• KSBB Journal
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• 제15권5호
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• pp.525-528
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• 2000

Taxus chinensis 세포배양 중의 FCW/DCW ratio, 세포내, 외 단백질 생산 및 peroxidase 활성의 변화를 배양시기별로 조사하였다. 조사 결과, 배지내 잔류당이 고갈되기 직전인 배양 14일째에 FCW/DCW ratio 는 12로 가장 낮은 수치를 나타내었고 DCW를 기준으로 한 세포 외에서의 protein 생산도 14일째 가장 낮은 수치인 4.3 mgfg DCW 였다. 배양시기별 P POD 활성도는 단백질 생산 pattern과 유사하였다. 이 결과들 은 flask에서 활발하게 증식 중인 세포들을 이용하여 측정한 것으로 대량배양시, 공정제어를 위한 자료 및 세포가 받는 stress 정도를 나타내는 지표로 활용할 수 있다

• 미생물학회지
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• 제16권1호
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• pp.21-29
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• 1978

In the fed-batch fermentation of penicillin specific uptake rates of carbon source and ammonia nitrogen, and specific production rate of penicillin as the most important process variables were evaluated over the fermentation course and their effects on the productivity studied. As the results, glucose and lactose each as a major carbon source showed the following values, respectively ; the specific uptake rates of 47-93 mg hexose per gm-DCW per he and 37-44 mg hexose per gm-DCW per hr, the specific uptake rates of 4.6-6.8 mg $NH_3-N$ per gm-DCW per hr, and 1.2 mg $NH_3-N$ per gm-DCW per he and the specific production rates of 32-42 arbitrary unit per gm-DCW per hr and 46-50 arbitrary unit per gm-DCW per hr. The productivity of penicillin could be improved by controlling the feed rates of glucose and ammonia nitrogen to meet the uptake rates.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제24권2호
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• pp.168-176
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• 2014

The morphology of filamentous fungi closely correlates with the productivity in submerged culture. Using itaconic acid (IA) production by Aspergillus terreus as a research model, the quantitative relationship between the growth form of A. terreus and IA production was investigated. IA fermentation was scaled up from shake flasks to a 7 L stirred tank bioreactor based on the quantitative relationship. Our results demonstrated the following: (1) Three morphologies of A. terreus were formed by changing the inoculum level and shape of the flask. (2) Investigation of the effects of the three morphologies on broth rheology and IA production revealed the higher yield of IA on dry cell weight (DCW, IA/DCW) and yield of glucose on DCW (consumed glucose/DCW) were achieved during clump growth of A. terreus. (3) By varying the $KH_2PO_4$ concentration and culture temperature, the relationships between clump diameter and IA production were established, demonstrating that the yield of IA on DCW ($R^2$ = 0.9809) and yield of glucose on DCW ($R^2$ = 0.9421) were closely correlated with clump diameter. The optimum clump diameter range for higher IA production was 0.40-0.50 mm. (4) When the clump diameter was controlled at 0.45 mm by manipulating the mechanical stress in a 7 L fermentor, the yield of IA on DCW and yield of glucose on DCW were increased by 25.1% and 16.3%, respectively. The results presented in this study provide a potential approach for further enhancement of metabolite production by filamentous fungi.

• KSBB Journal
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• 제13권4호
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• pp.438-443
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• 1998

Effects of various environmental factors on cell size index(FCW/DCW) in Thalictrum rugosum. Lithospermum erythrorhizon and Taxus cuspidata plant cell suspension cultures were investigated. Time course change of cell size index were also observed. In batch cultures, FCW/DCW increased according to the decrease of sugar concentration. For short-term experiment within 24 hr, FCW/DCW value could be reduced significantly by increasing sugar concentration. When an osmoticum such as mannitol was added, FCW/DCW converged to a low value. Therefore, it was confirmed that osmolality of the medium was important in determining cell size or water content of the cells. Inorganic salts or treatment with organic solvent also exhibited some effect on the cell size index. However, pH and centrifugal force did not show any influences. On the other hand, it was found that the addition of Pluronic F-68 reduced FCW/DCW. By combining these results effectively, it may be possible to increase the cell concentration in high density culture to a higher extent.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제30권1호
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• pp.68-72
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• 2002

