• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제11권2호
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• pp.140-145
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• 2006

The behaviour of alginate immobilized and soluble watermelon (Citrullus vulgaris) urease in water miscible organic solvents like, acetonitrile, dimethylformamide (DMF), ethanol, methanol, and propanol is described. The organic solvents exhibited a concentration dependent inhibitory effect on both the immobilized and the soluble urease in the presence of urea. Pretreatment of soluble enzyme preparations with organic solvents in the absence of substrate for 10 min at $30^{\circ}C$ led to rapid loss in the activity, while similar pretreatment of immobilized urease with 50% (v/v) of ethanol, propanol, and acetonitrile was ineffective. Time-dependent inactivation of immobilized urease, both in the presence and in the absence of urea, revealed stability for longer duration of time even at very high concentration of organic solvents. The soluble enzyme, on the other hand, was rapidly inactivated even at fairly lower concentrations. The results suggest that the immobilization of watermelon urease in calcium alginate make it suitable for its application in organic media. The observations are discussed.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제20권4호
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• pp.459-469
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• 1992

세균을 고정화시켜 에탄올을 생산하기 위하여 4종류의 Zymomonas mobilis를 사용하였다. 이들 중 glucose와 sucrose로부터의 에탄올생성능이 가장 우수한 것으로 Zymomonas mobilis KCTC 1534를 선별하였다. 선별된 균주의 고정화 특성을 살펴본 결과 발효 최적온도와 pH는 각각 $33^{\circ}C$와 5.0으로 고정화 균체나 유리 균체에 대하여 큰 차이가 없었다. 그러나 최대 발효 가능온도는 유리 균체가 $37^{\circ}C$인데 비하여 alginate, k-carageenan, agar에 고정화했을 때 각각 43, 37, $40^{\circ}C$로서 균체를 고정화할 경우 유리균체에서 보다 높은 온도에서도 발효가 가능함을 확인하였다. Alginate 고정화 균체는 2% alginate 농도에 건조균체량 11.74g/$\ell$가 최적이었따. 고정화 균체의 활성화는 10% glucose 농도의 생산배지에서 20~25시간을 요 하였고 $4^{\circ}C$에 보관할 경우 calcium chloride 2%를 가한 증균배지에서 약 4주간은 전균체량의 90% 이상이, 10주간에는 80% 이상의 균체가 생존하였다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제66권
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• pp.512-518
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• 2023

To address inherent weaknesses such as low mechanical strength and limited enzyme loading capacity in conventional chitosan or alginate beads, an additional step involving the exchange of anionic surfactants with hydroxide ions was employed to prepare porous chitosan hydrogel capsules for enzyme immobilization. Consequently, excellent thermal stability and long-term storage stability were confirmed. Furthermore, coating the porous chitosan hydrogel capsules with polydopamine not only improved mechanical stability but also exhibited remarkable enzyme immobilization efficiency (97.6% for M1-D0.5). Additionally, it was demonstrated that the scope of application for chitosan hydrogel beads, prepared using conventional methods, could be further expanded by introducing an additional step of polydopamine coating. The enzyme immobilization matrix developed in this study can be selectively applied to suit specific purposes and is expected to be utilized as a support for the adsorption or covalent binding of various substances.

• KSBB Journal
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• 제8권4호
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• pp.351-357
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• 1993

펄프 폐수처리를 위한 효과적인 생물학적 처리법 으로서 세 가지 고정화 방법과 자유균체를 이용한 방법을 사용하여 실험하였다. 균체로서는 Phaηe­r rochaete chrysosporium을 이용하였다. 고정화방법 중 Ca-alginate gel을 담체로 샤용한 방법이 가장 우수하였다. 이 방법은 안정성과 처리 효율변에서 좋은 결과를 보였으며, 약 400시간 동안 균체의 커다란 상태변화없이 반응시킬 수 있었다. 다른 고정화 방법들과 자유균체를 이용한 방법들 의 가장 큰 문제점은 생물 반응기 안에서의 공기 c channelling 현상에 의한 산소전달 저항과 균체끼리 의 clogging으로 인한 반응기 내부의 제어가 힘들게 된 것이었다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제20권1호
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• pp.1-9
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• 2008

