국내(國內) 도토리의 이용(利用)을 위하여 그의 성분분석(成分分析)을 실시하였고, 가공(加工)에 장해(障害)가 되고 있는 tannin 성분(成分)의 효소적(酵素的) 가수분해(加水分解)를 시도하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1) 도토리와 상수리에 대한 주요성분(主要成分)을 분석(分析)하였다. 도토리중의 tannin 함량을 $6.5{\sim}7.5%$이었다. 2) 배양액 중에 tannin 가수분해(加水分解) 효소(酵素)를 다량(多量)으로 생산(生産)하는 우수균주(優秀菌株)의 분리(分離)를 시도하여 활성(活性)이 강한 Aspergillus flavus와 Aspergillus sp. AN-11을 부패도토리로부터 얻었다. 3) Aspergillus flavus 및 Aspergillus sp. AN-11의 효소생산(酵素生産)을 위한 최적(最適) 배양조건(培養條件)을 결정(決定)하였다.
감귤과피를 미생물의 발효기질로 이용하기 위하여 우선 미생물이 생산하는 효소로서 감귤과피의 최적 당화조건을 실험한 결과는 다음과 같다. 감귤과피를 용이하게 당화시키는 균주로서 Aspergillus sp. GF 015를 분리 동정하였으며, 그 균주(菌株)의 효소생산(酵素生産)은 밀기울 고체배지에 질소원($NH_4NO_3$)무기염($KH_2PO_4$)을 각각 0.6, 0.05%의 농도로 첨가하여 $27^{\circ}C$에서 3일간 배양하였을 때가 가장 좋았다. 한편 효소(酵素)의 최적반응조건(最的反應條件)은 기질과 조효소액의 비율 15ml (97.5 unit)/g peel, pH 4.0, 반응온도 $45^{\circ}C$, 반응 12시간이 적당하였다. 그 결과 원료감귤과피에 대해 60.2% 환원당을 생성하여 76.3%의 당화율을 나타내었으며 총당에 대한 환원당의 비율이 95%로 상당히 저분자화 되어 있다. 또한 최종당화액중의 주요성분은 glucose, xylose, galacturonic acid였으며, 감귤과피 분해에 관하여는 주효소는 cellulase, pectinase였는데 xylanase 도 약간 관여하였다.
Aspergillus sp.로부터 추출한 glucoamylase를 Sephacryl S-200과 DEAE-Sephacel 이온교환 칼럼을 통과시킨 후, 2개의 Isozyme으로 분리하였다. 분리된 glucoamylase isozyme(GI, GII)의 효소학적특성을 각각 조사하였다. GI 및 GII isozyme의 활성최적 pH 및 온도는 pH4.5 및 $65^{\circ}C$였다. 분리된 효소는 pH 3-7 사이에서 안정했으며, 또한 55$^{\circ}C$ 이하에서 안정하였다. Hg$^{++}$는 효소 황성을 완전히 저해하였으나, 글리세롤은 효소의 안정성을 크게 증가시켰다. 효소반응의 활성화에너지는 GI의 경우 10,62 kcal/mole이었으며, GII의 경우에는 10.23kcal/mole이었다. GI isozyme의 기질에 대한 Km값은, 0.62% (soluble starch), 0.32% (dextrin), 1.03%(glycogen)이었으며, GII isozyme의 경우에는, 0.66%(soluble starch) 0.23%(dextrin), 그리고 0.14% (glycogen)이었다.
우리나라 20개 지역의 경작토, 쓰레기 매립토, 부엽토 및 활성오니토에서 채취한 40개 토양 시료로부터 Poly(butylene succinate-co-butylene adipate) (PBSA)를 분해하는 미생물을 $37^{\circ}C$에서 강화배양과 투명환시험법을 이용하여 PBSA를 분해하는 균주를 선발하였다. 선발한 세균은 16S rDNA 염기서열분석으로 동정한 결과 Streptomyces sp. PBSA-1로 밝혀졌으며 진균은 형태적, 배양적 특징을 통하여 Aspergillus fumigatus PBSA-2와 Aspergillus fumigatus PBSA-3으로 동정되었다. 변형 Sturm test를 이용하여 선발균의 PBSA분해활성을 측정한 결과 $37^{\circ}C$에서 40일 동안 Streptomyces sp. PBSA-1은 PBSA를 83% 분해하였으며, A. fumigatus PBSA-2와 A. fumigatus PBSA-3은 PBSA를 각각 65% 및 75%분해하는 것으로 나타나 이 균주들은 PBSA의 분해에 대하여 매우 높은 활성을 가지는 것으로 평가되었다.
