• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 춘계학술발표대회
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• pp.239-242
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• 2000

호기성 균주인 Streptoverticillium mobaraense에 의해 생산되는 Transglutaminase의 고수율을 위한 실험을 하였다. 라틴방격법에 의해 실험을 설계하여 최적 배지를 확정하였고, 호기성 균주인만큼 공기공급을 위한 통기 및 교반이 중요하게 작용됨을 관찰하였다. 이를 위해 임펠러의 형태 및 크기에 관한 실험을 수행하였고, 향후 부피산소공기전달 속도를 vvm과 교반속도에 따라 측정하도록 할 것이다. 또한 미생물의 증식 및 효소생산성에 미치는 온도 및 pH의 조건에 대해 실험한 결과 온도보다는 산성 및 중성에서의 pH가 효소생산성에 높은 영향을 미치고 있다. 플라스크 배양에서 평균적으로 1.3 U/mL 활성의 효소생산이 가능했으며 동일조건의 발효조 배양시 0.7 U/mL로 생산성이 감소하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제30권2호
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• pp.167-171
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• 2002

Candida sp. SY16의 휴식세포를 이용하여 탄소원만 포함되 있는 증류수로부터 많은 양의 생물계면활성제(mannosylerythritol lipid: MEL)를 생산할 수 있었다. 플라스크를 이용한 생산반응의 경우, 20 g/l의 휴식세포를 75g/1의 soybean oil이 포함되있고, pH는 4~5범위에서 반응할 때, 가장 높은 생산수율을 얻을 수 있었으며, 높은 농도($PO_4$-P 농도 198 $\mu\textrm{g}$/ml 이상)의 인은 MEL 생산을 저해하는 것으로 나타났다. 최적화된 조건으로 jar fermentor를 이용하여 휴식세포를 반응한 경우 생물계면활성제를 120 h 반응 후, 58 g/l로 얻을 수 있었으며, 그 생산성은 성장세포를 이용한 회분식 발효의 경우보다 높았고, 배양시간도 단축시킬 수 있었다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 추계학술발표대회 및 bio-venture fair
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• pp.380-383
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• 2000

불완전 곰팡이의 일종인 Aureobasidium pullulans ATCC 42023 균주를 이용한 pullulan의 최적조건 및 pH 조절에 따른 pullulan의 생성 그리고 균체형태와 고분자 pullulan 생산에 미치는 영향을 조사 하였다. 삼각플라스크 내에서 최대의 pullulan 생산은 초기 pH 6.5일때 11.98 g/l의 pullulan을 생산하였고, 회분식 발효에서는 산소 공급속도 0.5 vvm일때 15.16 g/l의 최대의 pullulan생산량을 나타내었다. pH조절에 따른 실험에서는 pH 4.5일때 13.31 g/l의 pullulan 생산량을 보였고, 이때 균체의 형태는 효모형과 균사형태의 성장을 하였다. 그러나 분자량 생성면에서는 pH 6.5일때 100만 이상의 고분자가 가장 많이 생산되었다.

• KSBB Journal
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• 제6권1호
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• pp.63-68
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• 1991

본 연구에서는 L-phcn ylalaninc을 생산하는 조절기작을 상실한 영양요구성 변이주인 Corynebacterium glulamicum ATCC 21674를 이용하여 플라스크내에서의 회분식 배양시의 특성을 조사하였다. 이 균주는 회분반효시 2.1-3.4 g/I 의 phcnllalanine파 2.9-4.4 g/I 의 tyrosine을 생산하였고, 당농도가 높을 경우 생산성이 저하됨을 알 수 있었다. 또한 온도의 변화는 이들 아미노산 생산에 큰 영향을 미침이 관찰되었다. $30^{\circ}C$에사 배양하는 경우, $37^{\circ}C$에서 배양하는 것보다 훨씬 많은 아미노산이 생산되었다. 배양도즙 pH는 급격한 변화를 보였다, 이 균주는 tyrosine이 없는 최소배지에서도 자라는 것이 확인되었고, tyrosine를 과량 생성까시 함으로 보아 영양 요구 성질을 상실한 revertant로서 조전기작 상실성을 ­유지한 것으로 판단된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제31권3호
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• pp.250-256
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• 2003

