• KSBB Journal
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• 제20권6호
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• pp.458-463
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• 2005

Polyurethane foam이 충진된 trickle bed reactor에서 통성혐기성 미생물인 Citrobacter amalonaticus Y19을 이용하여 일산화탄소와 물로부터 연속적인 수소생산을 살펴보았다. C. amalonaticus Y19은 설탕을 탄소원으로 할 때 호기적 조건에서 13 g/L까지 성장하였고 혐기조건에서 CO 가스를 주입하였을 때 약 60시간만에 최대 수소 생산 활성을 나타내었다. TBR 반응기에서 유입가스의 CO의 분압이 증가할수록 혹은 기체 체류시간이 감소할수록 수소 생성속도가 증가하였으나 CO의 전환율은 반대로 감소하였다. 그러나 액상의 유속변화는 반응기 운전 결과에 큰 영향을 주지 못했다. 본 실험에서 얻은 최대 수소 생성속도는 기체 체류시간 25분, 유입 CO 압력 0.4 atm에서 16 mmol/L/hr(전환율 33%)이었다. 이 값은 비슷한 반응기에 대해 보고된 Cowger의 결과보다 약 2배 이상 높은 값으로 통성혐기성균주의 고농도 배양과 다공성 충진물의 사용에 의한 높은 기-액 물질 전달 속도가 그 원인으로 추정되었다.

• KSBB Journal
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• 제21권4호
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• pp.286-291
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• 2006

본 연구에서는 적효모 X. dendrorhous KCTC 7704로부터 여러 ${\beta}$-ionone 내성 변이균주를 선별하였다. 야생균 KCTC 7704는 ${\beta}$-ionone 0.021 mM 농도에서 생육이 현저히 저하되었지만, NTG처리 후 ${\beta}$-ionone 0.1 mM 농도에서 선별된 변이균주는 ${\beta}$-ionone 0.15 mM에서도 70% 이상의 상대 생육율을 나타내는 매우 강한 ${\beta}$-ionone 내성을 갖고 있었다. 여러 ${\beta}$-ionone 농도에서 선별한 변이균주들을 $20^{\circ}C$에서 4일간 회분식 발효로 배양하여 그 특성을 조사하였다. 선별된 가장 우수한 변이균주는 야생균주보다 카로티노이드 생성능이 2.3배 향상(즉 $1.2{\mu}g$ of total carotenoids per mg of dry cells)되었으며 유기산과 같은 대사산물은 거의 생성하지 않았다. 여러 탄소원 들에 대한 비교 발효특성 연구 결과 과당이나 자당을 사용했을 때봐 비교하여 포도당 배지에서 최종 균체농도 및 총 카로티노이드 생성량이 많았다. 포도당이 제한되는 연속발효(dilution rate $0.04h^{-1}$) 실험을 통하여 pH의 영향을 조사한 결과 균체농도 및 총 카로티노이드 생성은 pH 4.0 조건하에서 최적인 것을 알 수 있었다.

• KSBB Journal
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• 제24권5호
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• pp.432-438
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• 2009

본 연구는 환경샘플 중 병원균을 진단하기 위한 목적을 가진다. 최소 챔버 칩에서 환경 샘플 중 병원균을 농축하고 mRNA를 증폭하여 효과적이고 간단한 진단방법을 고안하였다. PDMS로 면적 $1.5\;cm{\times}\;1.5\;cm$, 높이 $100\;{\mu}L$의 칩을 제작하여 유리에 부착시켰다. RNase에 의한 진단 오류 또는 실패를 막고자 RNase away 처리를 하고, RNA와 PDMS의 결합을 막기 위해 BSA 처리를 하였다. 수질에 있는 병원균은 매우 적은 농도로 존재하므로 농축의 과정이 필요하다. 농축의 방법에는 여러 가지가 있으나 본 연구에서는 유리 비드를 칩 내에 삽입하고 저농도의 시료를 주입함으로서 고농도로 농축을 하는 방법을 사용하였다. 그러나 부피가 작은 칩 내에서 수행하기에는 내부 압력이 작용하여 문제가 발생하여 $100\;{\mu}m$의 유리 비드를 사용하고 유리비드의 칩 내부 이탈을 방지하기 위하여 댐을 만들어 농축에 가장 적합한 칩의 형태를 잡았다. 시료의 주입속도에 따라 내부 압력이 상승하여 댐의 기능이 상실하여 유리 비드가 이탈하게 되므로 그것을 방지하기 위하여 칩 내에 댐을 강화하여 만들고 내부압력 증가가 방지되는 최적의 댐을 개발하여 시료의 주입 속도 5 mL/min까지 유리 비드의 이탈을 막았다. 유리 비드에서의 RNA 농축은 pH 5에서 효과적이고 pH가 증가할수록 유리 비드와 RNA의 결합이 끊어지는 현상을 보였으므로 시료에 pH 5의 버퍼를 첨가하여 농축을 진행하고 중성의 NASBA 용액을 주입하여 유리비드에서 탈착된 농축된 고농도의 RNA를 증폭하였다. NASBA는 항온 수조에서 온도에 변화 없이 $41^{\circ}C$에서 1시간 30분 동안 진행하며 증폭된 mRNA는 직접 확인하였다. 이 방법은 LOC 기술을 적용하여 저농도의 시료를 효과적으로 측정할 수 있도록 편리한 바이오 칩을 개발함으로써 대용량의 샘플 중 극 저농도의 대장균을 효과적으로 검출할 수 있는 장점을 가지고 있다.

