아연 고함유 효모 S. cerevisiae FF-10의 항산화능을 검토하기 위하여 DPPH 전자 공여능, linoleic acid을 이용한 ferric thiocyanate법과 TBA법에 의한 과산화지질 생성 정도 및 흰쥐 간 조직 생체막을 이용한 TBARS법에 의한 과산화지질 생성 정도를 측정하였다. 본 실험은 효모 생육배지인 YM 기본배지와 아연 생산량을 증대시키는 YM 최적배지에서 각각 배양된 S. cerevisiae FF-10의 세포 파쇄액의 항산화 활성을 비교하였다. DPPH 전자 공여능은 양성 대조구로 사용한 BHT에서 가장 높았고, YM 기본배지 보다는 YM 최적배지에서 배양된 FF-10 세포 파쇄액에서 항산화 활성이 높게 나타났다. 간 조직 생체막 과산화지질 생성 정도는 BHT > 최적 생산배지 > 기본배지 순으로 저해되었다. Linoleic acid를 이용한 과산화지질 생성정도는 음성 대조구에서 반응 1일째부터 급격히 증가한 후 반응종료일까지 계속 그 수준이 유지되었고, 양성 대조구인 BHT 처리구에서는 과산화지질 생성이 억제되어 높은 항산화활성이 확인되었으며, YM 기본배지 보다는 YM 최적배지에서 높은 과산화지질 생성 저해활성을 보였다. 이상의 결과에서 in vitro 항산화 실험계인 DPPH radical scavenging activity, 간 조직 생체막과 linolic acid 지방산을 이용한 ferric thiocyanate and TBARS 측정에서 항산화 활성은 양성 대조구인 BHT 보다는 낮았으나 최적배지에서 배양된 아연 고함유 효모 S. cerevisiae FF-10 균주의 세포 파쇄액에서 모두 높게 나타나 in vivo 항산화 실험계에서도 확인이 필요한 것으로 사료되어 진다.
포도주(葡萄酒)의 제조방법(製造方法)과 품종(品種)에 따른 제품(製品)의 물리(物理) 화학적(化學的) 변화(變化)를 조사(調査)하였다. 또 그들의 기호성(嗜好性)에 대(對)한 관능검사(官能(檢査)를 하므로서 평가(評價)한 몇가지 결과(結果)는 다음과 같다. 1) 원료포도(原料葡萄)의 성분(成分)에서 수분함량(水分含量)은 $90.70{\sim}90.82%$로서 품종간(品種間)에는 차별(差別)이 없고 Brix 당도(糖度) 및 당분함량(糖分含量)은 Muscat Bailey A>Alden>Campbell Early의 순(順)이였다. 적정산도(滴定酸度)는 Muscat Bailey A Alden>Campbell Early의 순(順)이였고 PH 는 Campbell Esrly>Muscat Bailey A Alden의 순(順)이였다. 2) 발효(醱酵)가 진행(進行)됨에 따라 포도주(葡萄酒)의 비중(比重)은 약간 낮아지는 경향을 보이었다. 3) 포도주(葡萄酒)의 주정도(酒精度)는 초기(初期)에는 효모첨가배양구(酵母添加培養區)>비세척자연발효구(非洗滌自然醱酵區)>세척자연발효구(洗滌自然醱酵區)의 순(順)이였으나 숙성(熟成)이 됨에 따라 차(差)는 적어졌다. 4) 발효액(醱酵液)의 PH는 효모첨가배양구(酵母添加培養區)에 비(比)하여 자연발효구(自然醱酵區)가 약간 낮으나 숙성(熟成)됨에 따라 차(差)가 적어졌다. 5) 총(總) Ester 양(量)은 발효(醱酵) 초기(初期)에는 효모첨가배양구(酵母添加培養區)가 자연발효구(自然醱酵區) 보다 약간 높았으며 발효(醱酵)가 진행(進行)됨에 따라 전반적(全般的)으로 증가(增加)되는 경향(傾向)을 보인다. 6) 발효성(醱酵性)에 따른 관능검사(官能檢査)의 결과(結果) 발효조건(醱酵條件)에 따라서는 효모첨가구(酵母添加區)>비세척자연발효구(非洗滌自然醱酵區)>세척발효구(洗滌醱酵區)의 순(順)이였고 품종(品種)에 따라서는 Alden>Muscat Bailey A>Campbell Early 순(順)으로 우수성을 나타내었다.
