• 제목/요약/키워드: Sweet sorghum

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Paenibacillus jamilae BRC15-1의 Cellulase 생산 최적화 (Optimization of Cellulase Production from Paenibacillus jamilae BRC 15-1)

  • 차영록;윤영미;윤하얀;김중곤;양지영;나한별;안종웅;문윤호;최인후;유경단;이지은;안기홍;이경보
    • KSBB Journal
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    • 제30권6호
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    • pp.283-290
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    • 2015
  • In this study was selected the cellulolytic microorganism and investigated optimum condition of cellulase production for the cellulosic bioethanol production. A bacterial strain Paenibacillus jamilae BRC15-1, was isolated from soil of domestic reclaimed land. For optimizing cellulase production from the selected strain, various culture parameters were investigated such as culture medium, pH (pH 4~10), temperature ($25{\sim}50^{\circ}C$) and culture time (2~72 h). As a result, P. jamilae BRC15-1 efficiently produced cellulase from cellulosic biomass under following conditions: 24 h of culture time (pH 7, $40^{\circ}C$) in manufactured media of CMC (carboxymethyl cellulose) with peptone. Optimum saccharifying condition of crude enzyme produced from P. jamilae BRC15-1 was identified on pH 6 and $40^{\circ}C$ of reaction temperature, respectively. This crude enzyme from P. jamilae BRC15-1 was used for saccharification of pretreated sweet sorghum (Sorghum bicolor var. dulciusculum Ohwi) bagasse under the optimal condition. Finally, pretreated sweet sorghum bagasse including 0.1 g of glucan was saccharified by crude enzyme of P. jamilae BRC15-1 into 2.75 mg glucose, 0.79 mg xylose and 1.12 mg arabinose.

간척지 토양에서 바이오에탄올용 단수수 유전자원의 생육특성 (Characteristics of Sweet Sorghum Germplasm for Bioethanol Production in Reclaimed Soil)

  • 최용환;문윤호;안승현;윤영미;차영록;구본철;박광근;한희석;김완석
    • 한국작물학회지
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    • 제57권4호
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    • pp.384-388
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    • 2012
  • 농업유전자원센터 및 국외에서 수집한 단수수 유전자원 140품종을 대상으로 주요 형질변이를 탐색하여 우리나라 간척지 토양에 알맞는 품종을 선정하고 아울러 단수수 품종 육성에 필요한 기초 자료를 얻고자 수행한 연구 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 간척지 토양에서 단수수의 작물학적 생육특성은 간장 175 cm, 수장 26 cm, 절수 9개, 경태 11.6 mm, 생경중 12.1 톤/ha, 출수소요일수 96일이었다. 2. 바이오에탄올 생산에 크게 영향하는 당도 범위는 5.7~23.5 Brix였고, 평균 14.1 Brix였으며, 20 Brix를 초과하는 고 당도 품종은 Sugar Drip Cane Seed(23.5 Brix), Indiana Amber(21.4 Brix), Dwarf Blackhull Kafir(21.7)이었으며, 고 당도 품종육성에 유망한 유전자원이었다. 3. 생경중의 범위는 20~50 톤/ha이었고, 평균 12.1 톤/ha이었으며, 생경중 30톤/ha 이상으로 높은 품종은 Honey (50.3 톤/ha), IS8012(36.6 톤/ha), Dwarf Blackhull Kafir(35.3 톤/ha) 등 이었다. 4. 주요 형질간의 상관관계는 간장과 수장, 절수, 경태, 생경중, 출수소요일수 간에, 절수와 경태, 생경중 간에 고도로 유의한 정의 상관을 나타내었다. 5. 생경중은 간장, 절수, 경태, 출수소요일수와 고도로 유의한 정의 상관을 나타내었다.

