• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제17권10호
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• pp.1638-1644
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• 2007

The effect of carbon sources on tacrolimus production by a mutant strain of Streptomyces clavuligerus CKD 1119, an isolate from soil, was examined. Among the carbohydrates and oils tested in this work, a mixed carbon source of soluble starch and com oil was the best. An analysis of the culture kinetics also showed that, in contrast to the carbohydrates, the com oil was consumed later in the antibiotic production phase, implying that the oil substrate was the principal carbon source for the biosynthesis of tacrolimus, and this was directly proven by experiments using $^{14}C$-glucose and $^{14}C$-oleate substrates. Furthermore, com oil induced the formation of lipase by the mutant strain, whereas the addition of glucose significantly repressed lipase activity. The lipase activity exhibited by the FK-506-overproducing mutants was also observed to be directly proportional to their tacrolimus yield, indicating that a high lipase activity is itself a crucial factor for tacrolimus production. A feasibility study with a 200-1 pilot-scale fermentor and the best strain (Tc-XII-15322) identified in this work revealed a high volumetric and specific productivity of about 495 mg/l and 0.34 mg/mg dry mycelium, respectively.

• 한국수산과학회지
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• 제15권3호
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• pp.179-184
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• 1982

Lartobacillus bulgricus를 glucose를 제한기질로 하는 합성배지에서 연속배양한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 본 실험 model은 Monod의 chemostat 이론을 적용시킬 수 있다. 2. 본 실험 model에서의 최대 cell production rate는 $0.178 g/1{\cdot}hr$로서 회석율 $0.414hr^{-1}$ 일 때이다. 3. 연속배양 결과 saturation constant($K_s$)는 7.69g/l, 최대비증식속도$(V_{max})$는 $0.62hr^{-1}$ 이었다. 4. wash out 현상은 $0.51hr^{-1}$에서 일어났으며cell yield coefficient는 0.016g/l 이었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제8권2호
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• pp.70-77
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• 2003

유해유기물질의 미생물 분해시 일어나는 총괄반응을 이론적으로 예측하는 방법을 기술하였다. 열역학적 이론을 바탕으로 하는 반쪽반응 방법을 사용하,였고, 최근에 도입된 이론들인 중간체 생성 반응, oxygenation반응, 그룹이론에 의한 표준 자유생성에너지 예측기법 등을 적용하였다. 대표적인 유해유기물질인 phenanthrene과 함께 glucose, hexadecane의 미생물 분해 반응식을 실제로 계산하였다. 예측된 총괄반응식을 이용하여 미생물 수율, 산소 요구량, 질소 요구량, 무기화율 등의 정보를 얻을 수 있었으며, 이는 오염된 지하수/토양의 생물복원 공법 설계 및 자연정화평가 등에 유용하게 적용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제17권5호
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• pp.504-509
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• 1989

Streptococcus lactis IFO 12007의 nisin 생산을 위한 발효조건을 검토하였다. Nisin 생성을 위한 포도당의 농도는 60g/ι이며 pH와 온도는 각각 6.5와 3$0^{\circ}C$이었다. 이 조건에서 최대 2,000IU/$m\ell$의 생산량을 보이며 이 때 specific glucose uptake rate: 0.59g/g/h, specific nisin productivity는 34924iu/g/h, growth yield는 0.24, 7시간 후 균체 생산량은 4.81g/ι이었다. 비성장속도는 온도와 pH에 의하여 영향을 많이 받으며 증식활성화 에너지는 1.35kca1/ mole이었다. 유가배양에 의하여 1420IU/$m\ell$의 nisin을 생산하며 연속배양은 0.38h$^{-1}$까지 가능하고 이때 nisin 농도는 740IU/m1, specific nisin productivity는 45000IU/g/h, true growth yield 는 0.144, maintenance energy는 207mg glucose/g-cell/h 이었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권2호
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• pp.193-201
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• 2022

바이오매스로부터 얻는 5-HMF(5-hydroxymethylfurfural)과 레불린산(LA; levulinic acid)는 그린 플랫폼 화학물질로, 폭넓은 응용분야를 가지며 바이오연료 및 바이오 화학물질로써 사용된다. 본 연구에서는, 글루코오스(D-glucose) 분해로부터 레불린산 형성의 kinetic를 다양한 온도 및 황산 농도를 통해 연구하였다. 실험은 황산 촉매(1-3 wt%)을 사용하였으며, 온도(140-200 ℃)는 넓은 범위에서 수행되었다. 글루코오스 용액은 10 ml 황산 용액에 글루코오스 1g을 용해시켜 만들었다. 반응 속도는 온도에 따라 증가하였고 활성화 에너지는 이전에 보고된 값과 유사한 경향을 보였다. 5-HMF의 최대 농도에 대한 반응 시간은 온도가 증가함에 따라 감소하였다. 또한, 산 농도가 증가함에 따라 5-HMF의 분해속도가 빨라졌다. 황산 촉매의 농도가 증가함에 따라 레불린산의 최대 농도에 도달하는 시간이 줄어들었다. 온도를 계속 높이는 것은 레불린산의 최대 농도를 감소시켰고 휴민의 양을 증가시켰다. 결과를 통해 얻은 kinetic parameters는 5-HMF과 레불린산의 mechanism를 이해하는데 도움을 준다. 또한, 이 연구의 결과는 바이오매스에서 고농도의 레불린산 및 5-HMF를 얻어내는데 유용한 정보를 제공한다.

