• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제21권6호
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• pp.627-636
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• 2011

A commercially important alkaline protease, produced by Bacillus sp. RRM1 isolated from the red seaweed Kappaphycus alvarezii (Doty) Doty ex Silva, was first recognized and characterized in the present study. Identification of the isolated bacterium was done using both biochemical characterization as well as 16S rRNA gene sequencing. The bacterial strain, Bacillus sp. RRM1, produced a high level of protease using easily available, inexpensive agricultural residues solid-state fermentation (SSF). Among them, wheat bran was found to be the best substrate. Influences of process parameters such as moistening agents, moisture level, temperature, inoculum concentration, and co-carbon and co-nitrogen sources on the fermentation were also evaluated. Under optimized conditions, maximum protease production (i.e., 2081 U/g) was obtained from wheat bran, which is about 2-fold greater than the initial conditions. The protease enzyme was stable over a temperature range of 30-$60^{\circ}C$ and pH 6-12, with maximum activity at $50^{\circ}C$ and pH 9.0. Whereas the metal ions $Na^+$, $Ca^{2+}$, and $K^+$ enhanced the activity of the enzyme, others such as $Hg^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Fe^{2+}$, $Co^{2+}$, and $Zn^{2+}$ had rendered negative effects. The activity of the enzyme was inhibited by EDTA and enhanced by $Cu^{2+}$ ions, thus indicating the nature of the enzyme as a metalloprotease. The enzyme showed extreme stability and activity even in the presence of detergents, surfactants, and organic solvents. Moreover, the present findings opened new vistas in the utilization of wheat bran, a cheap, abundantly available, and effective waste as a substrate for SSF.

• 한국식품과학회지
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• 제20권5호
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• pp.666-673
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• 1988

쌀을 기질로 하는 유산균 음료 발효에서 Bacillus와 효모의 혼합배양을 이용한 고체상태 예비발효와 extruder를 이용한 압출조리 전처리가 유산균의 생육을 증진하는 효과에 대하여 검토하였다. Bacillus laevolacticus와 Saccharomyces cerevisiae의 혼합배양을 쌀과 탈지 대두분의 혼합물에 접종하여 고체 상태로 $45^{\circ}C$에서 배양한 후 자가발열형 단일축 압출성형기를 통하여 처리함으로서 살균과 조직의 변화를 도모하였다. 이렇게 처리된 물질을 분산액으로 만들어 Lactobacillus plantarum과 Leuconostoc mesenteroides 혼합배양을 접종하여 유산발효시켰다. 예비발효와 압출조리에 의하여 유산균의 증식속도와 산생성이 증가하였으며 가용성 고형분의 함량이 크게 증가하였고 분산안정성이 향상되었고 관능적 기호도도 증가하였다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제51권5호
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• pp.427-432
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• 2009

본 연구에서는 xylanase, mannanase를 생산하는 미생물균주를 분리하기 위해 1차로 토양 및 낙엽 등에서 곰팡이 균주를 약 50여주 분리하였으며, 1차 선발된 균주로부터 xylanase, mannanase를 생산하는 미생물 분리를 위해 xylanase 생성균주 선별배지, mannanase 생성균주 선별배지에 single colony를 접종한 후 clear zone이 생기는 15종의 균주를 2차 선발하였다. 2차 선발된 균주를 개별적으로 배양하여, DNS 방법을 활용하여 xylanase, mannanase 효소활성을 측정하여 6종의 균주를 선발하였다. 선별된 균주는 액상배양에서 생산한 xylanase, mannanase 효소활성이 각각 0.9~1.6 unit/mL, 0.2~0.4 unit/mL 범위로 나타났다. 이 중 결과가 좋은 3종을 선정하여 고상배양으로 배양한 균주의 xylanase, mannanase 효소활성은 각각 103.7~220.0 unit/g, 20.1~40.3 unit/g으로 분석되었다. 선별된 3종의 균주중 xylanase, mannanase 효소활성이 각각 197.3 unit/g, 39.9 unit/g으로 가장 높은 E-3 균주를 최종적으로 선발하였다. 최종으로 분리한 E-3 균주는 형태학적 특징과 DNA 염기서열을 비교한 결과 Aspergillus niger와 99% 일치하였다.