폴리 젖산의 원료가 되는 젖산은 D-, L의 광학이성질체로 존재하는데 L젖산 폴리머와 라세미 폴리머는 결정성과 녹는점이 다르므로 플라스틱으로서의 만족할 만한 물성을 기대하기 위하여 원료로서 광학적으로 순수한 L-lactic acid가 요구된다. 이를 위하여 한 종류의 이성질체만을 선택적으로 생산하는 젖산균주를 탐색하여 분리함으로써 광학적으로 순수한 산물을 얻을 뿐만 아니라 이러한 발효법에 의한 젖산생산은 자연계에 풍부한 starch나 cellulose, 음식물쓰레기와 같은 재생 가능한 자원을 기질로 사용하여 젖산발효에서 전분의 당화 공정에 필요한 시간과 노력을 최소화하며 젖산 생산에 드는 전체적인 비용을 절감할 수 있다. 전분을 직접 이용하는 것은 젖산균의 일반적인 성질이 아니므로 전분이 풍부한 누룩을 수집하여 직접적으로 전분을 분해하여 젖산발효를 수행하는 균주를 누룩에서 분리하였다. 분리균주는 형태학적, 배양학적,생화학적 특성 및 16s rDNA 분석을 통하여 Enterococcus sp.으로 동정되어 Enterococcus sp. JA-27로 명명하였다. 생육에 따른 L-lactic acid의 최적 생산 조건을 검토한 결과, 최적 배지조건은 탄소원으로 1.5% soluble starch, 질소원으로 3.5% tryptone, 그 외의 다른 조성들은 0.1% $K_2$$HPO_4$, 0.04% $MgSO_4$$.$ $7H_2$O, 0.014% $MnSO_4$ $.$ $4H_2$O, 0.04% $MgSO_4$$.$ $7H_2$O이었고 최적 배양조건은 $30^{\circ}C$, pH 8이었다. 대량생산을 위한 기초자료를 제공하기 위하여 회분배양과 유가배양을 실시하였고, 회분배양이 L-lactic acid의 생산수율(0.134 g, L-lactic acid/g, soluble starch)이 더 높게 나타나 효과적이었다. 7 L 발효조 배양시 pH를 control한 결과, L-lactic acid 생산이 삼각플라스크에 비해 1.5배 더 증가하였다. 배지 중의 젖산을 정제하기 위한 방법으로 이온교환 칼럼크로마토그라피(ion-exchange column chromatography)를 사용하였고 일련의 정제 과정을 통하여 배양액 중의 L-lactic acid 정제 수율은 약 85% 정도로 나타났으며 HPLC로 분석한 결과 99.7%의 순도를 확인할 수 있었다.

• KSBB Journal
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• 제14권6호
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• pp.672-676
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• 1999

