• 제목/요약/키워드: High-content RNA yeast

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고함량 RNA 효모 변이주의 선별 및 고농도세포 유가배양 (Selection of Yeast Mutant Strain with High RNA Content and Its High Cell-Density Fed-Batch Culture.)

  • 김재범;권미정;남희섭;김재훈;남수완
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.68-72
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    • 2002
  • RNA 함량이 증가되고, 증식속도가 더 빠른 효모 변이주를 선별하기 위해, 모균주 Saccharomyces cerevisiae MTY62 세포에 화학적 돌연변이제인 ethylmethane sulfonate를 처리하여, YPD 배지에서는 잘 자라고 KCl 함유 배지에서는 자라지 않는 변이주들을 선별하였다. 이 변이주들 중 시험관 및 플라스크 배양을 통해 균체농도와 RNA 함량이 모균주 MTY62에 비해 각각 1.5배, 1.3배 증가한 M40-10 변이주를 최종적으로 선별하였다. 변이주 M40-l0을 발효조 회분배양한 결과, 최대비증식속도는 $0.38 h^{-1}$ , RNA 농도는 3210 mg-RNA/1, RNA 함량은 183mg-RNA/g-DCW 값을 보여, 모균주에 비해 각각 23%, 15%, 12%씩 증가하였다. M40-10 변이주를 간헐적 유가배양한 결과, 최대 균체농도는 35.6 g-DCW/1을, 최대 RNA 농도는 5677mg-RNA/l을, RNA함량은 160 mg-RNA/g-DCW을 나타내어 모균주보다 우수하였다. 일정속도의 유가배양에서도 M40-10 변이주의 최대 균체농도는 46.4g-DCW/1, RNA 농도는 6270mg-RNA/1, RNA 함량은 135mg-RNA/g-DCW을 보였다. 이들 유가배양에서 배양 중반기인 20시간 전후에서는 모균주에 비해 변이주의 세포농도는 30%, RNA 농도는 10% 정도 증가되었다. 또한 유가배양 말기까지도 RNA 분해는 거의 일어나지 않아, M40-10 변이주는 산성 RNase 활성이 크게 감소한 변이주임을 알 수 있었다.

Fed-batch Production of High-Content RNA Yeast by Using Industrial Medium

  • 김재범;남수완
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2000년도 춘계학술발표대회
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    • pp.295-298
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    • 2000
  • In order to maximize the RNA accumulation and biomass production in Saccharomyces cerevisiae MTY62, a high-content RNA yeast strain, fed-bach cultures were performed with optimized industrial medium including molasses and corn steep liquor. Among the feeding modes examined, the constant feeding mode resulted in the cell concentration of 35.7 g-DCW/L and the RNA concentration of 5434 ${\mu}g-RNA/mL$, which were about 2-fold increased levels, compared to the results of bach culture. However, the RNA content (153 mg-RNA/g-DCW) in the fed-batch cultures was lower than that in the batch culture (171 mg-RNA/g-DCW).

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당밀 배지를 이용한 고함량 RNA효모의 유가배양 (Fed-Batch Fermentation of High-Content RNA Yeast by Using Molasses Medium.)

  • 김재범;권미정;남희섭;김재훈;남수완
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.234-239
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    • 2001
  • 천연풍미소재로 정미성 nucleotide 함량이 높은 효모추출물을 만들기 위해서 세포내 RNA 함량이 높은 효모균주 S , cerevisat MTY 62를 선별하여TRh, 당밀과 CSL배지로 발효조 회분배양과 유가배양을 수행하였다. 여러가지 단양한 간헐적 유가배양 중에서 40% 당밀과 20% CSL의농축기질액을 50ml 다섯번 공급하는 간헐적 유가배양 (IFB-IV) 에서 최대 세포농도는 33.8g-DCW/1 RNA 농도는 5221 mg/l RNA 함량은 153 mg-RNA/g DCW 값을 나타내었다. 일정속도의 유가배양에서는 기질 요액(40% molasses, 20% CSL)을 배양 9~13시간에서는 49 ml/h 13~21 이시간에서는 24 ml/h 그 이후로는 18 ml/h 로 기질공급속도를 단계적으로 감소시키는 유가배양 (CFB-III) 에서 42.7g-DCW-1 최대 세포농도를 5545 mg RNA/1의 RNA농도를 보여, 간헐적 및 일정 속도 유가배양 중에서 가장 높은 세포농도와 RNA 농도 값을 나타내었다. 그러나 RNA 함량 면에서는 가장 낮은 130 mg-RNA/g-DCW 값을 보여다. 즉 세포농도가 높을수록 RNA 함량은 감소하는 경향을 나타내었다. 이 상의 두 가지 유가배양에 대해 비증식속도 ($\mu$)에 따른 RNA 함량을 조사한 결과, $\mu$값이 증가할수록 RNA 함량도 증가하였다. 그러나 일정한 $\mu$에서는 일정속도의 기질공급 방식보다 간헐적 기질공급 방식이 더 높은 RNA 함량을 나타내었다.