• Food Science and Biotechnology
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• 제16권4호
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• pp.509-514
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• 2007

In this study, we optimized the production of ${\gamma}-polyglutamic$ acid (PGA) in soybean milk cakes (SMC) fermented with Bacillus subtilis GT-D and B. subtilis KU-A, to be utilized as a functional food ingredient. PGA production was dependent upon the glutamate content, fermentation time, and type of Bacillus sp. The consistencies of the SMCs fermented by B. subtilis GT-D and B. subtilis KU-A were highest after 36 hr of fermentation, and then decreased gradually. The SMC fermented by B. subtilis KU-A had a higher consistency than the SMC fermented by B. subtilis GT-D. In the presence of 10% defatted soy flour (DFS), 5% glutamate in the SMC was efficiently converted into polyglutamic acid (PGA) for 24 hr, indicating a conversion yield above 96%, but its conversion then decreased with higher concentrations of glutamate. The soluble solid content (mucilage) of the SMC fermented with B. subtilis KU-A was 9.5%(w/w), and composed of 65.6% PGA (Mw 1,536 kDa) and some polysaccharides. However, the SMC fermented with B. subtilis GT-D had a mucilage content of 7.8%(w/w), and was composed of 66.4% PGA (Mw 1,409 kDa), 11.5% levan, and some polysaccharides. The viscoelastic values of the mucilage obtained using B. subtilis KU-A were much higher than those of mucilage obtained using B. subtilis GT-D. Also, the G'-value (elastic modulus) was higher than the G"-value (viscous modulus).

• 유기물자원화
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• 제9권4호
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• pp.111-116
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• 2001

남은 음식물에 대한 재활용 방안으로 이용되고 있는 혐기발효공법을 통해 음식물은 가스와 발효액로 분해된다. 본 연구는 발효액을 이용할 목적으로 질소기준으로 시용량과 추비의 분시를 달리하여 작물의 생육과 토양변화를 조사하기 수행되었다. 0.52%를 함유하고 있는 발효액은 처리구의 시용량에 적합하게 처리되었고 처리구는 화학비료를 시비한 대조구, 추비과정에서 발효액을 질소기준으로 추천시비량의 50, 100(4일 간격, 6회), 100%(8일 간격, 3회)를 시용한 발효액 처리구를 두었다. 발효액에는 염류 성분과 수용성 유기물질이 많이 함유되어 있어 높은 EC값을 보였다. 시험 전 후 토양의 화학성 변화는 크지 않았으나 EC와 치환성 Ca 함량이 높아졌다. 8차 까지 수확한 결과 발효액 처리구의 수확량이 대조구보다 우세하였으나 발효액 처리구간에 차이는 거의 없었다. 이는 현재 사용하고 있는 질소의 시비량을 발효액으로 대치할 경우 50% 감소가 가능할 것으로 판단된다.

• 한국식품영양학회지
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• 제30권1호
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• pp.59-66
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• 2017

