• 생명과학회지
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• 제22권10호
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• pp.1295-1306
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• 2012

Carboxymethylcellulase를 생산하는 미생물을 해수에서 분리하여 16S rDNA의 염기서열을 분석하고 계통 발생학 방법으로 비교한 결과, Bacillus atrophaeus로 확인되었다. 이 해양 미생물을 B. atrophaeus LBH-18로 명명하였으며 response surface method (RSM)를 사용하여 carboxymethylcellulase의 생산 조건을 최적화하였다. 이 균주의 생육에 최적인 미강, 펩톤 및 배지의 초기 pH는 68.1 g/l, 9.1 g/l 및 7.0이었으나, carboxymethylcellulase의 생산에 최적인 조건은 각각 55.2 g/l, 6.6 g/l 및 7.1이었다. 이 균주의 생육과 carboxymethylcellulase의 생산에 최적인 온도는 $30^{\circ}C$이었다. 이 균주의 생육에 최적인 생물배양기의 교반속도 및 통기량은 324 rpm 및 0.9 vvm이었으나, carboxymethylcellulase의 생산에 최적인 조건은 각각 343 rpm 및 0.6 vvm이었다. 파이롯트 규모의 생물배양기를 사용하여 실험한 결과, 이 균주의 생육과 carboxymethylcellulase의 생산에 최적인 내압은 0.06 MPa이었다. 최적 조건의 내압으로 배양한 결과, 이 균주의 carboxymethylcellulase의 생산성은 127.5 U/ml이었으며, 이 결과는 내압을 가하지 않고 배양한 경우에 비하여 1.32배 향상된 것이다. 본 연구를 통하여 쌀 도정 공정의 부산물인 미강을 기질로 개발하였으며 해양 미생물을 사용하여 carboxymethylcellulase의 생산기간을 7~10일에서 3일로 단축시켰다.

• 한국균학회지
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• 제24권3호통권78호
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• pp.206-213
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• 1996

Talaromyces luteus 6112 균주에 돌연변이원 N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine을 처리하여 고온성 돌연변이주인 T. luteus 2004를 선별하였다. T. luteus 2004 균주는 고온성 섬유소 분해 효소인 carboxymethylcellulase(CMCase)와 그 외의 다당류 분해효소인 avicellase, xylanase, ${\beta}-glucosidase$ 등을 생성하였다. 고온성 섬유소 분해효소의 생성은 3% carboxymethylcellulose(CMC) 최소배지에서 가장 높게 유도되었으므로 CMC가 CMCase 생성의 유도물질임을 알 수 있었다. 고온성 섬유소분해효소의 생성에 있어서 포도당과 D-cellobiose는 CMCase 생성에 catabolite repressor로 작용함을 보여 주었다. T. luteus 2004의 섬유소 분해효소의 효소학적 특성은 $70^{\circ}C$, pH 4에서 최고의 활성을 보여주는 고온성 효소이므로 대체에너지 개발에 활용 가능한 균주로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제21권9호
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• pp.1205-1213
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• 2011

재조합 균주인 E. coli JM109/DL-3를 사용하여 carboxymethylcellulase를 생산하기 위한 배지의 최적 염 농도를 orthogonal array method (OAM)과 response surface method (RSM) 등과 같은 통계학적인 방법으로 확립하고 그 결과를 비교하였다. OAM에 기초를 한 Qualitek-4 Software를 사용하여 실험을 계획하고, 그 결과를 분석한 결과는 K2HPO4가 균체의 생장 및 carboxymethylcellulase의 생산에 미치는 영향이 가장 크다는 사실을 확인하였다. 균체의 생육에 최적인 $K_2HPO_4$, NaCl, $MgSO_4{\cdot}7H_2O$ 및 $(NH_4)_2SO_4$의 농도는 10.0, 1.0, 0.2 및 0.6 g/l이었으나, carboxymethylcellulase의 생산에 최적인 각 염들의 농도는 각각 5.0, 1.0, 0.4 및 0.6 g/l이었다. RSM에 기초를 한 Design-Expert Software를 사용하여 실험을 계획하고, 그 결과를 분석한 결과는 $K_2HPO_4$가 균체의 생장 및 carboxymethylcellulase의 생산에 가장 중요한 인자라는 사실을 확인하였다. 균체의 생장에 최적인 $K_2HPO_4$, NaCl, $MgSO_4{\cdot}7H_2O$ 및 $(NH_4)_2SO_4$의 농도는 7.44, 1.08, 0.22 및 0.88 g/l이었으나, carboxymethylcellulase의 생산에 최적인 각 염들의 농도는 각각 5.84, 0.69, 0.28 및 0.54 g/l이었다. 기본적으로 OAM에 기초한 software를 사용하여 얻은 결과는 RSM에 기초한 software를 사용하여 얻은 결과와 유사하였다. 최적 조건에서 재조합 균주 E.coli JM109/DL-3이 생산하는 carboxymethylcellulase의 생산은 B. amyloliquifacience DL-에 비하여 1.92배 증가하였다.