• KSBB Journal
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• 제20권6호
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• pp.431-437
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• 2005

1. 고온 CSTR은 비교적 짧은 start-up 기간과 높은 $H_2$ 수율을 나타내었다. $H_2$ 생산속도와 $H_2$ 수율의 안정화를 근거로 판단컨대 start-up 기간은 30일 이내이었으며, 최고 $H_2$ 수율은 2.4 mol $H_2/mol$ glucose이었다. 2. 비교적 긴 HRT와 침전조를 이용한 biomass의 재순환에도 불구하고, 유입 포도당의 농도가 낮아 biomass 농도는 다른 중온 반응기에서 보고된 것에 비해 낮은 편이었다. 3. 운전 초기에 $CH_4$이 발생하였으나 8일 이후부터는 pH를 1.0 이하로 유지하였더니 14일 이후로는 거의 검출되지 않는 것으로 봐서 메탄생성균이 식종균에 남아 있더라도 반응기 운전조건을 통해 $CH_4$ 발생을 억제할 수 있었다. 4. 식종 미생물과 반응기로부터 취한 시료의 DGGE band 패튼이 다른 것으로 보아 고온 CSTR 조건에서 식종된 미생물 군집의 조성이 변화하였음을 알 수 있었다. 5. DGGE 분석결과 초기 43일간의 운전기간 동안에 관찰된 미생물 군집조성은 동적인 변화를 나타내었다. 약 14일부터는 biogas 조성이 거의 일정하였으나 미생물 군집은 동적 변화를 나타내었다. F. gondwanens와 T. Thermoanaerobacterium과 계통발생학적으로 가장 연관이 있는 개체군들이 운전 21일과 41일째에 각각 우점으로 나타났다. 6. 본 연구에서 식종 슬러지를 열처리하는데 사용한 조건은 메탄생성균을 완전히 제거하는데 불충분하다는 것은 운전 초기에 $CH_4$이 biogas에서 검출되었고, 식종 슬러지와 반응기로부터 취한 시료에서 메탄생성균이 가지는 mcrA 유전자가 PCR로 증폭되었으므로 알 수 있었다. 7. 메탄생성균의 주요 목에 특이적인 primers를 사용하여 PCR을 실시한 결과 식종슬러지에 있는 메탄생성균들은 주로 Methanosarcinales와 Methanomicrobiales 목에 속하였으며, $CH_4$이 발생했던 때의 반응기에 있는 메탄생성균들은 주로 Methanobacteriales 목에 해당되는 것으로 나타났다.

• KSBB Journal
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• 제20권6호
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• pp.425-430
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• 2005

