• 제목/요약/키워드: Cellulase Addition

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내열성 Cellulase-free Xylanase를 생산하는 고온성 Bacillus sp.의 분리 및 효소 특성 (Isolation of a Thermophilic Bacillus sp. Producing the Thermostable Cellulase-free Xylanase,and Properties of the Enzyme)

  • 김대준;신한재;민본홍;윤기홍
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.304-310
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    • 1995
  • A thermophilic bacterium producing the extracellular cellulase-free xylanase was isolated from soil and has been identified as Bacillus sp. The optimal growth temperature was 50$\circ$C and the optimal pH, 7.0. Under the optimal growth condition, maximal xylanase production was 2.2 units/ml in the flask culture. The enzyme production was induced by xylan and xylose, but was repressed by sucrose or trehalose. The partially purified xylanase was most active at 70$\circ$C. It was found that the enzyme was stable at 65$\circ$C for 10 hours with over 75% of the activity. The enzyme was most active at pH 7.0 and retained 90% of its maximum activity between pH 5.0 and pH 9.0 though Bacillus sp. was not grown on alkaline conditions (>pH 8.0). In addition, the activity of xylanase was over 60% at pH 10.0. At the ambient temperature, the enzyme was stable over a pH range of 5.0 to 9.0 for 10 h, indicating that the enzyme is thermostable and alkalotolerant. The activity of xylanase was completely inhibited by metal ions including Hg$^{2+}$ and Fe$^{2+}$, while EDTA, phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF), $\beta$-mercaptoethanol and SDS didn't affect its activity. The enzyme was also identified to exert no activity on carboxymethylcellulose, laminarin, galactomannan, and soluble starch.

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고추역병 방제능이 있는 식물성장촉진 균주 Bacillus licheniformis K11의 cellulase 유전자의 cloning 및 효소 특성 조사 (Cloning of the Cellulase Gene and Characterization of the Enzyme from a Plant Growth Promoting Rhizobacterium, Bacillus licheniformis K11)

  • 우상민;김상달
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제50권2호
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    • pp.95-100
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    • 2007
  • 식물성장 촉진호르몬인 auxin, 식물병원성 진균을 방제하는 siderophore 그리고 cellulase를 동시에 생산하는 PGPR균이자 생물방제균인 Bacillus licheniformis K11의 cellulase의 유전자를 PCR을 이용해 pUC18에 재조합 후 E. coli DH5${\alpha}$에 cloning하였으며, 이 형질전환 된 균주를 E. coli DH5${\alpha}$(pCW 77)라 하였다. 형질전환 균주 E. coli DH5${\alpha}$(pCW 77)는 B. licheniformis K11의 1.6kb 유전자를 포함하며, 이 cellulase는 1,479 bp, 499개의 amino acid가 암호화된 것으로 추정된다. 형질전환균주가 생산하는 cellulase(CelW)는 lac 프로모터를 이용해 발현되었으며, CMC-SDS-PAGE의 방법으로 약 55 kDa의 분자량을 확인하였다. B. licheniformis K11의 cellulase는 4종의 대표적인 Bacillus spp. 들이 생산하는 cellulase의 아미노산 배열이 97% 이상 일치하였다. CelW는 carboxymethyl-cellulose(CMC) 뿐만 아니라 불용성 섬유소인 Avicel, Filter paper(Whatman$^{\circledR}$ No. 1)는 물론이고 고추역병균 P. capsici의 건조 cell wall도 분해하였다. CMC를 기질로 60$^{\circ}C$에서 효소활성이 가장 높았으며, 최적 pH는 pH 6.0이었다. 그리고 CoCl$_2$ 또는 MnSO$_4$ 첨가시 활성이 2배 이상 증가하였지만, FeCl$_3$ 또는 HgCl$_2$ 첨가 시는 활성이 20% 이하로 떨어졌고, SDS와 sodium azide 등 여러 화학 저해제들을 첨가하여도 87% 이상의 활성을 유지하였다. 이 결과들은 B. licheniformis K11이 식물뿌리에 근권 microflora형성의 중요한 요인으로 작용할 수 있고, 생물방제력을 발휘하는 식물병원성 진균의 세포벽 분해 cellulase 기능 연구를 가능케 하여 식물병의 생물학적 방제 연구에 기초가 될 것이라 생각된다.

Trichoderma reesei QM9414의 sophorose에 의한 섬유소 분해효소 유도현상에 관하여 (Aspects of Cellulase Induction by Sophorose in Trichoderma reesei QM9414)

  • 정종문;박희문;홍순우;하영칠
    • 미생물학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.77-83
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    • 1985
  • Sophorose에 의한 섬유소분해효소의 유도현상에 있어, Nisizawa등고 Strernbergdh Mandels가 연구보고한 상호 다른 결과들을 재규명하고, sophorose에 의한 섬유소분해효소 합성에 미치는 몇가지 요인들을 조사하고자 본 연구를 행하였다. Sophorose는 Trichoderma reesei QM914에서 CMCase와 ${\beta}-glucosidase$의 합성을 동시에 유도하며, CMCase는 pH 3.0~4.0의 완충용액을 갖는 유도배지에서, ${\beta}-glucosidase$는 pH 5.0~6.0의 K-citrate 완충용액을 갖는 유도배지에서 그 합성이 최대로 유도되었다. 또한, 세포내 ${\beta}-glucosidase$는 pH 6.5의 기질용액에 대하여, 세포의 ${\beta}-glucosidase$는 pH 5.0의 기질용액에 대하여, 각각 최대 활성도를 나타내었다. Methyl ${\beta} D glucosidase$${\beta}-glucosidase$의 진정한 유도물질이 아닌 것으로 밝혀졌다. 포도당은 sophorose 에 의한 섬유소분해효소의 유도과정을 억제하며, 이 억제효과는 cAMP의 첨가에 의해서 영향을 받지 아니하였다.