제주도, 울릉도, 욕지도 등 우리나라 섬들과 계족산, 오서산, 백암산 등의 산에서 서식하는 야생화들에서 분리한 207 효모 균주들을 YPD 배지에 24시간 배양하여 각각의 무세포추출물과 배양상등액을 제조한 후 이들의 항산화활성과 Xanthine oxidase 저해활성 및 tyrosinase 저해활성을 측정하였다. 섬 지역 야생화들에서 분리한 Kuraishia capsulata UL40-2와 산 지역 야생화에서 분리한 Sporobolomyces ruberrimus 121-Z-3의 무세포추출물이 각각 46.4%와 48.3%의 비교적 높은 항통풍성 xanthine oxidase 저해활성을 보였다. 또한 Starmerella bombicola 80-J-1의 무세포추출물 역시 36.2%의 미백성 tyrosinase 저해활성을 보였다. 그 밖의 항산화활성과 tyrosinase 저해활성은 모든 분리효모들에서 없거나 30% 미만으로 미약하였다. 이들 가운데 xanthine oxidase 저해활성이 우수하였던 Kuraishia capsulate UL40-2와 Sporobolomyces ruberrimus 121-Z-3의 xanthine oxidase 저해제의 최적 생산 조건을 검토한 결과 두 효모 각각을 YPD에 접종하여 $30^{\circ}C$에서 24시간 배양하여 얻은 무세포추출물이 47.2%와 49.5%의 높은 xanthine oxidase 저해활성을 보였다.
배양산삼근을 5 및 $10\%$(w/v)를 첨가하고, 설탕과 포도당으로 당도를 $24{\sim}25\;^{\circ}$Brix로 조절한 후, 3종의 효모를 이용하여 발효주를 제조하였다. 발효기간 중 품질특성(알콜함량, 사포닌함량, 효모균수, 총산도, 당도, 휘발성성분)을 조사하고 관능검사를 실시하였다. 배양산삼근 $10\%$, 포도당 및 S. bayanus (ATCC 10601) 효모 처리구에서 $15.8\%$의 가장 높은 알콜함량을 보였으며 주된 알콜성분은 ethanol과 1-propanol이었다. 효모균수는 발효 5일째까지 많은 증가를 보인 다음 그 이후에는 큰 변화가 없었다. 당도는 초기 약 24.5 $^{\circ}$Bix에서 발효가 진행되면서 감소하다가 발효 종료시 모든 처리구에서 $7.0{\sim}10.5\;^{\circ}$Brix 값을 나타내었다. 사포닌은 $Rg_1$, Re, $Rb_2$, Rd 등이 모든 처리구에서 높은 함량을 보였다. 관능검사 결과 맛, 향, 색 및 전반적인 기호도는 배양산삼근을 $10\%$(w/v) 첨가하고 포도당으로 당도를 보정하고, S. cerevisiae(KCCM 50583)를 사용하였을 때 가장 좋은 점수를 나타내었다.
일반적인 치료에 반응을 나타내지 않는 호흡곤란증에 걸린 4년령의 Shepherd개에서 피부, 눈, 림프절의 병변을 동반한 치명적인 파종성 크립토콕스병이 진단되었다. 세포학적검사에 의해 난원형 내지 구형이고, 두꺼운 협막을 갖고 있는, 형태학적으로 Cryptococcus neoformans와 일치하는 효모균이 증명되었다. 이 병원체는 혈액, 오줌, 콧물, 견갑전림프절 흡인물, 피부생검 시료, 피부 면봉 시료 등을 25$\circ $C의 Pal씨 배지에 접종하여 용이하게 분리되었다 배양물을 PHOL염색액으로 염색하여 현미경으로 검사한 결과 얇은 막에 싸인 발아를 나타내거나. 나타내지 않는 구형 내지 난원형의 효모균이 증명되었다. 이 개는 ketaconazole 로 치료를 시작 한 후 6일만에 폐사하였다. 공기, 흙, 비둘기 배설물, 톱밥 등을 Pal씨 배지에 접종하여 C.neoformans가 배양됨으로써 역학적으로 환경이 병원소 역할을 한 것으로 판단되었다. 환축과 환경으로부터 분리된 균주는 세밀한 동정결과 neoformans (serotype AD)에 속하며, Filobasidiella neoformans "alpha" mating type을 나타내었다. 이 연구결과, Pal씨 배지가 크립토콕스병의 조기진단과 역학적 조사에 훌륭한 감별배지라는 것이 입증되었다. 개량된 Pal씨 배지는 C. neoformans의 genetic crossing을 판단하는데 성공적으로 사용할 수 있었다.
Yeast 발효공정에서 발생되는 가스량을 전자적으로 monitoring 할 수 있는 새로운 기포수 계측 쎈서를 설계, 제작하였다. 본 기포쎈서는 기체를 발생하는 발효공정에 적용할 수 있으며 공정의 상태와 환경에 아무런 변화를 주지 않도록 설계하였다. 그 구조는 가스포집부, 기포형성부, 전자식 기포감지부와 컴퓨터 접속장치로 구성하였다. 기포 계측부는 photo-interrupter카 counter IC 등을 사용하였다. 제작된 쎈서와 컴퓨터 시스템은 효모 배양공정에 활용하여 발효진행과정을 자동적으로 monitoring 하는데 성공하였으며 발효공정에서 발생된 기포수의 값으로 작성된 가스발생량 곡선은 효모의 생육곡선의 양상과 매우 유사한 모양을 보였으며 배양액의 기질영양원이 달리한 발효공정을 monitering한 결과 기질이용 특성도 정확하게 표현할 수 있었다.
