• 한국작물학회지
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• 제31권2호
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• pp.156-161
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• 1986

옥수수 흑조위축병이 심한 남부지방에서 6개 국내육성품종과 6개 미국도입 품종의 흑조위축병 발생상황과 Silage 생산성에 관한 연구결과는 다음과 같다. 1. 흑조위축병에 의하여 간장의 위축이 심한 품종일수록 간장의 변이계수가 컸다. 2. 간장의 도수분포는 흑조위축병 이병율과 분포의 유형에 따라 3품종군으로 나눌 수 있었다. 3. 수확기의 흑조위축병 이병율과 간장 자수주비율, Silage 수량, 자수수량과는 부의 상관이 있었으나 Silage 중 자수비율과 간엽수량과는 상관이 없었다. 4. Silage 수량은 P. XCF38이 가장 높았고 수원 89호와 NC6131 이 가장 낮았으며 타 품종은 육성모지와 관계없이 비슷하였다. 5. 흑조위축병 이병율은 P. XCF38, 수원 89호, 진주옥이 가장 낮았으며 수원 19호, 광옥, 횡성옥, P. 3424는 이병률이 비교적 높았고 NC 6131은 생육초기부터 이병률이 가장 높았다. 6. 진주옥과 수원 89호는 흑조위축병에는 저항성이나 출사후 잎의 조기노화로 수량이 낮았다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제42권1호
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• pp.54-60
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• 2022

최근 봄 가뭄과 이모작 작부체계로 인하여 옥수수의 파종시기가 지연되고 있다. 따라서 본 시험은 옥수수 품종을 한 달 간격으로 조기파종(4월 12일), 만기파종(5월 10일)으로 파종하였을 때 사일리지용 옥수수 품종의 생육특성, 사초 생산성 및 사료가치를 비교하기 위하여 중부지방(충남 천안)에서 4월 12일부터 8월 20일까지 수행하였다. 옥수수의 착수고는 만기파종이 조기파종보다 높았으나(p<0.05), 초장은 품종간에 유의적 차이가 없었다. 내도복성은 품종간에 차이가 있었으나(p<0.01) 파종시기간에 차이가 없었다. 반면 내충성은 품종간에 차이가 없었으나 파종시가간에는 차이기 있었다(p<0.05). 흑조위축병(RBSDV) 이병률은 만기파종이 조기파종보다 낮았다(p<0.001). 암이삭 비율은 품종 간에 유의적 차이가 보였다(p<0.01). 건물 및 TDN 수량도 조기파종에 비해 만기파종이 유의적인 차이를 보였다(p<0.01). 조단백질은 파종시기간에 유의적 차이는 보였지만, 품종간에 유의적 차이는 나타나지 않았다. 만기파종의 ADF 함량은 조기파종보다 낮았으나(p<0.01), NDF 함량은 품종 간에 유의적 차이가 없었다. 조기파종보다 만기파종의 TDN 및 비유정미에너지(NE_L)가 높았다. 따라서 우리나라 각 지역별 기후와 강수량을 고려하여 이모작 작부체계에 적합한 동계사료작물을 재배 후 여름사료작물인 사일리지용 옥수수의 파종시기를 5월 중순까지 늦추어도 생산성 및 사료가치가 높을 것으로 사료된다.

• KSBB Journal
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• 제30권3호
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• pp.125-131
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• 2015

Kluyveromyces marxianus is a well-known thermotolerant yeast. Although Saccharomyces cerevisiae is the most commonly used yeast species for ethanol production, the thermotolerant K. marxianus is more suitable for simultaneous saccharification and fermentation (SSF) processes. This is because enzymatic saccharification usually requires a higher temperature than that needed for the optimum growth of S. cerevisiae. In this study, we compared the fermentation patterns of S. cerevisiae and K. marxianus under various temperatures of fermentation. The results show that at a fermentation temperature of $45^{\circ}C$, K. marxianus exhibited more than two fold higher growth rate and ethanol production rate in comparison to S. cerevisiae. For SSF using starch or corn stover as the sole carbon source by K. marxianus, the high temperature ($45^{\circ}C$) fermentations showed higher enzymatic activities and ethanol production compared to SSF at $30^{\circ}C$. These results demonstrate the potential of the thermotolerant yeast K. marxianus for SSF in the industrial production of biofuels.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제31권5호
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• pp.740-746
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• 2021

