• Title/Summary/Keyword: Microorganism Density

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Production of 3-Hydroxypropionic Acid from Acrylic Acid by Newly Isolated Rhodococcus erythropolis LG12

  • Lee, Sang-Hyun;Park, Si-Jae;Park, Oh-Jin;Cho, Jun-Hyeong;Rhee, Joo-Won
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제19권5호
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    • pp.474-481
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    • 2009
  • A novel microorganism, designated as LG12, was isolated from soil based on its ability to use acrylic acid as the sole carbon source. An electron microscopic analysis of its morphological characteristics and phylogenetic classification by 16S rRNA homology showed that the LG12 strain belongs to Rhodococcus erythropolis. R. erythropolis LG12 was able to metabolize a high concentration of acrylic acid (up to 40 g/l). In addition, R. erythropolis LG12 exhibited the highest acrylic acid-degrading activity among the tested microorganisms, including R. rhodochrous, R. equi, R. rubber, Candida rugosa, and Bacillus cereus. The effect of the culture conditions of R. erythropo/is LG12 on the production of 3-hydroxypropionic acid (3HP) from acrylic acid was also examined. To enhance the production of 3HP, acrylic acid-assimilating activity was induced by adding 1 mM acrylic acid to the culture medium when the cell density reached an $OD_{600}$ of 5. Further cultivation of R. erythropo/is LG 12 with 40 g/l of acrylic acid resulted in the production of 17.5 g/l of 3HP with a molar conversion yield of 44% and productivity of 0.22 g/l/h at $30^{\circ}C$ after 72 h.

Simple Monodimensional Model for Linear Growth Rate of Photosynthetic Microorganisms in Flat-Plate Photobioreactors

  • Kim, Nag-Jong;Suh, In-Soo;Hur, Byung-Ki;Lee, Choul-Gyun
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제12권6호
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    • pp.962-971
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    • 2002
  • The current study proposes a simple monodimensional model to estimate the linear growth rate of photosynthetic microorganisms in flat-plate photobioreactors (FPPBRs) during batch cultivation. As a model microorganism, Chlorella kessleri was cultivated photoautotrophically in FPPBRs using light-emitting diodes (LEDs) as the light sources to provide unidirectional irradiation in the photobioreactors. Various conditions were simulated by adjusting both the intensity of the light and the height of the culture. The validity of the proposed model was examined by comparing the linear growth rates measured with the predicted ones obtained from the proposed model. Accordingly, the value of $\frac{K\cdot\mu m}{\alpha\cdot L}log(I_0\cdot{I_s}^{\varepsilon 1)\cdot {I_c}^{-\varepsilon})$ was proposed as an approximate index for strategies to obtain the maximal lightn yield under light-limiting conditions for high-density algal cultures and as a control parameter to improve the photosynthetic productivity and efficiency.

Effects of radon on soil microbial community and their growth

  • Lee, Kyu-Yeon;Park, Seon-Yeong;Kim, Chang-Gyun
    • Environmental Engineering Research
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    • 제25권1호
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    • pp.29-35
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    • 2020
  • The aim of this study was to estimate the microbial metabolic activity of indigenous soil microbes under the radon exposure with different intensity and times in the secured laboratory radon chamber. For this purpose, the soil microbes were collected from radon-contaminated site located in the G county, Korea. Thereafter, their metabolic activity was determined after the radon exposure of varying radon concentrations of 185, 1,400 and 14,000 Bq/㎥. The average depth variable concentrations of soil radon in the radon-contaminated site were 707, 860 and 1,185 Bq/㎥ from 0, 15, and 30 cm in deep, respectively. Simultaneously, the soil microbial culture was mainly composed of Bacillus sp., Brevibacillus sp., Lysinibacillus sp., and Paenibacillus sp. From the radon exposure test, higher or lower radiation intensities compared to the threshold level attributed the metabolic activity of mixed microbial consortium to be reduced, whereas the moderate radiation intensity (i.e. threshold level) induced it to the pinnacle point. It was decided that radon radiation could instigate the microbial metabolic activity depending on the radon levels while they were exposed, which could consequently address that the certain extent of threshold concentration present in the ecosystem relevant to microbial diversity and population density to be more proliferated.

