본 연구는 각종 유기성 폐기물의 혐기소화시 혐기성 분해 특성에 대해 알아보고자 하였다. 실험에 적용된 유기성 폐기물의 종류는 음식폐기물, 축산폐기물, 농산부산물 이었으며 기질과 접종액을 1:1로 혼합하여 회분식으로 실험을 수행하였고, 이때 발효조내의 TS, VS, sCOD 변화 및 가스발생량을 측정하였다. 음식폐기물의 경우 실험초기에 혐기성 분해가 일어났으며, 농산부산물의 경우 실험 종반부에 혐기성 분해가 일어났다. 반면 축산폐기물의 경우 실험초기에 한차례 혐기성 분해가 이루어지고 종반부에서 다시 혐기성 분해가 이루어짐을 알 수 있었다.
The advantage of using Streptomyces griseus HUT 6037 in the production of chitinase or chitosanase is that the organism is capable of hydrolyzing amorphous or crystalline chitin and chitosan according to the type of the substrate used. We investigated the effects of the enzyme induction time and chitin sources, CM-chitosan and deacetylated chitosan (degree of deacetylation 75-99%), on production of chitosanase. We found that this strain accumulated chitosanase when cells were grown in the culture medium containing chitosanaceous substrates instead of chitinaceous substrates. The highest chitosanase activity was obtained at 4 dyas of cultivation with 99% deacetylated chitosan. The specific activities of chitinase and chitosanase were 0.91 and 1.33 U/mg protein at 3 and 5 days, respectively. From the study of the enzymatic digestibility of various degrees of deacetylated chitosan, it was found that (GlcN)$_3$, (GlcN)$_4$and (GlcN)(sub)5 were produced during the enzymatic hydrolysis reaction. The results of this study suggested that the sugar composition of (GlcN)$_3$was homogeneous and those of (GlcN)$_4$and (GlcN)(sub)5 were heterogeneous.
Concentrations of substrates, glucose, and ammionia in biological processes have been on-line monitored by using glucose-flow injection (FIA) and ammonia-FIA systems. Based on the on-line monitored data the concentrations of substrates have been controlled by an on-off controller, a PID controller, and a neural network (NN) based controller. A simulation program has been developed to test the control quality of each controller and to estimate the control parameters. The on-off controller often produced high oscillations at the set point due to its low robustness. The control quality of a PID controller could have been improved by a high analysis frequency and by a short residence time of sample in a FIA system. A NN-based controller with 3 layers has been developed, and a 3(input)-2(hidden)-1(output) network structure has been found to be optimal for the NN-based controller. The performance of the three controllers has been tested in a simulated process as well as in a cultivation process of Saccharomyces cerevisiae, and the performance has also been compared to simulation results. The NN-based controller with the 3-2-1 network structure was robust and stable against some disturbances, such as a sudden injection of distilled water into a biological process.
잎들깨 수경재배 시 적합한 고형배지를 선발하기 위하여 본 연구를 수행하였다. '남천'과 '소미랑' 2품종에 대해 코이어(chip:dust = 5:5), 펄라이트, 입상 암면, 원예용 상토(cocopeat: peatmoss:vermiculite:perlite:zeolite = 50:25:10:10:5) 등 4종의 배지에 따른 배지의 물리화학적 특성 및 생육반응을 분석하였다. 배지 간의 EC와 pH의 차이는 보이지 않았으나, 용기용수량 측정 결과 입상 암면이 가장 높고 원예용 상토와 코이어가 적절한 수준을 유지하였다. 배지의 기상률은 코이어와 펄라이트가 30% 이상으로 높은 경향을 보였으며 가비중은 코이어 배지를 제외한 모든 배지가 기준을 충족하였다. 잎의 크기는 품종 간에 배지에 따른 반응이 다르게 나타났는데 '남천' 품종은 원예용 상토에서 엽장, 엽폭이 가장 컸고 '소미랑'의 경우 코이어에서 재배하였을 때 가장 컸다. 엽중은 두 품종 모두 원예용 상토에서 재배한 것이 가장 높았고, 코이어와 펄라이트에서 재배한 것이 상대적으로 낮았다. 총 생산량을 조사한 결과 수량이 높은 원예용 상토 및 입상 암면과 수량이 낮은 코이어, 펄라이트로 두 그룹으로 구분되는 형태를 보였으며 그룹 간에 최대 28% 차이를 보였다. 따라서 근권에 충분한 수분 공급이 필요한 잎들깨를 수경재배하기 위해서는 보수력이 좋은 원예용 상토와 입상 암면을 이용하는 것이 적합할 것으로 판단한다.
