• KSBB Journal
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• 제24권5호
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• pp.446-452
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• 2009

본 연구에선 바이오부탄올 생산을 위한 추출발효에 적용하고자 부탄올 추출에 효율적이고 미생물에 독성을 주지 않는 적합한 추출용매를 선정하고자 하였다. 추출 용매를 선정하기 위하여 부틸 부틸레이트, oleyl alcohol, 친환경 용매인 소수성 이온성 액체 2 종류를 이용하여 분배계수를 구한 결과, 부틸 부틸레이트와 oleyl alcohol이 높은 부탄올 분배계수를 나타내었고 부탄올 농도 1-20 g/L와 pH 4-5.5 범위에서 80% 이상의 우수하고 안정적인 추출효율을 나타내었다. 미생물에 독성이 없는 oleyl alcohol를 사용한 회분식 추출발효에서는 추출을 하지 않은 회분식 배양보다 11% 향상된 부탄올 생산을 보였다 (11.2 g/L vs. 12.4 g/L). 이는 배양액 내의 부탄올이 추출되어 배양액내의 부탄올 농도가 낮게 유지됨으로써 부탄올 독성 영향이 감소되었고, 이로 인해 향상된 부탄올 생산이 이루어진 것으로 판단된다. Oleyl alcohol：부틸부티레이트 부피비를 9：1로 혼합한 용매를 사용했을 경우는 미생물 생장에는 저해 영향이 미미했으나 부탄올 생산은 추출발효를 하지 않은 회분식 배양에 비해 60%에 그쳤다. 부틸부티레이트를 20% 이상 미생물 생장에 심각한 저해를 주는 것으로 관찰되어졌다. 본 연구를 통해, 실험에 사용된 4가지 추출 용매 중에서 oleyl alcohol이 미생물에게 독성영향을 끼치지 않으면서 부탄올 추출을 효율적으로 할 수 있음을 알 수 있었고, oleyl alcohol을 바이오 부탄올 연속 추출발효에 적용한다면 향상된 부탄올 생산성을 얻을 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제19권5호
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• pp.521-535
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• 1991

Cephalosporium 배양시 균체의 형태학적 측면을 고려한 cephalosporin C 생합성에 대한 모델식을 제안하였다. 제한기질로 glucose와 methionine을 고려한 double-substrate 모델을 설정하였는데 여기서 glucose는 균체의 증식 정도를, methionine은 균체의 증식속도를 제어하게 된다. Cephalosporin C의 생산은 균체의 형태학적 분화와 밀접한 관계가 있다. 한편 cephalosporin C의 생산성을 증대시키기 위해 모델식을 유가식 배양에 응용하였다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제6권6호
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• pp.419-425
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• 2001

A dense pellicular solid matrix has been fabricated by coating 4% agarose gel on to dense zironia-silica(ZS) spheres by watr-in-oil emulsification . The agarose evenly laminated the ZS bead to a depth of 30㎛, and the resultin gpellicular assembly was characterised by densities up to 2.39g/mL and a mean particle dimeter of 136 ㎛. In comparative fluidisation tests, the pellicular solid phase exhibited a two-fold greater flow velocity than commercial benchmark ad-sorbents necessary to achieve common values of bed expansion. Furthermore, the perlicular parti-cles were characterised by improved qualities of chromatographic behaviour, particularly with re-spect to a three-fold increase in the apparent effective diffusivity of lysozyme within a pellicular assembly modified with Cibacron Blue 3GA. The properties of rapid protein adsorption/desorp-tion were attributed to the physical design and pellicular deployment of the reactive surface in the solid phase. When combined with enhanced feedstock throughput, such practical advantages recommend the pellicular assembly as a base matrix for the selective recovery of protein products from complex, particulate feedstocks(whole fermentation broths, cell disruptates and biological extracts).