목 적: 두 경부 암 방사선치료 시 구강 구조물 내에 정확한 자세 재현성을 유지하는 것은 환자에게 편안함을 주는 동시에 최적화된 선량분포를 얻는데 매우 중요하다. 이 연구의 목적은 방사선치료 시 재현성을 유지하고 구강 내부의 공기와 조직계면 사이의 선량을 보정하기 위해 각 환자의 고정 기구를 자체 제작하였으며, 이를 기존의 고정 기구와 비교 분석하는데 그 목적이 있다. 대상 및 방법: 치과 환자의 구강 조형물 제작 시 사용되는 알지네이트(alginate; AROMA FINE DF III normal set, japan)와 퍼티 (putty; aquasil soft putty/regular set, germany)를 이용하여 각 환자의 구강 구조와 동일한 고정 기구를 제작 하였다. 방사선 치료 시 재현성을 평가를 위해 자체 제작한 고정 기구를 이용하여 컴퓨터 단층 촬영 시와 동일한 자세로 5회 Linac-gram을 촬영하고 분석하였다. 자체 제작한 고정 기구의 선량 안정성을 검증하기 위하여 공기, 물, 알지네이트 그리고 퍼티를 삽입할 수 있는 아크릴 팬텀을 제작하였다. 실험은 두 가지 조사면적(3$\times$3 cm, 5$\times$5 cm)에 대해 단일 조사를 통해 이루어졌고 방사선 치료 계획 장비(Pinnacle ver.7.6c, Philips, USA)에 의해 계산된 선량과 EBT 필름을 사용한 측정된 선량을 비교 분석하였다. 결 과: 자체 제작한 고정 기구의 재현성 검증을 위한 조사야 확인 영상 확인 결과 기존의 고정 기구를 사용한 경우에 비해 알지네이트와 퍼티를 이용한 고정 기구는 4배 이상의 우수한 재현성을 보였고, 방사선 치료 시 환자의 불편함을 해소 할 수 있었다. 방사선 치료 계획 장비를 이용한 계산된 계면선량은 공기일 때 3$\times$3 cm, 5$\times$5 cm에서 각각 7.87%, 0.56%로 나타났으며 EBT (international specialty products, USA)필름을 사용한 측정된 계면선량은 36.5%, 11.8%로 EBT 필름을 사용한 측정된 계면선량이 크게 나타났다. 결 론: 두 경부 암 환자의 방사선 치료 시 구강 내 구조물의 자세 재현성을 유지하기 위하여 알지네이트와 퍼티를 이용하여 자체 제작한 고정 기구는 기존의 고정 기구 보다 매우 우수한 재현성을 유지 할 수 있었으며, 소 조사면에 대한 방사선 치료 계획 시 치료 계획 장비의 선량 계산 알고리즘의 한계로 인한 구강 내 계면선량의 감소를 보정해 최적의 선량분포를 얻을 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권8호
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• pp.663-672
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• 2009

본 연구는 조류 Chlorella pyrenoidosa에 의한 Pb 흡착시 고정화 방법이 흡착특성에 미치는 영향에 관한 것으로, 고정화는 Ca-alginate, K-carrageenan, and polyacrylamide를 이용하여 실시하였다. 연구결과, 고정화에 따라 흡착평형 도달시간의 지연이 나타났으며, Pb의 최대 흡착능(mg/g)은 중금속 농도와 pH가 높을수록, 고정체 투입량이 적을수록 높게 나타났다. 고정화 방법별 흡착능은 Ca-alginate로 고정화한 경우 가장 높은 흡착능을 나타낸 반면, 흡착량이 pH에 가장 민감하게 영향을 받았다. Pb 흡착현상은 Freundlich 등온흡착식에 의해 잘 해석되었고, 흡착속도는 2차 모형식을 따르는 것으로 나타났다. FT-IR분석으로 Chlorella pyrenoidosa에 의한 Pb의 생물흡착 메커니즘이 주로 carbo-acid와 amide 그룹에 Pb가 결합되어 일어남을 알 수 있었다. 흡착된 Pb의 탈착은 탈착제 농도가 높을수록 탈착 효율도 높았다. 실험에 사용되어진 여러 탈착제(NTA, HCl, EDTA, $H_2SO_4,\;Na_2CO_3$)중 Ca-alginate과 K-carrageenan로 고정화한 경우 NTA가 가장 높게 나타났으며, polyacrylamide로 고정한 경우 EDTA를 사용한 경우 가장 효과적인 것으로 나타났다. 고정화 방법별 최대 탈착효율은 각각 90.0, 83.0, 80.0% 이었다.

