• KSBB Journal
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• 제26권4호
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• pp.317-322
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• 2011

Ulva pertusa is one of the worst pollutant like a waste vinyl after agriculture and caused bad smell at seashore in Jejudo and south area of korean peninsular. For favorable environmental utilization of Ulva pertusa, it could be applied for ethanol production with its acid hydrolysate. The components of hydrolysate included fermentable sugar of glucose, xylose, mannose, galactose, and higher amounts of unfermentable rhamnose. Fermentable sugars were converted to ethanol with S. cerevisiae, also xylose to ethanol with P. stipitis, their maximun ethanol production at optimum conditions were 462 ${\mu}g$/mL and 475 ${\mu}g$/mL, respectively. While, rhamnose cannot be changed to ethanol with S. cerevisiae or P. stipitis, alone. Combination of S. cerevisiae and P. stipitis can convert rhamnose to ethanol, because P.stipitis degradaded rhamnose to pyruvate, and then S. cerevisiae convert to ethanol, at optimum conditions, ethanol reached to 782 ${\mu}g$/mL (30.24%) that is higher than that of 2 strain alone from 500 mg of dried Ulva pertusa contained 2586.45 ${\mu}g$/mL of reduced sugars. Ulva pertusa can be utilized for renewal energy insted of environmenatal enemy.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2001년도 추계학술발표대회
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• pp.606-609
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• 2001

The anaerobic bacterium Clostridium ljungdahlii was known to produce ethanol from CO, $CO_2$ and $H_2$ In this research the production of ethanol at high concentration from carbon monoxide was studied. ethanol production using fed -batch, ceramic filter supported system, and 2-stage bioreactors were tested and optimized.

• KSBB Journal
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• 제19권6호
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• pp.451-456
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• 2004

교반배양시 배지에 첨가되는 에탄올의 농도가 증가할수록 $Cel^-$ mutant의 발생율이 증가하므로 $1.5\%$ 에탄올이 첨가된 배지의 경우 500 rpm보다 높은 교반속도를 유지해야 효과적으로 $Cel^-$ mutant의 발생이 억제되고 BC 생산량을 증가시킬 수 있다. 교반 배양과 같은 강한 shear stress의 배양환경 하에서는 진탕배양의 경우와 달리 $1.0\%$ 에탄올을 분할공급하더라도 BC 생산의 효율성을 높일 수 없었다. Phosphate ion이 첨가된 배지보다 첨가되지 않은 배지에서 BC 생산량이 더 높았다. 배지조성 중 아세트산의 농도를 $1.0\%$로 증가시키면 균체의 건조중량은 변화가 없었으나 BC 생산량이 감소되었다. 배양액의 pH 제어는 BC의 생산에는 영향을 미치지 않았으나 균체의 성장과 WSPS의 생산을 향상시켰다.

• KSBB Journal
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• 제17권1호
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• pp.73-79
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• 2002