Efficient cellulolytic enzyme production is important for the development of lignocellulose-degrading enzyme mixtures. However, purification of cellulases from their native hosts is time- and labor-consuming. In this study, a constitutive expression system was developed in Penicillium oxalicum for the secreted production of proteins. Using a constitutive polyubiquitin gene promoter and cultivating with glucose as the sole carbon source, nine cellulolytic enzymes of different origins with relatively high purity were produced within 48 h. When supplemented to a commercial cellulase preparation, cellobiohydrolase I from P. funiculosum and cellobiohydrolase II from Talaromyces verruculosus showed remarkable enhancing effects on the hydrolysis of steam-exploded corn stover. Additionally, a synergistic effect was observed for these two cellobiohydrolases during the hydrolysis. Taken together, the constitutive expression system provides a convenient tool for the production of cellulolytic enzymes, which is expected to be useful in the development of highly efficient lignocellulose-degrading enzyme mixtures.

• 한국초지조사료학회지
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• 제19권3호
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• pp.259-264
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• 1999

본 시험은 메꽃(Calystegia japonica) 발생이 심한 사일리지용 옥수수 포장에서 제초제 처리수준에 따른 메꽃의 방제효과를 조사하여 적정 제초제 시용수준을 구명하고자, 방치구(대조구)와 dicamba 액제수준 ($0.75{\ell},\;1.0{\ell},\;1.25{\ell},\;1.5{\ell},\;2.0{\ell}$)를 달리한 6처리를 두고 1995년도에 수원 축산기술연구소에서 실시되었다. 공시 사일리지용 옥수수 품종은 DK729였으며, dicamba 액제는 옥수수 4~5엽기때 경엽 처리하였다. 방치구의 옥수수 생육은 잡초와의 경합으로 저조하였으며, 제초제 처리구에 비해 출수기와 출사기가 1~4일 정도 늦었다. 메꽃 방제효과는 dicamba 액제처리시 74.3~94.6% 범위였으며, 제초제 처리수준간에는 뚜렷한 차이는 없었다. Dicamba 액제 $1.25{\ell}$ 이상 처리구에서 옥수수의 생육초기에 약해가 관찰되었으나 생육에 큰 영향을 미칠 정도는 아니었으며, $2.0{\ell}$ 처리구는 약해를 가장 많이 받은 것으로 나타났다. 건물수량, 암이삭의 길이와 비율 등은 dicamba 액제 처리구에서 양호하여 방치구의 건물수량(4,866ka/ha)은 제초제 처리구(14,960~16,340kg)의 30% 수준에 불과하였으며(P<0.05), dicamba 액제 처리수준간 유의적인 수량차이는 없었으나 $1.5{\ell}$와 $2.0{\ell}$ 처리구에서 수량은 다소 낮은 경향이었다. 건물수량중 암이삭이 차지하는 비율은 방치구에서는 21.6%로 낮았으나 제초제 처리구는 33.6~39.4% 범위였다. 제초제 처리구에서 방치구에 비해 옥수수 경엽의 조단백질과 NFE 함량은 높은 경향이었으며, 조섬유함량은 낮아 잡초 방제로 사료가치 개선효과가 있었다. 그러나 암이삭에서는 제초제 처리에 의한 사료가치 차이는 나타나지 않았다. 이상의 결과로서 메꽃 발생 옥수수 포장에서 메꽃의 효율적 제거를 위해서는 dicamba 액제 처리가 바람직하며, 옥수수에 대한 약해 없이 높은 방제효과를 기대할 수 있는 적정 dicamba 액제 처리수준은 ha당 $0.75{\sim}1.0{\ell}$ 였다.

