• 한국미생물·생명공학회지
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• 제31권4호
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• pp.389-394
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• 2003

국내 6개 지역에 걸쳐 채취한 토양 63점으로부터 1,000여 종의 방선균주를 분리하였다. 이들 균주의 배양 상징액중 PLD의 생산이 양호한 균주를 탐색한 결과, 분해활성이 0.3 U/ml 이상인 131 균주를 일차로 선발하였다. 이중 전이활성이 20% 이상인 균주는 23 개였으며, 최종적으로 분해 및 전이활성이 가장 우수한 균주(방선균 KF923)를 선발하였다. 방선균 KF923 균주는 P배지하에서 발효조 배양시 배양 48시간후에 최고의 분해활성을 나타내었고(13 U/ml) 전이활성은 95%로 나타났다. 방선균 KF923 균주가 생산한 PLD를 정제하여 비활성이 567 U/mg의 PLD를 얻었다. 정제된 PLD는 분자량이 약 55 kD으로 나타났고, 효소반응의 최적 pH는 6.0, 최적온도는 $60^{\circ}C$였으며, 효소의 안정성에 미치는 pH 및 온도의 영향은 pH 8.0부근 및 $40^{\circ}C$ 이하에서 가장 안정하였다. 또한. 특별한 금속이온의 요구성은 없는 것으로 나타났다. 방선균 KF923 균주가 생산한 PLD는 산업화에 충분히 활용 가능하며, 이를 위하여 효소의 대량생산 및 효소반응을 위한 공정개발 등의 연구가 필요하다고 생각한다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제43권4호
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• pp.307-313
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• 2015

현미는 도정한 백미보다 이로운 영양분을 더 많이 함유하고 있다. 본 연구에서는 현미를 이용하여 만든 현미 발효 슬러리의 이화학적 특성과 항균활성에 대해 시험하였으며, 현미발효슬러리의 항균활성은 paper disc-agar diffusion 방법을 이용하여 6가지 병원성 균주(Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Listeria monocytogenes, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella typhimurium and Yersinia enterocolitica)와 2가지 발효균주(Gluconacetobacter intermedius and Lodderomyces elongisporus)에 대해 항균성을 조사하였다. 특히, Staphylococcus aureus, E. coli, Listeria monocytogenes, P. aeruginosa, Salmonella typhimurium, Y. enterocolitica 그리고 Lodderomyces elongisporus에 대해서는 시판 항생제인 카베니실린과 테트라사이클린보다 더 높은 항균활성을 보였다. 항산화활성은 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) 라디칼 소거능을 이용하여 측정하였을 때, 대표되는 항산화제인 아스코르빅 산과 비슷한 활성을 나타내었다. 현미발효슬러리의 발효중에 나타나는 균주를 동정하기 위해 TSB 고체배지와 YPD 고체배지에 현미발효슬러리를 도포하였을 때, 분리된 콜로니를 16S rDNA sequence 분석을 통하여, 네가지 균주를 분리하였으며, phylogenic tree 분석법을 이용하여 조사하였을 때, 각각 G. intermedius, Lactobacillus casei, Lactobacillus plantarum 그리고 Acetobacter peroxydans와 유사하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권8호
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• pp.1383-1391
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• 2016

The fungal strain EML-DML3PNa1 isolated from leaf of white dogwood (Cornus alba L.) showed strong nematicidal activity with juvenile mortality of 87.6% at a concentration of 20% fermentation broth filtrate at 3 days after treatment. The active fungal strain was identified as Aspergillus oryzae, which belongs to section Flavi, based on the morphological characteristics and sequence analysis of the ITS rDNA, calmodulin (CaM), and β-tubulin (BenA) genes. The strain reduced the pH value to 5.62 after 7 days of incubation. Organic acid analysis revealed the presence of citric acid (515.0 mg/kg), malic acid (506.6 mg/kg), and fumaric acid (21.7 mg/kg). The three organic acids showed moderate nematicidal activities, but the mixture of citric acid, malic acid, and fumaric acid did not exhibit the full nematicidal activity of the culture filtrate of EML- DML3PNa1. Bioassay-guided fractionation coupled with ¹H- and ¹³C-NMR and EI-MS analyses led to identification of kojic acid as the major nematicidal metabolite. Kojic acid exhibited dose-dependent mortality and inhibited the hatchability of M. incognita, showing EC₅₀ values of 195.2 μg/ml and 238.3 μg/ml, respectively, at 72 h post-exposure. These results suggest that A. oryzae EML-DML3PNa1 and kojic acid have potential as a biological control agent against M. incognita.

