An enzymatic reaction system was developed and optimized for bioconversion of resveratrol from glucose. Liquid enzyme extracts were prepared from Alternaria sp. MG1, an endophytic fungus from grape, and used directly or after immobilization with sodium alginate. When the enzyme solution was used, efficient production of resveratrol was found within 120 min in a manner that was pH-, reaction time-, enzyme amount-, substrate type-, and substrate concentration-dependent. After the optimization experiments using the response surface methodology, the highest value of resveratrol production (224.40 μg/l) was found under the conditions of pH 6.84, 0.35 g/l glucose, 0.02 mg/l coenzyme A, and 0.02 mg/l ATP. Immobilized enzyme extracts could keep high production of resveratrol during recycling use for two to five times. The developed system indicated a potential approach to resveratrol biosynthesis independent of plants and fungal cell growth, and provided a possible way to produce resveratrol within 2 h, the shortest period needed for biosynthesis of resveratrol so far.
This study was conducted to improve biological degradation efficiency of toluene as a model volatile organic compound (VOC) using yeast Candida tropicalis and to suggest an effective method for bioreactor operation. The yeast strain was immobilized with polyethylene glycol (PEG), alginate, and powdered activated carbon (PAC). The yeast-immobilized polymer media were used as fluidized materials in an airlift bioreactor. Polymer media without PAC were also made and operated in another airlift bioreactor. The two bioreactors showed toluene removal efficiencies ranging 80-96% at loading rates of $10-35 g/m^3-hr$, and the bioreactor containing the polymer media with PAC achieved higher removal efficiency. Protein contents in the liquid phase showed that the bioreactor using the yeast-immobilized polymer media with PAC had a higher rate of microbial growth initially than that without PAC. In addition, the microbial growth rate inside of the polymer media with PAC was five times higher than that without PAC. Consequently, the polymer media containing the yeast strain and PAC could enhance removal efficiencies for VOCs, and the immobilization method improve microbial activity and stability for a long-term operation of biological systems.
The spore of Aspergillus niger KCTC-6144 was immobilized on alginate gel beads. When pumpkin powder was used with glucose for a medium of citric acid fermentation by Aspergillus niger beads, the beaded Aspergilus niger grew up inside the bead and mycelia penetrated through the pore of the bead membrane. The bead size became largely from 2.0∼2.5mm to 6∼8mm after growing at 30$\^{C}$ for 4 days. Studies of optimum culture conditions on citric acid fermentation using Aspergillus niger beads on pumpkin medium (pumpkin powder 1% +glucose 7%, pH 6.0) were carried out in submerged cultures on 250m1 Erlenmeyer flask. As a result, it was found that to reinforce 12% as carbon source was good for citric acid production and that 1% pumpkin powder was good as nitrogen and mineral source in orbital shaker (150rpm) at 30$\^{C}$ for 5 days. The optimum initial pH on citric acid production was pH 6.0 and it was found that 100 beads of immobilized Aspergillus niger was adequate for citric acid production in a 250ml Erlenmeyer flask containing 50m3 of pumpkin medium solution with orbital shaker at 30$\^{C}$ for 5 days. We also found that maximal production of citric acid was 23.5g/ℓ at optimal condition (at 30$\^{C}$ for 5 days, pH 6.0, and 100 beads and medium containing 1% pumpkin powder plus 12% glucose).
Park, Ah-Reum;Koo, Bong-Seong;Kim, Jin-Sook;Kim, Eun-Jeong;Lee, Hyeon-Cheol
Microbiology and Biotechnology Letters
/
v.44
no.4
/
pp.504-511
/
2016
Lactulose, a synthetic disaccharide, has received increasing interest because of its role as a prebiotic that can increase the proliferation of Bifidobacterium and Lactobacillus spp. and enhance the absorption of calcium and magnesium. While the industrial production of lactulose is still mainly achieved by the chemical isomerization of lactose in alkaline media, this process has drawbacks including the need to remove catalysts and by-products, as well as high energy requirements. Recently, the use of cellobiose 2-epimerase (CE) has been considered an interesting alternative for industrial lactulose production. In this study, to develop a process for enzymatic lactulose production using CE, we screened improved mutant enzymes ($CS-H^RC^E$) from a library generated by an error-prone PCR technique. The thermostability of one mutant was enhanced, conferring stability up to $75^{\circ}C$, and its lactulose conversion yield was increased by 1.3-fold compared with that of wild-type CE. Using a recombinant Escherichia coli strain harboring a CS35 $H^RC^E$-expressing plasmid, we prepared cell beads immobilized on a Ca-alginate substrate and optimized their reaction conditions. In a batch reaction with 200 g/l lactose solution and the immobilized cell beads, lactose was converted into lactulose with a conversion yield of 43% in 2 h. In a repeated 38-plex batch reaction, the immobilized cell beads were relatively stable, and 80% of the original enzyme activity was retained after 4 cycles. In conclusion, we developed a reasonable method for lactulose production by immobilizing cells expressing thermostable CE. Further development is required to apply this approach at an industrial scale.