세라믹 필터를 장착한 생물반응기에서 Bacillus thuringiensis의 성장 특성 모델링

  • 강병철;장호남
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2000년도 추계학술발표대회 및 bio-venture fair
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    • pp.233-236
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    • 2000
  • Bacillus thuringiensis (bt)는 생물학적 살충제 시장에서 가장 널리 사용되는 미생물 살충제이다. Bt의 고농도로 세포배양을 하면 생물반응기에서 원하는 생산물의 농도를 이룰 수 있을 뿐만 아니라 생산물의 생성속도도 이룰 수 있다. 이런 목적 하에서 우리는 세라믹 막 모듈을 반응기 내부에 장착한 새로운 형태의 생물반응기를 개발하였다. 이 새로운 형태의 생물반응기에서 포도당 제한 상태하의 운전을 통해서 bt의 세포와 포자 수율을 현저하게 증가시킬 수 있었다. 최대로 $1.2\;{\times}\;10^{10}\;CFU/ml$의 포자 수율을 달성할 수 있었다. 세라믹 막 모듈 생물반응기에서 포도당 제한 상태 하에서 bt의 성장특성을 연구하였다. 포도당 제한 상태에서는 세포의 성장은 선형 (linear) 성장특성을 보였는데 이것은 간단한 비구조적 수학적 모델의 결과와 잘 일치하였다.

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고정화 미생물의 기질 유효 확산 (Effective Diffusivity of Substrate of an Immobilized Microorganism in Ca- Alginate Gels)

  • 김광;선우양일;박승조
    • KSBB Journal
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    • 제4권2호
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    • pp.110-117
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    • 1989
  • Ca-alginate에 의하여 포괄된 고정화 Zymomonas mobilios의 담체내부에 있어서 균체자체활성을 물질이동 현상으로 규명하고자 하였다. 또한 균체활성을 장기간 유지할 수 있을때 기질의 유효확산에 다른 반응속도를 고찰하여 균일상계로의 균체량농도를 결정할 수 있는 고정화 최적화를 구하고 그 활성의 변화에 대한 경향을 비교검토하였다. 반응속도와 균체량의 관계가 이론치에 잘 일치되므로써 기질의 유효확산계수, $D_e$와 고정화균체량, $C_c$의 상관관계를 결정할 수 있었고 이로부터 고정화 균체량 250g-dry cell/ l에서 공극율 0로 될 수 있음을 알 수 있었다. 실험치의 결과는 Michaelis-Menten형반응의 0차와 1차사이를 만족하였다.

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Rhizosphere 토양과 Non-rhizosphere 토양에서 Pyrene의 분해속도 비교 (Comparison of Biodegradation of pyrene between Rhizosphere Soil and Non-rhizosphere Soil)

  • 김상채;이의상;서성규
    • 한국토양환경학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.71-78
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    • 1998
  • Pyrene은 보통 석유류로서 오염된 지역에서 쉽게 발견된다. 이 화합물은 생물학적으로 난분해성물질이므로 오염지역에서 장시간 존재한다. 세 종류의 토양(rhizosphere soil, non-rhizosphere soil, sterilized soil)에서 pyrene의 분해속도를 조사하기 위하여 microcosm실험을 수행하였다. Pyrene 농도감소속도는 rhizosphere soil)non-rhizosphere soil>sterilized soil 순서로 증가하였다. 또한 뿌리 유출물을 모사한 유기산의 첨가는 pyrene의 농도감소에 큰영향을 미치지 않았으나 pyrene농도감소 속도와 토양미생물의 증가는 좋은 상관관계를 보여주었다. 따라서 본 연구에서는 미생물의 밀도가 높은 rhizosphere 토양에서 pyrene의 생물학적 분해가 효과적으로 진행되는 것으로 나타났다.

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해양 자유생활형 선충류 Enoplolaimus sp. (Enoplida: Thoracostomopsidae)와 Bathylaimus sp. (Enoplida: Tripyloididae)의 배양용 적합배지 선정 및 초기 생활사 연구 (Sutdy of Appropriate Media Selection and Early Life Cycle of Marine Free-Living Nematodes, Enoplolaimus sp. (Enoplida: Thoracostomopsidae) and Bathylaimus sp. (Enoplida: Tripyloididae))

