• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.12-18
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• 2010

Photobiological hydrogen production using Rhodobacter sphaeroides KD131 was studied on the effect of light intensities and nitrogen sources. Media containing malate and glutamate were shown higher hydrogen production rate than that containing succinate and $(NH_4)_2SO_4$ at the $110\;W/m^2$ illumination by halogen lamp at $30^{\circ}C$. Media lacking glutamate as the nitrogen source exhibited higher hydrogen production than that containing glutamate. Initial cell concentration was optimized to 1.0 at the absorbance of 660 nm. Hydrogen production was increased by increasing the light intensity from 0 to $216\;W/m^2$ but the increasing rate declined over $108\;W/m^2$.

• 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국미생물생명공학회 1986년도 추계학술대회
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• pp.518.1-518
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• 1986

광합성 세균의 수소생성 기작에 대한 연구의 일환으로 광합성 세균에서 생성되는 색소의 성분을 조사하였다. 분리한 광합성 세균 K-7은 수소생성능이 뛰어난 균주로 조사된 홍색 비유황세균으로서 생리, 형태 및 배양학적 조사에 의하여 Rhodopseudomonas spheroides로 분류하였다. Type culture인 Rhodopseudomonas spheroides NCIB 8253과 비교 연구하였으며, SEM(Scanning Electron Microscope)하에서 기존균주와 분리균주의 형태학적인 특징을 확인하였다. 군 동정의 주요열쇠가 되는 색소성분을 조사한 결과, 균주 K-7에서 추출된 carotenoids로는 spheroidene의 산화형태인 OH-spheroidenone이 주성분이었고, Neurosporene, Lycopene, Anhydro- rhodovibrin, Rhodovibrin등이 동정되었다.

• 한국식품영양학회지
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• 제10권4호
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• pp.549-552
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• 1997

혐기성 광조건의 낮은 농도의 NH4+ 존재하에서 포도당으로부터 많은 양의 수소를 생성하는 홍색 비유황 광합성 세균을 수계혐기층으로부터 분리하였다. 이 세균은 형태적, 배양적, 생리적 특성에 따라 Rhodobacter sphaeroides KS 56으로 동정되었다.

• 미생물학회지
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• 제30권4호
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• pp.265-268
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• 1992

홍색 비유황 고아합성세균들중에 몇종을 선택하여 bacteriocin 생산실험을 실시하였다. 그 결과, Rhodobacter capsulatus, Rhodobacter sphaeroides 그리고 Phodocylus gelatinosus의 세균들이 bacteriocin을 분비하는 것으로 나타났으며 특히 Rhodobacter capsulatus ATCC 17016은 cell-bound bacteriocin도 생산하는 것으로 나타났다. 대부분의 경우, 근연종들간에 bacteriocin이 분비되는 것으로 나타났으나, 비교적 우연관계가 먼 Phodocylus gelatinosus와 Rhodopseudomonas sulfoviridis간에도 bacteriocin이 분비되는 것으로 나타났다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.52-64
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• 2002

유기성 폐기물을 이용하여 생물학적 수소생산 통합화 시스템 연구를 수행하였다. 통합화 시스템은 유기성폐기물의 전처리, 2단계 혐기발효 및 광합성 배양으로 구성된 생물학적 수소생산 공정, 초임계수 가스화 공정, 생산된 가스의 저장, 분리 및 연료전지를 이용한 전력 생산으로 구성되었다. 실험에 사용된 유기성 폐자원은 식품공장 폐수, 과일폐기물, 하수슬러지이며, 전처리는 폐기물에 따라 열처리 및 물리적 처리를 하였으며, 전처리된 시료는 생물학적 수소생산 공정에 직접 적용되었다. Clostridium butyricum 및 메탄 생성조에서 발생하는 하수슬러지중의 미생물 복합체는 수소생산 혐기 발효공정에 사용되었으며, 광합성 수소생산 미생물인 홍색 비유황 세균은 광합성 배양에 사용되었다. 생물학적 공정에서 발생하는 미생물 슬러지는 초임계수 가스화 공정으로 수소를 발생하였으며, 슬러지 중의 COD를 저하시켰다. 생물학적 공정 및 초임계수 가스화 공정에서 발생하는 수소는 가스탱크에 가입상태로 저장한 후, 95%순도로 분리하였으며, 정제된 수소는 연료전지에 연결하여 전력 생산을 하였다.

