• 제목/요약/키워드: Biochemical Component

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Comparison of 12 Isoflavone Profiles of Soybean (Glycine max (L.) Merrill) Seed Sprouts from Three Different Countries

  • Park, Soo-Yun;Kim, Jae Kwang;Kim, Eun-Hye;Kim, Seung-Hyun;Prabakaran, Mayakrishnan;Chung, Ill-Min
    • 한국작물학회지
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    • 제63권4호
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    • pp.360-377
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    • 2018
  • The levels of 12 isoflavones were measured in soybean (Glycine max (L.) Merrill) sprouts of 68 genetic varieties from three countries (China, Japan, and Korea). The isoflavone profile differences were analyzed using data mining methods. A principal component analysis (PCA) revealed that the CSRV021 variety was separated from the others by the first two principal components. This variety appears to be most suited for functional food production due to its high isoflavone levels. Partial least squares discriminant analysis (PLS-DA) and orthogonal projections to latent structures discriminant analysis (OPLS-DA) showed that there are meaningful isoflavone compositional differences in samples that have different countries of origin. Hierarchical clustering analysis (HCA) of these phytochemicals resulted in clusters derived from closely related biochemical pathways. These results indicate the usefulness of metabolite profiling combined with chemometrics as a tool for assessing the quality of foods and identifying metabolic links in biological systems.

Influence of Microbial Activity on the Long-Term Alteration of Compacted Bentonite/Metal Chip Blocks

  • Lee, Seung Yeop;Lee, Jae-Kwang;Kwon, Jang-Soon
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.469-477
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    • 2021
  • Safe storage of spent nuclear fuel in deep underground repositories necessitates an understanding of the long-term alteration of metal canisters and buffer materials. A small-scale laboratory alteration test was performed on metal (Cu or Fe) chips embedded in compacted bentonite blocks placed in anaerobic water for 1 year. Lactate, sulfate, and bacteria were separately added to the water to promote biochemical reactions in the system. The bentonite blocks immersed in the water were dismantled after 1 year, showing that their alteration was insignificant. However, the Cu chip exhibited some microscopic etch pits on its surface, wherein a slight sulfur component was detected. Overall, the Fe chip was more corroded than the Cu chip under the same conditions. The secondary phase of the Fe chip was locally found as carbonate materials, such as siderite (FeCO3) and calcite ((Ca, Fe)CO3). These secondary products can imply that the local carbonate occurrence on the Fe chip may be initiated and developed by an evolution (alteration) of bentonite and a diffusive provision of biogenic CO2 gas. These laboratory scale results suggest that the actual long-term alteration of metal canisters/bentonite blocks in the engineered barrier could be possible by microbial activities.

통계분석을 이용한 영산강·섬진강수계 주요 유입지천의 수질 특성 (Water Quality Characteristics of the Major Tributaries in Yeongsan and Sumjin River Basin using Statistical Analysis)

  • 박진환;정재운;김대영;김갑순;한성욱;김현욱;임병진
    • 환경영향평가
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    • 제22권2호
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    • pp.171-181
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    • 2013
  • In this study, we report the water quality characteristics of pollutants for 4 major tributaries in the Yeongsan and Sumjin river basins using statistical analysis, such as regression equation and factor analysis. The flow rate and water qualtiy data collected from 4 sampling sites(Hwangryoung A, Jiseok A, Chooryeong A, Osu A) in the Yeonsan and Sumjin river basin during the past 3 years were analyzed for 11 parameters(flow rate, dissolved oxgen, pH, water temperature, electric conductivity, biochemical oxygen demand, chemical oxygen deman, total organic carbon, total nitorgen, total phosphorus, suspended solid). The results showed that the concentrations of BOD, COD, TOC, T-N, T-P in Hwangryoung A(HW) and Jiseok A(JS) of the Yeongsan river basin were decreased as the flow rate was increased. This means that rather than nonpoint soources, point sources affect water quality. In the cases of Chooryeong A(CR) and Osu A(OS) in the Sumjin river basin, howerever, nonpoint sources than point sources are an important factor that affects the water quality. Also, the factor analysis technique was employed to analyze principal component influencing on water quality. The results revealed that the first principal component in HW was correlated with EC, DO, T-N, water temperature. This "nitrogen influx according to seasonal pattern" factor may be interpreted. In JS, the first principal component was correlated with BOD, COD, TOC and is likely to represent "organic matter" processes. In CR and OS, BOD, COD, TOC, SS and T-P were significantly correlated and is considered as representing "Organic matter and adsorption of phosphorus on sediments influx". This study is expected to contribute to the effective pollution control/management of the surfac waters in the study sites.