• Environmental Engineering Research
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• 제17권3호
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• pp.133-138
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• 2012

Polyvinyl alcohol/alginate hydrogel beads containing Mg-Al layered double hydroxide (LDH-PVA/alginate beads) were synthesized for phosphate removal. Results showed that blending PVA with the LDH-alginate beads significantly improved their stability in a phosphate solution. The kinetic reaction in LDH-PVA/alginate beads reached equilibrium at 12 hr-post reaction with 99.2% removal. The amount of phosphate removed at equilibrium ($q_e$) was determined to be 0.389 mgP/g. The equilibrium data were described well by the Freundlich isotherm with the distribution coefficient ($K_F$, 0.638) and the constant (n, 0.396). Phosphate removal in LDH-PVA/alginate beads was not sensitive to solution pH. Also, the removal capacity of LDH-PVA/alginate beads ($q_e$, 1.543 mgP/g) was two orders of magnitude greater than that of PVA/alginate beads ($q_e$, 0.016 mgP/g) in column experiments. This study demonstrates that LDH-PVA/alginate beads with a higher chemical stability against phosphate compared to LDH-alginate beads have the potential for phosphate removal as adsorptive media.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제9권3호
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• pp.159-164
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• 1981

부분적 항상성변이주인 Bacillus megaterium (KFCC 10029)가 생산하는 페니실린 아미다제를 예로하여 강화된 $Ca^{++}$-alginate gel에 의한 포괄방법을 이용하는 효소 고정화 방법을 제시하였다. 발효액으로 부터 celite 흡착법에 의해 효소를 분리한 후 alginate의 gellatin용액에 혼합하고 $Ca^{++}$ 용액에서 응고시키고 glutaraldehyde로 처리하여 성형하였다. 이렇게 하여 얻은 고정화효소의 최적 pH 및 온도는 각각 8.0과 6$0^{\circ}C$였다. Km value 와 6-APA 및 페닐초산에 의한 저해 상수는 각각 2.6mM, 7.4mM, 21.2mM이었다. Gel의 증가된 물리적 강도 때문에 반응조 조작중 흡착효소의 유실을 성공적으로 없앨수 있었다. 관형식 반응조에서의 고정화 효소의 반감기는 4$0^{\circ}C$와 3$0^{\circ}C$에서 각각 6일 및 30일이었으며, 이것은 흡착효소와 비교해 볼 때 6-8배의 증가치이다. 결론적으로 alginate gel 포괄방법에 의한 효소고정화 방법에 있어, 본 연구에서 개발된 개량된 방법을 사용함으로써 고정화효소의 물리적 강도 및 안정도를 크게 증가시킬 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제22권6호
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• pp.646-650
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• 1994

Aspergillus terreus NRRL 1960 was immobilized on various alginate gel beads, Celites, and polyurethane foam cubes, and the comparisons were made for the production of itaconic acid according to the types and sizes of each carrier. The levels of itaconic acid produced from Ca- alginate and Sr-alginate were similar, and the addition of bentonite to Ca- and Sr-alginate resulted in an increase of itaconic acid. The addition of 1.67% bentonite and 0.33% starch to Sr-alginate (SABS bead) produced higher level of itaconic acid (11.59 g/1) than other gel beads. A decrease in the size of Celite increased the itaconic acid production, and the smallest size of Celites, R- 634, produced 6.37 g/l of itaconic acid. Among various types of polyurethane foam cubes, HR 08 (2X2X2 cm) produced about 19 g/l of itaconic acid, which was more efficient than other carriers. In a repeated batch culture using immobilized cells on polyurethane foam cubes (HR 08, 2X2X2 cm), the stability of itaconic acid production was maintained up to 4 batches. Also, the possibility of itaconic acid production by continuous culture was shown in a packed-bed reactor.

• KSBB Journal
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• 제14권4호
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• pp.389-395
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• 1999

Bifidobcterium spp. can provide human being with several beneficial physiological. Therefor, there has been a considerable interest in products Bifidobcterium spp. dietary supplements or as starter cultures for probiotic products that may assint in the improvement of health on the human. But indusrial applications have been limited because Bifidobcterium spp. are sensitive to acidic pH due to organic acid produced by themselves and various conditions. The objective of this study was to establish new method for improvement of Bifidobcterium viability by entrapment im calcium alginate beads. We have a plan to select the most suitable polymer through the comparison with acid tolerance oxygen tolerance and theological properties of polymer. Increase of the viable number of Bifidobcterium induced increasing acid tolerance and oxygen tolernce trough the development of entrapment technique. The 4%, 3030mm diameter) sodium alginate beads led to the best survivability under acid condition. Especially, addition of 6% mannitol, 6% glycerol or 6% sorbitol to the sodium alginate helped a beneficial effect on viability against acid, bile salt, hydrogen peroxide and cold strage. The number of viability of entrapeede cells by retreatment was 96 fold higher than non-entrapeed cells after 5 hours of storage under pH 3 acidic condition. These experimental data clearly demonstrate that a whole cell immobilization by entrapment in calcium alginate beads is an important survival mechanism enable to withstand environmental stresses as the acidic condition, hydrogen peroxide toxicity and frozen state.