• 제목/요약/키워드: Biological yield

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Thermoplasma acidophilum 유래 ${\alpha}$-glucosidase로 부터 생산된 glycosynthase 돌연변이 단백질의 개선된 당전이 효율 (Improvement of Transglycosylation Efficiency using a Glycosynthase Mutant derived from Thermoplasma acidophilum ${\alpha}$-Glucosidase)

  • 황성민;서성화;박인명;최경화;김도만;차재호
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.104-110
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    • 2012
  • Glycosynthase는 친핵성 아미노산을 비친핵성 아미노산으로 치환하여 당전이 산물의 가수분해를 막아서 당전이 효율을 증가시킬 수 있다. 이전 연구에서 본 실험실은 열에 안정하고 산에 강한 Thermoplasma acidophilum 유래의 ${alpha}$-glucosidase (AglA)가 당전이 활성이 있음을 입증하였으나 시간이 지남에 따라 당전이 산물이 가수분해 되었다. 이러한 AglA의 당전이 효율을 개선하기 위하여 친핵성 아미노산인 아스파라긴산을 글리신으로 치환하였다. 이 치환된 glycosynthase는 니켈 친화력 크로마토그래피를 통하여 정제되었으며, 정제된 돌연변이 단백질의 배당체를 합성하는 능력이 말토오스를 공여체로 그리고 p-nitrophenyl-${alpha}$-D-glucopyranoside($pNP{\alpha}G$)를 수용체로, 그리고 $pNP{\alpha}G$가 당공여체 및 수용체로 이용될 수 있는지 검사하였다. Glycosynthase를 이용한 당전이 산물의 수율은 약 42.5%를 보였으며 시간이 지남에 따라서 가수분해되지 않았다. 박막 크로마토그래피법을 이용한 반응산물의 분석은 수용체의 높은 농도에서 기존의 효소보다 많은 양의 배당체를 합성할 수 있음을 보여주었고, 특히 중성보다 낮은 pH 영역에서 가장 높은 활성을 보여줌을 확인하였다. 이러한 결과는 glycosynthase가 산업적으로 배당체를 합성하는데 유용성이 크다는 것을 나타낸다.

미생물을 이용한 트립신 과대 생산 연구 - Streptomyces용 숙주-벡터계를 이용한 트립신 유전자의 대량발현 최적화 - (Overproduction of Bacterial Trypsin in Streptomyces - Optimization for Streptomyces griseus Trypsin Production by Recombinant Streptomyces)

  • 김종희;홍순광
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.28-33
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    • 2008
  • Streptomyces griseus trypsin (SGT)을 코드하는 sprT 유전자와 그 하류에 존재하는 두 개의 조절 유전자 rsgtR1 및 sgtR2를 동시에 갖고 있는 재조합 벡터 pWHM3-TR1R2를 S. lividans TK24 및 S. griseus IFO 13350에 도입하여, 트립신의 생산성을 더욱 증대시킬 수 있는 배지를 조사하였다. S. lividans TK24/pWHM3-TR1R2의 경우 배양 5일을 기준으로 R2YE에서 가장 높은 생산성(0.74 unit/mL)을 나타냈고, C5/L. (0.66 unit/mL), Livid (0.08 unit/mL), NDSK(0.06 unit/mL) 순으로 나타났다 S. griseus IFO 13350/pWHM3-TR1R2의 경우에는 전반적으로 배양 7일에 트립신 활성이 가장 높았으며, C5/L (1.518 unit/mL), R2YE(1.284 unit/mL), NDSK (0.932 unit/mL), Livid (0.295 unit/mL) 순으로 나타났다. S. griseus IFO 13350/pWHM3-TR1R2를 C5/L 배지에서 7일간 배양한 배양액으로부터 $25%{\sim}60%$ ammonium sulfate 침전, CM-sepharose 및 Sp-sepharose column chromatography를 통하여 트립신을 고순도로 정제할 수 있었다. 최종 purification fold는 6.5배, 순수 정제된 트립신의 specific activity는 69,252 unit/mg, 회수율은 1.4%이었다.

