• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제21권9호
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• pp.968-971
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• 2011

Leuconostoc genus, which comprise heterofermentative lactic acid bacteria, reduces fructose to mannitol by recycling intracellular NADH. To evaluate the mannitol productivities of different Leuconostoc species, 5 stock cultures and 4 newly isolated strains were cultivated in MRS and simplified media containing glucose and fructose (1:2 ratio). Among them, L. citreum KACC 91348P, which was isolated from kimchi, showed superior result in cell growth rate, mannitol production rate, and yield in both media. The optimal condition for mannitol production of this strain was pH 6.5 and $30^{\circ}C$. When L. citreum KACC was cultured in simplified medium in a 2 l batch fermenter under optimal conditions, the maximum volumetric productivity was 14.83 $g{\cdot}l^{-1}h^{-1}$ and overall yield was 86.6%. This strain is a novel and efficient mannitol producer originated from foods to be used for fermentation of fructose-containing foods.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제17권5호
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• pp.822-829
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• 2007

A gene coding for phosphoketolase, a key enzyme of carbohydrate catabolism in heterofermentative lactic acid bacteria(LAB), was cloned from a Lactobacillus paraplantarum C7 and expressed in Escherichia coli. The gene is 2,502 bp long and codes for a 788-amino-acids polypeptide with a molecular mass of 88.7 kDa. A Shine-Dalgarno sequence(aaggag) and an inverted-repeat terminator sequence are located upstream and downstream of the phosphoketolase gene, respectively. The gene exhibits an identity of >52% with phosphoketolases of other LAB. The phosphoketolase of Lb. paraplantarum C7(LBPK) contains several highly conserved phosphoketolase signature regions and typical thiamine pyrophosphate(TPP) binding sites, as reported for other TPP-dependent enzymes. The phosphoketolase gene was fused to a glutathione S-transferase(GST::LBPK) gene for purification. The GST::LBPK fusion protein was detected in the soluble fraction of a recombinant Escherichia coli BL21. The GST::LBPK fusion protein was purified with a yield of 4.32mg/400ml by GSTrap HP affinity column chromatography and analyzed by N-terminal sequencing. LBPK was obtained by factor Xa treatment of fusion protein and the final yield was 3.78mg/400ml. LBPK was examined for its N-terminal sequence and phosphoketolase activity. The $K_M\;and\;V_{max}$ values for fructose-6-phosphate were $5.08{\pm}0.057mM(mean{\pm}SD)$ and $499.21{\pm}4.33{\mu}mol/min/mg$, respectively, and the optimum temperature and pH for the production of acetyl phosphate were $45^{\circ}C$ and 7.0, respectively.

• 한국초지조사료학회지
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• 제36권1호
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• pp.7-14
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• 2016

본 연구는 청보리와 트리티케일에 L. plantarum, L. plantarum과 L. buchneri가 혼합된 접종원을 각각 첨가한 사일리지에 섬유소 분해효소를 첨가하여 사일리지 품질, 반추위 발효 패턴 및 소화율을 조사하였다. 두 초종의 사일리지 건물함량과 조단백질 함량은 전반적으로 청보리 사일리지가 높게 조사 되었으며(p<0.01), 트리티케일 사일리지 처리구에서는 섬유소 분해효소의 첨가가 유의적으로 낮은 NDF 함량을 나타내었다(p<0.01). 청보리와 트리티케일 사일리지에서 유기산 (젖산 및 초산)의 함량은 대조구에 비해 타 처리구들이 유의적으로 높았으며(p<0.01), L. plantarum을 접종균주로 사용한 처리구에서 유의적으로 높은 젖산 함량을 나타내었다(p<0.01). 사일리지 내 lactic acid bacteria는 두 초종 모두 섬유소 분해효소를 첨가한 처리구에서 높게 나타났으며, mold 생성량은 무첨가 대조구에 비해 처리구에서 낮게 조사되었다. 반추위 발효 패턴 및 소화율의 결과에서, 반추위 내 암모니아태 질소생성량은 청보리 사일리지에 L. plantarum과 L. buchneri를 혼합하여 접종한 처리구가 유의적으로 가장 높은 생성량을 나타냈다(p<0.01). 총 가스 생성량은 처리구별 유의적 차이는 없었으나, 효소첨가에 의해 증가하였다(p=0.003). 반추위 내 건물소화율은 청보리 사일리지 처리구에서 유의적으로 높게 조사되었으며(p<0.01), 트리티케일 사일리지는 혼합균주 L. plantarum과 L. buchneri에 섬유소 분해효소의 첨가한 처리구가 타 처리구 대비 유의적으로 높은 소화율을 보였다(p<0.01). 반추위 내 초산 생성량은 L. plantarum과 L. buchneri 를 접종한 처리구와 섬유소 분해효소를 첨가한 트리티케일 처리구에서 유의적으로 높게 조사되었다(p<0.01). 또한 총 휘발성 지방산은 청보리 사일리지 처리구의 균주 및 효소를 혼합 첨가한 처리구가 유의적으로 높았다(p<0.01). 본 연구를 통해 homofermentative LAB 보다 heterofermentative LAB가 안정적인 사일리지 발효에 기여하는 것을 확인 할 수 있었다. 그러나 반추동물의 사료효율 증대를 위한 대안으로 사용된 섬유소 분해효소를 이용한 효과는 초종에 따라 다양한 결과를 가지며, 효소의 적용에 대한 연구 및 균주와 효소의 상관관계에 관한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.