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THE EFFECT OF CELLULASE ADDITION ON NUTRITIONAL AND FERMENTATION QUALITY OF BARLEY STRAW SILAGE

  • Ridla, M.;Uchida, S.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제6권3호
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    • pp.383-388
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    • 1993
  • Three experiments were conducted to investigate the effect of cellulose addition on high (Exp. I) and low (Exp. II and III) dry matter barley straw silages. In Exp. I : 1 kg barley straw + 16 g glucose + 600 g water + 0 g as control (E0G), + 2 g (E2G), + 4 g (E4G), + 6 g (E6G), and + 8 g (E8G) of cellulose as treatments were ensiled. In Exp. II and III, 10 g glucose was and was not added, respectively, into 2 kg barley straw + 0 g (E8W, E8T) of cellulose as treatments. Samples were stored for 10 (Exp. I) and 7 (Exp. II and III) months at $21^{\circ}C$. The effect of cellulose addition on the fermentation and breakdown of the polysaccharides component in the silos at ensiling occurred more markedly at low dry matter silages rather than at the high ones. All cellulose treated silages were well preserved (pH below 5 in Exp. I and below 4 in Exp. II and III), while lactic acid and ethanol concentration increased. The fibrous fraction (ADF, NDF, crude fiber, hemicellulose, and cellulose) significantly (p<0.01) decreased (except hemicellulose content in Exp. I) compared with corresponding untreated silages. In vitro dry matter digestibility values (IVDMD) were similar for all silages. The present study showed that cellulose addition improved the potential nutritional and fermentation quality of barley straw silage.

Influences of Surfactant Tween 80 on the Gas Production, Cellulose Digestion and Enzyme Activities by Mixed Rumen Microorganisms

  • Lee, Sung S.;Ha, Jong K.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제16권8호
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    • pp.1151-1157
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    • 2003
  • The surfactant Tween 80 was evaluated for its ability to influence cumulative gas production, cellulose digestion, and enzyme activities by mixed ruminal microorganisms grown on barley grain or Orchardgrass hay. The addition of Tween 80 at a level of 0.10% significantly (p<0.05) decreased the cumulative gas production rate from both barley grain or Orchardgrass hay substrates. However, 0.05% Tween 80 did not affect gas production rates compared to the control treatment. The addition of 0.05% Tween 80 to cultures growing on barley grain resulted in a significant increase in cellulase (90.01%), xylanase (90.73%) and amylase (487.25%) activities after 30 h incubation. Cultures utilizing Orchardgrass hay had a significant increase in cellulase (124.43%), xylanase (108.86%) and amylase (271.22%) activities after 72 h incubation. These increases in activities were also observed with cultures supplemented with 0.10% Tween 80 throughout all the incubation times tested. These results indicated that the addition of 0.05% Tween 80 could greatly stimulate the release of some of key enzymes without decreasing cell growth rate in contrast to trends reported with aerobic microorganism. Our data indicates potential uses of the surfactant Tween 80 as a feed additive for ruminant animals.

가시오가피 첨가가 영지버섯의 라카아제 및 셀룰라아제 효소 활성에 미치는 영향 (Effect of Eleutherococcus senticosus supplementation on laccase and cellulase activity of Ganoderma lucidum)

  • 김홍일;정용운;이창수
    • 한국버섯학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.347-351
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    • 2018
  • 가시오가피의 첨가는 영지버섯 균사체를 이용한 분비 단백질 라카아제 및 셀룰라아제의 생산량을 효율적으로 증가시켰다. 영지버섯 균사체의 생장률 측정에서 가시오가피의 첨가는 영지버섯 균사의 생장률이 톱밥에 비해 절반 수준에 밖에 못미치는 결과를 나타내었다. 반면에 영지버섯 균사의 분비 단백질인 라카아제와 셀룰라아제의 양을 증가시키는데 톱밥에 비해 큰 효과가 있음을 확인할 수 있었다. 가시오가피가 첨가된 배양액에서의 라카아제 활성은 톱밥이 첨가된 배양액에서보다 영지 1호, 영지 2호 및 녹각 영지에서 0.61~2.37배 증가하였고, 이 중에서도 영지 2호는 0.947 U/min으로 라카아제 활성이 가장 높게 평가되었다. 셀룰라아제 활성 평가에서는 가시오가피가 첨가된 배양액에서의 셀룰라아제 활성은 톱밥이 첨가된 배양액에서보다 영지 1호, 영지 2호 및 녹각 영지에서 1.77~2.81배 증가하였고, 이 중에서도 영지 1호 및 영지 2호에 비해 녹각 영지에서 0.172 U/min으로 셀룰라아제 활성이 가장 높게 평가되었다. 따라서 가시오가피의 첨가가 영지버섯 균사의 분비 단백질 생산을 증가시키는데 유용한 소재로 사료된다.