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절간고구마를 이용한 RNA 생산에 관한 연구 (RNA Production from the Hydrolyzate of Sliced and Dried Sweet Potatoes.)

  • 이종임;송재철;조원대;양한철
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.9-18
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    • 1980
  • 절간고구마 당화액을 탄소원으로하여 RNA를 다량 축적하는 효모를 선정한 결과 Cryptococcus laurentii가 가장 높은 균체량 및 RNA량을 나타내었다. 이 선정 균주에 대한 배양조건을 검사한 결과 최적 PH 6.0, 3$0^{\circ}C$, 48시간 통기 진탕배양하였을 때 가장 좋은 결과를 얻었다. 이러한 조건 하에서 배지조성을 변화시켜 RNA 함량과 균체증식량을 검토한 결과 (N $H_4$)$_2$S $O_4$ 0.4%, Peptone 0.6%. yeast extract 0.4%가 질소원으로 좋은 결과를 보였으며 K $H_2$P $O_4$의 최적농도는 0.5 %, M $n^{++}$ 은 0.1 %, $Co^{++}$은 0.001 %를 나타내었다. 또 비타민 요구성 실험에서 Ca-pantothenate를 400$\mu\textrm{g}$/$\ell$ 첨가하였을 때 가장 좋은 효과를 얻었으며 기본배지의 배양조건을 검토하여 얻은 최종배지를 비교해 본 결과 효모 균체당 RNA 함량이 12.9%~16.8%로 증가하였다.

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고핵산 함유 Saccharomyces cerevisiae 균주를 이용한 정미성 효모 추출물의 제조 (Preparation of Flavor-enhancing Yeast Extract Using a Saccharomyces cerevisiae Strain with High RNA Content)

  • 김재식;김진욱;심원;김정완;박관화;백운화
    • 한국식품과학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.475-481
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    • 1999
  • 핵산 함량이 높은 변이주 Saccharomyces cerevisiae B24를 산업적으로 활용하기 위해 배양 후 자기소화 혹은 효소 분해법으로 효모 추출물을 제조하였다. 배양액의 균체 농도를 10% (w/w)로 하고 pH 5.0, $50^{\circ}C$에서 서서히 교반하면서 48시간 자기소화시켰을 때 세포 내용물이 효모 추출물로 이전되는 수율은 65% 정도였으나 리보핵산은 정미력이 없는 다른 성분으로 분해되어 정미성 핵산성분인 5'-IMP나 5'-GMP가 거의 검출되지 않았다. 반면 $90^{\circ}C$ 이상의 온도로 B24 배양액 1 L를 열처리하여 핵산 분해 효소를 불활성화시키고 세포벽을 변성시킨 다음 ${\beta}-1,3-glucanase$, phosphodiesterase, adenylic deaminase, protease 등을 순차적으로 작용시켜 정미성 5'-IMP와 5'-GMP가 총 3.2% 함유된 효모 추출물(고형분 함량 70%) 84 g을 얻을 수 있었고 이 때 추출물 수득율은 고형분 기준으로 85% 이었다. 반면 모균주인 S. cerevisiae ATCC 7754를 효소적으로 분해할 때 정미성 5'-IMP와 5'-GMP가 총 2.2% 함유된 효모 추출물(고형분 함량 70%)을 77 g밖에 얻지 못하였다.

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당밀로부터 Ca^{++} 및 Cu^{++} 이온 제거가 효모 생육 및 RNA축적에 미치는 영향 (Effect of Ca^{++} and Cu^{++} Removal from Molasses on Yest cell Growth and RNA Accumulation.)