말백합, Meretrix petechialis의 생식소 발달단계에 따른 일부 조직의 생화학적 성분 변화 (Changes in Biochemical Components of Several Tissues of the Hard Clam, Meretrix petechialis, in Relation to Gonad Developmental Phases)

  • 김용민;박관하;정의영;김종배;이창훈
    • 한국패류학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.125-134
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    • 2006
  • 2002년 1월부터 12월까지 말백합 (Meretrix petechialis)을 대상으로 조직학적 관찰에 의해 생식주기를 조사하였고, 생화학적 분석방법에 의해 폐각근 조직과 내장낭 조직의 생화학적 성분 변화를 조사하였다. 본 종의 생식주기는 초기활성기 (1-3월), 후기활성기 (2-5월), 완숙기 (4-8월), 부분산란기 (7-8월) 그리고 퇴화 및 비활성기 (9-2월)로 연속적인 5단계로 구분할 수 있었다. 총단백질 함량은 내장낭에서 폐각근보다 약 2 배 정도 높게 나타났다. ANOVA test 결과, 총단백질 함량의 월별 변화는 폐각근에서 유의한 차이가 없었고 (p = 0.071), 내장낭에서는 유의한 차이를 보였다 (p < 0.001). 내장낭 내 단백질 함량은 초기활성기 (1-3월), 후기활성기 (3-5월), 및 완숙기에 높았고, 7월에 가장 낮았다. 글리코겐 함량은 내장낭보다 폐각근에서 더 높았다. 글리코겐 함량의 월변화는 폐각근 (F = 237.2, p < 0.001) 과 내장낭 (F = 64.04, p < 0.001) 모두에서 유의성을 나타내었다. 글리코겐 함량은 폐각근의 경우, 완숙기인 4 월에 최대치에 이른 후, 부분산란기 및 퇴화기인 6-9월까지 서서히 감소하였다. 그리고 내장낭의 경우는 초기활성기까지는 비교적 낮은 값을 보인 후, 후기활성기인 5월에 가장 높았다. RNA 함량은 폐각근보다 내장낭에서 더 높게 나타났다. RNA 함량의 월별 변화는 폐각근 (F = 195.2, p < 0.001) 과 내장낭 (F = 78.85, p < 0.001) 모두에서 유의성을 나타내었다. RNA 함량은 폐각근의 경우, 초기활성기인 1-2월에 높았고, 후기활성기인 3-4월에 극감하였으며, 완숙기인 5월에 약간 증가된 후 6-7월에 다시 감소하였다. 그리고 내장낭의 경우는 완숙기인 5월에 가장 높았고, 부분산란기인 6-7월에 급격히 그 값이 감소하였다. 총단백질 함량의 경우 폐각근과 내장낭 사이에 통계적으로 유의한 양의 상관관계가 나타났다 (r = 0.715, p = 0.020). 글리코겐의 경우에는 양의 상관관계가 있는 것처럼 나타났으나 (r = 0.216), 통계적으로 유의한 수준은 아니었다 (p = 0.550). RNA의 경우 음의 상관관계가 나타났으나(r = -0.233), 이 또한 통계적으로 유의한 수준은 아니었다 (p = 0.518). 전반적으로 볼 때, 가리비류와 같이 생식소, 소화맹낭, 중장선이 부위별로 구분이 된 이매패류와 달리 백합은 위 3가지 부분이 명확하게 구분되지 않아 내장낭으로 분석하여 특정시기(월)에 국한되어 폐각근과 내장낭의 생화학적 함량변화가 역상관관계를 나타내는 현상을 보였다. 특히, 폐각근과 내장낭내 총 RNA 함량 변화 양상은 총단백질 함량 변화 양상과 유사한 경향을 보여 RNA 함량 증가시 단백질 함량의 증가가 일어나고 있음을 알 수 있었다.

