• 제목/요약/키워드: Corncob

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High ${\beta}$-Glucosidase Secretion in Saccharomyces cerevisiae Improves the Efficiency of Cellulase Hydrolysis and Ethanol Production in Simultaneous Saccharification and Fermentation

  • Tang, Hongting;Hou, Jin;Shen, Yu;Xu, Lili;Yang, Hui;Fang, Xu;Bao, Xiaoming
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제23권11호
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    • pp.1577-1585
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    • 2013
  • Bioethanol production from lignocellulose is considered as a sustainable biofuel supply. However, the low cellulose hydrolysis efficiency limits the cellulosic ethanol production. The cellulase is strongly inhibited by the major end product cellobiose, which can be relieved by the addition of ${\beta}$-glucosidase. In this study, three ${\beta}$-glucosidases from different organisms were respectively expressed in Saccharomyces cerevisiae and the ${\beta}$-glucosidase from Saccharomycopsis fibuligera showed the best activity (5.2 U/ml). The recombinant strain with S. fibuligera ${\beta}$-glucosidase could metabolize cellobiose with a specific growth rate similar to the control strain in glucose. This recombinant strain showed higher hydrolysis efficiency in the cellulose simultaneous saccharification and fermentation, when using the Trichoderma reesei cellulase, which is short of the ${\beta}$-glucosidase activity. The final ethanol concentration was 110% (using Avicel) and 89% (using acid-pretreated corncob) higher than the control strain. These results demonstrated the effect of ${\beta}$-glucosidase secretion in the recombinant S. cerevisiae for enhancing cellulosic ethanol conversion.

Xylan Hydrolysis by Treatment with Endoxylanase and $\beta$-Xylosidase Expressed in Yeast

  • Heo, Sun-Yeon;Kim, Joong-Kyun;Kim, Young-Man;Nam, Soo-Wan
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제14권1호
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    • pp.171-177
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    • 2004
  • The endoxylanase (642 bp; 213 amino acids) and $\beta$-xylosidase (1,602 bp; 533 amino acids) genes from Bacillus sp. were amplified by PCR and separately inserted into the downstream of the yeast ADH1 promoters, resulting in the pAEDX-1 (7.63 kb) and pAEX (8.47 kb) plasmids, respectively. When the yeast transformants, S. cerevisiae SEY2102 harboring pAEDX-1 or pAEX, were grown on YPD medium, the total activities of the enzymes were approximately 9.8 unit/ml for endoxylanase and 2.9 unit/m1 for $\beta$-xylosidase. When the three kinds of xylan from oat spelts, birch wood, and corncob were hydrolyzed by treating with recombinant endoxylanase and $\beta$-xylosidase, it was found that xylose, xylobiose, and xylotriose were produced. To efficiently hydrolyze xylan, various reaction conditions such as amount of enzymes, substrate type, substrate concentration, temperature, and reaction time were examined. The optimized conditions for the hydrolysis of xylan were as follows: amount of endoxylanase, 10 units; amount of $\beta$-xylosidase, 10 units; temperature, $50^\circ{C}$; substrate type, oat spelts xylan; substrate concentration, 6%; reaction time, 1 h. Under the optimal condition, xylose was mainly produced from oat spelts xylan by cooperative action of endoxylanase and $\beta$-xylosidase.

천마생산을 위한 천마버섯균의 수집과 우량종균 제조에 관한 연구 (Studies on collection and spawn manufacture of Armillaria spp. for production of Gastrodia tuber)

  • 성재모;정범식;문희우;김수호
    • 한국균학회지
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    • 제24권2호통권77호
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    • pp.127-134
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    • 1996
  • 본 연구는 천마를 인공적으로 재배하기 위하여 Armillaria속균을 수집하였으며 천마재배지를 조사하여 우수한 균주를 선발하기 위하여 본 실험을 실시하였다. 현재 천마 재배지에서 가장 우수한 균주는 KNU-A110, KNU-A234, KNU-A1022, KNU-A1030 등 4균주로 조사되었다. 재배지의 토양에 깊이는 $10cm{\sim}19cm$가 천마의 생산이나 Rhizomorph의 형성에 가장 적당한 것으로 조사되었다. 일본에서 5종 16균주, 미국에서 11종 22균주, 프랑스에서 6종 26균주, 아프리카에서 1종 4균주를 분양 받았으며 1994년도에 우리 나라에서 21균주를 분리하였다. 대부분의 균주가 레몬을 첨가한 배지에서 왕성하게 Mycelial fan을 형성하였으며 A. mellea인 KNU-A997 균주에서 병원성이 있는 것으로 나타났고 A. gallica인 KNU-A110 균주에서는 병원성이 검정되지 않았다. 종균 제조배지의 첨가물로는 Ethanol $0.25%{\sim}0.5%$가 우수하였으며 농가 부산물의 첨가로는 밀기울과 옥수수속의 첨가에서 효과가 있었다. 액체 접종원은 배양속도를 빠르게 할 뿐 아니라 오염률을 현격히 저하시키는 것으로 밝혀졌다.

