• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제24권9호
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• pp.1280-1290
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• 2014

In order to obtain the cellulolytic bacterial consortia, sediments from Great Basin hot springs (Nevada, USA) were sampled and enriched with cellulosic biomass as the sole carbon source. The bacterial composition of the resulting anaerobic ethanol-producing celluloytic bacterial consortium, named SV79, was analyzed. With methods of the full-length 16S rRNA library-based analysis and denaturing gradient gel electrophoresis, 21 bacteria belonging to eight genera were detected from this consortium. Clones with closest relation to the genera Acetivibrio, Clostridium, Cellulosilyticum, Ruminococcus, and Sporomusa were predominant. The cellulase activities and ethanol productions of consortium SV79 using different agricultural residues (sugarcane bagasse and spent mushroom substrate) and energy crops (Spartina anglica, Miscanthus floridulus, and Pennisetum sinese Roxb) were studied. During cultivation, consortium SV79 produced the maximum filter paper activity (FPase, 9.41 U/ml), carboxymethylcellulase activity (CMCase, 6.35 U/ml), and xylanase activity (4.28 U/ml) with sugarcane bagasse, spent mushroom substrate, and S. anglica, respectively. The ethanol production using M. floridulus as substrate was up to 2.63 mM ethanol/g using gas chromatography analysis. It has high potential to be a new candidate for producing ethanol with cellulosic biomass under anoxic conditions in natural environments.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제30권2호
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• pp.172-176
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• 2002

섬유소 폐기물의 생물학적 당화를 위해 분리한 사상균 FJ1은 섬유소 분해효소의 생산성이 뛰어난 신규의 유망한 셀룰라아제 생산균주로 잠정적으로 평가되었다. 사상균 FJ1의 셀룰라아제 생산을 위한 배지조성은, 질소원으로서 0.1% peptone을 사용하였을 경우와, avicel 및 섬유소 폐기물인 볏짚을 혼합하여 사용한 경우 높은 효소생산성을 나타냈다. 경제적인 효소생산을 위한 기질로 섬유소 폐기물의 농도와 혼합비는 1%(w/v)농도에서 볏짚과 펄프를 각각 0.5%(w/v)와 0.5%(w/v)으로 사용하였을 경우 CMCase, xylanase, $\beta$-glucosidase, avicelase의 효소 활성은 각각 24.3, 38.7, 1.5, 0.6 unit/ml 이었다. 이러한 효소생산성은 섬유소 폐기물의 생물학적 당화기술에 크게 기여할 수 있으리라 사료된다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2002년도 생물공학의 동향 (X)
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• pp.449-452
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• 2002

Trichoderma sp. FJ1의 cellulase 생산을 위한 배지조성의 검토에서, 질소원으로서 0.1% bacto peptone을 사용하였을 때 생산성이 향상되었으며, 순수 상업용기질인 avicel과 섬유소 폐기물인 볏짚의 혼합배양에서 높은 효소생산성이 얻어졌다. 경제적인 효소생산성을 위한 기질로 섬유소 폐기물의 농도와 혼합비를 검토한 결과, 1%농도에서 볏짚과 펄프를 50:50으로 사용했을시 CMCase, xylanase, ${\beta}-glucosidase$, avicelase는 24.3, 38.7, 1.5, 0.6 U/ml가 얻어졌다. 이러한 효소생산성은 타 보고서의 결과보다 동등이상의 우위를 보여주고 있으며 섬유소 폐기물의 생물학적 당화기술에 크게 기여하리라 사료된다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XIII)
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• pp.512-516
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• 2003

토양에서 분리된 pectinase 생산균 strain KL34를 이용하여 폐섬유소의 효소학적 당화에 관한 연구를 수행하였다. 섬유소폐기물을 이용한 효소생산에서 폐야채보다는 과일껍질을 기질로 사용했을 때 높은 효소활성을 보여주었으며, 과일껍질 1.0%(w/v)를 기질로 사용했을 때 3.8U/ml의 pectinase활성을 얻을 수 있었다. 폐야채와 과일껍질을 기질로 사용하고, 5U/ml의 pectinase 활성을 가지는 배양 상등액을 사용하여 효소학적 당화를 수행한 결과 사과껍질 10%를 기질로 사용했을 때 7.1%의 당화율을 얻을 수 있었으며, 이때 생산된 환원당은 9.5g/L였다. 또한 생산된 효소액을 음식물 쓰레기의 당화에 적용하여 pectinase의 사용 가능성을 검토한 결과 KL34의 배양 상등액과 cellulase를 함께 사용한 당화액에서 12.7g/L의 환원당을 얻어, cellulase만을 사용했을 때 보다 1.6배의 당화효율을 얻을 수 있었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제17권3호
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• pp.52-60
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• 1989

This study was carried out to know the possibility of simultaneous utilization of laccase from white-rot fungus with cellulase on enzymatic hydrolysis of cellulosic substrate from autohydrolyzed oak wood. Laccases from 3 white-rot fungi, Pleurotus ostreatus. Ganoderma lucidum, and Phanerochaete chrysosporium, were isolated, purified and measured their activities. The highest activity was shown in Pleurotus ostreatus and the lowest in Phanerochaete chrysosporium. Laccase from Pleurotus ostreatus has optimum pH of 5.94, Km value of 3.209 mM and appeared to be stable at relatively wide pH range, 4.7-8.72. Temperature stability showed that 60% activity was preserved after 40 minutes at $50^{\circ}C$. Laccase from Ganoderma lucidum reached to the maximum activity during 15-20 day incubation. This enzyme has optimum pH of 6.45, Km value of 6.71 mM and pH range of 5.0-9.0 for stabilization. 95% activity was preserved at $30^{\circ}C$ and 58% activity at $50^{\circ}C$. Concerned to the enzymatic hydrolysis of cellulosic substrate with both enzymes, cellulase and laccase, simultaneously, mixed culture filtrates and mycellium extracts were shown higher hydrolysis rates than those of Trichoderma viride. There were no significant differences in the extent of hydrolysis among various mixed culture filtrates and mycellium extracts.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제4권4호
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• pp.152-158
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• 1976