• KSBB Journal
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• 제4권1호
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• pp.34-39
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• 1989

본 논문은 동물 세포의 대량 배양을 위해 연속 공법 방식인 Perfusion Continuous System을 도입해 의약적으로 중요한 EPO의 생산을 위한 생물 공학적인 자료들을 제고하고 있다. 이 System은 세포 증식 속도를 배지의 Perfusion 속도로 변화시킴으로써 조절시킬 수 있는 산소 소비속도와 밀접한 상관관계가 있음을 입증하며 이는 세포수의 직접 측정에 따른 오차 및 방법상의 문제를 정학히 측정할 수 있는 간접 변수, 즉 산소소비속도를 이용함으로써 제거할 수 있다. 특히 이 산소소비속도와 세포 성장 관계로 model로써 세포 증식을 예측함과 동시에 동물 세포 대량 배양을 위한 scale-up의 중요한 기초자료가 될 것이다. 지금까지 발표되지 않았던 동물 세포의 glucose에 대한 True growth yield와 maintenance coefficient값들의 측정은 동물 세포 성자관 유용 물질 생산을 위한 중요한 수율적 자료가 된다.한편 이 결과는 지금까지 미생물이나 광합성에서만 적용되었던 yield model이 Eukaryotes에서도 응용될 수 있음을 증명하고 있다. 이와 같이 perfusion system이 많은 장점을 갖고 있지만, 세포 성장에 따른 동력학적인 연구의 수행이 좀 더 요구되는 실정이며, 특히 Perfusion system을 설명할 수 있는 이론 및 cytostatic moel의 정립이 선행되어야 할 것이다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제11권1호
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• pp.72-79
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• 2006

Kojic acid production by Aspergillus flavus strain S44-1 using sucrose as a carbon source was carried out in a 250-mL shake flask and a 2-L stirred tank fermenter. For comparison, production of kojic acid using glucose, fructose and its mixture was also carried out. Kojic acid production in shake flask fermentation was 25.8 g/L using glucose as the sole carbon source, 23.6 g/L with sucrose, and 6.4 g/L from fructose. Reduced kojic acid production (13.5 g/L) was observed when a combination of glucose and fructose was used as a carbon source. The highest production of kojic acid (40.2 g/L) was obtained from 150 g/L sucrose in a 2 L fermenter, while the lowest kojic acid production (10.3 g/L) was seen in fermentation using fructose as the sole carbon source. The experimental data from batch fermentation and resuspended cell system was analysed in order to form the basis for a kinetic model of the process. An unstructured model based on logistic and Luedeking-Piret equations was found suitable to describe the growth, substrate consumption, and efficiency of kojic acid production by A. flavus in batch fermentation using sucrose. From this model, it was found that kojic acid production by A. flavus was not a growth-associated process. Fermentation without pH control (from an initial culture pH of 3.0) showed higher kojic acid production than single-phase pH-controlled fermentation (pH 2.5, 2.75, and 3.0).

• 한국식품과학회지
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• 제28권2호
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• pp.273-278
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• 1996

올리고당중에서 ${\alpha}$-1, 6-결합을 가진 isomaltose, isomaltotriose, panose 등을 주성분으로 하는 이소말토올리고당의 생산을 위해 A. niger 유래의 transglucosidase　（TG)의 효소학적 특성을 살펴보았다. TG는 maltose를 포도당으로 가수분해하여 panose와 포도당을 생성하였다. panose가 초기기질일 때 TG는 panose를 maltose와 포도당으로 가수분해하였다. ${\alpha}$-1, 6-결합을 가진 isomaltose나 isomaltotriose, isomaltotetraose를 기질로 하였을 때 반응산물의 생성은 ${\alpha}$-1,4-결합을 가진 maltose가 기질일 경우와는 다른 양상을 보였다. 반면 maltotriose를 기질로 한 경우에는 maltose와 유사한 양상을 보였다. TG는 maltotetraose(G4)에서 maltodecaose (G10)가 주성분인 말토올리고당을 기질로 한 경우에도 이소말토올리고당을 생성하였다. 기질인 maltose로부터 TG에 의해 panose가 생성되는 반응은 Michaelos-Menten 식으로 표현되었으며 최대속도, $V_{max}$와 Michaelis 상수, $K_m$은 각각 400 ${\mu}M/min$과 21.4${\mu}M$이었다.