D-xylose로부터 직접 ethanol을 생산할 목적으로 D-xylose를 유일한 탄소원과 에너지원으로 이용하는 효모들을 토양, 톱밥, 썩은 나무들로부터 분리하였다. 이 균주들 가운데서 ethanol 생산력이 가장 우수한 균주는 썩은 나무로부터 분리한 Candida sp. L-16으로 동정되었다. 이균주를 이용한 ethanol 발효의 최적 조건은 진탕속도 60rpm, 배양온도 28C, 초기 pH 4.5 및 D-xylose 농도 5%이었다. 알코올 생산은 배양 4일째에 최대치에 도달했고 이때의 ethanol 농도는 2.4%(v/v)로서 이론적인 ethanol 수율은 총당에 대해 74.4%이었다.
본 연구는, catabolic repression시킨 효모세포를 완전배지와 최소배지에서 derepression시켜, 배양시기 및 인산 첨가농도(free, limited, sufficient)에 따른 5종의 다당류 합성변화를 조사하였다. 그리고 다당류 합성과 무기폴리인산 축적량 및 인지질 합성 사이의 상관지수를 구하여 합성시 관련되는 유의한 정도를 검정하였다. 그 결과, 최소배지에서 catabolic derepression시킨 효모세포가, 완전배지에서 derepression시킨 세포에 비하여, glycogen의 합성이 발리 그리고 많이 일어났고, acid soluble glycogen type이 주된 함량을 나타내었으며, alkali soluble glycogen은 당이 많이 소모된 24시간 배양 후에 소량 나타났다. 무기인산 첨가정도에 따라 total glycogen합성이 일정한 비율로 빨리 그리고 높게 일어났다. Glucan의 합성에는 ALPase 중 ALPase "C"가 관련할 것으로 추정되었다. Mannan은 ezponential phase초기와 정체기때, acid soluble 분획은 정체기때 최대함량을 나타내었다. Mannan 합성과 poly-P "C"축적량 사이의 상관지수는 0.866, mannan합성과 인지질 사이의 상관지수는 0.726으로 나타나 매우 유의하였다.
본 실험은 음식물류 폐기물을 돼지발효사료로 만들기 위해 공기주입과 보조용양원으로 돼지혈분의 이용에 대해 알아보았다. 발효용 종모균주로는 돼지의 내장에서 분리한 유산균인 Lactobacillus brevis와 딸기에서 분리한 효모인 Saccharomyces cerevisiae가 이용되었다. 배지원료로는 당밀과 유청이 효모엑스와 함께 사용되었다. 실험결과 공기주입은 생균수를 높여주었고 사멸기를 저지하는 효과를 보였다. 보조 영양원으로 돈혈분이 효모엑스를 대치할 경우에도 생균수의 변화는 거의 없었다. 종모발효액은 상온에서 저장할 경우 1주일간 Lactobacillus brevis와 Saccharomyces cerevisiae생균수가 모두 8 log cfu/mL대를 유지했다. 종모발효액이 음식물류 폐기물과 혼합될 경우 이틀 뒤부터는 잡균이 증가되기 시작했으나 5일 이내에는 E.coli가 검출되지 않았다.
Saccharomyces cerevisiae J170, matant를 사용하여 YEP 배지에서 20시간 진탕 배양하여 생장이 왕성한 영양시기의 효모세포를 얻었다. 이 세포를 sporulation medium에 접종하여 $30^{\circ}C$에서 20시간 진탕 배양하면 약 80%의 ascospore를 형성함을 볼 수 있었다. 포자행성시기와 생장시기를 택하여 D-$^{14}C$-glucose 운반에 관하여 바교 검도한 결과는 다음파 같다. haploid인 포자형성시나 diploid인 생장시기의 포도당 흡수는 pH6.0에서 최대이었다. 이 두 시기의 포도당 운반은 2, 4-dinitrophenol에 의하여 저해되었으므로 포자형성기의 포도당운반도 역시 egergy를 요구하는 능동수송파 연관이 있음을 알게 되었다. 생장시기의 포도당 흡수정도는 포자형성기 보다 높았으며 이때에 fructose나 galactose와 포도당흡수의 관계는 서로 경쟁적으로 작용함을 알 수 있었다. 효모세포의 당 성분은 ribose, mannose, $\alpha$, $\beta$-glucose로 되어 있으며 특히 포자형성기의 mannose 함량은 영양세포 때보다 현저히 적었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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