• 식물병연구
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• 제18권2호
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• pp.109-116
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• 2012

전라남도 영남지역의 감나무 줄기로부터 다양한 식물병에 대해 방제 효과를 보이는 세균을 분리하였다. 분리균주는 16S rRNA sequencing의 방법을 이용하여 동정한 결과 B. subtilis로 동정되었으며, B. subtilis GDYA-1로 명명하였다. In vivo 생물검정에서 GDYA-1 액체 배양액은 벼 도열병, 토마토 역병 및 밀 붉은녹병에 항균 활성을 보였다. 액체 배양액으로부터 한 개의 항균물질을 분리하였으며, 질량분석과 핵자기공명분석을 통해 분리한 물질은 benzoic acid로 동정되었다. Benzoic acid는 M. oryzae, R. solani, S. sclerotiorum 및 P. capsici의 균사생육을 62.5-125 ${\mu}g/ml$에서 완전히 억제하였다. 또한 benzoic acid는 고추 역병을 효과적으로 방제하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 benzoic acid의 식물병원성곰팡이에 대한 항균활성을 처음으로 보고하는 바이다. Benzoic acid와 B. subtilis GDYA-1는 식물병원성곰팡이로부터 작물을 친환경적으로 보호하는데 기여할 것으로 기대된다.

• 산업식품공학
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• 제14권1호
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• pp.14-20
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• 2010

본 연구에서는 냉동요구르트 제조 시 trehalose와 sorbitol 첨가가 유산균의 동결변성방지 및 향기성분의 변화에 미치는 영향을 조사하고자 실시하였다. 요구르트를 L. bulgaricus와 S. thermophilus 단독균주 및 혼합균주로 발효시켰을 때 처리구 모두 trehalose와 sorbitol 첨가에 의한 발효과정 중 유산균의 증식효과는 나타나지 않았다. 요구르트를 6주간 냉동저장하는 동안 trehalose와 sorbitol 첨가에 의한 모든 처리구에서 유산균수의 차이가 없었으며, MRS 액상배지에 trehalose와 sorbitol 을 각각 2%, 5% 첨가하여 6주간 냉동저장하였을 때는 5% trehalose 처리구의 동결변성방지 효과가 가장 우수한 것으로 나타났다. 냉동저장 기간 동안 고형분 함량이 12%인 처리구와 20%인 처리구의 생균수는 큰 차이가 나타나지 않아 고형분 함량 차이에 의한 trehalose와 sorbitol 효과에는 차이가 없는 결과를 나타내었다. 요구르트의 동결과 해동을 반복하였을 경우 trehalose와 sorbitol 모두 2% 첨가구보다 5% 첨가구가 우수한 동결변성방지 효과를 나타내었다. 전반적으로 Trehalose 첨가구가 sorbitol 첨가구보다 2%, 5% 모두 동결변성방지 효과가 좋은 결과를 나타내었다. Trehalose와 sorbitol을 첨가하여 요구르트를 제조하였을때 향미성분의 함량은 대조구와 유사하였으며 일반적인 요구르트의 향미를 나타내었다. 냉동저장 중 요구르트 향미성분은 손실되거나, 함량비율의 변화가 발생하지 않았다. 이상의 결과로부터 요구르트의 풍미에는 영향을 미치지 않으면서 냉동저장에 의한 유산균의 동결변성방지제로서의 trehalose첨가가 냉동요구르트의 유산균 안정화에 효과가 있다고 하겠다.