쌀 배아의 활용가능성을 높이기 위한 기초연구로서 미생물을 이용하여 발효 쌀 배아를 제조한 후 품질특성과 생리활성을 분석하였다. 대조군인 왕겨와 쌀 배아 30% 및 70% 함유시료를 Bacillus 속의 발효균으로 발효시켰다. 일반성분 분석결과, 쌀 배아 함량이 증가할수록 조단백질 함량이 유의적으로 증가하였고, 발효 전에 비해 발효 후에 유의적으로 높았다. 수분함량은 발효 후 현저히 감소하였다. 발효 후 pH는 5.83~6.26에서 4.77~4.93으로 급격히 감소하였고, 총산도는 증가하였다. 총고형분 함량은 $0.40{\sim}0.87^{\circ}Bx$에서 발효 후 $1.63{\sim}2.20^{\circ}Bx$로 증가하였고, 총당 함량은 377.56~450.64 mg/mL에서 136.81~151.53 mg/mL로 감소하였다. 발효 전 후 폴리페놀 함량은 대조군이 0.59 및 0.73 mg GAE/g으로 가장 높았고 쌀 배아 30% 및 70% 함유시료는 발효 전 각각 0.26 및 0.28 mg GAE/g에서 발효 후 0.52 및 0.70 mg GAE/g과 같이 유의적으로 증가하였다. 플라보노이드 함량은 시료별 및 발효 전 후의 차이가 미미한 것으로 나타났다. DPPH 자유라디칼에 대한 전자공여능을 분석한 결과, 대조군의 $IC_{50}$은 가장 낮았으며, 발효 전 3.77 mg/mL에서 발효 후 3.36 mg/mL로 유의적으로 감소하였다. 쌀 배아 30% 함유시료는 발효 전 후 각각 6.05 및 3.90 mg/mL로 나타났고, 70% 함유시료는 각각 10.52 및 6.58 mg/mL와 같이 발효 후 유의적으로 감소하였다. 대조군의 xanthine oxidase 저해활성은 발효 전 59.65%에서 발효 후 63.69%로 증가하였으며, 모든 시료 중 가장 높았다. 쌀 배아 30% 및 70% 함유시료는 발효 전 각각 43.12% 및 49.81%에서 발효 후 51.32% 및 59.32%로 유의적으로 활성이 증가하였다. ACE 저해활성은 대조군이 발효 전 후에 가장 높아 36.11%에서 40.51%로 증가하였다. 쌀 배아 30% 함유시료는 14.79%에서 22.69%로 활성이 증가하였고, 70% 함유시료는 28.54%에서 33.91%로 유의적으로 증가하였다. 종합적으로 쌀 배아의 함량이 증가할수록 단백질 함량은 증가하고, DPPH 라디칼 소거능, XO 및 ACE 저해활성은 낮아지나, 미생물 발효에 의해 이와 같은 생리활성이 증진되는 것으로 나타났다. 따라서 미생물 발효는 향후 쌀 배아의 이용가능성 증진에 효과적인 것으로 사료된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제19권1호
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• pp.144-152
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• 2012

무증자 개량누룩 추출물을 흡착처리한 쌀을 이용한 막걸리의 온도변화와 품질특성을 분석 하였다. 술덧 발효 기간 중 대조구에 비해 누룩물처리쌀에서 전반적으로 낮은 품온을 유지하였고, 술덧발효 5일차부터 상승하는 양상을 보였다. 처리구 모두 효모, 젖산균, 초산균의 colony 수는 발효 초기 증가하다가 2일 이후부터 점차 감소하였다. pH는 발효 초기 낮았으나 발효가 진행됨에 따라 발효 3일차부터 상승하기 시작 하여 최종적으로는 초기보다 높은 양상을 보였다. 총산함량은 발효 1일차까지 급격히 증가하다가 그 이후에는 변화가 미미하였다. 전체적으로, 아미노산도와 가용성 고형분은 발효가 진행됨에 따라 증가 하였으며, 환원당은 발효 초기 낮아지다가 1일차부터 증가하였다. 알코올 함량은 대조구는 1일차에 6.87%로 시작하여 점차 증가하였으며, 이에 비해 누룩물처리쌀의 경우 1일차부터 9~11%로 높은 알코올 함량을 보이며 점차 증가하다가 발효 5일차이후에는 알코올 발효가 종료되었다. 최종 발효 후 술덧 내 유기산은 lactic acid가 주를 이루었다. 기호도평가에서는 24, 48, 72시간 누룩물처리쌀이 다른 처리구에 비해 맛과 전반적인 기호도에 있어서 우수한 평가를 받았다.