• 한국작물학회지
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• 제32권2호
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• pp.201-207
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• 1987

옥수수 자식계통의 수량 및 주요형질에 대한 조합능력을 조사하고. 사료용 단교잡종 옥수수의 선발을 위하여 7개 자식계통의 이면교배에서 생육된 21개의 F$_1$ 을 공시하여 3개 환경조건에서 포장시험을 실시하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 총건물중에 있어서는 교잡종 Hi 34$\times$Tx 601이 가장 높았으며, Hi 26$\times$Hi 34와 Hi 29$\times$Hi 34도 비교적 높은 수량을 보였다. 일반적으로 개화기와 숙기가 늦은 교잡종들이 수량이 높은 경향이었다. 2. 초장은 간엽중과 부의 상관을 보였으며, 수량구성요소는 종실수량과 부의 상관을 나타냈다. 엽면적지수는 종실수량 및 간엽중과 고도의 상관을 보였으며 사료용 교잡종 옥수수의 선발에 엽면적지수가 고려되어야 할 하나의 요인으로 생각된다. 3. 공시된 7개의 자식계통 중에 종실수량 및 간엽중에 있어서 자식계통 Hi 34가 일반조합능력이 가장 높았으며, Hi 31과 Hi 33은 낮았다. 자식계통 Hi 34는 수량구성요소에 대한 일반조합능력도 높은 편이었다. 수병(Puccinia sorghi)은 수량 및 모든형질과 부의 상관을 보여 수병이 수량감소에 크게 영향을 주는 것으로 사료된다. 4. 수량 및 주요형질의 일반조합능력은 환경과 유의성 있는 상호작용을 보였으며. 이는 조합능력의 반응이 환경에 따라 상이함을 나타냈다. 5. 종실수량 및 간엽중의 일반 및 특정조합능력은 모두 고도의 유의성을 보여 상가적 및 비상가적 인자가 관여하나, 일반조합능력의 값이 특정 조합능력의 값보다 현저히 크기 때문에 상가적 인자의 작용이 더 큰 것으로 사료된다.벼알의 변색정도가 심할수록 등숙율과 정조 1,000 입중이 현저하게 떨어졌으며 그 감소정도와 부의 상관관계가 있었다. 7. 방풍망 설치방법별로는 한냉과습한 냉조풍과 고온건조한 편서풍을 모두 방풍할 수 있는 종합방풍시설이 가장 효과가 컸으며 방풍망 설치시기별로는 수잉기에 설치하는 것이 가장 효과가 컸다.관이 있었다. 전당함양과 가용성 고형물과는 관계가 없거나 부의 상관이 있었다.장백콩 및 봉의에서 그 차이가 현저하였다. 그러나 포장시험에서는 이와 같은 경향이 현저하지 않았다. 8. 수량구성요소중 개체당 협수 및 입수는 토양 pH가 낮은 경우에 크게 감소하였고 그 정도는 또한 품종에 따라 현저한 차이가 있어 단엽중과 황금콩에서 코고 장백콩, 봉의 및 외알콩 등에서 작았다. 그러나 협당 입수와 100입중은 토양산도에 따른 유의적 차이를 인정할 수 없었다. 9 종실수량은 품종. 토양산도간 및 이들의 상호작용에 모두 유의성이 인정되어 황금콩은 각 토양pH 수준에서 다른 품종에 비하여 가장 다수이었고 단엽콩과 장단백목은 pH 7 수준에서는 다른 품종에 비하여 다수이었으나 pH 5 수준에서는 황금콩이외의 품종에서는 현저한 차이가 없었다. 또한 토양산도간 차이는 장백콩에서는 거의 볼 수 없고 봉의와 외알콩에서는 미미하였으며 그 밖의 품종에서는 현저한 차이가 있었다. 10. 수량과 수량구성요소간의 상관은 개체당입수와 협당입수가 수량과 유의적 상관을 나타내었고 특히 토양 pH 5 수준에서 보다 높은 상관관계를 나타내었으며 개체당 협수는 pH 5 수준에서는 수량과 유의적 상관을 보였으나 pH 7 수준에서는 유예적 상관을 인정할 수 없었다. 11. 종실중의 단백질 함량도 토양 pH가 낮은 경우에 현저히 떨어졌는데 그 정도는 품종에