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Cloning and Characterization of Monofunctional Catalase from Photosynthetic Bacterium Rhodospirillum rubrum S1

  • Lee, Dong-Heon;Oh, Duck-Chul;Oh, You-Sung;Malinverni, Juliana C.;Kukor, Jerome J.;Kahng, Hyung-Yeel
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제17권9호
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    • pp.1460-1468
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    • 2007
  • In this study, an approx. 2.5-kb gene fragment including the catalase gene from Rhodospirillum rubrum S1 was cloned and characterized. The determination of the complete nucleotide sequence revealed that the cloned DNA fragment was organized into three open reading frames, designated as ORF1, catalase, and ORF3 in that order. The catalase gene consisted of 1,455 nucleotides and 484 amino acids, including the initiation and stop codons, and was located 326 bp upstream in the opposite direction of ORF1. The catalase was overproduced in Escherichia coli UM255, a catalase-deficient mutant, and then purified for the biochemical characterization of the enzyme. The purified catalase had an estimated molecular mass of 189 kDa, consisting of four identical subunits of 61 kDa. The enzyme exhibited activity over a broad pH range from pH 5.0 to pH 11.0 and temperature range from $20^{\circ}C$ to $60^{\circ}C$C. The catalase activity was inhibited by 3-amino-1,2,4-triazole, cyanide, azide, and hydroxylamine. The enzyme's $K_m$ value and $V_{max}$ of the catalase for $H_2O_2$ were 21.8 mM and 39,960 U/mg, respectively. Spectrophotometric analysis revealed that the ratio of $A_{406}$ to $A_{280}$ for the catalase was 0.97, indicating the presence of a ferric component. The absorption spectrum of catalase-4 exhibited a Soret band at 406 nm, which is typical of a heme-containing catalase. Treatment of the enzyme with dithionite did not alter the spectral shape and revealed no peroxidase activity. The combined results of the gene sequence and biochemical characterization proved that the catalase cloned from strain S1 in this study was a typical monofunctional catalase, which differed from the other types of catalases found in strain S1.

팔당호와 팔당호 상류의 난분해성 유기물질 유출 특성 분석 및 상관성 분석 (Analysis of Non-Biodegradable Organic Matter Leakage Characteristics and Correlation Analysis in Paldang Lake and its Upper Reaches)

  • 강채원;길경익
    • 한국습지학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.221-229
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    • 2023
  • 수도권에 일 약 8백만톤의 물을 취수하여 공급하는 팔당호는 수질보전정책 시행으로 BOD(Biochemical Oxygen Demand)1.1mg/L를 달성하였으나 난분해성 물질을 포함하는 COD(Chemical Oxygen Demand) 항목은 점점 증가하는 양상을 보였다. 난분해성 유기물질의 상수원 유입은 잠재적인 BOD의 증가, 수돗물의 냄새와 맛 유발, THM(Trihalomethane) 발생 증가, 조류 증식을 일으키며 유해 난분해성 미량오염물질이 잔류할 경우 수생 환경에서 내분비 교란과 항생제 내성과 같은 현상을 유발한다. 본 연구에서는 팔당호의 난분해성 유기물질 관리를 위해 팔당호와 팔당호 상류의 점 오염원과 비점오염원의 난분해성 유기물질 유출 농도를 파악하기 위한 모니터링을 실시하였다. 지역별 난분해성 유기물질 유출 농도를 비교하고 하수처리장에서의 제거율을 파악하였다. 또한 피어슨 상관성 분석 기법을 사용해 유기물질 지표와 선행건기일수, 선·선행건기일수간 상관성 분석을 실시하였다. 하천과 팔당호의 난분해성 유기물질 농도는 유사한 양상을 보였다. 하수처리장 유출수는 하천과 팔당호보다는 높은 농도를 보였으며, 유입수와 유출수 농도의 비교 결과 하수처리장에서 난분해성 유기물질 제거율은 65.73%였다. 난분해성 유기물질 유출 농도와 선행건기일수, 선·선행건기일수 사이에서는 유의미한 상관성이 나타나지 않았다. 이는 데이터 부족으로 판단되며 장기적인 모니터링으로 데이터 축적이 필요하다 사료된다.

고단백 대두 품종 육성을 위한 종실의 생화학적 특성에 관한 연구 -단백질의 축적과 전기영동 유형을 중심으로 (Studies on the Biochemical Features of Soybean Seeds for Higher Protein Variety -With Emphasis on Accumulation during Maturation and Electrophoretic Patterns of Proteins-)