  • 김재범;허선연;김중균;남희섭;남수완
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.211-215
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    • 2003
  • 고함량 RMh 효모인 Saccharomyces cerevisiae MTY62를 당밀과 com steep liquor를 공급하는 유가배양에서, 세포농도는 45g-DCW/L 이하, RNA 함량은 140mg/g-cell 로 얻어졌다. 이는 균체증식과 RMh축적에 당밀 내에 존재하는 저해물질 때문으로 생각되어 이를 제거하기 위해 다양한 당밀 전처리제의 효과를 조사하였다. 당밀로부터 금속이온 제거 효과는 Na2HPO4와 EDTA를 혼합 처리했을 때 $Ca^{++}$ 는 90% 이상 $Cu^{++}$ 는 약 80% 제거하는 결과를 나타내었고, Na2HPO4와 EDTA, IonClear BigBead 등의 3가지를 혼합 처리했을 때는 $Ca^{++}$ , $Cu^{++}$ 둘 다 90% 이상 제거되는 결과를 나타내었다. Na2HPO4+EDTA처리 당밀의 경우세포내 invertase활성을 크게 증가시켰다. 전처리 당밀로 회분배양한 결과, 세포농도는 18.6g-DCW/L, RNA농도는 3127mg/l, 최대비증식속도($\mu_{max}$ )는 0.459 $h^{-1}$ , 환원당 비소모속도(g-sugar/g-cell$.$h)는 1.28로,대조구에 비해 각각 10%, 17%, 47%, 36%로 증가한 값을 보였다.

Identification of Lactic Acid Bacteria Involved in Traditional Korean Rice Wine Fermentation

  • Seo, Dong-Ho;Jung, Jong-Hyun;Kim, Hyun-You;Kim, Young-Rok;Ha, Suk-Jin;Kim, Young-Cheul;Park, Cheon-Seok
    • Food Science and Biotechnology
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    • 제16권6호
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    • pp.994-998
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    • 2007
  • Changes in microflora, pH, reducing sugar content, lactic acid content, and ethanol content during Korean rice wine fermentation were investigated. Typical quality characteristics of Korean rice wine fermentation including pH, reducing sugar content, lactic acid content, and ethanol content were evaluated. While a fungus was not detected in our Korean rice wine mash, yeast was found to be present at fairly high quantities (1.44-4.76\;{$\times}\;10^8\;CFU/mL$) throughout the fermentation period. It is assumed that lactic acid bacteria (LAB) had effects on the variations of fragrance and flavor for traditional Korean rice wine. The main LAB during the Korean rice wine fermentation was determined and identified as a Gram-positive, straight rod-shaped cell. Genotypic identification of the isolated strain by amplification of its 16S rRNA sequence revealed that the isolated strain was most closely related to Lactobacillus plantarum (99%) strains without any other comparable Lactobacillus strains. Therefore, we designated the major LAB identified from traditional Korean rice wine fermentation as L. plantarum RW.

리보핵산을 다량으로 함유하는 Saccharomyces cerevisiae 균주의 개발 (Development of Saccharomyces cerevisiae Strains with High RNA Content)

  • 김재식;김진욱;심원;민병철;김정완;박관화;백운화
    • 한국식품과학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.465-474
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    • 1999
  • 식용 단백질 생산 균주인 S. cerevisiae ATCC 7754에 돌연변이를 유도하고, 핵산 함량이 높으면서도 성장 속도가 빠른 고핵산 축적 균주를 선별하였고 배양 특성을 조사하였다. Saccharomyces cerevisiae ATCC 7754는 pH $3{\sim}4$에서 최대 활성을 보이는 산성 RNase와 pH 9에서 최대활성을 보이는 알칼리성 RNase를 가지고 있는 것이 확인되었으며 산성 RNase의 활성이 훨씬 높았다. Saccharomyces cerevisiae ATCC 7754의 RNase는 금속염에 의하여 영향을 받는데 산성 RNase의 경우는 $0.08\;M\;HgCl_2$에 의하여 활성이 크게 저하되었고, 알칼리성 RNase경우는 2.0 M NaCl이나 KCl에 의하여 활성이 크게 저하되었다. 반면 알칼리성 RNase는 $0.05\;M\;CaCl_2$, $0.02\;M\;ZnSO_4$, $0.008\;M\;HgCl_{2}$에 의하여 활성이 증가되었다. Ethylmethane sulfonate, 자외선, 감마선을 이용한 돌연변이를 통하여 핵산 축적능이 뛰어난 KCl 감수성 균주를 선발하고 YPD 배지에서 배양하면서 건조 균체량과 리보핵산 함량을 측정하여 건조 균체 단위 무게당 리보핵산의 함량이 가장 높은 B24 균주를 고핵산 변이주로 선택하였다. B24 균주는 모균주와 비슷한 증식 특성을 나타내었는데, pH $4.5{\sim}5.5$에서 성장이 잘 되었고 리보핵산 축적은 pH 4.5와 5.0에서 가장 잘 일어났으며, 또한 탄소원으로 당밀을 사용한 경우가 세포 내에 리보핵산이 가장 많이 축적되었고 균의 생육도 빠름을 알 수 있었다. 발효기를 이용한 유가식 배양에서는 배양 초기에 균체내 리보핵산 함량이 급격히 증가하고 이후 정지기까지 서서히 감소하여 최종적으로 리보핵산 함량이 균체 건물량의 19.8%(w/w)로 모균주의 16.1% (w/w)에 비해 우수하였으며, 이때 최대 69.6 g/L(건물량)의 균체를 수득하였다.