1. $H_2$ 생산속도와 $H_2$ 수율의 안정화를 근거로 판단컨대 start-up 기간은 30일 이내로 나타나 중온 CSTR에 비해 짧은 편이었다. 2. 고온 CSTR의 최고 $H_2$ 수율은 2.4 mol $H_2/mol$ glucose로 나타나 보고 된 중온의 것에 비해 우수한 편에 속하였다. 3. 운전 초기에 $CH_4$이 발생하였으나 14일 이후부터는 pH를 5.0 이하로 유지하면 거의 검출되지 않는 것으로 봐서 메탄생성균이 식종균에 남아 있더라도 반응기 운전 조건을 통해 $CH_4$ 발생을 억제할 수 있었다. 4. 고온 CSTR은 초기 운전 후에 적용한 운전조건의 변화(유입 포도당 농도, pH, 및 온도)에 민감한 것으로 나타났다. 특히 pH 및 온도변화에 대해 $H_2$ 생산속도와 $H_2$ 수율, 포도당 제거율 면에서 반응기 성능의 감소 및 불안정이 나타나, 운전 조건 변화 후에 나타난 고온 CSTR의 성능회복이 쉽지 않음을 알 수 있었다. 5. 문헌에 보고 된 중온 CSTR과는 달리 고온 CSTR는 일정한 조건에서도 불안정 한 성능을 나타내기도 하였다. 6. 불안정한 반응기 성능은 lactate 농도 증가와 더불어 n-butyrate와 acetate 농도 감소를 동반하였다. 생산된 n-butyrate와 acetate의 농도는 lactate의 농도변화와 반대의 경향을 나타내었다. 7. 비교적 긴 HRT와 침전조를 이용한 biomass의 재순환에도 불구하고, 유입 포도당의 농도가 낮아 biomass 농도는 다른 중온 반응기에서 보고된 것에 비해 낮은 편이었다. 8. T. thermosaccharolyticum와 계통발생학적으로 관련된 개체군이 반응기 운전 후 약 40일부터 우점으로 나타나 반응기 성능과 상관없이 그 이후로 계속 우세한 것으로 나타났다.

• 생명과학회지
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• 제22권8호
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• pp.1126-1131
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• 2012

본 연구에서는 각기 다른 형태의 지방산이 ICR mice의 혈중 지질 농도에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 이를 위하여 8주령 수컷 ICR mice를 일반 식이섭취군(C), 10%의 트랜스 불포화 지방산 섭취군(TFA-1), 30% 트랜스 불포화 지방산 섭취군(TFA-2), 50% 트랜스 불포화 지방산 섭취군(TFA-3), 50% 포화 지방산 섭취군(SFA), 불포화 지방산 섭취군(USFA) 으로 나누어 식이 하였다. 혈중 총 콜레스테롤의 수치는 TFA-3 군과 SFA 군의 지질함량이 다른 군에 비하여 높았으며, 중성지방지수 역시 높게 나타났다. 총 콜레스테롤과 중성지방수치를 이용하여 나타낸 LDL 콜레스테롤의 경우에도 50%의 트랜스 지방산을 섭취한 군에서 포화 지방산을 섭취한 군과 유사한 결과가 나타났다. 이에 반해, 10%, 30%의 트랜스 지방산을 섭취한 군에서는 일반식이 섭취군과 비슷한 결과가 나타났다. 이는 많은 양의 트랜스 불포화지방산을 짧은 기간 동안 섭취하더라도 포화지방산을 섭취한 것과 유사한 효과를 나타낸다는 것을 의미한다.

• 생명과학회지
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• 제19권1호
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• pp.34-39
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• 2009

분자량이 1,283 kDa인 알긴산을 0.4 M 유기산을 사용하여 $100^{\circ}C$에서 3시간 반응시켜 가수분해하였다. 유기산에 의하여 가수분해된 알긴산의 분자량은 7.5에서 53.2 kDa이었다. 유기산으로 가수분해된 알긴산을 구성하는 만뉴론 산과 글루론산의 비율은 가수분해하지 않은 알긴산과 비교하여 큰 차이가 없었다. 사용한 유기산 중에서 알긴산을 가수분해하는 가장 효과적인 유기산은 초산이었다. 사용한 초산의 농도 및 반응시간이 증가할수록 가수분해된 알긴산의 분자량은 감소하였다. 본 연구를 통하여 가수분해된 알긴산의 분자량과 초산의 농도 및 반응시간과의 상관관계를 나타내는 관계식을 구하였다. 초산으로 가수분해한 알긴산의 pH를 조절하여 폴리만뉴론산과 폴리글루론산을 분리하였다. 초산과 반응하는 시간이 증가할수록 폴리만뉴론산에 존재하는 만뉴론산의 비율은 증가하였다. 폴리만뉴론산에 존재하는 만뉴론산의 비율은 $100^{\circ}C$에서 0.4 M 초산과 1시간, 3시간 및 5시간 반응하였을 경우에 각각 75%, 90% 및 98%이었다.

