설험하였다. 최적 생육조건과 생육 특성을 규 명하기 위 해 external 1oop와 internal loop 두 가지의 arr-lift bioreactor 종류를 사용하여 14일간 배양하였다. 초기 접종량을 달리한 결과 각 reactor에서 공히 접종량이 0.5-2.5% packed cell volume 보다 많을수록 생육에 좋은 결과를 나타내였다. 초기 당농도의 영향을 살펴보기 위하여 2-4%로 그 조건을 달리하여 14일간 배양한 결과 4% 초기 당농도가 생육에 가장 좋은 조건임을 알 수 있었다. Sucrose는 대수기 초기단계에서 모두 소비되었다. Tryptophan(lmM)을 첨가한 경우 14일 배양 후에 internal loop reactor에서 3.8g/l, external loop reactorr에서 3.5g/l 의 cell mass를 얻었다. Indole을 첨가했을 때에는 세포 생육 저해효과 를 나타내였는데 external과 internal Ioop reactor에서 각각 2.5g/l와 2.2g/l를 얻었다. 무기질소원 으로는 potassium nitrate가 선발되었고, contrl이에 비해 110%d의 생육도 증가가 있였다. 최적 조건 하에셔의 14일간 internal loop bioreactor 배양에서 세포 건조 중량 16.34 g/l를 얻었다.
본 연구에서는 cytosine deaminase(CODase)의 활성이 비교적 높은 Chromobacterium violaceum YK 391의 생육과 세포내 CODase의 최적 배양조건을 규명한 결과, soluble starch 0.75%, peptone 1.5%, yeast extract 0.1%, meat extract 0.1%, NaCl 0.01%, $K_2HPO_4$ 0.05%였다. 배지의 초기 pH 6.5에서 7.5까지 생육과 더불어 효소생성이 가장 양호했지만 산성 혹은 염기성 쪽으로 갈수록 균의 증식의 둔화와 더불어 효소생성 정도도 낮아졌다. 효소 생성에 미치는 배양 온도의 영향을 검토한 결과, 균의 생육은 저온보다는 $28^{\circ}C$에서 $30^{\circ}C$의 온도에서 양호하였으며, 40도씨 이상의 고온에서는 생육 및 효소 생성이 점차적으로 낮아졌고 균의 증식과 배양일수에 따른 효소활성에 있어서 균은 12시간의 유도기를 거쳐 배양 72시간 이후에 최대 생육도를 나타냈으며 균의 증식과 효소 생성 정도는 거의 일치하는 양상을 나타냈다.
인삼 및 인료제품을 변질시키는 곰팡이를 방제하기 위한 기초조사로서 그 변질곰광이의 생리를 구명하기 위하여 인삼 제품에서 3종의 미생물을 분리동정한 후 이들의 생육조건을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 인삼 및 인삼제품에서 가장 생육하는 곰팡이는 Asoergukkys sp., Penicillium sp. -A, 및 Penicillium sp. -B로 분리동정 되었다. 2. 분리균주의 생육최적온도는 Aspergillus sp.가 $40^{\circ}C$, Penicillium sp. -A와 Penicillium sp. -B가 $30^{\circ}C$이며, 생육최적 pH는 Aspergillus-sp.가 pH 5이고 Penicillium sp. -A와 Penicillium sp. -B는 pH 3 이다. 3. Aspergillus sp.는 saponin 0,7% 첨가구에서 Penicillium sp. -A 및 Penicillium sp. -B는 saponin 0.5% 첨가구에서 가장 높은 균체량을 보였으며 saponin 1% 첨가구에서 3균주 모두 생육이 저해되었다.
두부폐수를 이용(利用)한 SCP생산(生産)의 기초 연구로서 유용(有用)효모의 검색(檢索), 최적배지선정 및 배양조건이 검토(檢討)되었다. 총 18종(種)의 효모중(中) 두부폐수를 가장 잘 이용(利用)하는 효모 C.utilis YUFE 1508과 C. guilliermondii KFCC 35120을 선정했으며 이들 효모의 최적생육(生育) pH는 $6.0{\sim}6.5$였고 최적배양온도는 $25^{\circ}C$였다. 탄소원으로서는 molasses 2.5%(전당기준), 질소원으로 ammonium acetate $0.1{\sim}0.3%$ (N함량기준), P 및 K원으로 $K_2HPO_4\;0.1{\sim}0.2%$ (P함량기준) 및 $K_2HPO_4$ 0.05% (P함량기준)를 두부폐수에 각각(各各) 첨가(添加) 함이 효모 생육(生育)에 가장 효과적(效果的)이었으며 금속염(金屬鹽)의 첨가는 생육(生育)에 아무런 영향을 미치지 못했다. 최적배양조건에서 48시간 배양했을때 최대(最大) 생육(生育)에 도달했으며 이때의 배양액 100ml의 건조균체중량은 C. utilis YUFE 1508이 1.313g, C. guilliermondii KFCC 35120의 경우가 1.322g이었다. 이를 대당(對糖)건조균 체수율로 환산하면 각각 68.4%, 74.2%였다. 또한 건조효모균체의 조단백질 함량은 C. utilis YUFE1508 이 약 54.0%, C. guilliermondii KFCC 35120의 경우가 56.8%정도였다.
쑥으로부터 Clostridium perfringens의 생육 저해 물질의 추출 조건을 조사하였다. 쑥의 유용성분을 최대한 추출하기 위하여 C. perfringens에 대한 생육 억제 정도를 기준으로 추출용매 농도, 추출온도 및 추출시간을 조사한 결과 100% ethanol, $40^{\circ}C$, 4시간 추출한 것이 C. perfringens의 생육 저해에 효과가 가장 좋았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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