RNA 함량이 증가되고, 증식속도가 더 빠른 효모 변이주를 선별하기 위해, 모균주 Saccharomyces cerevisiae MTY62 세포에 화학적 돌연변이제인 ethylmethane sulfonate를 처리하여, YPD 배지에서는 잘 자라고 KCl 함유 배지에서는 자라지 않는 변이주들을 선별하였다. 이 변이주들 중 시험관 및 플라스크 배양을 통해 균체농도와 RNA 함량이 모균주 MTY62에 비해 각각 1.5배, 1.3배 증가한 M40-10 변이주를 최종적으로 선별하였다. 변이주 M40-l0을 발효조 회분배양한 결과, 최대비증식속도는 $0.38 h^{-1}$ , RNA 농도는 3210 mg-RNA/1, RNA 함량은 183mg-RNA/g-DCW 값을 보여, 모균주에 비해 각각 23%, 15%, 12%씩 증가하였다. M40-10 변이주를 간헐적 유가배양한 결과, 최대 균체농도는 35.6 g-DCW/1을, 최대 RNA 농도는 5677mg-RNA/l을, RNA함량은 160 mg-RNA/g-DCW을 나타내어 모균주보다 우수하였다. 일정속도의 유가배양에서도 M40-10 변이주의 최대 균체농도는 46.4g-DCW/1, RNA 농도는 6270mg-RNA/1, RNA 함량은 135mg-RNA/g-DCW을 보였다. 이들 유가배양에서 배양 중반기인 20시간 전후에서는 모균주에 비해 변이주의 세포농도는 30%, RNA 농도는 10% 정도 증가되었다. 또한 유가배양 말기까지도 RNA 분해는 거의 일어나지 않아, M40-10 변이주는 산성 RNase 활성이 크게 감소한 변이주임을 알 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제30권4호
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• pp.395-401
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• 2002

각종 산업시설에서 유기용제로 사용되는 methyl ethylketone(MEK)과 methyl isobutyl ketone(MIBK)을 유일 탄소원으로 이용할 수 있는 Pseudomonas putida KT-3 균주에 의한 이들 물질의 생분해 특성을 조사하였고, MEK/MIBK 혼합물 분해에 미치는 이들 기질 상호간의 작용을 규명하였다. MEK 단독 기질 조건에서 MEK 첨가농도가 0.5에서 5.5mM로 증가함에 따라 KT-3 균주에 의한 MEK 분해속도도 3.15에서 10.58 mmol/g DCW$\cdot$h로, MEK 첨가량이 5.5mM인 경우와 거의 유사한 속도를 얻을 수 있었다. 또한 MIBK 단독 기질 조건에서 KT-3 균주에 의한 MIBK 분해속도는 3.0mM 이상의 MIBK 농도에서는 MIBK 농도에 상관없이 4.69-4.96 mmol/gDCW$\cdot$h로 거의 일정하였다. KT-3 균주의 MEK/MIBK 혼합물에서의 생분해 속도의 감소는 두 기질 상호간의 경쟁적인 저해작용에 의한 것임을 알 수있었고, 속도론적 해석 결과 얻는 MEK와 MIBK의 최대분해속도 ($V_{max}$), 포화상수 ($K_{m}$) 및 저해상수 ($K_{1}$)는 다음과 같다. $V_{max,MEK}$=12.94 mmol/g DCW$\cdot$h; $K_{m,MEK}$=1.72 mmol/L; $K_{l,MEK}$=1.30 mmol/L; $V_{max,MIBK}$=5.00 mmol/g-DCW$\cdot$h; $K_{m,MIBK}$=0.42 mmol/L; $K_{l,MEK}$=0.77 mmol/L.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제45권2호
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• pp.149-154
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• 2017

본 연구에서는 Bacillus 유래 esterase를 생산할 수 있는 재조합 대장균을 사용하여 유가식 배양을 이용한 고농도 균체 배양을 통해 esterase 생산성을 극대화하고자 하였다. 유가식 배양 중 순수 산소의 공급을 통해 용존산소를 30% 이상 유지한 경우와 포도당농도를 1 g/l 이상 유지한 경우 각각 $OD_{600}$ 76 (35.8 g/l DCW)과 $OD_{600}$ 90 (42.4 g/l DCW)까지 균체량을 증가시킬 수 있었다. 포도당의 공급에도 불구하고 배양 후반에 세포의 성장이 정체되는 현상을 극복하기 위해 yeast extract가 강화된 추가 배지의 공급을 시도하였으며, 그 결과 $OD_{600}$ 185 (87.3 g/l DCW)까지 고농도 균체 배양이 가능함을 확인하였다. 단백질 생산 수율의 향상을 위해 성장 시기에 따라 induction에 의한 세포 성장과 esterase 생산성을 평가하였고, 그 결과 대수 성장기 후반에 induction을 유도한 경우 세포 성장 측면에서는 최대 $OD_{600}$ 190(89 g/l DCW)까지 고농도 균체 배양이 가능함을 확인하였다. Esterase 생산성 측면에서는 대수 성장기 초반에 induction 을 유도한 경우에 비해 최대 5.8배 생산성이 증가됨을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구를 통해 순수산소와 질소원의 공급을 통해 확립된 대장균 고밀도 배양방법을 기초로 IPTG 유도시간을 최적화 함으로써 Bacillus 유래 esterase의 최대 생산성을 확보할 수 있는 배양방법을 확립하였다.

