• KSBB Journal
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• 제8권1호
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• pp.10-16
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• 1993

The use of Jerusalem artichoke containing $\beta$-1, 2-fructose oligomer for the production of D-sorbitol and L-sorbose has been studied. The employment of inulinase(0.398%, v/v) for the hydrolysis of 40% (v/w) Jerusalem artichoke juice resulted in 36.7g/1 of glucose and 85.3g/1 of fructose at $50^{\circ}C$. These sugars were utilized as substrates for D-sorbitol and L-sorbose production. Coimmobilization of inulinase and permeabilized cells of Zymomonas mobilis in the mixture of chitin (5%, w/e) and x-carrageenan(4%, w/v) resulted in the production of 30.2g/1 of D-sorbitol by using inulin as a substrate. The process of L-sorbose production from D-sorbitol by Gluconobacter suboxydans was optimized with respect to the substrate concentration, level of dissolved oxygen and glucosic and concentration. Gluconlc acid produced by Zymomonas mobilis from glucose was found to inhibit Gluconobacter suboxtans in conversion of D-sorbitol to L-sorbose. In view of removing such inhibitory effect by gluconic acid, mutants were selected by the NTG (N-methyl-N'-N'-nitro-N-nitrosoguanidlne) treated method. Mutants selected by NTG mutagenesis showed no inhibitory effects of gluconic acrid against L-sorbone production when its concentration increased up to 100g/1. A mutant produced 40.1g/l of L-sorbose in the medium containing 100g/l D-sorbitol and 100g/l-gluconic acid. This result is consider able when compared with L-sorbose concentration (21.7g/1) obtained from the fermentation with wild type strain of Gluconobacter suboxnians.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제24권6호
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• pp.705-711
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• 1996

For the efficient production of 2, 5-diketo-gluconic acid (2, 5-DKG) by the immobilized cells of Erwinia herbicola, basic characteristics of 2, 5-DKG fermentation were analyzed and a process employing immobilized cell reactor was developed. The immobilized cells appeared to have diffusion limitation, and a maximum production of 2, 5-DKG was accomplished with 2 mm diameters of immobilized beads. Long-term stabilities of the immobilized cells could be maintained by addition of 1.75% (w/v) polypep- tone. Repeated batch fermentations with about 80 mol% of 2, 5-DKG yields were carried out six times in the fluidized bubble column reactors filled with immobilized cells at an aeration rate of 6 vvm.

• 환경생물
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• 제29권4호
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• pp.321-325
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• 2011

셀룰로오스는 지구상에서 가장 풍부하게 존재하는 재생 가능한 천연 다당류로서 glucose의 ${\beta}$-1,4 결합에 의하여 이루어진 물질이자 고등식물의 주요 구성성분으로서 현재 제지, 펼프 및 방적산업을 비롯한 다양한 분야에서 사용되고 있다. 셀룰로오스의 소비가 급증함에 따라 그 원료로 사용되는 목재에 대한 수요도 갈수록 높아지고 있으나 원료공급과 환경문제로 인하여 제지 대체물질에 대한 연구가 절실한 형편이다(Sutherland 1998). 따라서 본 연구에서는 정치 및 교반배양에서도 생산할 수 있는 능력이 있음이 확인된 $Acetobacter$ sp. A9를 사용하여 교반배양 할 때 셀룰로오스를 생산하지 않는 돌연변이체($Cel^-$)가 생성됨으로써 셀룰로오스 생산량이 대폭 감소하는 현상이 일어나는 문제점을 해결 할 수 있는 돌연변이주를 선별하여 대량생산의 가능성을 검토하였고, 교반 배양에서도 안정한 변이주의 선별을 위해 자외선 조사와 화학제를 처리하여 변이주 8개를 선별하여 여러 가지 특성을 조사하였다. 이 변이주들의 셀룰로오스 생산량과 acetan, gluconic acid 생산량을 야생주인 $Acetobacter$ sp. A9과 비교한 결과, Couso (1982, 1987)와 Iannion (1988), Ridout (1994)가 설명한 acetan 생산이 셀룰로오스 합성과 밀접한 관계를 갖고 있는 결과와는 달리 본 연구에서는 acetan 생산과 셀룰로오스 합성과는 관계가 없었고, 셀룰로오스 생산량이 많은 변이주 M6의 경우, 셀룰로오스를 생성하지 않는 변이주 M28보다 gluconic acid 생산량이 훨씬 작은 것으로 보아 셀룰로오스 합성에 gluconic acid가 셀룰로오스 생산에 영향을 미치는 것이라고 사료된다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 춘계학술발표대회
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• pp.53-56
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• 2000