부직포 여과막 생물반응조에서의 폐활성슬러지 감량화 (Minimization of Excess Activated Sludge in Nonwoven Fabric Filter Bioreactor)

  • 정경은;배민수;조윤경;조광명
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.88-96
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    • 2006
  • 생물학적 폐수처리과정에서 폐활성슬러지가 적게 발생하도록 하는 방법 중 현재 그 효과가 가장 확실한 것은 반응조 내의 F/M비를 낮게 유지하는 방법이다. 본 연구에서는 반응조 내의 미생물 농도를 높게 유지함으로써 F/M비를 낮게 유지할 수 있는 부직포 여과막 생물반응조에 COD농도가 약 300 mg/L이고 SS를 함유하지 않는 합성폐수를 단속적으로 주입하는 실험을 반복하여 폐활성 슬러지의 감량화 가능성을 파악하였다. 실험 결과, 반응조내의 MLSS농도가 최고 31,010 mg/L까지 증가함으로써 F/M비는 최저 0.02 g COD/g MLSS-day까지 감소하였다. 그러나 MLSS의 내생분해계수 및 산소섭취율을 측정한 결과 MLSS농도가 증가함에 따라 MLSS의 활성도는 감소하는 것으로 나타났다. 폐수주입기간 중 반응조내의 MLSS증가 및 전체 실험기간의 물질수지에 근거한 평균 미생물 성장계수 값이 각각 0.148 및 0.139 g MLSS/g COD의 낮은 값을 보임으로써 본 연구에서 채택된 부직포 여과막 생물반응조가 잉여슬러지 발생량을 감량화시키는 데 효과적임을 알 수 있었다.

하수 고도처리를 위한 유로변경형 MBR공정의 개발 (Development of Influent Controlled Membrane Bioreactor for Biological Nutrient Removal on Municipal Wastewater)

  • 박종부;신경숙;허형우;강호
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권7호
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    • pp.485-491
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    • 2011
  • 본 연구는 2개의 간헐혐기조, 막분리호기조 및 슬러지 가용화로 구성된 유로변경형 membrane bioreactor의 운영을 통하여 도시 하수의 영양염류 제거 특성을 규명하였다. 수리학적 체류시간(HRT)과 운영 여과 플럭스의 평균값은 각각 6.5 시간과 $20.4L/m^2{\cdot}hr$ (LMH)이었으며, 공정을 운전한 결과, $COD_{Cr}$, SS, TN 및 TP의 평균 제거율은 각각 94.0%, 99.3%, 99.9%, 69.9%와 66.9%이었다. 슬러지 생산계수, SDNR, SNR, SPPR 및 SPUR은 각각 0.34 kg VSS/kg BOD d, $0.067mg\;NO_3-N/mg\;VSS{\cdot}d$, $0.028mg\;NH_4-N/mg\;VSS{\cdot}d$, 16.0 mg P/g VSS d 및 2.1 mg P/g VSS d였다. 또한, 생산된 슬러지의 평균 질소 및 인 함량은 각각 8.9%와 3.5%였다.

울금(Curcuma longa L.)의 용매 별 추출물이 생리활성 및 산화억제에 미치는 영향 (Effects of the Physiological Activities and Oxidation Inhibitory Action of Turmeric (Curcuma longa L.) by Various Solvents)

  • 오다영;김한수
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.622-632
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    • 2018
  • 울금(Curcuma longa L.)의 사포닌 함량과, 증류수(distilled water, DW), 70% 에탄올 및 노르말 부탄올의 3가지 용매를 사용하여 산화억제 효과를 통한 기능성 식품 소재로서의 가치를 확인한 결과, 총 사포닌 함량은 $7.506{\pm}0.349mg\;SE/g$ dry weight으로 확인되었다. 추출 수율은 DW (17.11%), 70% 에탄올(15.26%), 노르말 부탄올(4.12%)로 DW에서 가장 높게 나타났으며, 노르말 부탄올 추출물에서 낮은 수율을 보였다. 항산화 활성은 농도가 높아질수록 활성이 증가되는 것으로 관찰되었다. 총 페놀 함량은 DW, 70% 에탄올, 노르말 부탄올 순으로 각각 8.57, 41.01, 119.11 mg GAE/g의 함량으로 나타났으며, 노르말 부탄올 추출물에서 유의적인 차이를 보이며 높게 관찰되었다(p<0.05). DPPH 라디칼 소거활성은 DW, 70% 에탄올, 노르말 부탄올 순으로 확인되었다. ABTS 라디칼 소거활성, 환원력 및 ferric reducing antioxidant power (FRAP) 또한 DPPH 라디칼 소거활성과 비슷한 양상으로 나타났지만, ferrous ion 킬레이트 능은 노르말 부탄올(15.87~21.17%), 70% 에탄올(26.10~50.76%), DW(44.47~84.24%) 순으로 측정되었다. 이에, 울금은 산화억제 및 생리활성을 가지는 것으로 규명되었으며 기능성 식품 소재로서의 활용 가능성이 높은 것으로 사료된다.