Lampteromyces japonicus가 생산하는 Carboxymethyl Cellulase의 정제 및 특성 (Purification and Characterization of Carboxymethyl Cellulase from Lampteromyces japonicus)

  • 유관희;김준호;장형수
    • 한국균학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.125-129
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    • 2004
  • 섬유소분해효소(CMCase)를 산업적으로 이용하기 위한 기초자료를 제공하고자 섬유소분해능이 우수한 L. japonicus로부터 CMCase를 분리 정제하였다. L. japonicus의 배양액으로부터 4단계를 거쳐 분자량이 42 kDa인 CMCase를 분리 정제하였다. 이 효소는 pH 6.0에서 최적의 활성을 보여주는 acidic CMCase로서 $30^{\circ}C$에서 최대 활성을 나타냈다. EDTA에 의해 활성이 저해되는 것으로 보아 metalloenzyme으로 추정되며, SDS에 의해 저해되는 것으로 보아 S-S기를 갖고 있는 효소로 판단된다. $Al_{2}(SO_{4})_{3}$$BaCl_{2}$에서는 효소 활성이 높았으나 그 이외의 금속염에서는 효소 활성이 낮았다.

Loweporus roseoalbus가 생산하는 Carboxymethyl Cellulase의 정제 및 특성 (Purification and Characterization of Carboxymethyl Cellulase from Loweporus roseoalbus)

  • 장형수;김준호;유관희
    • 한국균학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.75-80
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    • 2005
  • 섬유소분해능이 우수한 L. roseoalbus로부터 분리 정제한 CMCase의 활용에 대한 기초적인 자료를 제공하고자 실험하여 L. roseoalbus의 배양액으로부터 4단계를 거쳐 분자량이 28.5 kDa인 CMCase를 분리 정제하였다. 이 효소는 pH 4.0에서 최적의 활성을 보여주는 acidic CMCase로 $30^{\circ}C$에서 최대 활성을 나타냈다. EDTA에 의해 활성이 저해되는 것으로 보아 metalloenzyme으로 추정되며, PMSF에 의해 저해되는 것으로 보아 serine 잔기를 갖고 있는 효소로 판단된다. $Al_{2}(SO_{4})_{3}$$FeSO_{4}$에서는 효소활성이 높았으나 $CaCl_{2}$$Na_{2}MoO_{4}$에서는 효소 활성이 낮았다.

효소처리에 의한 면직물의 개질 (Modification of Cotton Fiber by Enzymatic Treatment)

  • 조민정;김태경;임용진;이상복
    • 한국염색가공학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.15-26
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    • 1994
  • Cotton fabrics were treated with the cellulase which is an enzyme to decompose cellulose and its actional mechanism is known. The optimum condition of the cellulase to the cotton fabrics and the weight losses, tensile strengths of the treated cotton fabrics were also obtained. The cellulase performs a specific catalytic action on the ${\beta}-1$, 4-glucosidic bonds of the cellulose molecules and hydrolyzes them. For that reason, the negative surface charges of the cotton fabrics were increased by additional generation. of hyrdoxyl groups. The increased surface charges cause the decrease of dye adsorption by inhibiting the approach of the anions of direct dyes. But, it was overcome by the use of enough amount of salt, it means that sodium ions of the salt neutralize the almost all of negative charges of the cotton fabrics. The improvement of the water absorbency is also due to the increased hydroxyl groups In addition, their handles including the mechanical properties were measured and caculated by KES system which is a measuring apparatus that numerizes and objectificates human's feeling, especially touch. As the results, we knew that KOSH(stiffness) and FUKURAMI(fulness & softness) were decreased and that NUMERI(smoothness) was increased.

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벼과식물로부터 질소고정균의 분리와 Nitrogenase 활성 측정 (Isolation of Nitrogen-Fixing Bacteria from Gramineous Crops and Measurement of Nitrogenase Activity)

  • 최은화;이상은;윤기순;권덕기;손재근;박승환;한명숙;김사열
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.18-24
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    • 2003
  • 벼과식물과 관련된 질소고정균을 분리하기 위하여 한반도 남부지방의 19지역에서 쌀, 밀, 귀리, 보리, 호밀, 옥수수 등을 채집하여 이들의 뿌리로부터 free living bacteria와 endophyte를 분류하였다. Colony의 형태, 크기, 색깔 등과 16S rDNA 염기서열을 근거로 63종으로 분류하였다. nifH 유전자 염기서열 결정과 nitrogenase 활성 측정을 통하여 분리균주 모두 질소고정 능력이 있음을 확인하였다. 그리고 식물에서 분리한 내생균의 특징 중 하나인 cellulase활성이 대부분의 분리 균주에서 확인되었다.