인산가용화균 Aspergillus sp. PS-104를 생물비료화하기 위하여 이 균주의 액침배양 시 mycelial pellet 형성을 억제하는 배양조건(배지 종류, 초기접종량)과 배지 첨가물(점토광물, 계면활성제, PEG 200)의 종류에 대하여 조사하였다. 그 결과 이 균주는 배지 종류를 달리하여 배양했을 때 SDB=YPD>PDB 순으로 pellet 크기가 감소하였다. 또한 이 균주는 $1{\times}10^{3}{\sim}1{\times}10^{7}$ conidia/ml 범위의 초기접종농도에서는 농도가 높을수록 pellet의 크기가 감소하였다. 또한 bentonite를 제외한 점토광물인 zeolite, diatomite, 황토, kaoline과 talc를 0.1% 농도로 배지에 첨가하였을 경우 pellet 크기가 대조군에 비해서 1/6${\sim}$1/4로 감소하였다 계면활성제인 Tween 80과 Triton X-100 및 PEG 200을 0.1% 농도로 첨가하였을 경우 pellet의 크기가 감소하였고, SDS를 첨가한 경우에는 균의 성장이 완전히 저해되었다.
본 연구에서는 동시당화발효공정으로 바이오에탄올을 생산하기 위하여 바이오캡슐 형성을 시도하였다. 다수의 당화곰팡이 균주들과 발효 효모 균주들이 먼저 탐색되었다. Aspergillus sp. BCNU 6200, Penicillium sp. BCNU 6201 및 P. chrysogenum KACC 44363이 ${\alpha}$-amylase와 glucoamylase와 같은 당화 효소를 우수하게 생산하는 균주이었으며, Saccharomyces cerevisiae IFO-M-07이 조사된 균주 중에서 가장 에탄올 생산능이 높았다. 다음으로 pellet 형성 및 바이오 캡슐 형성을 위한 최적 조건을 평가하였다. 모든 조사된 곰팡이 모두 pellet을 형성하였으며, 바이오캡슐의 최적조건은 $28^{\circ}C$, 120 rpm이었다. 최종적으로 형성된 바이오캡슐을 이용하여 동시당화발효를 수행하여, Aspergillus sp. BCNU 6200의 바이오캡슐(Aspergillus sp. BCNU 6200 + S. cerevisiae IFO-M-07)이 10일간 발효시 $30^{\circ}C$, 120 rpm에서 3.9%의 에탄올을 생산함을 확인하였다. 본 실험 결과는 동시 당화발효 공정으로 바이오에탄올을 생산하는데 있어서 바이오캡슐을 활용함에 관한 유용한 정보를 제공하고 있다.
Kim, Dae-Ho;Kim, Seon-Hwa;Kwon, Soon-Wo;Lee, Jong-Kyu;Hong, Seung-Beom
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제24권3호
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pp.334-336
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2014
A new species named Aspergillus cumulatus sp. nov. is described in Aspergillus section Aspergillus (Eurotium state). The type strain (KACC $47316^T$) of this species was isolated from rice straw used in meju fermentations in Korea, and other strains were isolated from the air in a meju fermentation room. The species is characterized by growth at a wide range of water activities and the formation of aerial hyphae on malt extract 60% sucrose agar (ME60S) that resemble a cumulus cloud. Furthermore, A. cumulatus produces yellow ascomata containing small lenticular ascospores (5.1-5.7 ${\mu}m$) with a wide furrow, low equatorial crests, and tuberculate convex surface. The species is phylogenetically distinct from the other reported Aspergillus section Aspergillus species based on multilocus sequence typing using rDNA-ITS, ${\beta}$-tubulin, calmodulin, and RNA polymerase II genes.
In the course of screening for the melanogenesis inhibitors, aspochalasin I was isolated from solid-state culture of Aspergillus sp. Fb020460. Its structure was determined by spectroscopic analysis including mass spectroscopy and NMR analysis. Aspochalasin I potently inhibited melanogenesis in Mel-Ab cells with an $IC_{50}$ value of $22.4{\mu}M$ without cytotoxicity.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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