• KSBB Journal
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• 제23권1호
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• pp.1-7
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• 2008

비록 전 세계적으로 많은 수의 소규모 시범 셀룰로식 에탄올 생산연구가 보고되고 있으며 셀룰로식 에탄올 생산을 위한 많은 연구들이 진행되고 있지만 현재까지 전분계나 설탕계 에탄올과 경쟁할 수 있을 정도의 경제적 생산이 가능한 상용화된 셀룰로식 에탄올 생산시설은 현재까지 보고 된 바 없다. 또한 일부 환경경제학자들은 옥수수 작물자체가 수확기까지 많은 양의 수분과 에너지를 필요로 하고 매년 토양을 침출시키는 작물이어서 환경적인 문제점을 불러 올 수 있다는 점, 이후 옥수수 바이오매스로부터 에탄올을 생산할 때까지 들어가는 에너지의 양이 높다는 점등을 지적하며 옥수수로부터의 에탄올대량생산에 신중해야 한다는 의견도 있다(24). 하지만 가까운 장래에 석유를 대체할 액체연료 중 에탄올이 가장 적합하다는 미국이나 유럽의 목표에 따라 옥수수 줄기나 잎을 이용한 셀룰로식 에탄올 생산계획은 계속해서 추진될 것으로 보이며 상용화도 미국정부의 계획대로라면 수년 내에 이루어 질 것으로 보인다. 셀룰로식 에탄올의 상용화를 위해서는 여러 점들을 고려하여야 한다. 첫째로, 분자 및 유전자 수준까지의 식물에 대한 이해가 필요하다. 왜냐하면 이러한 지식의 바탕에서 바이오매스를 효과적으로 정제할 수 있는 방안들이 가능하기 때문이다. 이를 위해서는 셀룰로스보다 상대적으로 덜 알려진 식물체 내에서의 리그닌 합성경로 및 결합구조나 헤미셀룰로스의 합성 및 리그닌과의 결합관계 둥에 대한 연구가 더욱 필요하다. 둘째로는 셀룰로식 에탄올생산의 상용화를 위해서는 화석연료의 수요를 대체할 수 있는 작물의 개발과 수확작물을 처리하여 공장이나 공업단지까지 경제적으로 수송할 수 있는 방법이 개발되어야 한다. 현재 거론되고 있는 셀룰로식 에탄올공장의 생산규모를 연간 1억 내지 1억 8천만 리터 정도의 규모로 생각하고 연간 250-300일 작업 기준으로 생각한다면 적어도 하루 2000톤 정도의 biomass를 처리하여야 됨으로 이 정도의 바이오매스가 지속적이고, 경제적으로 공급되어야 한다. 미국의 경우, 옥수수작물이 셀룰로식 에탄올 생산을 위해 가장 적합한 원료물질로 거론되고 있다. 이는 현재 옥수수 열매 는 전분이나 에탄올 생산을 위해 공장으로 수송되지만 엄청난 양의 잎과 줄기는 밭에 남겨져 있기 때문이다. 이들 corn stover로 통칭되는 식물원료 물질이 바이오매스 중 연간 생산량이 가장 많은 1억 건조 톤 이상으로 현재로도 공급이 가능하고 잠재적으로는 10억 톤까지도 생산될 수 있다고 전망하기 때문이다. 따라서 미국의 경우 셀룰로식 에탄올의 생산은 corn stover의 이용이 불가피해 보인다. 더불어 톱밥이나 임업부산물의 경우는 현재 3800만 건조 톤 정도의 공급이 가능하며 미래 3억 7000만 건조 톤이 공급될 수 있을 것으로 예상하고 있다(25). 하지만 이러한 자원은 부피가 크고 무게가 가벼워 수송밀도가 낮아 고밀도 형태로 운송할 수 있는 방법이 모색되어야 한다. 또한 원료물질을 처리 시설까지 운반하는 운송비를 줄일 수 이는 다른 방법들도 모색되어야한다. 셋째로는 바이오매스의 구조를 당화과정과 발효과정에 적합하게 변환시킬 수 있는 경제성 있는 전처리 방법의 개발이 필수적이다. 이상적 전처리 방법은 리그닌을 효과적으로 분리해내 이를 이용한 공정에 필요한 에너지로 사용하거나 차후 부가가치가 높은 물질의 원료로 사용할 수 있게 하여야 한다. 또한 헤미셀룰로스와 셀룰로스의 손실을 최소화하여 차후 이들 식물탄수화물을 이용한 에탄올 생산을 극대화할 수 있는 방법이어야 하며 이와 함께 경제성을 담보하여야 한다. 이러한 전처리방법의 개발은 현재까지 개발된 여러 전처리 방법들의 장단점들을 파악하고 이를 극복할 수 있는 방법들을 모색하는 노력으로 가능할 수 있겠다. 마지막으로 5탄당과 6탄당을 동시에 발효할 수 있는 미생물 균주의 개발이나 효소비용을 획기적으로 줄일 수 있는 생산방법이 개발되어야 하겠다. 이는 셀룰로식 에탄올이 90% 이상의 높은 수율과 시간당 1.5-2.5 g/L의 생산성을 보이고 있는 전분이나 설탕으로부터 생산되는 에탄올과 경쟁력을 갖기 위한 필수적인 요소이기 때문이다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제40권2호
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• pp.98-105
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• 2020