캡슐고정화 Aspergillus niger를 이용하여 산소공급이 구연산의 생산에 미치는 영향을 조사하였다. 칼슘알지네이트 캡슐에 고정화된 A. niger는 배양중 성장하여 2일 후에는 균사가 캡슐막을 뚫고 나왔으며 배양 8일 후에는 균사가 캡슐전체를 뒤덮었다. 배양액중의 질소원이 충분하거나 산소가 부족한 경우 균사가 느슨해졌다. 일정한 성장용액의 양에 미생물고정화 캡슐의 양이 많이 투입될 수록 구연산의 생산량은 감소하였다. 플라스크 배양의 경우 부피산소전달계수($K_La$)가 1.8 $hr^{-1}$에서 2.55 $hr^{-1}$로 증가하면 미생물의 성장속도는 증가하지만 구연산의 생산량에는 큰 영향이 없었다. 축중심 공기 부양반응기 내에서의 산소전달 속도증가 ($K_La=150hr^{-1}$)는 미생물의 성장속도는 크게 촉진시켰지만 구연산의 생산량은 오히려 감소시켰다. 그러나 중심축 공기 부양반응기내에서 성장배지 중의 질소원 농도를 감소시키면 플라스크 배양의 생산량보다 약 40%이상 증산할 수 있었다. 뿐만 아니라 최대생산량을 얻는 최적 발효기간도 3일 정도 단축시킬 수 있었다. 캡슐고정화 미생물의 성장이나 구연산 생산량은 중심축 공기 부양반응기의 구조변화에 큰 영향을 받지 않았다.

• 한국식품과학회지
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• 제31권1호
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• pp.224-230
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• 1999

$_L-Lysine$ 발효산업에 이용되고 있는 B. lactofermentum의 L-lysine 생합성은 succinylase 경로와 dehydrogenase 경로를 통하여 일어난다. 특히 lysine 생산 균주에 부가적으로 존재하는 dehydrogenase 경로는 lysine 생합성에 있어서 필수적인 경로로 작용하며 이때 meso-DAP-dehydrogenase (DDH)를 암호화하는 ddh gene이 관여한다. 그러므로 B. lactofermentum의 lysine 발효에 있어서 ddh gene의 over expression에 의한 lysine 생성량을 비교 조사하기 위하여, shuttle vector pEB1 및 pJC1으로 ddh gene을 삽입하여 재조합 plasmid pRK1 및 pRK31을 구축하였고 이를 B. lactofermentum으로 도입시켜 DDH 활성을 측정한 결과 pRK1을 함유한 균주는 대조균주보다 7배 정도, pRK31을 함유한 균주는 14배 정도 증가하였다. 또한 Shuttle vector를 함유한 대조균주와 재조합 plasmid를 함유한 균주간의 성장 비교에서는 서로 비슷한 수준을 나타내었으며 플라스크 배양에서 lysine 생성량의 비교 분석에서는 재조합 plasmid를 함유한 균주의 경우 48시간 이후부터 대조균주보다 lysine 생성량이 증가하기 시작하여 72시간때에는 최대치를 나타내었으며 그 이후는 오히려 감소하였다. 최대치를 나타낸 72시간 때의 lysine 생성량은 대조균주가 4.38g/L를 나타내었으며 pRK1 및 pRK31을 함유한 균주는 각각 5.34g/L 및 5.21 g/L이었다. 이상의 결과로 미루어 볼 때 B. lactofermentum내에서 ddh gene의 증폭에 의한 lysine 생성량은 pRK1 및 pRK31에서 대조균주보다 각각 20% 및 19% 증가하였다. 또한 발효조 배양에서의 lysine 생성량도 재조합 균주가 대조균주보다 23% 정도 증가를 나타내어 B. lactofermentum에서 ddh gene의 증폭으로 lysine 생성량이 증가하였음을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제14권5호
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• pp.868-873
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• 2004