  • 이종석
    • 한국작물학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.135-166
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    • 1977
  • 본 실험은 대두 단백질의 생화학적 특성을 품종면에서 밝혀 고단백 대두 품종 육성을 위한 기초를 보강코저 실시하였다. 광범위한 재래종을 포함한 우리나라 품종 46, 일본 품종 9, 미국계 품종 31등 도합 86품종을 동일조건에서 재배하여 종실의 단백질, 지방, 탄수화물, 회분 함량 및 아미노산 조성의 품종간 변이, 그들 성분 함량간의 상호관계, acrylamide gel 전기영동법에 의한 종실 단백질 구성분 조합의 품종적 특성 그리고 그들과 단백질함량 및 기타 성분함량과의 상호관계를 분석 추구하였고, 고단백 품종 서해 20호, 저단백 품종 Shelby 및 중간형 광교의 종실성숙중 단백질 및 지방의 축적, 단백질구성분들의 소장을 종실 발달과정과 관계하여 그 품종간 차이를 밝히고저 하였다. 1. 공시 86품종의 종실 성분함량은 단백질 34.4(Capital)~50.6%(서해 20호), 지방 15.0(소립종)~27.9% (Capital), 탄수화물26.1(서해 20호)~35.7% (수계 6001), 회분 4.8(Comet)~6.6%(금강소립)이었다. 2. 단백질함량은 지방함량 및 탄수화물함량과 각각 -0.73$^{**}$ 및 -0.62$^{**}$ 고도의 부상관이 있었다. 공시 전품종중 단백질 및 지방함량이 모두 평균치이상인 품종은 13품종에 불과하였으며, 두 성분 모두 평균함량+표준편차 이상의 고단백 고지방인 품종과 평균함량+표준편차 이상의 고단백이면서 평균 지방함량을 갖고 있는 품종은 없었다. 3. 단백질함량 50.6~40.0% 범위에 있는 12품종에 대한 단백질의 필수아미노산 함유율은 32.82(Hill)~36.63%(부석)이었고 제한 아미노산인 함황 아미노산 함유율은 2.09(쥐눈콩)~2.73%(봉의)의 변이를 보였으며, 봉의와 서해 20호는 고단백이며 함황 아미노산 함량도 높았다. valine과 leucine 및 aspartic acid, glycine과 glutamic acid, leucine과 aspartic acid 간에는 고도의 정상관, glycine과 serine, valine과 phenylalanine, threonine과 proline, phenylalanine과 arginine, methionine과 glutamic acid, histidine과 lysine 간에는 유의 정상관, 그리고 isoleucine과 lysine 간에는 유의한 부상관이 있었다. 4. lysine 함량은 단백질 함량과 정산곤, isoleucine 함량은 단빅질 함량과 부상관을 보였으며, alanine, valine, leucine 함량은 지방함량과 각각 유의한 정산관을 보였다. 5. 대두 단백질은 7.5% acrylamide gel 전기영동에 의해 품종에 따라 12~16개의 구성분으로 분리되었으며, 이들중 주구성분들은 상대이동도가 0.06(a), 0.14(b). 0.24(d) 이었고, 구성분 b의 함량이 품종간에 가장 변이가 컸으며, 구성분 b는 그밖의 주요 구성분들의 함량과 부의 상관이 있었고, 구성분 a는 단백질 함량과 정상관이 있었다. 6. 종실단백질 구성분들의 조합 특성 면에서 공시 86품종은 11개 유형군으로 분류되었으며, 우리나라와 일본품종은 미국품종에 비해 단백질구성분 조성이 훨씬 다양하였다. 7. 이동도가 매우 빠른 단백질 구성분 o(Rm 0.77) p(Rm 0.81)를 모두 갖고 있는 품종은 3품종, 모두 갖고 있지 않은 품종은 1품종이었고, 나머지 82품종은 o나 p중 한 구성분을 갖고 있었으며 그 분포율은 30 : 65 이었는데 미국계 품종은 우리나라 품종에 비해 구성분 o를 간고 있는 비율이 현저히 적었다. 8. 대두 종실은 개화후 22일까지 완만히, 그 이후 20~30일간 급속히 직선적으로, 그후 5~15일간 서서히 건물중이 증가되어 최고에 달하고, 개화후 12일부터 27일까지 단백질함량은 급격히 감소되는 반면 지방함량은 급격히 증가되고 그 이후부터 개화후 40~47일까지는 단백질과 지방함량 모두 서서히 증가된후 성숙기까지 큰 변이가 없었다. 9. 고단백 품종 서해 20호는 광교 및 Shelly에 비해 전 성숙기간에 대한 비율로 보아 성숙 초기의 단백질함량 감소기간이 짧고 감소율도 적었으며, 그 후 단백질함량 증가기간이 길고 증가율도 큰 특성을 보였으나, 지방 축적은 일찍 정지되었다. 저단백 고지방 품종 Shelly는 서해 20호 및 광교에 비해 전 성숙기간에 대한 단백질함량 감소기간이 길고 증가기간은 짧았으며, 지방함량의 완만한 증가기간이 상대적으로 특히 길었다. 11. 대두 종실의 성숙중 단백질 구성분 변화 정도은 품종간차가 뚜렷하였고, 완숙 종실의 단백질 구성분들이 모두 출현하는 시기는 종실의 단백질함량의 감소가 끝난 시기와 대체로 일치되었으며, 완숙종실에서 나타나지 않는 상대이동도가 가장 작은 (Rm 0.03) 단백질이 개화후 17일까지 존재하였으나 그 이후에는 없었다. 12. 고단백 품종 서해 20호는 광교 및 Shelby에 비해 단백질 구성분 a의 조성비율이 성숙 초기에서부터 계속 높았고 개화후 47일까지 계속 증가되었으나, 광교의 Shelby에서는 구성분 a의 조성비율이 개화후 27일경 이후 거의 변화되지 않았다. 13. 단백질 구성분 b의 조성비율은 개화후 17일~42일 간에 계속적으로 증가되었는데, 고단백 품종서해 20호는 광교 및 Sheby에 비해 동기간에 그 증가율이 낮았다.