• 미생물학회지
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• 제23권2호
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• pp.147-156
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• 1985

Seasonal and vertical variations of abiontic soil carboxymethylcellulase (CMCase) activities were assessed every other month for a year in two contrasting forest soils and evaluated the relationships between soil CMCase activity and environmental parameters. In climax deciduous soil, variations in CMCase activities caused by differences in sampling time were greater than those caused by differences in soil depth. On the other hand, counter phenomenon was obserned in coniferous soil at the stage of development. Correlation analyses showed that soil CMCase activities were significantly (p>0.01) correlated with microbial respiration rates ($O_2$ uptake) and all of the microbial population sizes. From these results, it is suggested that determination of abiontic soil CMCase activity is an useful additional index for evaluating the overall microbial growth and activity in soils.

• 한국생명과학회:학술대회논문집
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• 한국생명과학회 2008년도 제49회 학술심포지움 및 국제학술대회
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• pp.55.2-55.2
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• 2008

• 생명과학회지
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• 제20권4호
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• pp.487-495
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• 2010

Carboxymethylcellulose (CMC)를 분해하는 미생물을 해수에서 분리하였으며, 16S rDNA의 염기서열을 분석하여 동정한 결과, Psychrobacter aquinaris로 학인 되어 P. aquinaris LBH-10로 명명하였다. 이 균주는 CMC, 셀로바이오스, 커드란, 여과지, p-nitrophenyl-$\beta$-D-glucopyranoside (pNPG), 풀루란 및 자일란을 분해하였으나, avicel 및 섬유소는 분해하지 못하였다. P. aquinaris LBH-10이 생산하는 carboxymethylcellulase (CMCase)의 최적 반응 온도는 $50^{\circ}C$이었으며, $20^{\circ}C$에서 $50^{\circ}C$의 온도 범위에서 24시간이 경과한 후에도 90% 이상의 활성을 유지하였다. 또한, 이 균주가 생산하는 CMCase의 최적 반응 pH는 3.5이었으며 pH 2.5에서 pH 7.0 사이의 산성 조건하에서 24시간이 경과한 후에도 70% 이상의 활성을 유지하였다. P. aquinaris LBH-10이 생산하는 CMCase의 최적 반응 pH는 지금까지 발견된 섬유소 분해효소 중에서 가장 낮은 pH로 판단된다. 제한된 농도의 $CoCl_2$, EDTA, 및 $PbCl_2$은 P. aquinaris LBH-10가 생산하는 CMCase의 활성을 증가시켰으나, $HgCl_2$, KCl, $MnCl_2$, $NiCl_2$, 및 $SrCl_2$는 이 균주가 생산하는 CMCase의 활성을 감소시켰다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권10호
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• pp.1412-1422
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• 2012