유용성이 확보된 L-threonine의 효율적인 발효생산을 위하여 생산균주 E. coli MT201를 유전자재조합을 통하여 개량하고 적절한 탄소원을 발굴하여 전체적인 생산량 증대를 도모하였다. 먼저, 5 liter발효조에서 유가식 배양을 통하여 생산균주 E. coli MT201이 균체량이 52($OD_{660}$)일때 57 g/1의 생산량을 보이는 것을 확인하였다. L-Threonine의 생산성 향상을 위하여 균체 내에서 생합성 전구물질인 oxaloacetate를 충분하게 공급하기 위해 C. glutamicum 유래의 pyruvate carboxylase의 유전자를 plasmid pPYC의 형태로 E. coli MT201에 도입하였다(E. coli MT/PYC). 그렇지만 E. coli MT/PYC을 배양한 결과로부터 E. coli MT201와 비교할 때 균체증식 및 생산량이 모두 감소하는 경향을 보였으며, 이를 해결하기 위하여 플라스크배양을 통하여 포도당과 sodium citrate를 1.5:3.5의 비율로 배지 중에 첨가하였을 때 이들 문제가 개선되는 것을 관찰하였다. 상기 비율의 탄소원 조건하에서 5liter 발효조를 이용한 유가식 배양에서 배양 75시간째에 L-threonine의 생산량 및 균체량($OD_{660}$)이 각각 75.7 g/l와 48로 효율적으로 향상되는 것을 알 수 있었다. 이는 과도한 anaplerosis에 의한 TCA 회로의 불균형을 중간산물인 citric acid를 sodium citrate의 형태로 공급함으로써 E. coli MT/PYC에서 균체증식이 정상화됨을 의미한다.

• KSBB Journal
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• 제25권4호
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• pp.351-356
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• 2010

리르노셀룰로오스로부터 생산된 글루코오스와 자일로 오스의 혼합당을 동시에 발효하여 에탄올 생산을 증가시키며, 또한 에탄올 생산에서의 세포고정화의 영향과 ICR (immobilized cell reactor)을 이용한 혼합당에서의 에탄올 연속생산을 수행하였다. 고정화 P. stipitis를 이용한 플라스크에서 에탄올을 생산에 대한 혼합당과 질소원의 영향으로부터 5% 혼합당 (글루코오스/자일로오스 = 3:1)과 1% 질소원이 최적으로 타나났으며, 이때 생산된 에탄올 농도는 약 19-20 g/L이었다. 고정화된 P. stipitis을 이용하여 반복적 유가식배양 (repeated fed-batch)으로 에탄올을 생산하였을 때는 모든 당 농도에서 글루코오스는 빠르게 소비되었지만, 혼합당의 농도가 높아질수록 자일로오스의 소비속도는 점차적으로 감소하였다. 즉 혼합당 농도가 증가하면서 더불어 당 소비속도는 감소하였다. 또한 ICR에서 1% 혼합당을 연속적으로 공급하면서 에탄올을 안정적으로 생산하여, 에탄올 농도는 5.6 g/L이었고 에탄올 생산 속도는 0.13 g/$L{\cdot}h$이었다.

• KSBB Journal
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• 제8권2호
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• pp.164-171
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• 1993

Methylomonas mucosa를 이용하여 세포외 다당류의 생산을 알아보았다. 본 미생물은 성장을 위해 메탄올을 탄소원으로 이용하여 세포외 다당류를 생산한다. 효과적인 발효 공정 시스템의 개발올 위해 회 분식, 유가식, 연속식 배양을 수행하여 각각의 당류 에 대한 생산성을 알아보았다. 플라스크 배양에서 메탄올이 약 1 % (v/v) 이상에서 다당류의 생산과 세포의 성장은 저해되었다. 1% (v/v)에서 최대 비성장속도를 나타내었고 C/N 비율이 높을수록 다당류의 생산은 많았다. 다당류의 생산에 $Mg^{2+}$ 이온 농도가 크게 영향을 줌을 확인할 수있었다. 유가식 배양에서는 다당류의 농도가 회분식에 비 해 4배 이상 높았으나 수율은 오히려 감소하였다. 연속주입을 통한 유가식 배양은 간헐적 주업방법보다 생산성이 높았다. 이는 간헐적 주입에서 나타날 수 있는 메탄올에 의한 제한이나 저해가 없었기 때 문으로 보여진다. 연속조엽은 산소 제한을 피하기 위해 순수산소를 공급하였다. 희석률이 O.21h-1까지 증가하여도 수융 과 생산성은 증가하였다. 생산된 다당류 용액의 점도는 다당류의 증가에 따라 지수적으로 증가하였다.