단수수의 파종기에 따른 절간별 당도차이 (Differences of Internode Brix Degree on Different Seeding Date in Sweet Sorghum)

  • 김상곤;박홍재;정동희;권병선
    • 한국작물학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.451-459
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    • 1995
  • 단수수의 만숙과 조숙종인 각품종을 4월 5일, 15, 25일과 5월 5, 15일에 파종하여 품종간의 생육과 간 절위별의 Brix도를 경시적으로 조사하였던 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 파종기가 늦을수록 출현일수와 출수기간은 단축되었으나 5월 15일 파종에서는 출수기가 오히려 지연되었고 초장은 파종기가 늦어질수록 직선적으로 길어졌으며 조기파종일수록 분벽수는 많은 편이었으나 유효경 비율은 오히려 낮아지는 경향이었다. 2. 절간발육은 지상 제5절까지는 절간장이 급격히 길어지고 그 위로 갈수록 점차 짧아지며 절간직경과 중량은 기부위에서 선단으로 갈수록 가늘고 가벼웠다. 3. 간중의 Brix도는 같은 조사일자에서는 파종기가 늦을수록 낮은 경향이었고 출수전까지는 완만한 증가를 보이다가 출수 직후에는 급격한 증가를 보였으며 후기파종의 경우에는 그 증가속도가 더욱 빠른 편이었다. 4. 간 부위별 Brix도는 출수전까지는 기부위에서 중부, 상부위로 갈수록 높은 편이었으나 출수후 이삭의 고습기까지는 중부위에서 가장 높고 상부위, 기부위 순으로 낮았으며 한 줄기의 절위간에 있어서는 지상으로부터 제6또는 제7절 위의 Brix도가 가장 높았다. 5. Brix도가 15%이상이 되는 시기는 4월 5일부터 5월 5일까지의 파종때는 출수후 40∼45일쯤이었으나 5월 15일 파종때에는 출수후 35일쯤에 이미 17%이상의 Brix도를 나타내어 남부지방의 단수수 파종적기는 5월 15일경이라고 생각되었다. 6. 4월 5일부터 4월 25일까지의 파종에서는 파종후 140일경 즉 출수후 50일경까지도 당원료 이용가치선인 Brix도 15%미만이었으나 5월 5일과 15일 파종에서는 파종후 140일경에 18%내외의 Brix도를 보였다. 7. 당분축적이 왕성할 파종후 130∼140일경에도 강우에 의한 토양수분의 과다는 간중 Brix도를 현저히 낮게 하는 것으로 생각되었으며 만숙종에 비하여 조숙종에서 더욱 예민하게 작용하는 것 같았다. 8. 절간장과 절간직경 및 Brix기간에는 부의 상관관계이며 기타 형질간에는 정의 상관관계가 있었으나 그중 절간직경과 절간중간에는 고도의 정상관관계가 인정되었다.

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Parametric Optimization of Feruloyl Esterase Production from Aspergillus terreus Strain GA2 Isolated from Tropical Agro-Ecosystems Cultivating Sweet Sorghum

  • Kumar, C. Ganesh;Kamle, Avijeet;Mongolla, Poornima;Joseph, Joveeta
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제21권9호
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    • pp.947-953
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    • 2011
  • A fungal strain, Aspergillus terreus strain GA2, isolated from an agricultural field cultivating sweet sorghum, produced feruloyl esterase using maize bran. In order to obtain maximum yields of feruloyl esterase, the solid state fermentation (SSF) conditions for enzyme production were standardized. Effective feruloyl esterase production was observed with maize bran as substrate followed by wheat bran, coconut husk, and rice husk among the tested agro-waste crop residues. Optimum particle size of 0.71-0.3 mm and moisture content of 80% favored enzyme production. Moreover, optimum feruloyl esterase production was observed at pH 6.0 and a temperature of $30^{\circ}C$. Supplementation of potato starch (0.6%) as the carbon source and casein (1%) as the nitrogen source favored enzyme production. Furthermore, the culture produced the enzyme after 7 days of incubation when the C:N ratio was 5. Optimization of the SSF conditions revealed that maximum enzyme activity (1,162 U/gds) was observed after 7 days in a production medium of 80% moisture content and pH 6.0 containing 16 g maize bran [25% (w/v)] of particle size of 0.71-0.3 mm, 0.6% potato starch, 3.0% casein, and 64 ml of formulated basal salt solution. Overall, the enzyme production was enhanced by 3.2-fold as compared with un-optimized conditions.