• 한국식품영양학회지
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• 제16권1호
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• pp.7-14
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• 2003

오미자 에탄올 추출물의 항균활성을 조사하고, 오미자 추출물에 함유된 유기산을 분석하여 오미자 추출물 및 유기산을 첨가하여 제조한 김치의 이화학적 변화와 미생물학적 특성을 살펴본 결과는 다음과 같았다. 1.시중에 유통되는 김치에서 분리한 CS6은 김치의 숙성과 부패에 관여하는 미생물인 Lactobacillus plantarum으로 동정되었으며, 이 균주에 대해 오미자 ethanol 추출물은 항균활성을 보였다. 최소 저해농도는 62.5mg/$m\ell$이었고, 액체배지의 경우 0.5$\mu\textrm{g}$/$m\ell$ 첨가시 미생물의 증식을 완전히 저해하였다. 2. 오미자 ethanol 추출물을 첨가한 김치에서 미생물의 생육을 저해하여 산도는 증가하지 않았다. 0.5% 이하 첨가시에 색상에 영향을 미치지 않으며, 0.4% 첨가시에 맛에 영향을 주지 않았다. 3. 오미자 ethanol 추출물에 succinic acid, malic acid, tartaric acid, oxalic acid등이 포함되어 있었고, 이 중 가장 강한 항균활성을 보인 유기산은 succinic acid였으며, 이의 항균활성은 오미자 ethanol 추출물과 비슷한 저해효과를 보여주었다. 4. Succinic acid를 첨가한 김치의 경우, 미생물의 생육저해로 김치의 신선도 유지에 효과적으로 밝혀졌고, 배양말기까지 일정한 경도를 유지하였고, 역시 0.4% 이하 첨가시 맛에 큰 영향을 주지 않았다. 5. 오미자 ethanol 추출물은 $\beta$-amylase에 대해서는 낮은 저해율을 보였지만 $\alpha$-amylase, glucoamlase에 대해서 강한 저해효과를 나타내어 조직의 연화방지에 효과가 있을 것으로 생각된다. 6. 오미자 ethanol 추출물의 Avicelase 저해효과는 CMCase에 대한 저해효과보다 더 강했으며, 과숙김치에서의 경도 유지효과가 기대된다. 7. 연화와 직접적으로 관련된 효소로 생각되는 polygalacturonase에 대한 저해효과는 오미자 ethanol 추출물 25$\mu\textrm{g}$/$m\ell$ 첨가시에 66.7%의 저해율을 보였고, 30$\mu\textrm{g}$/$m\ell$ 첨가시에는 92.6%의 저해율을 보였으나, pectinesterase의 경우 15~30$\mu\textrm{g}$/$m\ell$ 첨가시에 15~20%의 낮은 저해율을 보였다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제21권6호
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• pp.892-902
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• 2014

유용 양조용 효모를 선정하기 위해, 효모의 알코올 생성능을 조사한 결과, Y268 효모가 알코올 생성능이 가장 높았으며 그 중, 0.3% 접종한 효모를 최종 선정하여 사용하였다. 2종류의 양조용 곰팡이(A. luchuensis 34-1, Lich. ramose CN042)와 2종류의 쌀 품종(추청미, 한아름)으로 제조한 4종류 쌀누룩의 특성을 분석한 결과, 쌀 품종에 관계없이 A. luchuensis 34-1 균주의 이화학적 특성이 우수하였고, 균주별 및 쌀 품종별로 제조된 4종류 누룩의 유기산과 유리아미노산을 분석한 결과에서 주요 유기산은 citric acid와 malic acid로 분석되었다. 유리 아미노산은 각각 25~28개로 구성되어 있으며, 균주별과 쌀 품종별에 따라 차이를 보였다. 균주별로 제조한 쌀누룩의 배합비율을 달리하여 4가지 조합(A. luchuensis 34-1: Lich. ramose CN042=1:0, 0:1, 1:1, 1:3)과 2종류 쌀 품종으로 빚은 탁주의 발효기간에 따른 특성을 분석한 결과, 누룩의 배합비율과 쌀 품종에 따라 이화학적 특성 차이를 보였고, 알코올 함량은 발효 6일째 16%로 가장 높았다. 제조한 탁주의 유기산과 유리 아미노산 분석 결과, 전체 7종류 이상의 유기산이 검출되었으며, 주요 유리 아미노산은 arginine, citrulline이었고, 누룩의 배합비율과 쌀 품종에 따라 차이가 있었다. 탁주의 관능특성을 비교한 결과, 전반적인 기호도는A. luchuensis 34-1 누룩의 함량이 높을수록 높은 기호도를 보였고, 누룩 배합비율별로 비교했을 때는 쌀 품종에 관계없이 1:1 비율로 제조한 탁주가, 쌀 품종별로 비교했을 때는 한아름으로 제조한 탁주의 선호도가 더 우수한 것으로 나타났다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제16권4호
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• pp.274-279
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• 2001