The alkaliphilic, calcium carbonate precipitating Bacillus sp. strain AK13 can be utilized in concrete for self-repairing. A statistical experimental design was used to develop an economical medium for its mass cultivation and sporulation. Two types of screening experiment were first conducted to identify substrates that promote the growth of the AK13 strain: the first followed a one-factor-at-a-time factorial design and the second a two-level full factorial design. Based on these screening experiments, barley malt powder and mixed grain powder were identified as the substrates that most effectively promoted the growth of the AK13 strain from a range of 21 agricultural products and by-products. A quadratic statistical model was then constructed using a central composite design and the concentration of the two substrates was optimized. The estimated growth and sporulation of Bacillus sp. strain AK13 in the proposed medium were 3.08 ± 0.38 × 108 and 1.25 ± 0.12 × 108 CFU/ml, respectively, which meant that the proposed low-cost medium was approximately 45 times more effective than the commercial medium in terms of the number of cultivatable bacteria per unit price. The spores were then powdered via a spray-drying process to produce a spore powder with a spore count of 2.0 ± 0.7 × 109 CFU/g. The AK13 spore powder was mixed with cement paste, yeast extract, calcium lactate, and water. The yeast extract and calcium lactate generated the highest CFU/ml for AK13 at a 0.4:0.4 ratio compared to 0.4:0.25 (the original ratio of the B4 medium) and 0.4:0.8. Twenty-eight days after the spores were mixed into the mortar, the number of vegetative cells and spores of the AK13 strain had reached 106 CFU/g within the mortar. Cracks in the mortar under 0.29 mm were healed in 14 days. Calcium carbonate precipitation was observed on the crack surface. The mortar containing the spore powder was thus concluded to be effective in terms of healing micro-cracks.
본 연구는 곡류별 버섯 균사체의 성장률과 효소활성을 측정하였다. 현맥 배양물이 다른 곡류와 비교했을때 균사체 성장 속도가 빨랐다. 효소 활성은 기간별로 측정하였으며 그 결과, ${\alpha}$-amylase 효소 활성은 느타리와 상황버섯균이 우수하였으며, ${\beta}$-amylase활성은 느타리와 장수버섯균이 우수하였다. Protease활성은 상황버섯균을 제외하고는 곡물에 관계없이 비교적 고른 생산을 보였다. 담자균 배양에 의해서 명도는 감소하고 적색도와 황색도가 증가하였다.
High substrate costs decrease the profitability of polyhydroxyalkanoates (PHAs) production, and thus low-cost carbon substrates coming from agricultural and industrial residuals are tested for the production of these biopolymers. Among them, crude glycerol, formed as a by-product during biodiesel production, seems to be the most promising source of carbon. The object of this study was to characterize the mixed population responsible for the conversion of crude glycerol into PHAs by cultivation-dependent and -independent methods. Enrichment of the microbial community was monitored by applying the Ribosomal Intergenic Spacer Analysis (RISA), and the identification of community members was based on 16S rRNA gene sequencing of cultivable species. Molecular analysis revealed that mixed populations consisted of microorganisms affiliated with four bacterial lineages: ${\alpha}$, ${\gamma}$-Proteobacteria, Actinobacteria, and Bacteroides. Among these, three Pseudomonas strains and Rhodobacter sp. possessed genes coding for polyhydroxyalkanoates synthase. Comparative analysis revealed that most of the microorganisms detected by direct molecular analysis were obtained by the traditional culturing method.
The availability of enokitake cultural waste for Lentinus edodes cultivation was investigated, although hardwood sawdust has traditionally been used as a substrate for this fungus. Firstly, physiochemical characteristics of cultural waste were analysed. Secondly, mycelial growth characteristics and fruiting yields of L. edodes on waste treated in some methods were determined. Physiochemical characteristics of enokitake cultural waste showed that the millwaste complex was a little degraded by enokitake fungus and suggested the probability that most component lost by enokitake could be rice bran. Mycelia of L. edodes grew and fruited well on waste supplemented by fresh rice bran and Quercus sawdust although didn't on waste only. Mycelial growths of these fungi on waste were accelerated when supplemented by rice bran to the percent of 40(w/w) but decreased or suppressed at above ratios(30, 40%, w/w). Supplementations of oak sawdust at above 40%(w/w) of the waste and rice bran at 20%(w/w) of the sawdust allowed such a good mycelial growth as to be selected as a pertinent mixing ratio for fruiting medium. A fruiting yield on enokitake cultural waste supplemented by oak sawdust (at 40% of the waste, w/w) and rice bran (at 20% of the sawdust, w/w) was not inferior to that on oak sawdust supplemented by rice bran only (at 20% of the sawdust, w/w). These results indicated strongly the potentiality of enokitake cultural waste as raw materials for shiitake cultivating substrates.
Samuel Oluyinka Olaniran;Temitope Iyelomo Oluronbi;Ebenezer Adeyemi Iyiola;Olusola Olubola Olasupo
Journal of Forest and Environmental Science
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제40권1호
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pp.64-71
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2024
Mushroom is very important to rural dwellers due to the various economic, health and nutritional benefits that can be derived from its consumption, sales and utilization. Hence, this experiment was carried out with a view to evaluating the influence of locally available substrate i.e., sawdust of different wood species on the cultivation of Pleurotus ostreatus (oyster mushroom). Pleurotus ostreatus was grown on sawdust (indigenous and exotic species) using two pretreatment methods, which included hot water treatment to remove (a water-soluble extract) and non-extracted sawdusts (substrate). The result of this study showed that there was a significant difference in the effect of different wood species selected. Parkia biglobosa produced a better yield (71.06 g), followed by Anogeissus leiocarpus (53.17 g) and Gmelina arborea (51.39 g) in a non-treated unextracted states. In the treated samples, Parkia biglobosa has the highest yield (50.61 g) followed by Anogeissus leiocarpus (49.28 g) and Gmelina arborea (45.00 g). Thus, Parkia biglobosa and Anogeissus leiocarpus produced a higher yield of mushroom either in a treated or non-treated state and they could be recommended for growing oyster mushroom (Pleurotus ostreatus).
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[게시일 2004년 10월 1일]
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