1) 목적 : Glutathione은 천연에 미양으로 분포하고 있으며 의약용으로도 매우 중요하기 때문에 효모에 의한 glutathione생산에 관한 보고가 많지만 glutathione을 다대 축적하는 효모 및 배양조건에 관한 보고는 적다. 본 실험에서는 glutathione을 다량 생산하는 효모의 screening과 배양조건을 검토하여 보고 하고자 한다.(중략)
수평아리 사체를 이용한 효모의 최적 배양 조건과 효모배양물이 육계의 성장에 미치는 영향을 조사하였다. 수평아리 추출물의 단백질 농도는 72시간 동안 추출되었을 때 가장 높았으며, 수평아리 사체에서 추출물을 얻기 위한 물의 첨가 비율은 수평아리 사체의 무게에 1.5배(v/w ratio)가 적당하였다. 수평아리 사체의 추출물에서 지방은 효모의 성장에 영향을 미치지 못하였다. 수평아리 사체의 추출물과 4% sugarcane molasses로 구성된 SCELP2 배지는 1% yeast extract, 2% bacto pepton 그리고 2% glucose로 구성된 YEPD 배지보다 효모수가 26% 더 증가하였다. 또한 SCELP2 배지에 4% 폐이스트를 첨가한 SBYW2 배지는 SCELP2 배지보다 효모수가 8% 증가하였다. SBYW2 배지에서 배양된 효모배양물을 5주 동안 육계에 급여한 결과 종체량은 4% 첨가구가 대조구보다 9% 증가하였다. 따라서 본 연구 결과 부화부산물로 발생되는 수평아리 사체는 사료용 효모배양물을 생산하기 위한 효모배양 배지의 질소원으로서 이용될 수 있음을 의미한다.
본 연구는 효모(Saccharomyces cerevisiae)가 조사료의 반추위 미생물 분해 및 섬유소 분해 박테리아의 군집 변화에 미치는 관계를 검증하고자, 생효모 배양물 첨가 및 급여가 볏짚 소화율에 미치는 영향을 in vitro 및 in situ 실험을 통해 측정하였고, 볏짚 분해 시 볏짚 표면에 부착한 섬유소분해 박테리아 군집의 변화를 real-time PCR 방법을 이용하여 비교 분석하였다. 생효모 배양물의 첨가 수준(0.0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 및 1.0%)에 따른 볏짚의 in vitro 건물 소화율을 비교 하였을 때 첨가 수준이 증가 할수록 소화율도 점진적으로 높아 졌다. 특히, 생효모 배양물의 첨가 수준을 0.6% 이상으로 하였을 때 0.0, 0.2 및 0.4% 첨가보다도 확연한 소화율 증가를 보이기 시작하였다(p<0.05). 또한 효모배양물의 0.6% 첨가를 NaOH 4% 처리 볏짚 및 무처리 볏짚에 적용하여 소화율을 재평가하였을 때 두 가지 볏짚 모두에서 효모배양물 첨가에 의하여 볏짚 소화율이 유의적으로 증가하였다(p<0.05). 생효모 배양물을 한국재래산양에 실제 급여에 의한 볏짚의 in situ 건물소화율을 24 및 48 시간 후에 관측하였을 때 NaOH 무처리 볏짚의 효모배양물 비급여구의 소화율이 가장 낮았고, NaOH 무처리 볏짚의 효모배양물 급여구, 4% NaOH 처리 볏짚의 효모배양물 비급여구, 그리고 4% NaOH 처리 볏짚의 효모배양물 급여구 순으로 소화율이 유의적으로 각각 증가하였다(p<0.05). 이는 NaOH 무처리 볏짚 및 4% NaOH 처리 볏짚 모두에서 생효모 배양물 급여에 의하여 in situ 건물 소화율이 유의적으로 증가함을 보여준 것이다(p<0.05). 그리고 볏짚을 효모배양물의 두 가지 농도로 볏짚을 분무 처리하여 in situ 소화율과 볏짚 표면 부착 섬유소분해 박테리아(F. succiongenes, R. flavefaciens, R. albus)의 군집 변화를 측정하였을 때 효모배양물 처리 농도가 증가함에 따라 소화율도 유의적으로 높게 나타났고(p<0.05), 동시에 이들 박테리아의 볏짚 표면 부착 군집도 효모배양물의 처리 농도 증가에 따라 증가 하였다. F. succiongenes과 R. flavefaciens는 배양 12 및 24시간 모두 처리농도에 따라 군락의 수가 유의적으로 증가하였다(p<0.05). 그리고 R. albus도 배양 12 시간 처리농도에 따라 군락의 수가 유의적으로 증가하였고(p<0.05), 24 시간도 처리농도에 따라 증가 경향을 나타냈다. 따라서 본 연구는 효모 첨가는 조사료 소화율을 증진에 확실히 좋은 영향을 주며, 이것은 조사료 표면 부착 섬유소분해 박테리아의 군락 형성 증가에서 기인함을 보여준다고 사료된다.