일반적으로 메주나 된장 등의 한국 전통발효식품에는 Aspergillus aryzae나 A. nigar 등과 같은 곰팡이독소를 생성하지 않는 균이 주로 서식하는 것으로 알려져 있다. 그러나 때로는 A. flavus나 A. paraciticus와 같은 유해곰팡이가 오염되어 발효나 저장 중에 aflatoxin이 축적될 수 도 있다. 따라서 이들 전통발효식품에서의 aflatoxin 생성균의 검색이 이들 식품의 안전성 확보를 위해 매우 중요하다고 생각된다. 본 연구에서는 면역분석기법을 이용하여 서부경남 시판메주 및 된장에서 aflatoxin 생성균을 검색하였다. 시료로는 서부경남 9개 지역으로부터 메주 10개와 된장 20개를 수집하였고, 수집된 시료로부터 메주에서는 24개 그리고 된장에서는 22개의 Aspergillus속 균을 분리하였다. 분리균들은 SLS 배지에 접종하여 $25^{\circ}C$에서 15일간 배양한 다음, 배양액을 ethyl acetate로 추출하고, DC-ELISA법으로 배양물중의 AFB$_1$을 측정하였다. 그 결과 메주로부터 분리된 균주 중에는 6균주가, 된장에서 분리된 균주에는 2균주가 AFB$_1$을 생산하는 것으로 확인되었다. 메주에서 분리된 6균주의 AFB1 생성량은 평균 54.6$\pm$38.7ng/ml 이었고, 된장에서 분리한 2균주는 평균 11.1 $\pm$ 8.6 ng/ml 의 AFB$_1$을 생산하였다. 그 중 분리균 No. M-5-4는 98.26 ng/ml의 AFB$_1$을 생산하여 가장 높은 생성능을 보였다. 아울러 TLC에 의해 aflatoxin생성능을 재확인 한 결과 DC-ELISA의 결과와 유사하였다. 이상의 결과로 미루어 보아 식품의 안전성과 한국에서의 전통발효식품산업에의 HACCP 시스템 도입을 위해 발효식품에서의 유해곰팡이독소 생성균의 검색은 필요하다고 사료되는 바이다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제48권3호
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• pp.344-357
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• 2020