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잣버섯 봉지재배시 영양원이 균사배양 및 자실체 생육에 미치는 영향 (Effect on Mycelial Growth and Fruit Body Development According to Supplementary Nutrition in Bag Cultivation of Neolentinus lepideus)

  • 장명준;이윤혜;주영철;김성민;구한모
    • 한국균학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.171-174
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    • 2011
  • 적정 영양원을 선발하기 위하여 5가지의 재료(옥수수가루, 옥수수피, 콘코브, 비트펄프, 감자전분)를 이용하여 재배실험을 실시한 결과 혼합배지의 총 질소함량은 옥수수가루 첨가구가 0.45%로 가장 높았다. 혼합배지에 따른 배양율과 재배일수는 옥수수가루 처리구에서 배양율 97%로 가장 좋았고, 재배기간 43일로 가장 짧았다. 그리고 옥수수가루 처리구에서 수량은 122 g/1 kg 봉지, 생물학적효율은 35%로 다른 처리구에 비해 가장 높았다. 자실체 생산량에 관여하는 인자 분석에서는 총 질소함량 (r = 0.95)과 조지방(r = 0.65)으로 나타났다. 이상의 결과 잣버섯 재배는 배지 영양원으로 옥수수가루와 자실체 생산량에 관여하는 인자로 총질소함량으로 판단된다.

The Effects of Different Substrates on the Growth, Yield, and Nutritional Composition of Two Oyster Mushrooms (Pleurotus ostreatus and Pleurotus cystidiosus)

  • Hoa, Ha Thi;Wang, Chun-Li;Wang, Chong-Ho
    • Mycobiology
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    • 제43권4호
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    • pp.423-434
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    • 2015
  • The study was conducted to compare the effects of different agro-wastes on the growth, yield, and nutritional composition of oyster mushrooms Pleurotus ostreatus (PO) and Pleurotus cystidiosus (PC). Seven substrate formulas including sawdust (SD), corncob (CC), sugarcane bagasse (SB) alone and in combination of 80 : 20, 50 : 50 ratio between SD and CC, SD and SB were investigated. The results indicated that different substrate formulas gave a significant difference in total colonization period, characteristics of fruiting bodies, yield, biological efficiency (BE), nutritional composition and mineral contents of two oyster mushrooms PO and PC. The results showed that increasing CC and SB reduced C/N ratio, and enhanced some mineral contents (Ca, P, and Mg) of substrate formulas. The increased amount of CC and SB of substrate formulas enhanced protein, ash, mineral contents (Ca, K, Mg, Mn, and Zn) of fruiting bodies of both mushrooms. Substrates with 100% CC and 100% SB were the most suitable substrate formulas for cultivation of oyster mushrooms PO and PC in which they gave the highest values of cap diameter, stipe thickness, mushroom weight, yield, BE, protein, fiber, ash, mineral content (Ca, K, and Mg) and short stipe length. However, substrate formula 100% CC gave the slowest time for the first harvest of both mushrooms PO and PC (46.02 days and 64.24 days, respectively). It is also found that the C/N ratio of substrate formulas has close correlation with total colonization period, mushroom weight, yield, BE and protein content of mushroom PO and PC.