본 연구에서는 C. ljungdahlii를 이용하여 일산화탄소로부터 에탄올 생성 방법을 최적화하였다. 먼저 Clostridium ljungdahlii ATCC 55383을 이용하여 일산화탄소 소비속도에 대한 kinetic model과 그에 따른 여러 가지 상수값을 계산하기 위한 실험을 수행하였다. 이 결과 일 산화탄소 소비속도 data에 Michaelis Menten식이 잘 적용됨을 알수 있었고 기울기 값 $K_m/V_{max}$ max 및 y-절편값 $1/V_{max}$로부터 구한 $V_{max}$는 37.14 mmol/L-hr-O.D. 그리고 $K_{m}$은 0.9516 atm임을 알 수 있었다. C. ljungdahlii에서의 ethanol의 생성에 미치는 pH와 질소원의 영향을 실험한 결과 세포성장에는 pH 5.5와 YE첨가가 에탄올 생성에는 pH 4~4.5, ammonium solution $(NH_4Cl+(NH_4)_2SO_4$)첨가가 필요한 것으로 확인되었다. 따라서 pH 5.5와 YE 0.5%에서 C. ljungdahlii를 배양한 후 pH 4.5로 shift하고 ammonium solution을 계속 첨가한 경우 세포농도 0.D. 0.25에서 약 3.6 g/L의 에탄올 생성을 얻었으며 이것은 pH 및 질소원 shift가 없는 경우에 비하여 약 20배 이상 에탄을 생성양이 증가된 수치이다. 이를 바탕으로 pH shift 후 N source로서 ammonium solution을 지속적으로 공급하여 주면서 fermenter를 이용한 일산화탄소로부터 에탄을 최적화를 수행하였고 이 결과 최대 specific ethanol production rate 0.49 g ethanol/L.hr.O.D.를 얻을 수 있었으며 생성된 최종 에탄을 농도는 25 g ethanol/L에 달하였다. 이 결과를 이용하여 높은 세포농도를 얻기 위하여 세포성장에 도움을 주는 탄소원 실험을 수행하였고 이 결과 glucose를 이용한 세포성장후 일산화탄소로 전환하는 방법을 fermenter에 적용하여 pH 5.5, 400 rpm 조건에서 glucose를 feeding하여 O.D. 3.4가지 자라게 한 후 ammonium solution을 첨가하여 주면서 일산화탄소를 소비하는 시점가지 약 10시간 동안 CO adaptation을 실시하여 일산화탄소의 소비속도가 충분한 속도에 달했을 때 pH를 5.5에서 4.5로 낮추어 주었고 그 후 간헐적으로 ammonium solution을 feeding한 결과 얻어진 최종 에탄을 생성량은 45 g/L 이었다. 특히 약60시간 이내에 45 g/L 정도의 ethanol을 생성 함으로써 0.75 g ethanol/L.hr의 ethanol 생산성을 확보 할 수 있었다. 또한 C. ljungdahlii이 에탄을 내성을 실험한 결과 약 50 g/L 정도의 에탄올에는 큰 성장 장애를 받지 않는 것으로 나타나 이 균주를 이용한 산업체 부생가스로부터의 에탄을 생산 가능성을 더하여 주고 있다. 현재 본 연구진에 의하여 C. ljungdahlii를 이용하여 long term operation시의 cell viability 유지를 위한 세포성장과 에탄을 생성을 완전히 분리시킨 2 bioreactor system의 연구 및 일산화탄소로부터 높은 농도의 에탄올을 생성하는 독창적인 새로운 균주가 분리되어 현재 실험 진행 중이다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제56권4호
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• pp.245-247
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• 2013

홍삼박을 에탄올 발효의 원료로 활용하기 위하여 홍삼박을 탄수화물 분해효소와 단백질분해효소로 처리한 결과 환원당의 함량이 7.2 g/L에서 101.1 g/L로 증가하였다. 홍삼박 효소분해물에 영양성분을 추가하지 않고 시판 효모를 접종하여 $25^{\circ}C$에서 7일간 발효한 결과 에탄올은 29.3 g/L까지 생성되었으며 총당대비수율은 0.274 g/g로 계산되었다. 이는 대조군보다 에탄올 생산량은 1,000% 이상, 수율은 50% 이상 향상된 결과이다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제19권4호
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• pp.398-404
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• 1991

효모를 Na-alginate에 고정화한 후 연속반응기를 이용한 glucose 발효로 에탄올을 생산하였다. 그 결과 고정화 효모의 활성화 시간은 20~25시간이었다. 연속발효에서 고정화효모의 온도안정성은 30~$37^{\circ}C$였으며 pH 안정성은 pH 4.0~pH 8.0, 최적 희석속도는 $0.2h^[-1}$ 이었고 에탄올생산 최적 당농도는 15%였다. 최적조건에서 에탄올수율은 0.23, 생산된 에탄올 농도는 33.90g/l 그리고 에탄올 생산성은 7.12g/$l\cdot h$로 각각 나타났다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제5권6호
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• pp.309-314
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• 1995