• 아시안잔디학회지
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• 제5권1호
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• pp.47-53
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• 1991

A laboratory experiment was conducted in order to learn the effect of a number of organic matters on the ammonification and nitrification of urea, and the reaction of soil, applied to a loamy upland soil poor in orgnic matter(<1.5%, without plants 1.The ammonification of urea was most pronounced in one week period immediatly after fertilizer and water treated, after which a rapid decrease of it was followed showing no accumulation at the end of 3rd week. Owing to the accumlation of ammonium, pHs of treated soils were read 7.0 to 7.3 from 6.8~6.9. 2.Nitrification was also progressed rapidly in the first one week period so that the accumulation of NO$_3$-N surpassed that of ammonia during this period. After the 1st week the accumulation of N0$_3$-N was continuously increased showing the maximum at the end of 4 weeks following a sharp decrease at the end of 5th weeks. The accumulation of NO$_3$-N dropped soil pH from 6.8-7.0 to 6. 0-6.2,but the decrease of NO-N at the end of 5th weeks brought up soil pH to 6.4-6.6. again. 3.Amino acid fermentation byproduct rich in salt, paticularly chloride, slowed down the ammonification and nitrification of urea. 4.The application of organic matter diminished the acidifying effect of chemical fertilizers. The diminishing effect of soluble humic acid and amion acid fermentation byproduct showed greater than that of solid organic matter in this experiment, which might be own to the application of a rather small amount of water soluble organic matters. Rice straw powder among solid organic matters appeared to be the least in the diminishing effect above. It may be reasoned that these soluble organic matters decomposes rapidly so as to affect Soil pH, but solid organic matters, particularly the rice straw powder, form acidic humus.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권6호
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• pp.803-813
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• 2015

The growth of Irpex lacteus F17 and manganese peroxidase (MnP) production in a selfdesigned tray bioreactor, operating in solid-state conditions at a laboratory scale, were studied. The bioreactor was divided into three layers by three perforated trays. Agroindustrial residues were used both as the carrier of bound mycelia and as a nutrient medium for the growth of I. lacteus F17. The maximum biomass production in the bioreactor was detected at 60 h of fermentation, which was consistent with the CO₂ releasing rate by the fungus. During the stationary phase of fungal growth, the maximum MnP activity was observed, reaching 950 U/l at 84 h. Scanning electron microscopy images clearly showed the growth situation of mycelia on the support matrix. Furthermore, the MnP produced by I. lacteus F17 in the bioreactor was isolated and purified, and the internal peptide sequences were also identified with mass spectrometry. The optimal activity of the enzyme was detected at pH 7 and 25℃, with a long half-life time of 9 days. In addition, the MnP exhibited significant stability within a broad pH range of 4-7 and at temperature up to 55℃. Besides this, the MnP showed the ability to decolorize the polymeric model dye Poly R-478 in vitro.

• 신재생에너지
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• 제19권4호
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• pp.35-45
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• 2023

Global efforts are focused on achieving carbon neutrality due to the increases in the levels of greenhouse gases. Moreover, the greenhouse gases generated from the disposal of municipal solid waste (MSW) are the primary sources of emissions in South Korea. In this study, we conducted the biological conversion of syngas (CO, H₂, and CO₂) generated from MSW gasification. The MSW-derived syngas was used as a feed source for cultivating Eubacterium limosum KIST612, and pressurization was employed to enhance gas solubility in culture broth. However, the pH of the medium decreased owing to the pressurization because of the CO₂ in the syngas and the cultivation-associated organic acid production. The replacement of conventional HEPES buffer with a phosphate buffer led to an approximately 2.5-fold increase in acetic acid concentration. Furthermore, compared with the control group, the pressurized reactor exhibited a maximum 8.28-fold increase in the CO consumption rate and a 3.8-fold increase in the H2 consumption rate.