  • 신아영;김동성;강태욱;오제혁;이지민;홍재상
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제23권3호
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    • pp.109-124
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    • 2018
  • 실험실 내에서의 해양 선충류 최적 배양 조건을 찾기 위해 한천배지로 다양한 배지를 제작하여 선충류를 대상으로 한 연구를 수행하였다. 선충류 채집은 태안 만리포 조간대 중 하부의 사질 퇴적물 표층에서부터 약 5 cm의 퇴적물에서 이루어졌다. 배양에 이용한 한천 배지는 Killian 배지의 조성을 다소 변형하고, 한천 농도에 차이를 두었으며, 이 한천배지들을 직경 60 mm 페트리디쉬에 배지 높이가 2.0 mm가 되도록 분주하였다. 선충류의 먹이 생물로서 순수 배양한 미생물 5종을 혼합하여 각각의 배지에 첨가하였다. 각 배지에 Enoplolaimus sp. 5개체를 접종하여 $20^{\circ}C$, 암배양으로 설정된 배양기 내에서 배양하였다. Enoplolaimus sp.에 대하여 여러 조건의 실험을 반복 수행한 결과, Killian 배지에 소고기 육즙만을 첨가한 배지의 한천농도 1.0%에서 평균 생존시간이 246.8시간으로 가장 높은 생존율을 나타냈다. 가장 낮은 생존시간은 Killian 배지에 bacto peptone과 소고기 육즙(beef extract)을 첨가한 한천농도 0.4%의 먹이 공급을 한 배지에서 평균 27.6시간으로 가장 낮은 생존시간을 나타냈다. Bathylaimus sp.는 Killian 배지 한천농도 1.0%의 먹이 공급을 하지 않은 배지에서 가장 높은 생존시간을 나타내었고, 산란량과 부화율 실험에서는 평균 7개의 알을 산란하였으며 평균 99.5시간 후에 94.7%의 부화율을 보이는 결과를 나타냈다

물김치 서식 미생물, Lactobacillus plantarum, Leuconostoc mesenteroides, Kluyveromyces marxianus 생육에 Ethanol과 유기산이 미치는 영향 (Effect of Ethanol and/or Organic Acids on the Growth of Lactobacillus plantarum, Leuconostoc mesenteroides, Kluyveromyces marxianus Identified from Mul-kimchi)

  • 한영숙
    • 동아시아식생활학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.425-432
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    • 2003
  • 본 연구에서는 ethanol 과 일부 유기산(adipic acid, citric acid, acetic acid)을 첨가하였을 때 물김치 발효에 관여하는 미생물 생육의 변화를 측정하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. Ethanol 및 유기산의 첨가가 물김치 서식 미생물에 미치는 영향을 직접적으로 살펴보기 위하여 pH 4.3 의 buffer 용액에 ethanol 과 유기산을 농도별로 첨가하고 Lactobacillus plantarum, Leuconostoc mesenteroides, Kluyveromyces marxianus을 접종하여 균의 생육에 미치는 영향을 살펴 본 결과 L. plantarum 와 Leu. mesenteroides에서는 ethanol 농도가 높을수록 그리고 유기산 종류에서는 adipic acid를 첨가했을 때 성장 억제 효과가 가장 크게 나타났다. 비교 균주에서는 L. plantarum이 Leu. mesenteroides보다 유기산과 에탄올에 영향을 받아 생육이 더욱 억제되었다. Ethanol에 대해서는 L. plantarum이 Leu. mesenteroides보다 숙성 72 시간째에 40.0% 정도 생육이 억제되었으나 유기산의 경우에는 종류에 따라 생육억제 정도가 달랐다. Acetic acid의 경우 L. plantarumol 약 40.0% 정도, citric acid의 경우는 L. plantarum이 약 15.0% 정도 생육이 억제되었지만 adipic acid의 경우는 L. plantarum 와 Leu. mesenteroides 모두에게 억제 효과가 있어 무첨가군에 비해 50.0∼60.0% 정도 생육이 감소되었다. K. marxianus에서도 ethanol 농도가 높을수록 성장 억제에 효과적이나 유기산에 대해서는 차이를 보이지 않았다. Ethanol 및 유기산이 각 균에 어떠한 영향을 주었는가을 알기 위해 균체내 물질의 누출을 260nm에서의 흡광도를 측정하여 관찰한 결과 L. plantarum 에서는 ethanol 2.0% 첨가 에서와 adipic acid 0.1 를 첨가한 실험군에서 24 시간 후의 흡광도가 가장 많이 증가되었다. Leu. mesenteroides에서는 ethanol 첨가시 유의적인 차이가 보이지 않았고 유기산 중 adipic acid 첨가시 흡광도가 많이 증가되었다. K. marxianus 에서는 ethanol 농도가 높을수록 흡광도가 증가되었고 유기산 중 citric acid 에서 많이 증가되었다.