곰팡이(Paecilomyces lilacinus)를 이용(利用)한 고추 및 상치의 당근뿌리혹선충(線蟲)(Meloidogyne hapla)의 생물학적(生物學的) 방제(防除)에 관(關)하여 (Biological Control of Meloidogyne hapla on Lettuce and Pepper by Paecilomyces lilacinus)

  • 조명래;최영연
    • Current Research on Agriculture and Life Sciences
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    • 제8권
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    • pp.65-70
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    • 1990
  • 선충기생(線蟲寄生)곰팡이(Paecilomyces lilacinus)를 이용(利用)한 당근뿌리혹선충(線蟲)(Meloidogyne hapla)의 생물학적방제(生物學的防除) 가능성(可能性)을 규명(糾明)하기 위(爲)하여 Telone II, Telone C-17, Dowfume MC-II 등(等) 3종(種)의 토양훈증제(土壤燻蒸劑)와 함께 밀양(密陽)의 시설원예포장(施設園藝圃場)에 처리(處理)하여 상치와 고추를 전후작실험(前後作實驗)한 결과(結果), 뿌리혹선충(線蟲) 밀도(密度)는 처리후(處理後) 25일(日)에 P.lilacinus 처리구(處理區)는 22마리, Telone II, Telone C-17, Dowfume MC-II구(區)는 각각(各各) 2, 24, 0마리로 무처리구(無處理區)의 685마리에 비(比)해 현저(顯著)히 낮았으며 처리후(處理後) 350일(日)에는 P. lilacinus, Telone II, Telone C-17, Dowfume MC-II구(區) 각각(各各) 2,917, 173, 180, 361마리로 무처리구(無處理區) 8,635마리에 비(比)해 각각(各各) 66%, 98%, 98%, 96%의 방제효과가 있었다. 전작물(前作物)인 상치는 P.lilacinus, Telone II, TeloneC-17, Dowfume MC-II구(區)에서 각각(各各) 49, 43, 31, 109% 증수(增穗)되었다. 고추의 생체중(生體重)과 초장(草長)은 훈증제(燻蒸劑) 처리구(處理區)에서는 모두 높게 나타났으나 P. liacinus처리구(處理區)는 무처리구(無處理區)에 비(比)하여 차이(差異)가 없었다.

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세라믹 모노리스에 담지된 CuO와 ZnO계 촉매에 의한 이산화탄소의 메탄올로의 전환에 관한 연구 (Study on Conversion of Carbon Dioxide to Methyl Alcohol over Ceramic Monolith Supported CuO and ZnO Catalysts)

  • 박철민;안원주;조웅규;송진훈;김기중;정운조;손보균;안병권;정민철;박권필;안호근
    • 한국대기환경학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.97-104
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    • 2013
  • Methyl alcohol is one of the basic intermediates in the chemical industry and is also being used as a fuel additive and as a clean burning fuel. In this study, conversion of carbon dioxide to methyl alcohol was investigated using catalytic chemical methods. Ceramic monoliths (M) with $400cell/in^2$ were used as catalyst supports. Monolith-supported CuO-ZnO catalysts were prepared by wash-coat method. The prepared catalysts were characterized by using ICP analysis, TEM images and XRD patterns. The catalytic activity for carbon dioxide hydrogenation to methyl alcohol was investigated using a flow-type reactor under various reaction temperature, pressure and contact time. In the preparation of monolith-supported CuO-ZnO catalysts by wash-coat method, proper concentration of precursors solution was 25.7% (w/v). The mixed crystal of CuO and ZnO was well supported on monolith. And it was known that more CuO component may be supported than ZnO component. Conversion of carbon dioxide was increased with increasing reaction temperature, but methyl alcohol selectivity was decreased. Optimum reaction temperature was about $250^{\circ}C$ under 20 atm because of the reverse water gas shift reaction. Maximum yield of methyl alcohol over CuO-ZnO/M catalyst was 5.1 mol% at $250^{\circ}C$ and 20 atm.