본 시험은 도입되는 사일리지용 옥수수의 품종과 식물체 부위에 따른 사료가치와 생산성을 비교하기 위하여 수행하였다. 시험에 이용된 옥수수 품종은 미국 Pioneer Hybrid Co.에서 도입된 8개 품종(P1184, P1151, P1194, P1543, P1345, P1429, P1443 및 P2105)으로 강원도 평창군에 위치한 서울대학교 평창캠퍼스 내에 있는 시험포에서 수행하였다. 수확한 옥수수는 전체 5개 부위(leaf, stem, cob, husk 및 grain)로 분리하여 건조한 후 각 부위별 비율을 산정하였고 사료가치를 분석하였다. 옥수수의 출현율은 P1151 및 P2105품종을 제외하고는 대체로 양호하였다. 출수기는 평균 7월 24일, 출사기는 7월 27일 이었으나 P2105 품종은 7월 28일 및 8월 1일로 늦었고 나머지 품종은 비숫하였다. 초장 및 착수고에 있어서는 P1345 품종이 가장 컸으며(289 및 123 cm), P1151 품종이 가장 작았다(267 및 101 cm). 질병 저항성은 P1184, P1443 및 P1429에서 낮았고 P1197 및 P1345는 높았다. 건물함량은 경엽의 경우 P1151 품종에서 19.6%로 가장 낮았으며 P1429 품종에서 24.9%로 가장 높게 나타났다. 암이삭은 만생 품종인 P2105 품종이 가장 높았고(55.5%) P1184(54.2%) 및 P1345(54.3%) 품종도 유의적으로 높게 나타났다 (p<0.05). P2105, P1429 및 P1194 품종의 경엽 건물수량이 유의적으로 높게 나타났으며 (p<0.05), P2105, P1345 및 P1443 품종의 암이삭 건물 수량이 높았다. 5개의 부위로 분리된 식물체(Leaf, Stem, Husk, Cob 및 Grain)의 각 부위별 비율을 살펴보면 대체적으로 암이삭에 해당하는 grain과 cob 합의 비율이 50~60%로 나타나 비교적 높은 비율을 보였다. 포엽(husk)와 속대(cob)의 비율은 대체적으로 비슷하였으며 잎과 줄기는 약 20% 내외의 비율을 보여주었다. 조단백질 함량은 잎이 가장 높았고 그 다음이 grain이었다. 줄기의 조단백질 함량은 가장 낮았으며 포엽(husk)은 품종간에 유의적인 차이가 없었다(P>0.05). ADF 함량은 곡실을 제외한 나머지 부분은 비슷하였지만 잎 부분이 더 낮은 경향을 나타내었으며 줄기와 잎을 제외한 다른 부위는 품종간에 유의적인 차이를 보이지 않았다(p>0.05). NDF 함량은 husk에서는 유의적인 차이가 없었으나 다른 부위는 품종간에 차이를 보였다(p<0.05). 또한 품종별로 부위에 따라 특별한 차이를 보였는데, 줄기는 P2015, 잎은 P1197, 속대는 P1151 포엽은 P1197 그리고 알곡은 P1197에서 NDF 함량이 높게 나타났다. 건물 소화율은 줄기와 알곡에서 유의적인 차이가 없었으나 잎과 암이삭을 구성하는 포엽과 속대에서는 품종간에 차이가 나타났다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 시험에 P2105 품종의 건물수량이 가장 우수하였으며 알곡의 비율은 P1543 및 P1345에서 우수하였다. 또한 사료가치는 잎과 곡실 부분이 높았으며 잎과 줄기가 husk나 cob보다는 사료가치가 높은 것을 알 수 있었다.