• KSBB Journal
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• 제20권6호
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• pp.393-400
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• 2005

수소를 생산하는 미생물은 크게 광합성 세균(photosynthetic bacteria), 혐기성세균(non-photosynthetic anaerobic bacteria), 조류(algae) 등으로 구분되고, 이들의 수소 생성 기작, 사용가능기질 및 수소 발생량은 상당한 차이가 있다. 광합성세균은 Rhodospirillaceae, Chromatiaceae 및 Chlorobiaceae로 구분되며, 이는 각각 홍색비유황세균(purple non-sulfur bacteria), 홍색유황세균(purple sulfur bacteria), 녹색유황세균(green sulfur bacteria)으로 통칭된다. 혐기성 세균은 절대 또는 통성혐기세균중 일부가 수소생산에 관여하며, 조류는 녹조류(green algae)와 남조류(blue-green algae, cyanobacteria)가 알려져 있다. 생물학적 수소생산 기술은 (1) 녹조류(green algae)가 광합성 메카니즘에 의해 수소를 생산하는 직접 물 분해 수소생산(direct bio-photolysis) (2) 광합성 작용에 의해 물을 분해하여 산소를 발생하고, 동시에 공기 중 이산화탄소를 고정하여 고분자 저장물질로 균체 내에 저장한 후 혐기 발효 또는 광합성 발효에 의해 수소를 발생하는 간접 물 분해 수소생산(indirect bio-photolysis or two stage photolysis) (3) 빛이 존재하는 혐기상태 배양 조건에서 홍색 세균에 의한 광합성 발효(photo-fermentation) 또는 (4) 광이 존재하지 않는 조건에서 혐기 미생물에 의해 수소와 유기산을 내는 혐기 발효(dark anaerobic fermentation) (5) 균체 외(in virro) 수소 발생 (6) 일산화탄소 가스 전환 반응(microbial gas shift reaction)에 의한 수소 생산 기술로 구분할 수 있다. 물로부터 생물학적 기술에 의한 수소생산은 공기 중의 이산화탄소를 고정하고, 수소와 산소를 발생하는 원천기술로써 오래 전부터 미국, 유럽에서 태양에너지를 이용하는 광합성 미생물의 분리, 개선 및 반응기에 관한 연구가 축적되어 왔으며, 유기물 즉 바이오매스로부터 혐기 및 광합성 발효를 연속적으로 적용하는 기술은 비교적 최근에 일본을 비롯한 유기성 폐기물이 많은 국가에서 수소에너지 생산과 유기성 폐기물 처리라는 두 가지 목적에 부합하는 연구로써 활발히 진행되고 있다. 유기성 폐기물이나 폐수와 같은 수분함량이 높은 바이오매스는 대부분이 매립처리 되는 실정이지만 높은 수분 함량 때문에 매립 시 발생하는 침출수는 환경오염의 주범으로 가까운 장래에는 매립도 금지될 전망이다. 이와 같은 수소에너지 생산기술과 이용시스템 개발은 화석연료 사용을 최소화 할 수 있으며, 국내에서 다량 발생하는 유기성 폐기물을 이용한 에너지 생산으로 자원 강대국 입지에 설 수 있다. 미생물에 의한 수소생산 기술은 청정에너지 생산과 아울러, 동시에 산소 발생, 공기 중 이산화탄소 고정, 식품공장 폐수 및 음식쓰레기와 같은 유기성 폐기물 처리 등 환경에 이로운 방향으로 진행될 뿐만 아니라, 미생물 자체가 갖는 생물 산업성도 높아서 비타민류, 천연색소, 피부암 치료제등의 고부가가치 의약품 생산도 활성화할 수 있다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 춘계학술발표대회
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• pp.189-192
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• 2000