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
/
v.31
no.8
/
pp.603-610
/
2009
This research was performed to improve removal efficiency of toluene and methyl ethyl ketone (MEK) using Candida tropicalis, one of the yeast species. An airlift loop bioreactor (ALB) was employed to enhance the capability of mass transfer for toluene and MEK from the gas phase to the liquid, microbial phase. Polymer gel media made from PAC, alginate and PEG was applied for the effective immobilization of the yeast strain on the polymer gel media. The experimental results indicated that the mass transfer coefficient of toluene without polymer gel media was 1.29 $min^{-1}$ at a gas retention time of 15 sec, whereas the KLa value for toluene was increased to 4.07 $min^{-1}$ by adding the media, confirming the enhanced mass transfer of volatile organic compounds between the gas and liquid phases. The removal efficiency of toluene and MEK by using yeast-immobilized polymer gel media in the ALB was greater than 80% at different pollutant loading rates (5, 10, 19 and 37 g/$m^3$/hr for toluene, 4.5, 8.9, 17.8 and 35.1 g/$m^3$/hr for MEK). In addition, an elimination capacity test conducted by changing inlet loading rates stepwise demonstrated that maximum elimination capacities for toluene and MEK were 70.4 and 56.4 g/$m^3$/hr, respectively.
This study was designed to investigate the productivity of L-methionine by the method of protoplast fusion between Brevibacterium flavum ATCC 14067 and Corynebacterium glutamicm ATCC 13032, and then L-methionine production was performed to continuous fermentation using the immobilized fusant cells. Mutants B. flavum K 104($thr\;met\;Km^{r}\;Et^{r}\;Sm^{r}\;Tm^{r}\;as\;genetic\;marker$) and C. glutamicum B 70($thr\;Hos\;Km^{r}\;Et^{r}\;Sm^{r}\;Tm^{r}as\;genetic\;marker$) were isolated by MNNG treatment. On the other hand, protoplast of mutants were formed to treat with lysis solution containing $500{\mu}g/ml$ of lysozyme. The ratios of protoplast formation and regeneration were 99% and $64{\sim}66%$ respectively. Fusion frequency between B. flavum K 104 and C. glutamicum B 70 showed the $3.5{\times}10^{5}$ in the 35% polyethylene glycol(PEG6000) containing 3% PVP solution. The productivity of L-methionine by fusant BFCG 37 immobilized with sodium alginate was 0.89 g/l the batch fermentation and was $18.75mg/^{1}hr\;^{1}$ on the continuous fermentation at $30^{\circ}C$ for 72 hr.
This study was conducted to breed a high vitamin $B_{12}$ producer by the fusion of protoplasts between Bacillus natto and Bacillus megaterium. Auxotrophic mutants of Bacillus natto SH-34 ($thr^-try^-rif^r$) and Bacillus megaterium BK-13 ($arg^-ade^-lys^-str^r$) which showed high protease activity and production of vitamin $B_{12}$, respectively, were isolated for the fusion experiment. Protoplasts were induced by incubating the cells with lysis solution containing $500{\mu}/ml$ lysozyme, and the ratio of protoplast and regeneration formation were ranged from 99% and 67%, respectively. Fusion frequencies of fusants between Bacillus natto SH-34 and Bacillus megaterium BK-13 were appeared in the ranges of $1.0{\times}10^{-5}$ under the treatment of 30% PEG 6000 containing 3% PVP. The fusant, MNF-72 showed the highest product yield of $7.85{\mu}g/g-cell\;vitamin\;B_{12}$ in production medium. For the improvement of productivity, the immobilization of fusants with sodium alginate was carried out. In batch and continuous fermentation systems, the productivity were determined to be $0.58{\mu}g/ml.hr\;and\;0.80{\mu}g/ml.hr\;vitamin\;B_{12}$ under optimum condition, respectivity.
