• Title/Summary/Keyword: Alkaline carboxymethyl cellulase (CMCase)

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호알카리성 Cephalosporium sp. RYM-202의 회분 및 유가배양에 의한 Alkaline Carboxymethyl Cellulase와 Xylanase의 생산 (Production of Alkaline Carboxymethyl Cellulase and Xylanase by Batch and Fed-batch Cultures of Alkalophilic Cephalosporium sp. RYM-202)

  • 강명규;김도영;이영하
    • 한국균학회지
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    • 제25권2호통권81호
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    • pp.91-100
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    • 1997
  • 회분배양과 유가배양을 이용하여 호알칼리성 Cephalosporium sp. RYM-202로부터 alkaline carboxymethyl cellulase (CMCase)와 Xylanase의 생산을 위한 배양조건에 대하여 조사하였다. 조사한 탄소기질 중에서 밀기울이 두 효소의 생산에 가장 효율적이었다. 또한 CMCase는 carboxymethyl cellulose (CMC)를 탄소기질로 첨가한 배양액에서, 반면에 xylanase의 경우에는 xylan을 기질로 하였을 때 높은 생산량을 나타냄으로서 유도기질 특이성을 보였는 바, 이 결과는 Cephalosporium sp. RYM-202에서의 CMCaee와 xylanase의 생합성이 효소 유도 수준에서 독립적으로 조절됨을 시사해 준다. 조사된 질소원 중에서는 무기질소원인 $NaNO_3$가 효소생산에 효과적이었으며, 이들 효소의 최대 생산을 위한 배양온도와 pH는 각각 $20^{\circ}C$와 9.0인 것으로 나타났다. 한편, 발효조에서의 회분배양을 통한 효소생산의 경우, 밀기울의 농도를 5%까지 증가시킴에 따라 효소생산량은 증가되었으나 catabolite repression에 의해 효소생산의 지연과 생산력의 감소를 초래하였다. 이러한 문제점은 탄소원의 간헐적 공급에 의한 유가배양을 통해서 어느 정도 해결될 수 있는 것으로 나타났으며, 밀기울의 최종농도가 5% 되게 공급된 유가배양 시 CMCase와 xylanase의 최대 효소생산량은 각각 0.39 및 9.2 units/ml 이었으며, 이는 같은 농도의 밀기울을 함유하는 회분배양 시 획득된 효소활성에 비해 각각 1.22배와 1.36배 증가된 것이다.

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Preparation and Characteristics of Alkaline -active Cellulases from Coprinaceae

  • Lee, Jung-Kyung;Eom, Tae-Jin
    • 펄프종이기술
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    • 제31권3호
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    • pp.68-76
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    • 1999
  • Coprinus cinereus 2249 producing alkaline-active cellulase was screened from 29 species of Corpinaceae and constitutively produced alkaline carboxymethyl cellulase (CMCase) and filter paper cellulase (Fpase). When cultivated at pH 9.0, 25$^{\circ}C$ and 5 days, copnnus cinereus 2249 produced higher alkaline activity on 0.5% CMC, 2% wheat bran as carbon source and 0.5% peptone, 0.05% yeast extract as nitrongen source compared with other culture conditions. The level of cellulase production was higher in the presence of wheat bran than in the presence of CMC. The optimum temperature and pH for alkaline -active cellulase activity weas 50$^{\circ}C$ and 9, 0, respectively.

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RECYCLING OF WASTEPAPER WITH ALKALINE ENZYME FROM COPRINACEAE SP.

  • Eom, Tae-Jin;Lee, Jung-Myoung
    • 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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    • 한국펄프종이공학회 1999년도 Pre-symposium of the 10th ISWPC Recent Advances in Paper Science and Technology
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    • pp.291-295
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    • 1999
  • Coprinus cinereus 2249 that is a kind of basidiomycetes constitutively produced alkaline carboxymethyl cellulase (CMCase), filter paper cellulase (FPase) and xylanase. Crude enzymes prepared with optimal conditions showed higher FPase activity than CMCase activity. The FPase was most active at pH 9 at 50$^{\circ}C$. When applied on deinking of the old newsprint (ONP), it increases the freeness and brightness due to effect of hydrolysis at 0.1% enzyme concentration. Also, The physical properties of deinked pulp were improved.