Samples were collected from a commercial ethanol production plant to enumerate the bacterial contamination in each step of a starch based ethanol production process. Though the slurry of raw material used in the process carried bacteria with various colony morphology in the order of $10^4$ per ml, only the colonies of white and circular form survived and propagated through the processes to the order of $10^8$ per ml at the end of fermentation. Almost all of the bacterial isolates from the fermentation broth were lactic acid bacteria. Heterofermentative Lactobacillus fermentum and L. salivarius, and a facultatively heterofermentative L. casei were major bacteria of an ethanol fermentation. In a batch fermentation L. fermentum was more detrimental than L. casei to ethanol fermentation. In a cell-recycled fermentation, ethanol productivity of 5.72 g $I^{-1} h^{-1}$ was obtained when the culture was contaminated by L. fermentum, whilst that of the pure culture was 9.00 g $1^{-1} h^{-1}$. Similar effects were observed in a cell-recycled ethanol fermentation inoculated by fermentation broth collected from an industrial plant, which showed a bacterial contamination at the level of 10$^8$ cells per ml.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제12권4호
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• pp.261-264
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• 1984

증자하지 않은 cassava 생전분의 ethanol 발효생산을 위한 동시당화 -발효의 최적조건을 검토하였다. 생전분의 분해력이 가장 좋은 당화효소의 선별에서는 Asp. shirousami27이 가장 좋았으며 발효효모는 균주에 따라 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 동시당화-발효는 pH3.6에서 가장 높았으며 발효전 6$0^{\circ}C$에서 당화효소에 의한 전당화와 발효시 교반등이 발효속도 및 발효율에 효과가 있었고, 분쇄처리도 효과가 있었다. cassava 생전분의 동시당화-발효에서 5일간의 긴 발효 기간을 요구하는데 발효중 발효액의 성분 조사 결과 중간물인 glucoserk 축적되지 않는 것으로 당화과정이 속도결정단계임을 알 수 있다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권4호
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• pp.828-834
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• 2010

An ethanol-producing yeast strain, CHFY0201, was isolated from soil in South Korea using an enrichment technique in a yeast peptone dextrose medium supplemented with 5% (w/v) ethanol at $30^{\circ}C$. The phenotypic and physiological characteristics, as well as molecular phylogenetic analysis based on the D1/D2 domains of the large subunit (26S) rDNA gene and the internally transcribed spacer (ITS) 1+2 regions, suggested that the CHFY0201 was a novel strain of Schizosaccharomyces pombe. During shaking flask cultivation, the highest ethanol productivity and theoretical yield of S. pombe CHFY0201 in YPD media containing 9.5% total sugars were $0.59{\pm}0.01$ g/l/h and $88.4{\pm}0.91%$, respectively. Simultaneous saccharification and fermentation for ethanol production was carried out using liquefied cassava (Manihot esculenta) powder in a 5-l lab-scale jar fermenter at $32^{\circ}C$ for 66 h with an agitation speed of 120 rpm. Under these conditions, S. pombe CHFY0201 yielded a final ethanol concentration of $72.1{\pm}0.27$ g/l and a theoretical yield of $82.7{\pm}1.52%$ at a maximum ethanol productivity of $1.16{\pm}0.07$ g/l/h. These results suggest that S. pombe CHFY0201 is a potential producer for industrial bioethanol production.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제2권4호
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• pp.288-292
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• 1992

Kinetics of anaerobic ethanol fermentation by Clostridium thermohydrosulfuricum were investigated for the one-step production of ethanol from starch. A mutant strain with a high ethanol yield was induced from C. thermohydrosulfuricum. The mutant, designated as ME4, produced anaerobically 6.1 g/l of ethanol, 3.1 g/l of lactate and 0.1 g/l of acetate from 20 g/l of starch at $68^{\circ}C.