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돼지 난포내 세포 및 난포액 구성분의 단백질상 분석 (Analysis of Protein Patterns of Cellular and Fluidal Components in the Porcine Follicular Contents)

  • 변태호;이중한;박성은;이상호
    • 한국가축번식학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.289-299
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    • 1993
  • 돼지 난포내의 각 구성분들에 대해 10% SDS-PAGE와 IEF를 이용한 이차원 전기영동을 실시하여 세포 및 난포액 구성분의 구조단백질상을 분석하였다. 난자-난구세포 복합체를 호르몬과 15%의 FCS가 포함된 M16 배양액으로 39$^{\circ}C$, 5% CO2 상태에서 35시간 동안 체외배양하였다. 배양 전후의 난자, 투명대 및 난구세포와 난포 크기별로 회수된 난포액들을 각각 분리 회수하여 구조단백질상을 분석하였으며, Silver 염색과 CBB 염색으로 분석이 가능한 각 구성분의 적정 시료량을 조사하였다. 한편 난포 구성분들에 있어서 난자는 분자량이 25와 114kd, 난구세포는 20, 33, 58, 78 및 112kd, 투명대는 65kd, 그리고 난포액은 18, 76, 92, 152 및 187kd 단백질을 세포특이단백질로 가지고 있음이 확인되었다. 특히 난자의 경우 성숙에 따라 구조단백질상의 변화가 확인된 반면, 난구세포에서는 차이가 없었다. 또한 난포액은 난포의 크기에 따라서는 단백질상의 차이가 없었으나 호르몬 처리 여부에 따라서는 이차원 전기영동상에서 몇가지 단백질에서 차이가 확인되었고, 난포세포들도 폐쇄 여부에 따라 단백질 조성에 차이를 보였다. 따라서 본 실험에서는 전기영동에 필요한 시료의 양과 준비 방법을 확립하여 각 난포 구성분들의 단백질상 분석에 대한 기초자료를 확립하였으며, 이상의 결과는 앞으로 진행될 단백질의 생합성 분석이나 면역화학학적 분석에 유용하게 이용될 수 있을 것이다.

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표고 교잡균주들의 세포외 laccase 활성 검출에 미치는 배지성상과 발색반응 시약의 영향 분석 (Analysis of the Effect of Media Types and Chromagenic Chemicals on the Detection of Extracellular Laccase Activity among Lentinula edodes Strains)

  • 김준영;권혁우;당룡장;고한규;김성환
    • 한국균학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.48-52
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    • 2011
  • 본 연구에서는 표고 교잡균주들의 생화학적 특성을 이해하기 위한 하나의 시도로서 교잡균주간의 laccase 효소의 활성을 비교하는 빠르고 간편한 방법을 모색하고자 균사체 배양 배지의 성상과 염색물질이 laccase 활성 검출에 미치는 영향을 조사 비교하였다. 고체배지와 액체배지 모두에서 발색시약이 Remazol Brilliant Blue R(RBBR)일 경우는 potato dextrose 성분 보다 malt extract 성분 배지를 사용하는 것이 표고버섯균 균사가 분비하는 세포외 laccase 활성 검출이 용이하였다. Guaiacol을 발색시약으로 사용하는 경우는 potato dextrose 성분과 malt extract 성분 배지 모두 세포외 laccase 활성 검출이 용이하였다. 2ml microfuge tube를 이용한 액체 배양 방법은 RBBR와 Guaiacol 모두 malt extract 성분배지에서 3일만에 표고 교잡균주간의 세포외 laccase 활성 검출과 정량적 비교를 가능케 하였다.