음식물쓰레기와 전처리한 폐활성슬러지의 혼합비율에 따른 생물학적 수소생산 (Biological Hydrogen Production from Mixed Organic Waste of Food and Activated Sludge by Pre-treatment)

  • 이준철;김재형;최광근;박대원
    • 대한환경공학회지
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    • 제29권9호
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    • pp.1044-1050
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    • 2007
  • 본 연구는 대표적인 유기성 폐기물인 음식물쓰레기와 폐활성슬러지를 처리함과 동시에 수소를 생물학적인 방법으로 생성하기 위하여 운전인자인 가용화 방법, pH, VFAs 및 음식물쓰레기와 폐활성슬러지의 최적 혼합비율을 도출하고자 하였다. 폐활성슬러지의 수소 생성량을 높이기 위해 다양한 가용화 방법을 적용하여 그에 따른 수소 수율을 비교한 결과 알칼리와 초음파처리 한 병합처리에서 4.3 mL $H_2/g$ $VS_{consumed}$로 가장 높았으며, 음식물쓰레기와 가용화 된 폐활성슬러지를 혼합한 경우에도 병합처리 한 가용화 방법에서 수소 수율이 13.8 mL $H_2/g$ $VS_{consumed}$로 가장 높았다. 또한 pH는 $5.0\sim5.5$에서 운전시 가장 높은 수소 생성량을 보였으며, 음식물쓰레기와 가용화 된 폐활성슬러지의 최적 혼합비율은 2 : 1에서 수소 생성량이 5.0 L $H_2/L/d$로 가장 높았다. 생물학적 수소 생성이 많을수록 VFAs는 프로피온산의 농도가 낮았고, 부티르산이 아세트산보다 높은 비율로 생산되었다.

Towards Integrated Pest Management of Rice in Korea

  • Lee, Seung-Chan
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.205-240
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    • 1992
  • In reality, it is a green revolution of the entire agricultural matrix in Korea that integrated pest control plays an important role in the possible breakthrough in rice self-sufficiency. In paddy agroecosystem as man-modified environment, rice is newly established every year by transplantation under diverse water regimes which affect a microclimate. Standing water benefits rice by regulating the microclimate, but it favors the multiplication of certain pets through the amelioration of the microclimate. Further, the introduction of high yielding varieties with the changing of cultural practices results in changing occurrence pattern of certain pests. In general, japonica type varieties lack genes resistant to most of the important pests and insect-borne virus diseases, whereas indica type possesses more genes conferring varietal resistance. Thus, this differences among indica type, form the background of different approaches to pest management. The changes in rice cultivation such as double cropping, growing high-yielding varieties requiring heavy fertilization, earlier transplanting, intensvie-spacing transplanting, and intensive pesticide use as a consequence of the adoption of improves rice production technology, have intensified the pest problems rather than reduced them. The cultivation of resistant varieties are highly effective to the pest, their long term stability is threathened because of the development of new biotypes which can detroy these varieties. So far, three biotypes of N. lugens are reported in Korea. Since each resistant variety is expected to maintain several years the sequential release of another new variety with a different gene at intervals is practised as a gene rotation program. Another approach, breeding multilines that have more than two genes for resistance in a variety are successfully demonstrated. The average annual rice losses during the last 15 years of 1977-’91 are 9.3% due to insect pests without chemical control undertaken, wehreas there is a average 2.4% despite farmers’insecticide application at the same period. In other words, the average annual losses are prvented by 6.9% when chemical control is properly employed. However, the continuous use of a same group of insecticides is followed by the development of pest resistance. Resistant development of C. suppressalis, L. striatellus and N. cincticeps is observed to organophosphorous insecticides by the mid-1960s, and to carbamates by the early 1970s in various parts of the country. Thus, it is apparent that a scheduled chemical control for rice production systems becomes uneconomical and that a reduction in energy input without impairing the rice yield, is necessarily improved through the implementation of integrated pest management systems. Nationwide pest forecasting system conducted by the government organization is a unique network of investigation for purpose of making pest control timely in terms of economic thresholds. A wise plant protection is expected to establish pest management systems in appropriate integration of resistant varieties, biological agents, cultural practices and other measures in harmony with minimizing use of chemical applications as a last weapon relying on economic thresholds.