효모를 이용하여 높은 생산성으로 고농도의 erythritol을 생산하기 위하여 ‘세포 성장단계’와 ‘erythritol 생성단계’로 나누어 2 단계 유가식 배양을 수행하였다. 세포 성장 단계에서는 pH-stat 유가식 배양을 수행하여 3.62 g/L-H의 생산성으로 76 g/L의 균체 농도를 얻을 수 있었다. pH-stat 유가식 배양을 수행하여 고농도의 균체 농도를 얻은 후에 멸균되지 않은 분말형태의 glucose를 발효조에 400 g/L가 되도록 공급하여 세포에 osmotic stress를 가해준 결과 41%의 수율로 187 g/L의 erythritol을 생산할 수 있었으며, 이때의 생산성은 2.79 g/L-h로서 기존에 보고된 어느 결과보다도 높은 값을 얻을 수 있었다. Production phase에서 erythritol 생산에 대한 삼투압의 영향을 알아 본 결과 glucose의 농도가 증가할 수록 생성되는 erythritol 농도가 증가하였으며 세포 농도에 따른 erythritol 생산 수율은 큰 차이는 없었으나 세포 농도가 증가할수록 이에 비례하여 erythritol 생산성이 크게 증가하였다. Erythritol 생산에서 용존 산소량에 관계없이 butyric acid가 생성되었으며 40%의 DO 미만에서는 citric acid가 생성되고, 40% 이상의 DO에서는 gluconic acid가 생성되어 용존 산소량에 의하여 metabolic shift가 유도되었다. 고 농도의 glucose 첨가 후 용존 산소량을 20%로 조절하면서 pH를 3.0으로 낮춘 결과 citrate synthetase의 활성이 억제되어 citric acid가 생성되지 않았으며 gluconic acid 농도는 $KH_2PO_4$에 의하여 증가하고 $MgSO_4{\cdot}7H_2O$ 또는 $(NH_4)_2SO_4$에 의하여 감소되었다. Butyric acid 농도는 $KH_2PO_4$ 또는 $(NH_4)_2SO_4$에 의하여 감소되었으며 synergic effect에 의하여 억제되었다

• 한국토양비료학회지
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• 제42권1호
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• pp.29-36
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• 2009

14종의 인산용해미생물을 근권으로부터 분하였고, 16S rRNA gene 염기서열에 의하여 동정하였다 그 중 hydroxyapatite를 첨가한 배지에서 인산용해능력이 가장 뛰어난 Acinetobacter sp., Pseudomonas orientalis, Enterobacter asburiae 3종을 선택하였다. 선택된 3종의 미생물에 의해 용해된 인산의 농도는 $200\;mg\;L^{-1}$에서부터 $2300\;mg\;L^{-1}$까지 이르렀으며, 증가된 인산 농도는 배양액의 pH와 역으로 비례하였다. HPLC를 사용하여 유기산을 측정한 결과 Acinetobacter sp.는 gluconic acid를, P. orientalis는 gluconic acid와 2-ketogluconic acid를 그리고 E. asburiae는 acetic acid와 succinic acid를 분비하였다. 한편 P. orientalis와 E. asburiae는 각각 $372\;mg\;L^{-1}$와 $191\;mg\;L^{-1}$의 IAA 분비하였고, Acinetobacter sp.는 IAA를 생성하지 못했다. 인산용해미생물이 오이의 생장에 미치는 효과를 조사한 결과, P. orientalis를 처리한 시험구가 가장 높았고, E. asburiae, Acinetobacter sp., control 순으로 나타났다. 이러한 식물생장 효과는 인산용해미생물에 의한 불용성 인산용해와 IAA 생산과 관련이 있다고 생각된다.

• Journal of Life Science
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• 제11권2호
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• pp.63-69
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• 2001

bacterium having high abilities to solubilize in-organic phosphate was isolated from cultivated soils. The strain was identified as Aeromonas hydrophila DA33, based on the physiological and biochemical properties. The optimum temperature and initial pH to solubilize insoluble phosphate in sucrose minimal medium were 3$0^{\circ}C$ and pH 5.0, respectively. In these conditions, phosphate-solubilizing activities of the strain against two types of insoluble phosphate were quantitatively determined. When glucose was used for carborn source, the strain had a marked mineral phospahte solubilizing activity. Inorganic phospahte solubilization was directly related to the pH drop by the strain. Analysis of the culture medium confirmed the production of gluconic acid as the main organic acid released by Aeromonas hydrophila DA33.