• KSBB Journal
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• 제17권4호
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• pp.370-375
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• 2002

새로운 유전자를 클로닝하고 그 발현양상을 결정하는 것은 유전자의 기능을 이해하는데 필수적이다. 인간유전자 12q13의 고해상 물리지도를 작성하면서 이 지역의 D12S359와 D12S1618 사이에 내재하는 것으로 mapping된 stSG 3435 EST의 유전자를 클로닝하고 그 발현양상을 조사하였다. NIBI library를 조사하여 stSG 3435를 포함하는 클론 325E4를 분리하여 순차적 결실 방법으로 클로닝하여 자동염기서열분석으로 염기서열을 결정하였다. 1,331 bp의 염기서열을 가진 이 유전자는 Blast search에 의하면 376 개의 아미노산으로 이루어진 단백질로써 인간의 MYGI과 동일하며 마우스의Gamml, melanocyte proliferation gene 1과 86%의 동질성을 보였다. MYGI은 인간염색체의 12에 내재하며 마우스의 Gamml은 syntenic 부위인 마우스 염색체 15에 내재하므로 마우스의 Gamml의 homolog으로 간주된다. Northern blot analysis 결과 MYG1은 인간의 모든 조직에서 발현되며 정소에서 가장 강한 발현을 보였다. 이 유전자의 세포내 발현을 green fluorescence protein과 융합시켜 발현 귀착지를 confocal 현미경으로 동정한 결과 MYG1 단백질은 핵과 리소좀을 제외한 소기관에서 발현되는 것을 관찰하였다.

• KSBB Journal
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• 제17권1호
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• pp.80-87
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• 2002

유기물 제거뿐만 아니라 안정적으로 질소와 인의 동시 제거를 위한 순환식 생물막 반응기를 제작, 운전하여 최적의 운전 인자를 도출하고, 질소 제거의 텃 번째 단계인 질산화 및 뒤이은 탈질에 관여하는 미생물들의 군집 구조 분석을 수행하였다. 유기물 제거와 질소와 인의 동시 제거를 위한 순환식 생물막 반응기는 143일 동안 운전되었다. 이 결과 $COD_{cr},\;BOD_5$, SS의 경우 각각 88, 88, 97%의 평균 제거효율을 보였다 이 기간 중 질산화율은 약 96% 정도로 유입 ${{NH_4}^{+}}_{-}N$의 대부분이 제거됨을 보였다. 하지만 탈질율은 평균 45% 정도로 나타났다. 반응기로 유입되는 총 인의 경우 약 44%가 제거되었다. 질소제거의 첫 번째 단계인 질산화가 일어나는 호기성 반응조 내 질산화 미생물의 경우 FISH 관찰 결과, 주요 암모니아 산화균 및 아질산 산화균으로는 Nitrosomonas spp.와 Nitrospira sap.가 관찰되었다. 또한 탈질 반응이 일어나는 준혐기성 반응조에서는 Rhodobacter, Rhodovulum, Roseebacter 그리고 Paracoccus 속에 속하는 탈질 미생물들이 전체 미생물의 약 10~20% 정도를 차지하며 분포하였다.

• KSBB Journal
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• 제24권2호
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• pp.163-169
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• 2009

본 연구는 Asp. terreus ATCC 20542 변이주로부터 lovastatin 생합성 유전자 중 polyketide 생합성 유전자 등을 이용한 PCR법으로 Aspergillus sp. 이외의 statin계열 물질 생산균주의 탐색법 구축 및 lovastatin 대량생산을 하고자 하였다. Lovastatin 생합성 유전자 중 가장 중요한 유전자인 polyketide synthase gene와 diketide synthase gene로부터 각각의 primer를 제작하여 PCR을 이용한 lovastatin 생산 균주를 탐색하였다. 선발된 7개의 균주의 형태학상의 특성 및 lovastatin 생산성을 검토한 결과 Aspergillus sp. 이외의 Penicillium sp.으로 추정되는 균주를 재선발하여 SJ-2로 명명하였다. 선발된 SJ-2는 액체배양 및 고체배양을 한 후 추출하여 TLC와 HPLC를 통하여 각각의 lovastatin 생산량을 비교, 검토하였다. 또한, SJ-2에 대두를 이용하여 lovastatin 고생산성을 확인한 결과, 대두-전배양체를 $30^{\circ}C$, 1시간동안 열처리하여 접종하여 본배양 15일째에 가장 높은 lovastatin을 생산할 수 있었다. In vitro assay 결과에서는 HMG-CoA reductase에 대한 저해활성도가 75%로 나타났다. 본 연구는 기존의 lovastatin 탐색법으로 널리 알려져 있는 bioassay법이 아닌 lovastatin 생합성 유전자를 이용하여 PCR을 통한 lovastatin 생산균주의 탐색이 신속하고 효과적인 방법으로 사료되었다.