평균온도를 이용한 전북지역 단수수의 출수기 추정 및 파종시기별 수량 변화 (Estimation of Heading Date using Mean Temperature and the Effect of Sowing Date on the Yield of Sweet Sorghum in Jellabuk Province)

  • 최영민;최규환;신소희;한현아;허병수;권석주
    • 한국작물학회지
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    • 제64권2호
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    • pp.127-136
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    • 2019
  • 단수수(Sorghum bicolor L. Moench)는 전통적인 식량작물보다 높은 환경적응성과 다양한 용도로 유용한 작물로 평가받아 왔지만, 국내에서는 관련 연구 및 정보의 부족으로 재배가 확대되지 못하고 있다. 본 연구는 단수수 '초롱'의 전라북도 6개 지역(전주, 부안, 정읍, 임실, 남원, 장수)의 최근 30년(1989-2018년)간 기상자료에 근거한 출수기를 추정하고, 파종시기(4월 10일, 4월 25일, 5월 10일, 5월 25일, 6월 10일, 6월 25일)에 따른 생육 및 품질요인 등을 비교하고자 수행하였다. 파종부터 출수까지의 소요일수는 파종시기가 빠를수록 107, 96, 83, 70, 59, 64, 65일로 길어지는 경향을 보였으며, 평균출수소요일수는 77.7일이었다. 유효적산온도는 평균 $1,120.3^{\circ}C$이었다. 지역별 연평균온도는 전주, 정읍, 부안, 남원, 임실, 장수 순으로 높았으며, 평균온도는 지역별 출수소요일수와도 비슷한 경향이었다. 특히 유효적산온도로 산출한 최근 30년 동안 6개 지역의 출수소요일수는 모든 파종처리구에서 점차 감소하는 경향이었다. 또한 6개 지역에서 출수소요일수는 평균온도(파종~출수까지)와 부의 상관관계가 있는 것으로 나타났고, 2017, 2018년 평균온도를 이용하여 산출한 출수소요일수의 예측값은 관측값($R^2=0.9987**$)을 89%로 확률로 설명되었다. 수확기, 4월과 7월 파종은 각각 생경수량과 가용성 고형물 함량이 높았으나, 최종적인 당수량은 5월 10, 25일 파종이 각각 3.4, $3.1Mg{\cdot}ha^{-1}$로 가장 높았다. 4, 7월에 파종한 경우 각각 품질과 수량이 낮고 서리피해의 위험성이 있으므로 5월 파종하는 것이 효과적일 것으로 판단된다. 최종적인 파종시기의 결정은 적정 수확기, 작부체계, 수확대상(착즙액 또는 이삭), 재배지대, 미기상 등을 고려해야 할 것이다.

재식밀도가 '초롱' 단수수의 생육 및 수량구성요소에 미치는 영향 (Effect of Planting Density on Growth and Yield Components of the Sweet Sorghum Cultivar, 'Chorong')