• 운동영양학회지
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• 제24권3호
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• pp.7-12
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• 2020

[Purpose] This study was performed to investigate the acid-base and ion balance at rest and after exercise in healthy males under normoxia, moderate hypoxia, and severe hypoxia. [Methods] Ten healthy Korean males completed three different trials on different days, comprising exercise under normoxia (F_iO₂ = 20.9%, N trial), moderate hypoxia (F_iO₂ = 16.5%, MH trial), and severe hypoxia (F_iO₂ = 12.8%, SH trial). They undertook endurance exercise for 30 min on a cycle ergometer at the same relative exercise intensity equivalent to 80% maximal heart rate under all conditions. Capillary blood samples were obtained to determine acid-base and ion balance at rest and after exercise. [Results] Exercise-induced blood lactate elevations were significantly increased as hypoxic conditions became more severe; SH > MH > N trials (P = 0.003). After exercise, blood glucose levels were significantly higher in the SH trial than in the N and MH trials (P = 0.001). Capillary oxygen saturation (S_CO₂) levels were significantly lowered as hypoxic conditions became more severe; SH > MH > N trials (P < 0.001). The pH levels were significantly lower in the MH trial than that in the N trial (P = 0.010). Moreover, H_CO_3^- levels were significantly lower in the SH trial than in the N trial, with significant interaction (P = 0.003). There were no significant differences in blood Na⁺, K⁺, and Ca²⁺ levels between the trials. [Conclusion] MH and SH trials induced greater differences in glucose, lactate, S_CO₂, pH, and HCO_3^- levels in capillary blood compared to the N trial. Additionally, lactate, S_CO₂, and HCO_3^- levels showed greater changes in the SH trial than in the MH trial. However, there were no significant differences in Na⁺, K⁺, and Ca²⁺ levels in MH and SH trials compared to the N trial.

• 한국식품영양과학회지
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• 제11권1호
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• pp.51-56
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• 1982

가공식품(加工食品)의 가장 중요(重要)한 색소형성(色素形成)으로 알려 진 비효소적(非酵素的) 갈변반응(褐變反應)인 amino-carbonyl반응(反應)에 대(對)한 온도(溫度)의 영향을 규명(究明)하기 위하여 0.05M glucose-arginine을 model system으로 선정하여 처리온도(處理溫度) 및 시간(時間)에 따라 분해(分解)되는 glucose 및 arginine의 함량변화(含量變化)와 생성(生成)되는 melanoidin 색소(色素)의 강도(强度)로써 반응속도상수(反應速度常數)와 반감기(半減期)를 구(求)하였으며, 또 Arrhenius 식(式)에 따라 반응속도상수(反應速度常數)의 온도의존성(溫度依存性)을 조사(調査)하였다. 1. 처리온도(處理溫度) 및 시간별(時間別)로 분해(分解)되는 glucose 및 arginine의 정량(定量)은 carbohydrate analysis 및 $\mu$ Bondapak $C_{18}$ column을 사용(使用)한 HPLC를 이용(利用)함이 효과적(效果的)이었다. 2. glucose 및 arginine의 분해반응(分解反應)은 $100^{\circ}C$ 및 $120^{\circ}C$에서의 glucose를 제외하고는 모두 1차반응(次反應)에 따랐으나, $100^{\circ}C$이상에서의 glucose에 있어서는 2상(相) 1차반응(次反應)(two-phase first-order reaction)에 따랐다. 또 melanoidin 생성반응(生成反應)에 있어서 $60^{\circ}C$ 및 $80^{\circ}C$에서는 1차반응(次反應)에 따랐으나 $100^{\circ}C$이상에서는 역시 2상(相) 1차반응(次反應)에 따랐다. 3. glucose-arginine 반응(反應)에 의한 melanoidin 색소(色素)의 생성반응(生成反應)은 $100^{\circ}C$ 및 $120^{\circ}C$에서 3$\sim$5시간(時間)동안에 거의 완성단계에 있었으며 $100^{\circ}C$이상에서는 거의 차(差)가 없었다. 4. glucose 및 arginine의 분해반응(分解反應)과 melanoidin의 생성반응(生成反應)의 속도상수(速度常數)가 $100^{\circ}C$ 및 $120^{\circ}C$에서 현저한 증가현상(增加現象)을 나타내므로 amino-carbonyl 반응(反應)에 의(依)한 갈색색소형성(褐色色素形成)은 $100^{\circ}C$이상의 고온에서 심하게 일어남을 알 수 있었다. 5. glucose 및 arginine의 분해반응(分解反應)과 이에 따른 melanoidin의 생성반응(生成反應)에 대(對)한 반응속도상수(反應速度常數)의 온도(溫度) 의존성(依存性)은 $100^{\circ}C$이하에서는 Arrhenius식(式)에 따랐으나 $120^{\circ}C$이상의 고온(高溫)에서는 이에 따르지 않았다. 6. glucose 및 arginine 분해반응(分解反應)의 활성화(活性化)에너지는 각각(各各) 12.512kcal/mole과 12.122kcal/mole로서 거의 비슷하고 melanoidin생성반응(生成反應)의 활성화(活性化)에너지는 18.142kcal/mole로서 melanoidin생성반응(生成反應)이 온도(溫度)에 더 민감함을 보여주었다.