The aim of this work was to establish the optimal conditions for production of carboxymethylcellulase (CMCase) by a newly isolated marine bacterium using response surface methodology (RSM). A microorganism producing CMCase, isolated from seawater, was identified as Cellulophaga lytica based 16S rDNA sequencing and the neighborjoining method. The optimal conditions of rice bran, ammonium chloride, and initial pH of the medium for cell growth were 100.0 g/l, 5.00 g/l, and 7.0, respectively, whereas those for production of CMCase were 79.9 g/l, 8.52 g/l, and 6.1. The optimal concentrations of $K_2HPO_4$, NaCl, $MgSO_4{\cdot}7H_2O$, and $(NH_4)_2SO_4$ for cell growth were 6.25, 0.62, 0.28, and 0.42 g/l, respectively, whereas those for production of CMCase were 3.72, 0.54, 0.70, and 0.34 g/l. The optimal temperature for cell growth and the CMCase production by C. lytica LBH-14 were $35^{\circ}C$ and $25^{\circ}C$, respectively. The maximal production of CMCase under optimized condition for 3 days was 110.8 U/ml, which was 5.3 times higher than that before optimization. In this study, rice bran and ammonium chloride were developed as carbon and nitrogen sources for the production of CMCase by C. lytica LBH-14. The time for production of CMCase by a newly isolated marine bacterium with submerged fermentations reduced to 3 days, which resulted in enhanced productivity of CMCase and a decrease in its production cost.

• 생명과학회지
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• 제21권8호
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• pp.1083-1093
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• 2011

왕겨를 기질로 사용하여 carboxymethylcellualse (CMCase)를 생산하는 미생물을 해수에서 분리하였으며 16S rDNA의 염기서열을 분석하여 동정한 결과, Bacillus lichemiformis로 확인되었다. CMCase를 생산하기 위한 최적의 탄소원과 질소원은 왕겨와 암모니움 나이트레이트이었다. 통계학적인 방법인 response surface method (RSM)을 사용하여 CMCase를 생산하기 위한 조건을 최적화하였다. 통계학적인 분석 결과, 왕겨가 균체의 생육에 미치는 영향이 가장 높았으며, 왕겨와 배지의 초기 pH가 CMCase 생산에 미치는 영향이 높았다. Design Expert Software를 사용하여 결과를 분석한 결과, 균체의 생장에 최적인 조건은 48.7 g/l 왕겨, 1.8 g/l 암모니움 나이트레이트, 배지의 초기 pH 6.8 및 배양온도 35.7$^{\circ}C$이었으나, CMCase의 생산에 최적인 조건은 43.2 g/l 왕겨, 1.1 g/l 암모니움 나이트레이트, 배지의 초기 pH 6.8 및 배양온도 35.7$^{\circ}C$이었다. 최적화된 조건에서 왕겨를 기질로 사용하여 B. lincheniformis LBH-52가 생산하는 CMCase는 79.6 U/ml이었다. 본 연구를 통하여 왕겨와 암모니움 나이트레이트를 CMCase를 생산하는 기질로 개발하였으며, 해수에서 분리한 미생물을 사용하여 생산기간을 3일로 단축하였다.

• 한국생명과학회:학술대회논문집
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• 한국생명과학회 2008년도 제49회 학술심포지움 및 국제학술대회
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• pp.68.1-68.1
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• 2008

• Preventive Nutrition and Food Science
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• 제2권2호
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• pp.174-179
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• 1997

CMCase produced by recombinant E. coli JM109 (pCEH#4) containing CMCase gene from Cellulomonas sp. YE-5 was purified to 24.3 fold and 2.6% yield by ammoniumsulfate precipitation, DEAE-cellulose column chromatography and gel filtration on Sephadex G-100. The optimum pH and temperature for CMCase activity were pH 7.0 and 5$0^{\circ}C$. The enzyme was stable between pH 5.0 and 10.0, and up to 6$0^{\circ}C$. The molecular weight of he enzyme was estimated to be approximately 40,000 daltons by SDS-PAGE. Analysis of the amino acid composition showed that the enzyme contained many glycines and acidic amino acids. The enzyme was an endo-type CMCase and the final enzyme reaction product from hydrolysis of Cm-cellulose by the enzyme was cellobiose. {TEX}$K_{M}${/TEX} value determined with CM-cellulose was 1.28mM.