  • 최영민;한현아;신소희;허병수;최규환;권석주
    • 한국작물학회지
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    • 제64권1호
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    • pp.40-47
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    • 2019
  • 본 연구는 단수수 '초롱'(Sorghum bicolor (L.) Moench)의 재식밀도(16.7, 11.1, 8.3, 6.7, 5.6주${\cdot}m^{-2}$)에 따른 생육, 착즙액의 수량 및 품질을 비교하고 적정 재식밀도와 다변량 분석을 통해 수량에 관계된 요인을 분석하고자 수행하였다. 재식밀도에 따라 파종 후 일수별 주경장은 처리간 차이가 없었으나 재식밀도가 높아짐에 따라 경태는 얇아지고 분지의 퇴화가 빨라지는 경향을 보였다. 수확기 추정한 착즙액과 당수량은 재식밀도가 높은 16.7 (각각 42.9, $4.16Mg{\cdot}ha^{-1}$), 11.1 (37.1, $3.73Mg{\cdot}ha^{-1}$)주${\cdot}m^{-2}$ 처리구가 8.3(30.5, $2.96Mg{\cdot}ha^{-1}$), 6.7 (26.6, $2.41Mg{\cdot}ha^{-1}$), 5.6 (24.7, $2.22Mg{\cdot}ha^{-1}$)주${\cdot}m^{-2}$ 처리구보다 많았다. 가용성 고형물 및 유리당 함량은 통계적인 차이는 없었으나 11.1, 8.3주${\cdot}m^{-2}$ 처리구에서 높은 편이었다. 반면 재식밀도가 5.6~11.1주${\cdot}m^{-2}$까지 증가했을 때 도복지수(9에 가까울수록 도복피해가 커짐)가 2.00~6.33까지 급격히 증가하여 최종 재식밀도의 결정시 태풍의 도래 횟수나 지형적인 특성 등을 고려해야 할 것이다. 추가적으로 조사항목간 상관분석과 주성분 분석에서 재식밀도는 생경수량($r=0.62^{**}$), 건물수량($r=0.58^{**}$), 착즙액($r=0.63^{**}$) 및 당수량($r=0.66^{**}$)과는 정의관계를, 주경의 굵기($r=-0.65^{**}$)와는 부의관계를 나타내었다. 또한 수량 관련 요인들은 초장, 경태, 마디수와 통계적 관계가 없었다.

Screening of immunoactive ingredients in frequently consumed food in Korea

  • Gil, Na-Young;Lee, Sang-Myeong;Mun, Ji-Young;Yeo, Soo-Hwan;Kim, So-Young
    • Journal of Biomedical and Translational Research
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    • 제19권4호
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    • pp.92-102
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    • 2018
  • The objectives of this study were to find out the plant to enhance immune activity among 42 kinds of foods frequently consumed by the Korean elderly consisting of 5 food groups and 5 wild plants. Each sample was assessed the immunoactive effect by measuring $NF-{\kappa}B/AP1$ gene expression, nitric oxide and cytokine production in $RAW-Blue^{TM}$ cell. Soybean sprouts of 47 plants showed the highest $NF-{\kappa}B/AP1$ gene expression at the level of $1.13{\pm}0.03$ (O.D. 650 nm) and Soritae, sweet potato, banana, apple, garlic, crown daisy, cabbage and Ailanthus altissima also had high activity of $NF-{\kappa}B/AP1$ gene in $RAW-Blue^{TM}$ cell stimulated by LPS. NO production of Ailanthus altissima was significantly higher than that of other plants and 16 plants of glutinous sorghum, black rice, Seoritae, Heuktae, sweet potato, banana, apple, garlic, mungbean sprouts, spinach, crown daisy, young pumpkin, cabbage, soybean sprouts, Actinidia arguta and Aster scaber were the next best activity. The above results selected 17 out of 47 plant samples. Moreover, soybean sprouts was significantly shown to increase $TNF-{\alpha}$ ($1,509.55{\pm}1.38pg/mL$) and $IL-1{\beta}$ ($54.56{\pm}1.08pg/mL$) cytokines in comparison with RAW-Blue cell stimulated by LPS. According to the results of in vitro evaluation, the ethanol extract of soybean sprout increased the production of immune-enhancing cytokines by proliferation of macrophages. In addition, $NF-{\kappa}B$ transcription factor activity and NO production ability were excellent, and it was selected as a material having excellent immunological activity.