호알칼리성 Cephalosporium sp. RYM-202가 생산하는 carboxymethyl cellulase의 부분정제 및 특성 (Partial Purification and Some Properties of Carboxymethyl Cellulases from Alkalophilic Cephalosporium sp. RYM-202)

  • 강명규;박희문;이영하;김윤석;김여경
    • 한국균학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.301-309
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    • 1993
  • 토양으로부터 cellulase compoenets를 생성할 수 있는 호알칼리성균 Cephalosporium sp. RYM-202를 분리하였다. 이 균의 생장을 위한 배지의 최적 pH는 9.0이었으며, pH 9.5-10.0의 배지에서 최대의 효소생산이 일어났다. Cephalosporium sp. RYM-202의 배양 여액으로부터 DEAE-Sephadex A-50 이온교환 크로마토그라피와 Sephadex G-150 gel filtration 크로마토그라피에 의해 부분정제된 세개의 CMCases(P-I-1, P-I-II 및 P-II-I)를 획득하였다. 효소활성을 위한 최적 pH는 P-I-I이 7.5, P-I-II는 8.0-9.5, P-II-I은 7.5-10.0이었으며, 모두 4.5-12.0의 pH 범위에서 안정한 것으로 나타났다. 세 CMCases 활성의 최적온도는 $40-60^{\circ}C$ 범위이었으나, P-I-I 및 P-II-I의 경우에는 $20^{\circ}C$에서도 최고활성의 50% 이상을 유지하였다. 또한 이 CMCases는 세제조성물로 사용되고 있는 여러가지 계면활성제, 착화합물 및 단백질가수분해효소에 대하여 안정성이 높은 특징을 보였다.

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호알칼리성 섬유소분해세균 Pseudomonas sp.의 분리 및 특성 (Isolation and Characterization of an Alkalophilic Cellulolytic Bacterium Pseudomonas sp.)

  • 임상호;윤민호;최우영
    • 농업과학연구
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    • 제25권1호
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    • pp.124-130
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    • 1998
  • 알칼리성 cellulase를 분비하는 세균을 토양으로 부터 분리하고 그 중 알칼리 환경하에서 생육이 양호하며 CMCase 생성능이 우수한 균주 AC-711를 선발하였다. AC-711 균주의 형태적, 배양적 및 생리학적 특성을 조사한 결과 호알칼리성 Pseudomonas속의 균주로 동정되었으나 염색체 DNA의 G+C함량이 54.43 mol%로서 Pseudomonas속보다 다소 낮은 값이었으며, 세포벽 지방산의 주성분은 15:0 anteiso 및 17:0 anteiso이었다. AC-711 균주의 생육은 $25{\sim}37^{\circ}C$, pH 9.5~10.5에서 좋았으며 효소생산을 위한 최적 조건은 $30^{\circ}C$, pH 10.3 이었다. 또한 효소생산을 위한 배지조성은 $KH_2PO_4$ 0.1%, $CoCl_2$ 0.02%, Tween 80 0.02%, $Na_2CO_3$ 0.5%에 탄소원으로서 CMC 1%, 질소원으로서 yeast extract 0.8%를 사용하였을 때가 가장 좋았다. CMCase의 생산은 3일 배양후 가장 높았으며, 생성된 효소는 filter paer와 avicel과 같은 결정성 섬유소보다는 수용성 섬유소인 CMC에 대한 분해 활성이 현저히 높아서 세제 첨가제로서의 이용 가능성이 주목되었다.

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Pseudomonas sp. JH1014의 섬유소분해 활성 특성 (Characterization of Cellulolytic Activity from Pseudomonas sp. JH1014)

  • 허희연;정유진;신은선;권은주;김유정;김정호;김훈
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제48권4호
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    • pp.322-325
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    • 2005
  • Pseudomonas sp. JH1014는 세제 첨가용으로 사용 가능한 알칼리성 단백질 분해효소를 생산하는 균주로 하천수에서 분리되었다. 이 균주는 LB 배지에서는 CMCase를 생산하지 않았으나, 배지에 기질인 carboxymethyl cellulose를 첨가하면 분해효소인 CMCase의 생산이 유도되었으며, CMC 첨가에 따른 증식 양상의 변화는 없었다. CMC를 첨가한 배지로 $37^{\circ}C$에서 진탕배양 하였을 때 균의 증식은 $9{\sim}12$시간 후에 최대에 도달하였으며, 생산된 효소의 활성은 21시간 후에 최대에 도달하였다. 조효소액의 CMCase 활성 최적 pH는 6.0, 최적 온도는 $55^{\circ}C$였으며, $70^{\circ}C$에서 10분 동안 열처리한 후의 잔존활성은 70%였다. 부분 정제된 효소를 SDS-PAGE 후 활성염색한 결과 분자량이 54와 30 kDa인 두 개의 활성띠가 관찰되어, Pseudomonas sp. JH1014는 적어도 두 종류의 CMCase를 생산하는 것으로 보인다.