• 한국작물학회지
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• 제36권1호
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• pp.52-56
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• 1991

인산흡착력이 매우 크고 유효인산함량이 낮은 제주도 화산회토에 있어서 단옥수수 적정인산시비량을 밝히고자 1986년 제주(제주통)와 서귀포(남원통)에서 인산시비량( 0, 8, 16, 24, 32kg/10a)에 따른 단옥수수 교잡종 Golden Cross Bantam 70의 생육 및 수량을 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 출사일수는 무인산구에서 보다 인산 16kg/10a 이상 시용에 의하여 1～2일 단축되었다. 2. 간장, 착수고, 10a당 생간엽 수량은 두 지역간 유의한 차이가 없었고, 인산시비량이 많을수록 직선적으로 증가하였다. 3. 상품성 있는 이삭의 정균 길이 및 무게는 서귀포에서 보다 제주에서 컸었고, 인산시비량이 많을수록 큰 경향이었다. 4. 주당 또는 10a당 상품성 있는 이삭수, 10a당 이삭수량은 두 지역간 유의한 차이가 없었고, 인산시비량이 많아짐에 따라 이차곡선적인 증가를 보였다. 인산시료와 단옥수수 가격을 고려한 적정인산시비량은 약 26kg/10a로 추정되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권3호
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• pp.402-406
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• 2014

본 실험에서는 농부산물인 밀짚을 고체배지로 사용하여 Aspergillus niger NRRL 567에서 구연산 생산 시, 발효조건과 첨가제가 구연산 생산에 미치는 영향을 단일변수(one-factor-at-a-time) 최적화를 이용하여 주요 인자의 순차적 최적화를 수행하였다. 발효 72시간에서 온도, 수분함량, 입자크기, pH와 첨가제 농도를 최적화했을 때, 각각 $30^{\circ}C$, 70%, 0.5~1.0 mm, pH 5.5와 4% 메탄올 첨가조건에서 최대 구연산 생산인 206.0 g/kg 건조중량 (DM)을 확인할 수 있었다. 이는 최적화 이전 구연산 최고 생산인 74.5 g/kg DM 대비 177% 증가한 결과이다. 최적화 실험에서 도출된 조건을 밀짚, 옥수수대와 피트모스(peat moss)에 적용하여 고체발효를 수행하였을 때, 발효 120시간에서 각각 231.8, 213.8, 240.2 g/kg DM 구연산 생산을 확보하였다. 본 실험 결과는 밀짚과 옥수수대 등의 목질계 농부산물을 이용한 구연산 생산 시, 고체발효법이 기존의 액체발효법의 대체가 가능함을 시사하였다.