버섯재배용 배지재료의 성분분석 (Composition analysis of raw material constituting the medium for mushroom cultivation)

  • 김선영;정민화;김민근;임착한;김경희;김태성;김동성;정종천;홍기성;류재산
    • 한국버섯학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.208-213
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    • 2013
  • 버섯의 혼합배지에 사용되는 배지원료의 아미노산과 일반성분을 분석한 결과, 순단백질(아미노산) 함량은 대두박이 44.02%로 가장 높았고, 건비지가 31.5, 면실박이 30.6%로 나타났다. 주요 질소원 배지지료의 비단백태질소화합물(NPN)의 조단백질에 대한 비율은 대두박이 2.4%, 건비지는 5.6%였지만, 탄소원 배지재료인 미강과 밀기울은 17.6%로써 높았다. 조단백질/가격(원)은 채종박이 6.0으로 가격대비 조단백질량이 높은 것을 알 수 있었다. 균사생장에 관여하는 가용성무질소물(NFE)는 알파콘이 72.9%, 소맥피B가 57.2%로 높았다. 산성세제불용섬유(ADF)는 콘콥이 51.88%로 높았는데, 잣버섯 등 갈색부후균이 이용하기 어려운 리그닌이 포함되어 있으므로 사용에 주의가 필요하다.

수확 후 배지의 가축 사료화를 위한 느타리 생육배지 톱밥 대체재료 선발 연구 (Sawdust Substitution in Growth Medium of Oyster Mushroom for Using Its By-product Spent Mushroom Substrates as Ruminant Feed)

  • 김정한;장명준
    • 한국균학회지
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    • 제48권4호
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    • pp.407-414
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    • 2020
  • 느타리 수확 후 배지의 가축 사료화를 위해 생육배지의 톱밥을 대체하고자 면실피펠렛, 옥대펠렛, 콘코브를 활용하여 생육시험을 수행하고, 그 수확후 배지의 사료로서 화학성을 분석한 결과는 다음과 같다. 톱밥 대체재료별 혼합배지의 생육결과 콘코브, 면실피펠렛 처리구의 배양기간이 27일, 초발이소요일수 4일, 생육일수 3일 소요되어 전체 재배기간이 34일로 대조와 같았다. 병당 수량은 콘코브 처리구가 134 g으로 대조구 130 g과 유사하였고, 면실피펠렛처리구는 112 g, 옥대펠렛 처리구 68 g으로 낮았다. 생물학적 효율은 콘코브가 80.1%로 대조구 68.7%보다 우수하였다. 톱밥 대체재료별 수확 후 배지의 화학성을 분석한 결과 콘코브 처리구가 대조구에 비해 NDF는 같지만 ADF와 리그닌 함량이 낮고, 단백질 함량은 높아 사료로서 영양학적 가치가 더 우수하였다. 향후, 농가 현장의 적용시험을 통하여 생산성을 검증한다면 느타리 수확 후 배지도 사료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

한입버섯 균사체 특성과 배양 적정 조건 (Cryptoporus volvatus (Peck) Shear: Mycelial characteristics under different culture conditions)

  • 신경화;박태민;민경구;석순자;장명준
    • 한국버섯학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.263-269
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    • 2022
  • 본 실험은 국내 자생하는 한입버섯 균에 대한 특성과 적정 배양 조건을 구명하고 인공재배의 기초적인 자료 활용을 위해 균사체의 특성과 적정 배양 조건에 관한 연구를 수행하였다. 한입버섯 KACC52303 균주의 형태 특성은 불규칙형과 굴곡형, 솜털 또는 면과 유사한 질감의 형태를 보였고 미세구조는 후막포자 형성 전 단계로 보였으며 클램프는 보이지 않았다. 적정 배양온도는 중·고온인 25~30℃로 조사되었으며, pH는 약산성 4부터 중성 7까지 범위가 넓게 확인되었다. 적정 영양원에서 탄소원 dextrine 2.5%, 유기질소원 yeast extract 0.1%의 혼합배지에서 균사생장이 양호하였다. 아미노산은 leucine, 유기산은 acetic acid, gluconic acid, 무기염류는 KCl, KH2PO4에서 가장 빠른 균사생장을 보였다. 칼럼 시험은 소나무 80%, 미강 10%, 콘코브 10% 톱밥의 혼합 배지에서 가장 양호한 균사생장을 보였다.