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버섯재배 후 탈병배지의 원예용 상토재료 이용성 검토 (Applicability of Spent Mushroom Media as Horticultural Nursery Media)

  • 이찬중;정종천;전창성;김승환
    • 한국토양비료학회지
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    • 제42권2호
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    • pp.117-122
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    • 2009
  • 본 연구는 팽이버섯과 큰느타리버섯 재배 후 탈병 배지를 대상으로 원예용 상토재료로서의 이용가능성을 검토하기 위하여 수행하였다. 탈병배지의 이화학성을 분석한 결과 팽이버섯 탈병배지에서 pH와 암모니아태 질소가 높았고, CEC는 느타리재배 탈병배지에서 높았다. 인산과 양이온 함량은 팽이버섯 탈병배지가 큰느타리 시료에 비해 상대적으로 높았다. 미생물 분포는 팽이버섯 탈병배지에서 Microbacterium, Rhodococcus, Agrobacterium, 큰느타리버섯은 Bacillus, Pseudomonas, Curtobacterium, Microbacterium, Plantibacte속 등이 우점하였다. 버섯재배 탈병배지를 퇴비화한 결과 시판용 상토원료보다 CEC는 낮았으나, 질소, 인산 및 양이온 함량은 오히려 높았다. 팽이와 큰느타리버섯 탈병배지를 퇴비화한 후 질석을 혼합하여 고추와 배추에 대한 발아율을 조사하였다. 팽이버섯 탈병배지는 질석 혼합 비율에 관계없이 고추와 배추의 발아율이 높았다. 그러나 큰느타리 탈병배지와 질석혼용시 질석 20% 이상 혼합시 고추의 발아율이 100%였으나, 10% 혼합의 경우는 발아가 전혀 되지 않았다. 특히 배추의 경우 질석 30%를 혼합하여도 10%의 발아율을 나타냄으로써 큰느타리재배 탈병배지는 배추재배용 상토원료로는 부적당할 것으로 판단되었다. 한편, 팽이버섯 탈병배지는 시판용 상토원료와 혼합할 경우 혼합비율에 관계없이 사용가능하다고 판단되나, 큰느타리 탈병배지의 경우는 시판용 상토원료와 20% 미만의 적은 양을 혼합할 경우 사용이 가능할 것으로 판단된다. 고추 유묘의 생육은 팽이버섯과 큰 느타리 탈병배지 모두 질석 혼합비율이 증가할수록 초장, 생체중 및 근중이 증가하였으며, 특히 큰느타리 탈병배지를 이용한 상토에서 고추 유묘의 생육촉진 효과가 뚜렷하였다.

Control Effect of Stenotrophomonas maltophilia BW-13 strain to the lettuce Bottom rot

  • Park, Jong-Young;Kim, Hyun-Ju;Bak, Joung-Woo;Lee, Kwang-Youll;Jun, Ok-Ju;Lee, Jin-Woo;Jung, Soon-Je;Moon, Byung-Ju
    • 한국식물병리학회:학술대회논문집
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    • 한국식물병리학회 2003년도 정기총회 및 추계학술발표회
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    • pp.103.1-103
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    • 2003
  • An antagonistic bacteria, Stenotrophomonas maitophilia BW-13 strain which was effectively inhibited mycerial growth of Bottom rot pathogen, Rhizoctonia solani PY-1 strain was isolated from the rhizosphere of the lettuce in Uiryeong-Gun, Gyeongsangnam-Do from 2002 to 2003. For the biological control, the most suitable inoculum and its density of pathogen, PY-1 strain ware tested prior biological control test, For the pathogenicity test, A inoculum (wheat bran)sawdust+rice bran+PDB) showing disease incidence of 100% was selected as the most suitable inoculum, which showed more effective than B inoculum (sawdust+rice bran+DW) and mycelial disc. also, In selection of the amount of inoculum (40g, 50g, 60g, 70g, 80g), most suitable amount of inoculum of pathogen determined as 40g showing disease incidence of 80%. For the selection of effective microorganism to control bottom rot on lettuce, about 200 isolates were isolated from the diseased soil and lettuce leaves, and examined their antifungal activity to the pathogen on PDA. As the pots assay, BW-13 strain showed the highest control value as 90%, and followed by R-13 and R-26 strain as 80% and 60%, respectively. Selected BW-13 isolates identified as 5. maltophilia (GeneBank accession no. AJ293473.1, 99%) by 16S rRNA sequencing. This is the first report on the biological control using by S. maltophilia to the bottom rot pathogen, Rhizoctonia solani PY-1 strain.

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