Dicyma sp. YCH-37이 생산하는 효모세포벽 용해효소의 성질을 검토한 결과, 각종 환원제와 금속이온에 대체로 안정하였고, guanidine-HCl을 제외한 여러 화학수식제에 대해서도 안정하였다. 배양시간, 전처리 및 배양조건에 따른 영향을 검토한 결과, 정지기 및 사멸기에 있는 효모보다는 대수증식기의 효모, 그리고 생효모에 비해 열처리된 효모가 더 잘 용균되었다. Butanol, acetone 등의 유기용매로 처리된 효모가 그렇지 않은 효모보다 용균도가 좋았으며, 0.5 M ammonium sulfate가 함유된 Yeast extract-Malt extract 배지에서 생육한 효모, 그리고 진탕배양한 효모보다 정치배양한 효모가 용균효소에 의해 더 잘 용균되었다. SDS, Triton X-100, ${\beta}-mercaptoethanol$, potassium chloride, sodium sulfite 등의 화학수식제를 효소반응액에 첨가하였을 때 기질 효모는 더 잘 용균되었다.
도축 후 생산되는 돼지 혈액과 간을 이용한 효모의 최적 배양조건과 효모배양물이 육계의 성장에 미치는 영향을 조사하였다. 10% 돼지 혈액 상등액에 Glucose 5%를 첨가 한 BSG 배지와 20% 간 상등액에 Glucose 5%를 첨가한 LSG배지에서 24시간 동안 효로를 배양한 결과 YEPD(Yeast Exract(DIFCO) 1%, Bacto Pepton(DIFCO) 2%, Glucose 4%)배지에서 자란 효모의 수보다 각각 4%, 10% 증가하였다. 효모수를 증가하기 위해 BSG 배지에 첨가한 Ammonium sulfate 최적 농도는 각각 24시간 배양하였을 때 100mM(1.3%)이었으며, 48시간 배양하였을 때에는 50mM(0.65%)로 나타났다. BSG 배지에서 효모배양의 최적 pH는 약 6에서 7 정도였다. LSG 배지에서 Ammonium sulfate와 Taurine을 1%씩 첨가하였을 때 첨가하지 않은 배지에 비해 효모수가 각각 18%와 9% 증가하였을 때 체중이 무첨가구에 비해 4주령에서 10% 증가하였다. 따라서 본 연구의 결과 도축부산물인 혈액과 간을 가축사료를 위한 효모배양 배지 원료로서 재활용할 수 있다는 것을 의미한다.
우유를 원료로하여 만든 치-즈나 발효유에는 Streptococcus나 Lactobacillus와 같은 유산균이 주로 사용되는데 이러한 제품에 발효가 많이 존재한다는 것이 보고되어 있으나, 그 존재의의에 대해서는 아직 불명한 점이 많다. 따라서 본 실험에서는 발효유에 존재하는 효모의 역활을 검토하기 위하여, 발효유제품의 starter로 사용되는 Lactobacillus와 효모 Saccharomyces fragillis 그리고 Deba-ryomyces hansenii 사이에 어떠한 상호작용이 있는지 를 알아보았다. 본 실험에 사용한 유산균수는 L.casei와 L. bulgaricus를 시판발효유제품에서 분리하였고 효모균수는 당학과 보존중인 D. hansenii, S. fragilis를 사용하였다. 유산균과 효모에 대한 단독배양과 혼합배양을 실시하고, 온도와 배양기간중에 나타나는 생균수와 산도변화를 관찰하였다. 유산균의 생균수 측정에는 B.C.P agar, 효모는 Y.M agar를 사용하였다. 산도는 일반분석법에 준하여 실시하였다.
본 연구는 유채 꽃가루 분말의 영양성분 분석과 파쇄한 꽃가루 분말을 이용하여 효모 배양용 액체배지와 고체배지를 제조하여 효모 배양효율을 분석하였다. 유채 꽃가루 분말(100 g)은 탄수화물 58.9 g, 단백질 20.8 g, 지방 4.1 g, 회분 2.5 g 및 수분 13.7 g으로 구성되었다. 당질 중에서는 Fructose(13.7 g), Glucose(11.1 g)와 Sucrose(6.6 g), 미네랄 중에서는 K(606.7 mg)와 P(603.3 mg) 함향이 높았다. 유리 아미노산은 Glutamic acid(2,482.4 mg), Aspartic acid(2,136.5 mg), Lysine(1,648.3 mg), 및 Leucine(1,631.1 mg) 순으로 많았다. 유채 꽃가루 분말을 단독 또는 NaCl을 첨가하여 액체배지 및 고체배지 제조하고 효모를 배양한 결과, 꽃가루 분말이 15 g/L 이상 함유된 액체배지는 효모 배양 후 건물중이 YPD 배지(대조구)에 비해 많았고, 꽃가루 분말의 농도 의존적으로 효모 건물중이 증가하였다. 또한 액체배지에 NaCl을 1~20 g/L 추가 시 배양된 효모의 건물중이 한층 더 증가하였다. 유채 꽃가루로 제조한 고체배지를 이용하여 효모를 배양(48시간)한 결과, 콜로니(colonies) YPD 배지와 유사하게 잘 자랐다.