광합성 홍색세균의 light harvesting complex II (LHC II)발현 유전자가 제거된 돌연변이종을 halogen 램프 하에서 거리에 따라 광도를 달리하며 배양하여 wild type과 생산성을 비교한 결과 낮은 광도(34 ${\mu}E/m^2/s$)에서는 wild type가 높은 광도 (376, 118 ${\mu}E/m^2/s$)에서는 mutant가 높은 세포농도를 나타내었다. 특히 118 ${\mu}E/m^2/s$에서 LHC $II^-$ mutant가 56% 높은 세포생산량을 보였다. 이는 세포내 pigment양의 감소로 mutual shading effect가 감소하였기 때문으로 판단되었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제40권6호
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• pp.561-566
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• 1997

광합성세균을 이용하여 생물제초제의 하나인 ${\delta}-aminolevulinic$ acid(ALA)를 생산할 목적으로 자연계로부터 ALA 생산능력이 우수한 균주를 분리하고 ALA의 최적생산에 미치는 일부 배양특성을 검토하였다. 선정균주 KK-10을 동정한 결과 홍색비유황세균에 속하는 Rhodobacter capsulatus로 판명되었다. 본 균주의 ALA 생산성을 높이기 위하여 ALA 탈수효소의 저해제인 levulinic acid(LA)를 15 mM 농도로 배양중기에서 배양액에 첨가함으로써 ALA의 생산량은 약 20배(28 mg/l) 증가되었다. ALA의 전구물질인 glycine과 succinate를 각각 30 mM 복합첨가할 때 약 50배(73 mg/l)생산량을 나타내었고 전구물질의 첨가에 의해 ALA 합성효소의 생합성량은 2배 증가하였다. 분리균주는 전구물질 함유 배지에 15 mM LA를 대수기 중기부터 4회 연속첨가함으로써 85 mg/l 균체외 ALA를 생산하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.136-142
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• 2010

Photobiological $H_2$ production was compared using purple non-sulfur bacteria Rhodobacter sphaeroides KD131 in the medium containing various organic acids as the carbon source and electron doner under illumination of $110\;W/m^2$ using halogen lamp at $30^{\circ}C$. The organic acids used were 0~120 mM acetate, butyrate, lactate and malate. Initial pH 7.0 and cell concentration 1.0 at 660nm were increased to pH 8 and 4.4~5.1, respectively during 24hrs of photo-fermentation when lactate and malate were used. However, acetate and butyrate increased pH to 9 and cell concentration to 3.2~3.9 of malate at the same experimental conditions. Optimum ranges of organic acids concentration and carbon/nitrogen ratio were 30~60 mM and 10~20, respectively. When malate was used as the substrate, maximum $H_2$ production 1.1 ml $H_2$/ml broth, which is equivalent to 1.97 mol $H_2$/mol malate was observed.

• 미생물학회지
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• 제29권2호
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• pp.130-135
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• 1991

Trimorphomyces papilionaceus dikaryon 으로부터 자영적인 돌연변이에 의해 분리한 이배체를 대상으로 생장속도, U. V. 광 조사 후의 생존율, U. V. 분광광도계와 Hoechst 33258 핵염색에 의한 DNA 함량등을 monokaryon 및 dikaryon 과 비교하여 결정하였다. 이배체는 dikaryon 핵의 DNA 양과 비슷하였고 monokaryon 핵의 DNA 양의 2배 정도가 되었다. Glyoxalase II 의 band 양상에서 monokayon은 한 개의 isozyme band 만을 보인 반면, 이배체와 dikaryon은 같은 위치에서 두개의 isozyme band 가 관찰되었다. 이원전개한 전기영동실험에서 dikaryon 특이 단백질은 분자량이 66.000 보다 컸으며 분자량 24,000-29,000 사이에서 이배체 특이 단백질이 존재한다.