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대서양 황다랭이의 자원생물학적 연구 (A REVIEW OF SOME ASPECTS OF THE YELLOWFIN TUNA FISHERY IN THE ATLANTIC OCEAN)

  • 주우일
    • 한국수산과학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.37-47
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    • 1977
  • 대서양 황다랭이(Yellowfin tuna)어업에 대한 최근의 자료를 국제대서양 참치 보존위원회(ICCAT)로부터 수집하며, 자원생물학적으로 분석하여 얻은 결과를 요약하면 아래와 같다. 1. 대서양에서의 상업적인 황다랭이 어업은 1955년에 시작되었으며, 한국은 1964년 연승에 의해 입어하기 시작하였고, 1972년 부터는 채낚기 어선도 출어하여 참치 어업이 이원화되었으나 아직은 연승에 의해 주로 어획하고 있다. 2. 대서양의 황다랭이 전체 어획량추이로 보면 어업이 시작된 이래, 연승어업의 portion이 극히 높았으나, 1966년부터 표층어업이 앞질러 1975년의 경우에는 전체 114.0천MT 중 연승은 25.5천 MT로 $23\%$에 불과하다. 그러나 한국은 연승어획국중에서는 1위를 마크하고 있다. 1. 대서양에서 황다랭이를 어획하기 위해 투입되는 모든 어획노력량을 연승의 낚시수로 환산한 바, 1974년의 경우 약 476백만 hooks 이었는데, 이중 연승은 163백만 hooks로 $34\%$이었다. 4. 황다랭이 어획량을 어획미수로 환산한바, 1973년에 8.6백만미로 평균 10.9kg짜리가 어획되었다. 5. 최근에 들어 오면서, 표층어업에서는 주군이 2세어군에서 1세어군으로, 그리고 연승에서는 3세어군에서 2세어군으로 야년화되어 가는 현상이 뚜렷했다. 6. 최근의 황다랭이의 평균 총사망계수(Z)는 1.5로 계산되었는데, 자연사망 계수를 0.8로 간주할 때 어획사망계수(F)는 0.7로 나왔다. 7. 1973년의 가입시 체중 계산은 2.7kg으로 나왔는데, 이는 ICCAT의 황다랭이 규제체중인 3.2kg 보다 훨씬 작다. 우리나라의 입장에서 볼 때, 연승은 별문제가 없으나 채낚기 어업의 경우, 이들 규제체중 미달어체의 혼획을 낮추는 문제를 조사${\cdot}$연구할 필요가 있다. 8. 가입량크기(Recruitment strength)를 비교한 결과, 강한 년급군의 가입량은 약한 년급군의 가입량에 비해 3배나 컸으나, 이들이 번갈아 나타나므로서 어획량에 미치는 영향을 최소화시켰다고 생각된다. 9. 대서양 황다랭이와 최대특속적 어획량은 95-145천 MT로 계산되었다. 이는 현재의 어획수준에 해당하는 값으로, 현재 이상의 어획노력의 투입은 오히려 어획량을 감소시키거나, 혹은 희망적인 경우라 할지라도, 잉여의 노력량 투입공에 해당하는 만큼의 어획량 증가는 어렵다고 생각된다. 10. 오늘날까지의 우리나라의 입장은 원양어업의 신장을 위해 어떠한 형태로 든지의 국제적인 자원규제조치를 부정적인 측면에서 받아들여 왔음이 사실이다. 그러나 최근의 연안국의 전관수역의 확산 움직임과 우리가 현재 사용하는 채낚기 및 연승의 선망에 비한 어법의 열세 및 어획량 portion의 상대적 감소등을 감안할 때, 적어도 표층어업과 연승별 어획량 quota 제의 실현이 장기적인 안목에서는 우리에게 안정적인 조업을 할 수 있는 길이 될것이라 생각한다.

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