Effect of Feeding Chemically Treated Mustard (Brassica campestris) Straw on Rumen Fibre Degrading Enzymes in Sheep

  • Vaithiyanathan, S.;Raghuvanshi, S.K.S.;Mishra, A.S.;Tripathi, M.K.;Misra, A.K.;Prasad, R.;Jakhmola, R.C.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제16권11호
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    • pp.1610-1613
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    • 2003
  • The aim of the experiment was to study the changes in the activities of various rumen fibre degrading enzymes due to the feeding of chemically treated mustard (Brassica campestris) straw in sheep. Mustard straw (MS) (<5 cm particle size) was treated either with urea (4% (w/w), or with 2% sodium hydroxide (NaOH), or with alkaline hydrogen peroxide (2% NaOH and 1.5% hydrogen peroxide ($H_2O_2$)) and/or supplemented with 2% (w/w) urea. Seven maintenance type rations were prepared using MS (70 parts) with molasses (5 parts) and concentrate (25 parts). They were untreated MS (CMS), urea treated MS (UMS), urea supplemented MS (MSUS), alkali treated MS (AMS), alkali treated and urea supplemented MS (AMS-US), alkali $H_2O_2$ treated MS (AHMS) and alkali $H_2O_2$ treated and urea supplemented MS (AHMS-US). They were then compressed into a complete feed block with the help of block making machine. Forty two male hoggets of Malpura breed sheep were equally distributed into each treatment group and (were) offered feed and water ad libitum. At the end of 21 days of feeding trial, rumen liquor was collected through stomach tube from three animals in each group at 0 h, 4 h, 8 h, 12 h of post feeding. Results showed that the level of enzyme varied from 8.52 to 11.12, 40.85 to 50.37, 3.22 to 3.78, 2.09 to 2.77 and 31.44 to 44.24 units/100 ml SRL respectively for carboxymethyl cellulase (CMCase), $\alpha$-amylase, microcrystalline cellulase (MCCase), filter paper (FP) degrading enzyme and $\alpha$-glucosidase. Processing of MS affected the enzyme activities, in a way, that NaOH and AHP treatment significantly reduced CMCase and FP degrading enzyme. The effect of urea treatment showed an increase in the activity of MCCase and $\alpha$-glucosidase. But the supplementation of urea increased the activity of CMCase, FP degrading enzyme and $\alpha$-glucosidase. The CMCase, $\alpha$-amylase, $\alpha$-glucosidase activities were highest at 4hr whereas MCCase and FP degrading enzyme had maximum activities at 12 h post feeding Results suggested that MS might need longer time in the rumen for its effective degradation.

Pseudomonas sp. AC-711이 생산하는 알칼리성 Cellulase의 부분정제 및 효소적 성질 (Partial purification and Properties of Alkaline Cellulase from Pseudomonas sp. AC-711)

  • 윤민호;임상호;최우영
    • 농업과학연구
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    • 제25권1호
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    • pp.131-137
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    • 1998
  • 토양으로부터 분리한 호알칼리성 세균 Pseudomonas sp. AC-711 균주의 배양여액으로 부터 황산암모늄 침전, DEAE-Sephadex A50 이온교환 크로마토그래피 및 Sephadex G-150 겔 여과의 과정을 거쳐 비활성이 9.4배 향상된 정제효소를 얻었다. 정제효소를 전기이동법으로 확인한 결과 미량의 타효소 성분이 혼재되어 있는 부분정제 효소임을 확인하였으며, 주성분의 분자량은 46,000이었다. 정제효소의 CMC에 대한 Km값은 $15.4mg\;mL^{-1}$ 이었으며, Vmax 값은 $4.17{\mu}moles\;mL^{-1}\;min^{-1}$이었다. 정제 효소의 열 및 안정성의 범위는 $60^{\circ}C$ 이하, pH 4.0~11.0 이었으며 작용최적 온도는 $60^{\circ}C$, 최적 pH는 8.0이었다. 정제효소의 CMCase 활성도는 0.05%의 ${\alpha}$-Olefin sulfonate, Linear alkylbenzene sulfonate, Sodium doecylsulfate, hexadecyltrimethylammonium bromide 및 Tween 80등의 계면활성제에 영향을 받지 않았으며, $Ca^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Co^{2+}$등에 의하여 부활되는 반면에 $Hg^{2+}$ and $Zn^{2+}$등은 효소활성을 저해하였다. 또한 정제효소는 결정형 섬유소보다 CMC에 대한 활성이 높았고, 낮은 수준의 xylan및 pNPG에 대한 분해력을 가지고 있으며, pectin과 inulin에는 작용하지 못하였다.

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