국내 팽이버섯 재배농가의 배지조성 및 수량 특성 (Yield characteristics and medium composition of winter mushroom in cultivation farms in Korea)

  • 이찬중;이은지;박혜성;임지훈;민경진;공원식
    • 한국버섯학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.120-124
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    • 2020
  • 팽이버섯 재배를 하고 있는 농가의 배지조성을 조사한 결과 농가마다 사용하는 배지재료의 종류와 혼합비율도 차이가 있었다. 모든 농가가 콘코브, 미강, 비트펄프를 주재료로 사용하였고, 배지의 적정 pH 조절을 위하여 탄산칼슘과 폐화석을 1.0~3.8%을 사용하였으며, 건비지, 밀기울, 면실피, 파옥쇄 등은 농가마다 사용하는 정도가 달랐다. 농가별 혼합배지의 이화학성을 분석한 결과 질소함량은 1.28~1.52%였고, 탄소함량은 45.7~48.5%, C/N율은 30.7~37.9였다. 무기성분 함량은 혼합배지에 들어가는 무기물의 종류와 양에 따라 농가마다 큰 차이를 보였다. 균사 생장량은 배양 34일후 농가 2에서 6.5 cm로 가장 빨랐고, 농가 4에서는 5.7 cm였으며, 농가 1, 농가 3, 농가 5에서는 균사 생장량이 건의 비슷하였다. 균사 밀도는 처리 간에 뚜렷한 차이가 없이 높은 밀도를 보였다. 농가별 배지조성에 따른 수량성을 조사한 결과 농가2에서 173.4 g/bottle로 가장 높은 수량을 보였으며, 농가 1에서는 168.4 g/bottle이였고, 농가 3과 4는 거의 비슷한 수량을 보였다. 그러나 농가 5는 145.4 g/bottle로 가장 낮은 수량을 보였다. 이와 같이 농가별 배지조성에 따라 팽이버섯의 수량이 차이를 보였으며, 이러한 결과를 참고하여 팽이버섯 재배농가에 범용적으로 사용할 수 있는 배지조성의 선발이 가능할 것으로 판단된다.

흰깔대기버섯의 배양적 특성 및 인공재배에 관한 연구 (Cultural Characteristics and Artificial Cultivation of Edible Mushroom, Clitocybe maxima)

  • 김민경;김동욱;강희완;서건식
    • 현장농수산연구지
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    • 제20권1호
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    • pp.35-47
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    • 2018
  • 흰깔대기버섯(Clitocybe maxima) 총 6균주를 한국, 중국, 대만에서 수집 확보하였으며, 중국과 대만에서 각각 수집한 C. maxima와 L. giganteus는 중국명이 동일하고 배양적 특성 결과 동일종으로 판단되었다. 수집된 흰깔대기버섯 균주의 균사생장은 한천배지에서는 큰 차이가 없었으나 액체배양에서는 YPMG에서 가장 좋았다. 또한 균사생장 최적온도는 25℃, 자실체 유도 최적온도는 30℃로 밝혀졌으며 균사생장 최적 pH는 6.0-8.0으로 밝혀졌다. 흰깔대기버섯을 인공재배하기 위하여 농산부산물 및 임업부산물을 이용하여 배양적 특성 및 인공재배를 실시하였으며, 볏짚, 미루나무톱밥, 콘코브, 미송배지에서 균사 생장이 양호하여 이를 재배용 배지 재료로 선발하였다. 공시균주를 접종한 7 종류의 배지에서 균사생장 속도는 폐면, 혼합배지2, 미루나무톱밥 순으로 균사 생장이 양호하였다. 흰깔대기버섯을 인공재배하기에 가장 적합한 배지는 혼합배지2(배합비 : 활엽수톱밥 55%, 면실피펠렛 5%, 면실박 10%, 비트펄프 15%, 팽연왕겨 15%)이며, 배양에서부터 수확까지 30여일 소요되어 느타리버섯보다 빠른 수확이 가능하였다. CMA-003 균주는 공시된 모든 배지에서 자실체 유도처리 8~10일 후 자실체 원기 형성되었고, CMA-003 균주는 다발성 발이를, 그 외의 균주들은 개체발이를 보이며, 원기 발생 후 7~17일 생육으로 자실체 수확 할 수 있었다. 다발성인 CMA-003 균주의 대길이, 갓직경과 개체중량은 개체 발이하는 다른 균주들보다 작았지만, 수확률이 높아 농가 재배용 균주를 선발하였다. 흰깔대기버섯 자실체 유도 및 생육에 적합한 온도는 25~30℃, 백색형광등 8시간/1일 조사, 상대습도 : 90~95%, 재배실 CO2 농도 1,500 ppm 이하로 유지하여, 국내의 여름철 고온기에 냉방시설이 없는 간이재배사, 영세 느타리버섯 재배 농가에서 재배 가능하였다.