본 연구는 게르마늄 강화 효모의 제조 공정을 위한 최적의 조건을 잡고 제조된 게르마늄 강화 효모 내의 게르마늄의 결합 상태 확인을 목적으로 하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 균체와 게르마늄 용액 혼합 비율 1 : 0.5(50%)로 하여 균체와 게르마늄 배양시 최적 조건인 pH 6.5, 온도 $35^{\circ}C$ 그리고 배양 시간은 20시간 배양하는 것이 높은 함량의 게르마늄을 효모 균체 내로 유입시켜 게르마늄 강화 효모를 생산하였으며, 이의 배양 과정을 통해 생산된 게르마늄 강화 효모는 배양 과정 동안의 구조적 변화에 의해 효모 내에 유입된 무기 형태인 $GeO_2$ 게르마늄과는 다른 구조를 형성하고 있었다. 또한 NMR 및 FTIR 실험을 실시한 결과 게르마늄 강화 효모의 발효 과정에 첨가한 무기 형태의 $GeO_2$가 배양 과정 동안 균체 내에서 게르마늄이 유입되는 과정에서 게르마늄이 단백질(혹은 펩타이드)과 결합하여 구조에 변화를 형성하였으며, 인공위액 안에서 투석막을 이용한 투석 전후에 따른 게르마늄 총량에서 투석 전후에 따른 차이가 나타나지 않았다. 따라서 게르마늄 강화 효모는 생합성 기법을 이용하여 게르마늄을 강화한 유기 게르마늄 생산방법으로 배양 과정을 통해 구조적으로 안전한 유기 게르마늄을 형성하여 인공위액 조건에서도 해리되지 않는 것으로 보여지며, 각종 암, 성인병의 예방과 치료, 인체 면역력의 증진 등 건강 증진을 위한 새로운 기능성 원료로의 활용이 기대되며, 이에 대한 지속적인 연구가 사료된다.
해산 어류나 갑각류의 유생 사육시 초기 동물 먹이 생물인 rotifer, Brachionus plicatilis를 oil의 종류와 함량을 서로 다르게 첨가한 유지효모로 배양한 결과와, 이 rotifer와 Artemia nauplius에 위에 각 유지효모와 다른 여러 영양강화제로 영양강화한 후 넙치 자어에 공급하여 자어의 성장과 생존을 비교해 본 결과, 다음과 같이 요약할 수 있다. 1. 12종의 유지효모로 rotifer를 배양했을 때 오징어 간유 $15\%$가 첨가된 유지효모의 경우가 가장 좋았다. 2. 오징어 간유 $15\%$의 유지효모로 rotifer를 배양했을 때, rotifer.의 최대성장이 Chlorella ellipsoidea의 경우와 비슷하였고 (140 inds./ml) 나머지 유지효모는 현저히 낮았다. 3. 그러나 오징어 간유 $15\%$의 유지효모로 배양된 rotifer를 넙치 자어에 공급했을 때 자어의 성장과 생존율은 Chlorella의 경우보다 좋았다. 4. 또 영양강화제로 영양강화된 rotifer와 오징어 간유 $15\%$ 유지효모로 배양된 것을 넙치 자어에 공급하여 자어의 성장과 생존율을 비교했을 때도 오징어 간유 $15\%$의 유지효모가 가장 좋았다. 5. 오징어 간유$5\%,\;15\%,\;25\%$ 첨가된 유지효모로 영양강화된 Artemia nauplius를 넙치 자어에 공급했을 때 intact nauplius의 경우보다 자어의 높은 성장과 생존율을 나타냈고, 그 중에서 $25\%$ 함량의 유지효모가 가장 좋았다. 6. Artemia nauplius에 대한 유지효모의 적정 영양강화 시간과 농도는 각각 6시간과, 1.5g/g cyst였으며, 유지효모(오징어 간유 $5\%,\;15\%,\;25\%$)와 여러 영양강화제를 비교했을 때도 오징어 간유 $25\%$의 경우가 자어의 가장 높은 성장과 생존율을 나타냈다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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