• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권1호
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• pp.141-148
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• 2012

바이오에탄올 생산을 위한 대체 바이오매스 자원으로 갈조류인 다시마의 활용 가능성을 평가하기 위하여 산 가수분해와 에탄올 발효 특성을 검토하였다. 산 가수분해는 발효 가능한 당류의 생산량을 증가시켜 에탄올 생산량을 크게 증가시켰다. 최대 환원당 생산량은 묽은 황산(1.0 N)을 이용하여 $130^{\circ}C$에서 6시간 가수분해하는 조건에서 다시마 건조무게 기준 135 mg/g이었다. Saccharomyces cerevisiae(ATCC 24858)는 글루코오스, 갈락토오스 및 만노오스와 같은 $C_6$-당을 에탄올로 발효시킬 수 있지만 아라비노오스나 자일로오스와 같은 $C_5$-당은 에탄올 발효기질로 이용하지 못하였다. 최적 발효시간은 글루코오스 48시간, 갈락토오스 72시간, 만노오스 96시간으로 단당류에 따라 달랐다. 그럼에도 불구하고 S. cerevisiae를 이용하여 $35^{\circ}C$에서 96시간 발효를 통해 가수분해물로부터 얻을 수 있는 에탄올 생산량은 가수분해물 중의 총환원당으로부터 얻을 수 있는 이론적 생산량에 비해 4배 정도 높은 다시마 건조무게 기준 242 mg/g에 달하였다. 이는 가수분해물에 용존되어 있는 비환원당과 올리고당류들이 에탄올 발효에서 중요한 역할을 하고 있음을 나타낸다. 가수분해 용액 대비 다시마의 주입비율을 1에서 5%(w/v)로 증가시킴에 따라 에탄올 농도는 2.4에서 9.2 g/L로 증가하는 반면 단위무게당 에탄올 생산량은 242에서 185 mg/g으로 감소하였다. 다시마의 에탄올 생산성은 대략 7,400~9,600 kg/ha/year 정도로 평가되어 다시마가 바이오에탄올 생산을 위한 바이오매스 자원으로 매우 유용함을 알 수 있었다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제24권5호
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• pp.714-724
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• 2017

재래누룩에서 분리한 효모인 N4와 N9에 대해 쌀 증류식 소주제조 특성을 살펴보았다. 원료 쌀(한아름 품종)의 일반성분은 수분 14.7, 조단백질 6.8, 조지방 0.9, 조회분 0.4, 탄수화물 76.5 g/100 g이었다. 제조된 입국의 총산 함량은 2.92%(citric acid, dry base)였으며 효소활성에 있어 당화력은 926.72, ${\alpha}$-amylase 52.40, gluco-amylase 887.71, ${\alpha}$-glucosidase 0.14, acidic carboxypeptidase 17,335.73, ${\beta}$-glucosidase 174.46 U/g dry base로 나타났다. 술덧의 알코올 함량은 재래누룩 분리 효모가 15.37-16.58%로 상업용 효모 12.33-13.19%보다 16.7-36.0% 높은 것으로 나타났다. 반면, 환원당 함량은 각각 2.04-3.92, 7.92-8.78 g/100 mL로 상업용 효모의 당 이용률이 누룩분리 효모보다 낮았다. 이러한 결과로 증류 후 원주의 획득량이 누룩분리 효모에서 25.2-52.7% 높았다. 쌀 증류식 소주(알코올 25%)에서 41개의 휘발성 성분이 검출되었으며, 주성분 분석 결과 누룩분리 효모와 상업용 효모는 i-BuOH, isobutanal diethyl acetal, ethyl caprate, tetradecanoic acid 성분의 함량 차이가 있는 것으로 나타났다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제13권3호
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• pp.313-318
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• 1984