In this work, Iron Nano-Particles Impregnated BioChar/bead (INPBC/bead) soil amendment was developed to increase biochar's reactivity to As in soil and preventing possible wind loss. Prior to preparation of INPBC/bead, INPBC was produced utilizing lignocellulosic biomass and Fe(III) solution in a hydrothermal method, followed by a calcination process. Then, the bead type amendment, INPBC/bead was produced by cross-linking reaction of alginate with INPBC. FT-IR, XRD, BET, and SEM-EDS analyses were utilized to characterize the as-synthesised materials. The particle size range of INPBC/bead was 1-4 mm, and different oxygen-containing functional groups and Fe3O4 crystalline phase were produced on the surface of INPBC/bead, according to the characterization results. The soil cultivation test was carried out in order to assess the stabilization performance of INPBC/bead utilizing As and Pb-contaminated soil obtained from an abandoned mining location in South Korea. After 4 weeks of culture, TCLP and SPLP extraction tests were performed to assess the stabilization efficacy of the amendment. The TCLP and SPLP findings revealed that raising the application ratio improved stabilizing efficiency. The As stabilization efficiency was determined to be 81.56 % based on SPLP test findings for a 5% in (w/w) INPBC/bead treatment, and the content of Pb in extracts was reduced to the limit of detection. According to the findings of this study, INPBC/bead that can maintain pH of origin soil and minimize wind loss might be a potential amendment for soil polluted with As and heavy metals.
The object of this work is to improve the maintenance of bioluminescence from stored Photobacterium phosphoreum in a view of developing continuous monitoring system for pollutants. The long-term experiments were performed to determine the effect of storage temperature and immobilization on the maintenance of bioluminescence and viability of P. phosphoreum. A naturally luminescent bacterium, P. phosphoreum was starved in 2.5% Nael solution at $20^{\circ}C$, $4^{\circ}C$, -$20^{\circ}C$ and -$70^{\circ}C$ for 30 days. In vivo luminescence was measured by luminometry, and total cell concentrations and concentrations of culturable and viable cells were determined by acridine orange staining, dilution plate counting, and direct viable counting, respectively. The bioluminescence emission from cells stored at 4De was maintained up to 10 days while those with starved cells at other temperature ranges decreased to background level within 3 days. In terms of viability of cells, concentrations of cells stored at $20^{\circ}C$ were rapidly decreased as a result of cell lysis, leading to a drop in culturable and viable counts while cells stored at $4^{\circ}C$ was shown viable but nonculturable state during starvation. With immobilized cells on strontium alginate, the bioluminescence showed higher maintenance than free cells and decreased with count number of nonculturable cells.
Edible films containing antimicrobial agents can be used as safe alternatives to preserve food products. Essential oils are well-recognized antimicrobials. However, their low water solubility, volatility and high sensitivity to oxygen and light limit their application in food preservation. These limitations could be overcome by embedding these essential oils in complexed product matrices exploiting the encapsulation efficiency of β-cyclodextrin. This study focused on the maximization of β-cyclodextrin production using cyclodextrin glucanotransferase (CGTase) and the evaluation of its encapsulation efficacy to fabricate edible antimicrobial films. Response surface methodology (RSM) was used to optimize CGTase production by Brevibacillus brevis AMI-2 isolated from mangrove sediments. This enzyme was partially purified using a starch adsorption method and entrapped in calcium alginate. Cyclodextrin produced by the immobilized enzyme was then confirmed using high performance thin layer chromatography, and its encapsulation efficiency was investigated. The clove oil/β-cyclodextrin inclusion complexes were prepared using the coprecipitation method, and incorporated into chitosan films, and subjected to antimicrobial testing. Results revealed that β-cyclodextrin was produced as a major product of the enzymatic reaction. In addition, the incorporation of clove oil/β-cyclodextrin inclusion complexes significantly increased the antimicrobial activity of chitosan films against Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Salmonella Typhimurium, Escherichia coli, and Candida albicans. In conclusion, B. brevis AMI-2 is a promising source for CGTase to synthesize β-cyclodextrin with considerable encapsulation efficiency. Further, the obtained results suggest that chitosan films containing clove oils encapsulated in β-cyclodextrin could serve as edible antimicrobial food-packaging materials to combat microbial contamination.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.