• 한국식물병리학회:학술대회논문집
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• 한국식물병리학회 2003년도 정기총회 및 추계학술발표회
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• pp.94.2-95
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• 2003

E. intermedium 60-2G possessing a strong ability to solubilize insoluble phosphate, has plant growth-promoting activity, induced systemic resistance activity against scab pathogen in cucumber, and antifungal activity against various phytopathogenic fungi. The phosphate solubilizing activity of 60-2G may be mainly accomplished by production of gluconic acid through a direct extracellular oxidation of glucose by glucose dehydrogenase that required a PQQ cofactor for its activation. A pqq gene cluster conferred Phosphate-solubilizing activity in E. coli DH5${\alpha}$ was cloned and sequenced. The 6,783 bP pqq sequence had six open reading frames (from A to F) and showed 50-95％ homology to pqq genes from other bacteria. The E. coli strain expressing the pqq genes solubilized phosphate from hydroxyapatite after a pH drop to 4.0, which paralleled in time the secretion of gluconic acid. To study the role of PQQ in biocontrol traits of E. intermedium, PQQ mutants of 60-2G were constructed by marker exchangee mutagenesis. The PQQ mutants of E. intermedium were lost activities of solubilizing phosphate, growth inhibition of phytopathogenic fungi, and plant growth promotion. These findings suggest that PQQ plays an important role, possibly activation of certain enzymes, in several beneficial bacterial traits of E. intermedium by as yet an unknown mechanism.

• 한국토양비료학회지
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• 제35권1호
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• pp.59-67
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• 2002

강한 인산 가용력을 가진 인산 용해 세균인 균주 60-2G를 잔디의 근권에서 분리하였다. GC-FAME구조와 탄소이용형태 및 16S rRNA의 부분 염기서열 분석을 통해 균주 60-2G는 Enterobacter intermedium으로 동정되었다. Hydroxyapatite를 첨가한 배지와 생장 시킨 균주 60-2G는 gluconic acid 와 2-ketogluconic acid 및 소량의 lactic acid를 생성하였다. 균주 60-2G의 생장 기간동안 배지의 pH는 3.8 까지 낮아지는 반면에 배지의 유효 인산 농도는 증가하였다. 배지의 낮은 pH와 유효인산농도의 증가는 역 상관관계이며, 이는 균주 60-2G가 생성하는 유기산에 의한 영향이다. E. intermedium 60-2G 균주는 유기산 생성에 관여하는 glucose dehydrogenase의 co-factor인 PQQ를 생성하였으며, pqq의 부분 염기서열 분석 결과 기존에 보고된 서열과 85% 이상의 상동성을 가지고 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제8권6호
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• pp.696-699
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• 1998

Biological oxidation of D-sorbitol to L-sorbose using permeated and immobilized cells of Gluconobacter suboxydans was carried out to investigate the optimum reaction condition. The stabilization effect of cross-linking agents such as glutaraldehyde, tannic acid, and polyethylene imine to prevent the leakage of enzymes from beads containing permeated and immobilized cells of G. suboxydans was examined by the production of L-sorbose from the mixture of D-sorbitol and gluconic acid. The protein concentration effused from immobilized beads treated with only glutaraldehyde was $5.2\mug/m\ell$ after 20 h. The beads of G. suboxydans immobilized with alginate and cross-linked with 0.3% glutaraldehyde was the most useful for the oxidation of D-sorbitol to L-sorbose.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제3권2호
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• pp.115-122
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• 1993

Poly(3-hydroxybutyrate)(P(3HB)) accumulation under nutrient-rich condition with various amounts of $(NH_4)_2 SO_4$ was systematically investigated. The results of the electron-microscopy and the solvent extraction showed that the P(3HB) accumulation is unavoidable even under nutrient-rich condition. This indicates that in a two-step culture of Alcaligenes eutrophus H16, the researches should be careful in interpreting the data of polyhydroxyalkanoates(PHAs) accumulation in terms of the carbon-source fed in the second step because the two-step culture product contains the P(3HB) produced under nutrient-rich condition. The polyester production capability in a two-step batch culture of A. eutrophus H16(ATCC 17699) was also investigated using various saccharides and their derivatives such as glucose, fructose, gluconic acid, glucaric acid, sorbitol, lactose, galactose, and mannose. The polyesters synthesized were characterized by 500 MHz$^{1}H-NMR$ spectroscopy, intrinsic viscosity$[\eta]$ measurement in chloroform and differential scanning calorimetry(DSC). 500 MHz $^{1}H-NMR$ analysis showed that all polyesters synthesized generally contained 1~2 mol% of 3HV. Another finding is that the glucose utilization can be increased by changing the autoclaving procedure of the substrate to enhance the P(3HB) production yield up to 46 wt% of P(3HB) in dry cells.