빵효모의 자기분해를 촉진시키기 위해서 $50^{\circ}C$에서 12시간 동안 자기분해를 진행시키기 전에, 몇가지 화학적, 생화학적 및 물리적 처리를 행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 0.01N-NaOH 용액의 묽은 알카리를 처리한 결과 자기분해 초기에는 비처리 대조구에 비해 현저하게 자기분해율이 증가하였으나 6시간이후에는 대조구와 별차이가 나타나지 않았다. 한편 그 이상의 알카리 농도에서는 오히려 추출율이 감소하는 경향을 보여주었다. 2. 효모의 자기분해물을 10% 첨가하여 자기분해를 진행시킨 결과 추출수율이 18% 이상 증가하였다. 3. 초단파 처리의 경우 40초 동안 처리하여 효모슬러리의 온도가 $63^{\circ}C$ 일때는 15% 이상의 추출율증가가 나타났으며 그 이상 처리한 결과 고온으로 인해 추출수율이 감소하였다. 4. French Press에 의해 $16,000{\sim}20,000$ psi의 고압으로 세포를 파괴한 결과 자기분해 9시간 까지는 추출액중 가용성 질소의 량이 75% 수준까지 높다가 그 이후에는 무처리구 보다 낮아지는 결과를 나타냈다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제27권6호
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• pp.491-499
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• 1999

A great variety of the volatile metabolic by-products was formed in yeast cell during alcohol fermentation. The seibel grape (Vitis labrasca) which was grown in the Southern Korea used for wines. The objective of this research was to identify the volatile flavor compounds during alcohol fermentation and aging at 12$^{\circ}C$. saccharomyces cerevisiae and Schizosaccharomyces pombe were inoculated and fermented in seibel grape must. The volatile flavor compounds of logarithmic, stationary and death phases were extracted, concentrated and identified by gas chromatography/mass spectrometer (GC/MS). The volatile flavor compounds were determined by a Hewlett-Packard 5890 II Plus GC which was equipped with Supelcowax 10 fused silica capillary column (60m$\times$0.32mm$\times$0.25${\mu}{\textrm}{m}$ film thickness) wall coated with polyethyleneglycerol. The scan detection method allowed the comparison of the spectrum from the chromatogram of volatile flavor compounds to those in data Wileynbs base library. Among the volatile compounds collected by ether-hexane extraction method, the evolution of 20 main compounds, such as 9 esters (ethyl butyrate, isoamyl acetate, ethyl caproate, n-hexyl acetate, ethl caprylate, ethyl caprate, diethy succinate, ethyl hexadecanoate, 2-pheneethyl acetate), 4 alcohols (3-methyl-1-butanol, 1-hexanol, 1-heptanol, benzoethanol), 4 ketones and acids (2-octanone, caproic acid, caprylic acid, capric acid), 2 furan and phenol (2,6-bis(1,1-dimethyl ethyl)phenol, 2,3-dihydrobenzofuran) were observed during alcohol fermentation and aging. The production of the esters during alcohol fermentation with S. cerevisiae was higher than those of Sch. pombe. The sensory scores of the aged wine samples in aroma, taste and overall acceptability were not significantly different(p<0.05).

• 한국식품저장유통학회지
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• 제20권5호
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• pp.744-750
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• 2013

우리나라 캠벨얼리 포도주의 발효 중 효모 천이단계에서 분리된 아황산 및 당 내성 토착형 효모 균주 S. cerevisiae S13과 D8 균주를 이용하여 캠벨얼리 포도주를 발효하여 그 특성을 산업용 포도주 효모 W-3 균주와 비교하였다. 토착형 효모 두 균주는 초기 발효 중 알코올 생성이 다소 지연되었으나 발효 4~5일 후부터 알코올의 생성량이 대조균주의 경우보다 높아졌다. 발효 종료 후 S13 포도주는 12.6%, D8 포도주는 13.2%로서 대조균주 W-3 포도주의 12.0%보다 높은 알코올 함량을 나타내었다. 발효 후 제성한 적포도주의 잔존 가용성 고형분의 함량, pH 등에는 큰 차이가 없었지만 S13 포도주와 D8 포도주는 총산 및 malic acid, lactic acid 함량이 높게 나타났다. 특히 lactic acid 함량에 있어서 W-3 포도주에 비하여 S13 포도주는 8.9배, D8 포도주는 약 6.0배의 높은 수준을 나타내었다. 토착형 효모 포도주는 W-3 포도주보다 아세트알데히드 함량이 다소 높았으나 매우 낮은 메탄올 함량을 나타내어 W-3 포도주의 72%, 식품공전상 기준치의 약 11% 수준을 나타내었다. n-Propanol과 iso-amyl alcohol의 함량에는 W-3 포도주와 큰 차이가 없었으나iso-butanol의 함량이 W-3 포도주보다 다소 낮게 나타났다. 관능검사 결과 토착형 효모 포도주는 색, 향, 맛, 전반적 기호도에서 모두 W-3 포도주에 비하여 높은 점수를 얻었으며 특히 색에 있어서는 D8 포도주가 3.66점, 향에 있어서는 S13 포도주가 3.42점으로서 W-3 포도주의 색 3.08, 향 2.92보다 매우 높은 점수를 얻었다.