• KSBB Journal
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• 제13권2호
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• pp.203-208
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• 1998

We investigated the effects of dissolved oxygen (D.O.) and fructose (C-source) on cell growth and biosynthesis of cyclosporin A (CyA) produced as a secondary metabolite by a wild-type filamentous fungus, Tolypocladium inflatum. This was performed by controlling the level of D.O. and the residual C-source, as required, through adjustment of medium flow rate, medium concentration and agitation rate in fed-batch cultures. CyA production was furned out to be maximal, when D.O. level was controlled around 10% saturated D.O. and concentration of the C-source was maintained sufficiently low (below 2 g/L) not to cause carbon catabolite repression. Under this culture condition, we obtained the highest values of CyA concentration (507.14 mg/L), Qp (2.11 mg CyA/L/hr), $Y_x/s$ (0.49 g DCW/g fructose), $Y_p/s$<(22.56 mg CyA/g fructose), and YTEX>$_p/x$ (48.31 mg CyA/g DCW), but relatively lower values of cell concentration (11.98 g DCW/L) and cell productivity (0.043 g DCW/L/hr), in comparison with other parallel fed-batch fermentation conditions. These results implied that, in the carbon-limited culture with 10% saturated D.O. level, the producer microorganism utilized the C-source more efficiently for secondary metabolism.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제37권3호
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• pp.243-247
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• 2009

The usage of ethanol (EtOH)-blended gasoline (gasohol), has been increasing in recent years. EtOH has influence on the distribution and biodegradation of aromatic compounds such as BTEX (benzene (B), toluene (T), ethylbenzene (B), and xylene (X)) that are gasoline compositions. In this study, the effect of EtOH on the aerobic biodegradation of B, T and E was investigated using a BTEX and EtOH-degrading bacterium, Rhodococcus sp. EH831. The degradation rates of B in the conditions of 1:1, 1:4, and 1:0.25 mixtures with EtOH (B:EtOH, mol:mol) were ranged from $3.82{\pm}0.20$ to $5.00{\pm}0.37{\mu}mol{\cdot}g-dry$ cell wight $(DCW)^{-1}{\cdot}h^{-1}$. The degradation rate of T was the fastest in the 1:0.25 mixture ($6.63{\pm}0.06{\mu}mol{\cdot}g-DCW^{-1}{\cdot}h^{-1}$), and it was the lowest in the 1:4 mixture ($4.41{\pm}0.04{\mu}mol{\cdot}DCW^{-1}{\cdot}h^{-1}$). The degradation rates of E were increased with increasing the addition amount of EtOH: The degradation rate of E was the highest in the 1:4 mixture ($1.60{\pm}0.03{\mu}mol{\cdot}g-DCW^{-1}{\cdot}h^{-1}$), and the rates were $1.42{\pm}0.06$, $1.30{\pm}0.01$, and $1.01{\pm}0.30{\mu}mol{\cdot}g-DCW^{-1}{\cdot}h^{-1}$ in the 1:1, 1:0.25, 1.0 mixtures, respectively. In conclusion, the biodegradation of B, T, E by Rhodococcus sp. EH831 was not significantly inhibited by the co-existence of EtOH.

• KSBB Journal
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• 제20권1호
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• pp.34-39
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• 2005

목련과 수종인 함박꽃나무의 현탁배양세포로부터 생리활성을 갖는 리그난화합물인 (+)-eudesmin을 효율적으로 생산하기 위한 연구로써 플라스크배양 단계에서의 다양한 배양조건들 즉, 배지, 초기 당농도, 교반속도, 초기 접종농도, 그리고 elicitation 효과를 확인하고자 하였다. MS배지를 포함한 4종의 배지에서는 물질의 생산성과 생중량 모두에서 MS배지가 적합한 것으로 나타났다. 130 rpm으로 교반되는 항온배양기에서 $3\%$ sucrose와 0.5 mg/L 2,4-D가 첨가된 MS배지에 0.5 mg (DCW)의 농도로 세포를 접종한 실험구에서 8주 후 플라스크 당 3.71 g (DCW)의 생중량을 얻었으며, 지표물질인 (+)-eudesmin의 함량은 $5\%$ sucrose와 200 mg/L chitosan 처리구에서 $3.2{\mu}g/g$ (DCW)으로 대조구에 비해 1.7배의 증가를 나타내었다. 이와 같은 연구결과는 생물반응기를 이용한 목련과 수종에서의 유용물질 생산 연구에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.