• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권7호
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• pp.892-901
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• 2022

The rising demand for carotenoids can be met by microbial biosynthesis as a promising alternative to chemical synthesis and plant extraction. Several species of lactic acid bacteria (LAB) specifically produce C₃₀ carotenoids and offer the added probiotic benefit of improved gut health and protection against chronic conditions. In this study, the recently characterized Lactiplantibacillus plantarum subsp. plantarum KCCP11226^T produced the rare C₃₀ carotenoid, 4,4'-diaponeurosporene, and its yield was optimized for industrial production. The one-factor-at-a-time (OFAT) method was used to screen carbon and nitrogen sources, while the abiotic stresses of temperature, pH, and salinity, were evaluated for their effects on 4,4'-diaponeurosporene production. Lactose and beef extract were ideal for optimal carotenoid production at 25℃ incubation in pH 7.0 medium with no salt. The main factors influencing 4,4'-diaponeurosporene yields, namely lactose level, beef extract concentration and initial pH, were enhanced using the Box-Behnken design under response surface methodology (RSM). Compared to commercial MRS medium, there was a 3.3-fold increase in carotenoid production in the optimized conditions of 15% lactose, 8.3% beef extract and initial pH of 6.9, producing a 4,4'-diaponeurosporene concentration of 0.033 A₄₇₀/ml. To substantiate upscaling for industrial application, the optimal aeration rate in a 5 L fermentor was 0.3 vvm. This resulted in a further 3.8-fold increase in 4,4'-diaponeurosporene production, with a concentration of 0.042 A₄₇₀/ml, compared to the flask-scale cultivation in commercial MRS medium. The present work confirms the optimization and scale-up feasibility of enhanced 4,4'-diaponeurosporene production by L. plantarum subsp. plantarum KCCP11226^T.

• 한국식품과학회지
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• 제53권2호
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• pp.187-194
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• 2021

히비스커스와 유자를 이용하여 생리활성과 소비자 선호도를 증대시키는 유자음료제조의 최적 배합비율을 반응표면 분석법을 이용하여 개발하였다. 유자 음료의 제조 조건으로는 유자농축액의 농도(40, 50, 60%), 구연산의 비율(0.34, 0.64, 0.94%), 히비스커스의 비율(0.3, 0.5, 0.7%)을 달리하여 품질 특성과 생리활성을 조사하고, 소비자기호도를 평가하여 최적 배합비율을 선정하였다. Box-Behnken design을 이용한 히비스커스 유자 음료의 이화학적 특성 결과는 당도와 색도의 변화는 유자농축액, 산도는 구연산의 비율에 따라 결정되었다. 항산화 활성은 유자농축액과 히비스커스의 교호작용이 있는 것으로 나타났다. 유자농축액은 항산화 활성에 양의 상관관계를 보이나 히비스커스는 유자농축액과 혼합하면 음의 상관관계가 있는 것으로 나타나 히비스커스의 첨가 양이 최소가 될 때 항산화 활성이 높게 나타나는 결과를 보였다. 소비자 기호도 평가 결과 유자농축액 40%, 구연산 0.34%, 히비스커스 0.5%를 첨가하는 것이 바람직한 것으로 나타났다. 따라서 생리활성과 소비자 기호도 평가결과를 종합해 볼 때 히비스커스 유자 음료의 최적 조건은 소비자 기호도 평가의 최적 조건과 동일한 것으로 판단된다. 이 연구결과는 다양한 히비스커스와 유자를 이용한 식품 개발의 기초자료로 제공되어 향후 제품개발수행에 도움이 될 것으로 여겨진다.

• Steel and Composite Structures
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• 제47권1호
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• pp.91-102
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• 2023

To study the evaluation standard and control limit of mortar filling layer void length, in this paper, the train sub-model was developed by MATLAB and the track-bridge sub-model considering the mortar filling layer void was established by ANSYS. The two sub-models were assembled into a train-track-bridge coupling dynamic model through the wheel-rail contact relationship, and the validity was corroborated by the coupling dynamic model with the literature model. Considering the randomness of fastening stiffness, mortar elastic modulus, length of mortar filling layer void, and pier settlement, the test points were designed by the Box-Behnken method based on Design-Expert software. The coupled dynamic model was calculated, and the support vector regression (SVR) nonlinear mapping model of the wheel-rail system was established. The learning, prediction, and verification were carried out. Finally, the reliable probability of the amplification coefficient distribution of the response index of the train and structure in different ranges was obtained based on the SVR nonlinear mapping model and Latin hypercube sampling method. The limit of the length of the mortar filling layer void was, thus, obtained. The results show that the SVR nonlinear mapping model developed in this paper has a high fitting accuracy of 0.993, and the computational efficiency is significantly improved by 99.86%. It can be used to calculate the dynamic response of the wheel-rail system. The length of the mortar filling layer void significantly affects the wheel-rail vertical force, wheel weight load reduction ratio, rail vertical displacement, and track plate vertical displacement. The dynamic response of the track structure has a more significant effect on the limit value of the length of the mortar filling layer void than the dynamic response of the vehicle, and the rail vertical displacement is the most obvious. At 250 km/h - 350 km/h train running speed, the limit values of grade I, II, and III of the lengths of the mortar filling layer void are 3.932 m, 4.337 m, and 4.766 m, respectively. The results can provide some reference for the long-term service performance reliability of the ballastless track-bridge system of HRS.

• 생명과학회지
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• 제28권4호
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• pp.483-487
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• 2018

사이퍼메트린은 피레스로이드 계열 살충제로서 오랫동안 농업과 가정에서 이용되어 왔으며 그들의 잔여 성분과 독성에 대한 경각심이 고취되고 있다. 부산 인근의 해안에서 분리된 Cellulophaga lytica DAU203 균주가 사이퍼메트린의 생물학적 분해 활성을 나타내었다. DAU203 균주는 최소 배지에서 유일 탄소원으로 사이퍼메트린을 첨가하였을 때, 이를 분해하여 탄소원으로 활용 하였다. 반응표면분석법을 통하여 DAU203 균주의 사이퍼메트린 분해를 위한 최적 조건을 탐색하였다. 온도, pH와 yeast extract 첨가 농도와 같은 인자가 분해 활성에 영향을 미치는 것으로 분석 되었고, 각각의 최적 값은 $33.4^{\circ}C$, pH 7.7와 2.4%(w/v)이다. 최적 조건에서 DAU203 균주는 5일 동안 대략 83.7%의 사이퍼메트린을 분해하였다. 본 연구는 미생물 중에서 잘 연구되지 않은 해양 미생물에 대한 활용 가능성을 증가시켰다고 판단된다.