• Mycobiology
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• 제41권3호
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• pp.139-144
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• 2013

Makgeolli is a traditional cloudy-white Korean rice wine with an alcohol content of 6~7%. The present study investigated the morphological characteristics, carbon-utilizing ability, fatty acid composition, alcohol resistance, glucose tolerance, and flocculence of Saccharomyces cerevisiae Y98-5 and Pichia anomala Y197-13, non-S. cerevisiae isolated from Nuruk, which is used in brewing Makgeolli. Similar morphological characteristics were observed for both isolated wild yeast strains; and the carbon source assimilation of Y197-13 differed from that of other P. anomala strains. Strain Y197-13 was negative for D-trehalose, mannitol, arbutin, I-erythritol, and succinic acid. The major cellular fatty acids of strain Y197-13 included C18:2n6c (33.94%), C18:1n9c (26.97%) and C16:0 (20.57%). Strain Y197-13 was Crabtree-negative, with 60% cell viability at 12% (v/v) ethanol. The flocculation level of strain Y197-13 was 8.38%, resulting in its classification as a non-flocculent yeast.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제21권6호
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• pp.851-858
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• 2014

우리나라 캠벨얼리 포도주의 발효 중 효모 천이단계에서 분리된 당 내성 토착형 효모 균주 S. cerevisiae S13과 D8 균주로 MBA 포도주를 발효하여 그 특성을 산업용 포도주 효모 W-3 균주와 비교하였다. 토착형 효모 두 균주의 경우 발효초기 가용성 고형분의 감소 및 알코올 생성이 다소 지연되었으나 발효 종료 후 D8 포도주는 12.4%, S13 포도주는 11.8%로서 대조균주 W-3 포도주의 12.0%와 알코올 함량이 유사하거나 다소 높았다. Malic acid의 함량의 경우 D8 포도주는 W-3 포도주와 유사한 수준을 나타내었으나 S13 포도주는 W-3 포도주의 약 71.9% 수준으로 매우 낮았다. 아세트알데히드, 메탄올, 프로판올, 이소프로판올, 이소아밀알코올 등의 함량 역시 D8 포도주와 S13 포도주 모두가 W-3 포도주보다 매우 낮게 나타났다. 특히 메탄올의 함량은 S13 포도주가 98.6 mg/L, D8 포도주가 112.0 mg/L로서 W-3 포도주의 192.8 mg/L에 비하여 각각 51.1%, 58.1%의 낮은 수준을 나타내었다. 또한 색도를 나타내는 L, a, b 값은 S13, D8 포도주 모두에서 W-3포도주보다 낮게 나타났으며 관능평가 결과 색에 있어서 S13 포도주가 W-3 포도주보다 다소 높은 점수를 얻었으나 통계적으로 유의적인 차이는 보이지 않았다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제38권1호
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• pp.40-45
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• 2010

Agarose의 $\beta$-1,4결함을 분해하는 Zobellia galactanivorans 유래의 $\beta$-agarase 유전자(agaB)는 클로닝 되었고, AOX1(alcohol oxidase 1, methanol inducible) promoter 하류에 Saccharomyces cerevisiae mating factor alpha-1 secretion signal($MF{\alpha}1$)를 연결하여 $MF{\alpha}1$-AgaB를 구축하였다. 구축된 plasmid pPIC-AgaB(9 kb)를 Pichia pastoris genome에 HIS4 gene 위치에 integration하였고, colony PCR을 통해 확인하였다. Methanol 첨가 배지에서 자란 형질전환체는 iodine solution의 첨가에 의해 red halos를 보였으며, P.pastoris에서 agaB의 효율적 분비 발현을 확인하였다. SDS-PAGE와 zymographic analysis에서 $\beta$-agarase의 분자량은 약 53 kDa으로 추정되었으며, 15% 정도의 N-linked glycosylation이 일어났음을 알 수 있었다. P.pastoris GS115/pPIC-AgaB의 48시간 baffled flask culture에서 세포외 $\beta$-agarase의 활성은 각각 0.1, 0.5, 1% methanol의 유도에 의해 1.34, 1.42 그리고 1.53 units/mL의 활성을 보였다. 대부분의 $\beta$-agarase의 활성은 세포 외에서 관찰되었고, 분비효율은 98%였으며 분비시의 glycosylation에 의해 열안정성도 증가되었다.