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Identification and Characterization of an Oil-degrading Yeast, Yarrowia lipolytica 180

  • Kim, Tae-Hyun;Lee, Jung-Hyun;Oh, Young-Sook;Bae, Kyung-Sook;Kim, Sang-Jin
    • Journal of Microbiology
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    • 제37권3호
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    • pp.128-135
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    • 1999
  • Among oil-degrading microorganisms isolated from oil-polluted industrial areas, one yeast strain showed high degradation activity of aliphatic hydrocarbons. From the analyses of 18S rRNA sequences, fatty acid, coenzyme Q system, G+C content of DNA, and biochemical characteristics, the strain was identified as Yarrowia lipolytica 180. Y. lipolytica 180 degraded 94% of aliphatic hydrocarbons in minimal salts medium containing 0.2% (v/v) of Arabian light crude oil within 3 days at 25$^{\circ}C$. Optimal growth conditions for temperature, pH, NaCl concentration, and crude oil concentration were 30$^{\circ}C$, pH 5-7, 1%, and 2% (v/v), respectively. Y. lipolytica 180 reduced surface tension when cultured on hydrocarbon substrates (1%, v/v), and the measured values of the surface tension were in the range of 51 to 57 dynes/cm. Both the cell free culture broth and cell debris of Y. lipolytica 180 were capable of emulsifying 2% (v/v) crude oil by itself. They were also capable of degrading crude oil (2%). The strain showed a cell surface hydrophobicity higher than 90%, which did not require hydrocarbon substrates for its induction. These results suggest that Y. lipolytica has high oil-degrading activity through its high emulsifying activity and cell hydrophobicity, and further indicate that the cell surface is responsible for the metabolism of aliphatic hydrocarbons.

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Intestinal microbial composition changes induced by Lactobacillus plantarum GBL 16, 17 fermented feed and intestinal immune homeostasis regulation in pigs

  • Da Yoon, Yu;Sang-Hyon, Oh;In Sung, Kim;Gwang Il, Kim;Jeong A, Kim;Yang Soo, Moon;Jae Cheol, Jang;Sang Suk, Lee;Jong Hyun, Jung;Jun, Park;Kwang Keun, Cho
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제64권6호
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    • pp.1184-1198
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    • 2022
  • In this study, Rubus coreanus (R. coreanus) byproducts with high polyphenol content were fermented with R. coreanus-derived lactic acid bacteria (Lactobacillus plantarum GBL 16 and 17). Then the effect of R. coreanus-derived lactic acid bacteria fermented feed (RC-LAB fermented feed) with probiotics (Bacillus subtills, Aspergillus oryzae, Yeast) as a feed additive for pigs on the composition of intestinal microbes and the regulation of intestinal immune homeostasis was investigated. Seventy-two finishing Berkshire pigs were randomly allotted to four different treatment groups and 18 replicates. RC-LAB fermented feed with probiotics increased the genera Lactobacillus, Streptococcus, Mitsuokella, Prevotella, Bacteroides spp., Roseburia spp., and Faecalibacterium prausnitzii, which are beneficial bacteria of the digestive tract of pigs. Also, RC-LAB fermented feed with probiotics decreased the genera Clostridium, Terrisporobacter, Romboutsia, Kandleria, Megasphaera and Escherichia, which are harmful bacteria. In particular, the relative abundance of the genera Lactobacillus and Streptococcus increased by an average of 8.51% and 4.68% in the treatment groups and the classes Clostridia and genera Escherichia decreased by an average of 27.05% and 2.85% in the treatment groups. In mesenteric lymph nodes (MLN) and spleens, the mRNA expression of transcription factors and cytokines in Th1 and Treg cells increased and the mRNA expression of Th2 and Th17 transcription factors and cytokines decreased, indicating a regulatory effect on intestinal immune homeostasis. RC-LAB fermented feed regulates gut immune homeostasis by influencing the composition of beneficial and detrimental microorganisms in the gut and regulating the balance of Th1/Th2 and Th17/Treg cells.