Streptococcus zooepidemicus 유래의 세포외 고분자물질인 히알루론산(hyaluronic acid) (HA)을 대량 생산하기 위해, 균주 개량, 생산배지 및 배양공정 개발에 관한 연구를 수행하였다. HA 고생산성 변이주를 선별하기 위해 약 99%의 사멸률을 보이는 ethylmethane sulfonate (EMS) 처리조건을 적용해서, 지속적인 random screening 방법으로 고생산성, 고안정성의 변이주들을 선별할 수 있었다. HA를 고농도로 생산하기 위해서는, 이 균주의 생화학 및 배양생리적 특성에 기반한 최적 배지개발이 필수적이라고 판단하여, one-factor-at-a-time (OFAT), full factorial design (FFD), steepest ascent method (SAM) 및 response surface method (RSM) (반응표면분석법)을 순차적으로 적용하여 통계적 배지 최적화 실험을 수행하였다. 최적 배지조성에서 플라스크 배양에 의한 HA 생산성은 5.38 g/l로서, 이전 배지(3.54 g/l)에 비해 약 52% 향상된 생산량을 얻을 수 있었다. 또한 선별된 우량균주와 최적화된 생산배지를 이용하여 5 L 발효조에서 배양공정 최적화 연구를 수행하였다. 이 균주의 생리학적 특성을 고려할 때, HA 생산성을 높이기 위해서는 (배양 중 HA 축적으로 인해 고점도를 띠는) 배양액으로의 충분한 용존산소 공급이 매우 중요한 요인인 것으로 판단되었다. 따라서 용존산소 공급과 밀접하게 관련있는 발효조의 교반시스템(교반 날개 종류, 크기 및 배치 등) 및 교반속도에 대한 최적화 연구를 수행하였다. 그 결과, 교반축 하부에는 Rushton turbine-type, 상부에는 marine-type의 확장된 교반날개(기존 대비 직경 1.3배 확장)가 설치된 경우, 450 rpm에서 강화된 혼합력과 충분한 용존산소 공급으로 인해 HA 생산성이 기존 플라스크 배양 대비 약 1.8배(9.79 vs. 5.38 g/l) 더 높은 것으로 확인되었다. 최종적으로 HA 배양공정의 scale-up 가능성을 확인하기 위해, pilot 규모의 50 L 발효조 배양을 최대 300 rpm의 교반속도에서 수행하였다. 처음으로 시도한 50 L 배양임에도 불구하고, HA 최대 생산성 면에서 볼 때, 5 L 발효조 결과와 거의 동일한 수준(98.5%) (9.11 vs 9.25 g/l)의 생산량을 얻을 수 있었다. 반면 지수기 성장단계인 배양 15시간까지의 50 L 배양의 HA 평균생산속도(r_p)는 0.46 g/l/hr로서 0.62 g/l/hr인 5 L 배양 대비 약 74% 정도에 머무는 것으로 나타났다. 따라서 생산 발효조의 scale-up 시, 생산균주의 전단응력 민감성(shear damage)을 함께 고려하면서, 산소전달계수(k_La)를 기반으로 하는 교반시스템에 대한 체계적인 연구가 진행된다면, HA 생산속도도 증가될 수 있는 긍정적인 결과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국식품과학회지
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• 제21권1호
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• pp.154-163
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• 1989

L-Lysine 생산 균주인 B. flavum ATCC 21528, B. lactofermentum ATCC 21086 및 C. glutamicum 820을 이용하여 L-lysine 생산성이 우수한 균주를 분리할 목적으로 N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine(MNNG) $250{\mu}g/ml$ 농도로 처리한 다음 $300{\mu}g/ml$의 penicillin-G로 변이주를 농축하여 B. flavum $37-2(Hos^-,\;Kan^r,\;AEC^r)$, B. lactofermentum $6-2(Ile^-,\;Val^-,\;Str^r,\;ACE^r)$ 및 C. glutamicum $57-5(Met^-,\;Thr^-,\;Rif^r,\;AEC^r)$ 등의 변이주를 분리하였다. 분리된 변이주의 원형질체 형성은 lysozyme $500{\mu}g/ml$를 함유한 LS 용액으로 6시간 처리시 원형질체의 형성율은 97-99%였으며, 세포벽 재생율은 0.5M sodium succinate를 함유한 RCM에 0.7% osft agar를 중층하였을 때 33-37%를 나타내었다. 또 각각의 원형질체를 동량 혼합후 30% PEG 6,000에서 융합을 시킨 다음 분리된 융합주 BBFL 21, BCFG 37 및 BCLG 59는 $1.25{\times}10^{-6}{\sim}5.83{\times}10^{-7}$의 융합 빈도를 나타내었다. 분리된 융합주 BBFL 21은 LPB에서 $30^{\circ}C$, 72hr 배양하였을때 $411.1ng/ml{\cdot}hr$로 높은 L-lysine 생산성을 나타내었다. 발효 방법을 개선할 목적으로 융합주 BBFL 21를 sodium alginate, polyacrylamide, agar, x-carrageenan등으로 고정화 하여 회분식 발효를 행한 바 $413ng/ml{\cdot}hr$로 sodium alginate로 처리했을 때 가장 좋았다. 고정화 균체를 이용하여 관형 발효기를 제작하여 연속 발효를 행한 바 $416.7ng/ml{\cdot}hr$의 가장 높은 L-lysine 생산성을 나타내어 회분식 보다 높은 수율을 얻었다.