• 한국균학회지
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• 제36권2호
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• pp.189-195
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• 2008

Aspergillus nidulans는 빛이 없는 조건에서는 유성분화가 주로 일어나고 빛이 있는 조건에서는 유성분화가 억제되고 대신 무성분화가 유도된다. 빛에 의해서 유성분화가 억제되는 것은 빛에 반응하여 유성 또는 무성분화를 조절하는 유전자가 있다는 것을 시사한다. 따라서 빛에 의해서 조절되는 유전자를 연구하기 위하여 광 조건하에서 유성분화를 하는 silA98 돌연변이를 분리하였으며, 이를 보완하는 유전자를 분리 및 분석하고자 A. nidulans의 AMA-NotI genomic library로부터 silA98 돌연변이를 상보하는 유전자 silA를 분리하였다. silA 유전자의 예상 ORF는 2,388 bp의 염기로 구성되어지고 795개의 아미노산을 암호화하고 있었다. 이 유전자는 Saccharomyces cerevisiae의 ARO80 유전자와 상동성을 보이며 SilA 단백질의 N 말단에는 약 51.9%의 상동성을 가지는 ${Zn_2}{Cys_6}$ motif를 지니고 있었다. silA 유전자 결손돌연변이주는 광 존재 하에서뿐만 아니라 고농도의 sorbitol에서도 유성분화가 유도되었다. 이는 silA 유전자가 빛과 고삼투 조건에서 유성분화를 억제하는 조절과정에 관여하고 있음을 의미한다. silA 유전자를 niiA promoter로 과다 발현시켰을 때의 형질은 야생형과 큰 차이를 보이지 않았다.

• 미생물학회지
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• 제50권1호
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• pp.1-7
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• 2014

생명체에서 비천연 아미노산을 단백질의 특정 위치에 삽입하는 방법으로 orthogonal suppressor tRNA와 여기에 비천연 아미노산을 특이적으로 결합시킬 수 있는 유전자 변형된 aminoacyl-tRNA synthetase (ARS)가 활용되고 있다. 이 기술개발을 위해서는 돌연변이를 유발한 ARS library로부터 비천연 아미노산만을 특이적으로 결합시킬 수 있는 변형된 ARS를 탐색하기 위한 선별시스템이 필요하다. 본 논문에서는 대장균에서 작용하는 2단계로 구성된 새로운 선별시스템을 개발하였다. 먼저 양성선별 시스템은 27번 잔기를 amber 코돈으로 치환한 Chloramphenicol acetyl transferase 유전자로 구성되어 있으며, 이유전자의 amber suppression에 의해 chloramphenicol 배지에서 생존함에 따라 활성을 나타내는 ARS를 최고 $9.0{\times}10^5$배로 농축할 수 있었다. 반면 음성선별 시스템은 대장균의 Topoisomerase II의 기능을 억제하는 단백질을 암호화하는 control of cell death B (ccdB) 유전자의 N-말단 앞에 3개의 amber 코돈을 삽입하여 제작하였다. 이 음성선별 시스템을 가진 대장균에 orthogonal pair인 Saccharomyces cerevisiae tyrosyl-tRNA synthetase (Scc TyrRS)와 amber suppressor tRNA를 형질전환하면 amber suppression으로 CcdB가 발현되어 대장균의 성장이 억제되는 것을 확인하였으며, 천연 아미노산에 대한 특이성을 가진 ARS를 효과적으로 제거하는 것을 관찰하였다. 따라서, 양성선별 및 음성선별 시스템을 순차적으로 거침으로써 무작위적으로 아미노산에 대한 특이성을 변형시킨 ARS 라이브러리로부터 비천연 아미노산을 suppressor tRNA에 특이적으로 결합하는 유전자 변형 ARS를 탐색하는데 유용하게 사용될 수 있을 것이다.