전분박을 첨가한 왕겨및 볏짚의 산당화액을 이용하여 효모생육조건을 검토하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 왕겨와 볏짚에 전분박을 첨가하여 당화시킴으로써 당화액의 당농도가 각각 9.12%, 7.98%까지 증가되었다. 2. 산당화액을 중화할 때 사용한 중화제로서는 CaCO$_3$, Ca(OH)$_2$, NH$_4$OH순으로 효모생육이 좋았다. 3. 당화액을 기질로 하여 무기영양요구성을 검토한 결과 (NH$_4$)$_2$SO$_4$0.3%, $K_2$HPO$_4$0.4%, MgSO$_4$ㆍ7$H_2O$0.02%, NaCl 0.02%, CaCl$_2$0.02%를 가하였을 때 효모의 생육도가 가장 좋았다. 4. 전분박을 첨가한 왕겨와 볏짚의 당화액을 기질로 하여 효모를 배양하였을 때 48시간 이내에 각각 91.2% 90.8%의 당을 소화하였고 당에 대한 수율은 각각 46.5 %, 45.4%이었다.

• KSBB Journal
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• 제13권1호
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• pp.38-43
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• 1998

Application of pervaporative extraction of ethanol to simultaneous saccharification and fermentation(SSF) of cellulose was investigated. From batch experiments, optimum cellulose substrate and enzyme loadings were found to be 10% and 15 IFPU/g cellulose, respectively. The cellulose conversion was lowered in fed-batch system due to the ethanol accumulation. The activity of the yeast Saccharomyces uvarum used in this study was significantly reduced at ethanol concentrations above around 40 g/L. From pervaporation experiments using PDMS membrane, ethanol was efficiently separated at 38$^\circ C$ and 10 mmHg of a down stream pressure. The pervaporation unit with 240 cm$^2$ of surface area was combined into the SSF reactor. The continuous removal of ethanol by pervaporation during SSF resulted in an improved cellulose conversion. Within the scope of this experiment, ethanol yields in the pervaporative SSF and simple SSF were 68.3% and 56.6%, respectively. The permeate flux for SSF broth pervaporation was about one-half that for the pervaporation of aqueous ethanol solution. Accordingly, the development of a membrane with higher ethanol selectivity and flux will increase the feasibility of this technology.

• KSBB Journal
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• 제6권2호
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• pp.157-166
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• 1991

The structural properties of cellulose are significantly changed with the progress of hydrolysis reaction. The effects of changes on such properties of cellulosic substrate as crystallinity, amicessibility of enzyme to the active site of cellulose surface, and particle size on the kinetics of enzymatic hydrolysis have been studied. Among those physical studies, the apparent surface active site of cellulose particle was found to have the most significant effect on the hydrolysis kinetics. Based on the experimental results, the adsorption affinity of enzyme and hydrolysis rate were mainly influenced by the surface roughness of cellulose particle. The extent of accesssible active site may be expressed as the change of particle diameter. The Langmuir isotherm was proposed in terms of enzyme activity to explain the actual action of enzyme protein.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제5권3호
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• pp.127-131
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• 1977

억새풀을 알칼리로 전처리한 다음 직접섬유소를 자화할 수 있는 세균을 배양하여 SCP생산의 최적조반을 검토하고 및 가지 결과를 얻었기에 보고하는 바이다. 1) 알칼리성 처열제로써 NaOH가 가장 우수하였으며 87.4% lignin을 제거하였고 이것을 기질로하여 균체를 배양하였을 때 수율이 높았다. 2) NaOH의 농도별로 그 효과를 검토하였을 때 4%의 농도가 가장 적당하였다. 3) 알칼리 처리후 중화시 중화제로서는 H$_3$PO$_4$가 균기수율에 가장 좋았다. 4) 경시적 배양시 균기수율은 60시간에서 가장 좋았고 배양액 1ml당 9.23mg의 건조체를 얻었으며 75.2%의 소화율을 나타내었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제2권2호
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• pp.79-82
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• 1974

볏짚 등 농산폐자원을 섬유소자화세균의 기질로 사용하여 섬유소단세포단백을 생산할 때 섬유소의 분해성을 높이기 위해 각종 알카리에 의한 전처리의 효과를 살펴 본 결과 NaOH가 가장 좋은 전체 처리제 이었으며 NH$_4$OH는 NaOH 보다 처리 효과는 낮으나 염가로 구입할 수 있고 처리 후 중화하여 미생물의 질소원으로 사용할 수 있어 경제적인 처리제로 나타났다. NH$_4$OH를 처리제로 사용할 경우 1규정 농도 이상의 용액으로 처리하거나 가열하여도 처리 효과가 증가하지않았다. 1규정농도의 NH$_4$OH로 처리한 후 황산으로 중화하여 생성된 5.3%의 (NH$_4$)$_2$SO$_4$는 분리한 Cellulomonas속 세균의 생육을 저해하지않았으며 세척으로 유실되는 유기물이 이용되는 것으로 나타났다. 1규정농도의 NH$_4$OH로 처리한 벗짚의 분리균 Cellulomonas aurogena 및 C. flavigena에 의한 분해율은 기질농도4%일 때 46%이었으며 이때 6.3~6.45g/1의 균체를 생산하였다.