• 한국식품영양학회지
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• 제20권1호
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• pp.53-62
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• 2007

뽕잎 분말을 0%, 0.5%, 1.0%, 1.5%로 첨가량을 달리하여 김치를 제조하고 15$^{\circ}C$에서 20시간 숙성시킨 후, 4$^{\circ}C$에서 6주간 저장${\cdot}$숙성시키면서 이화학적, 미생물학적 및 관능적 특성을 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 뽕잎 분말을 첨가한 김치의 단백질 함량은 뽕잎 분말을 첨가하지 않은 김치보다 높았으며, 무기질 중 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 철분 순으로 높은 함량을 보였다. 2. pH의 변화는 숙성이 진행될수록 모든 처리구에서 낮아지는 경향을 보였으며 뽕잎 분말을 첨가하지 않은 김치가 숙성후기에 가장 낮은 pH를 보였으며, 뽕잎 분말을1.5% 첨가한 김치가 가장 높은 pH를 보였다. 산도의 변화는 숙성 초기에는 낮다가 점차적으로 높아졌으며 숙성적기 이후부터 완만해지는 경향을 보였다. 뽕잎 분말을 0.5%, 1.0%, 1.5% 첨가한 김치가 뽕잎 분말을 첨가하지 않은 김치보다 총산도가 높았다. 염도는 숙성 초기에 약간 낮아지다가 3주째 약간 증가하는 변화가 있었으나 전반적으로 거의 변화가 없었다. 3.총균수는 김치의 숙성이 진행됨에 따라 초기에 급속히 증가한 후 완만한 증가를 보였다. 숙성 중에는 뽕잎 분말을 첨가하지 않은 김치가 뽕잎 분말을 첨가한 김치보다 총균수가 많은 것으로 나타났다. 젖산균수는 숙성 전반기에 급격하게 증가하다가 후반기에 감소하는 경향을 보였다. 각 시료군 간의 비교에 있어 뽕잎 분말을1.0%첨가한 김치는 숙성 5주째에 이르러 최대 젖산균수를 보여 젖산균의 생육이 늦은 것으로 나타났다. 4. 뽕잎 분말 첨가 김치의 저장 6주째 관능평가 결과, 1.0%첨가 김치의 질감이나 전체적인 기호도 점수가 다른 처리구보다 가장 높아 관능적 특성이 좋은 것으로 나타났다. 색도 측정에 있어서는 뽕잎 분말을 첨가한 김치의적색도가 숙성기간동안 뽕잎 분말을 첨가하지 않은 김치에 비하여 전반적으로 낮았다. 이상의 결과를 볼 때 뽕잎 분말의 첨가는 김치의 품질과숙성에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 뽕잎 분말을 0.5%, 1.0%, 1.5% 첨가한 김치가 뽕잎 분말을 첨가하지 않은 김치보다 품질의 전반적인 결과가 좋았으며, 특히 뽕잎 분말을1.0% 첨가한 김치가 모든 숙성기간에서 높은 점수를 나타내었고 종합적인 관능평가에서도 가장 좋은 결과를 보였다. 또한 김치에 첨가한 뽕잎 분말이 함량이 높을수록 숙성이 지연되었고 신맛이 덜 느껴지는 반면에, 색상 변화에서는 문제점이 발견되어 향후 이 부분을 보완하기 위한 연구가 이루어져야 할 것으로 보인다.

• KSBB Journal
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• 제15권5호
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• pp.489-496
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• 2000

고농도 유전자 재조합 대장균을 이용하여 pyruvate dehy-drogenase complex-E2 특이성 인간 모노클론 항체의 Fab 부분을 효율적으로 생산하기 위해 회분식, 이단 연속식, 반 유 가식, two-stage cyclic fed-batch 동 여러 가지 배양 방법이 조사되었다. 먼저 플라스미드 안정성 문제를 극복하기 위해 growth stage와 production stage를 분리하는 two-phase 회분식 배양과 이단 연속식 시스템을 시도하였다 그 결과 two-phase 회분식 배양보다는 이단 연속식 배양에서의 세포농도와 항체 생산성이 우수하였다 또한 이단 연속식 배양에서의 세포 성 장과 항처l 생산성은 용존산소를 제어한 경우가 그렇지 않은 경우보다 월등하게 높았다. 그리고 plasmid 안정성에 있어서 는 실험기간 내에 거의 100%를 유지하여 높은 안정도를 보 여주었다. 유가식 공정에 적합한 공급 배지로 변형된 M9 배 지가 최적배지로 선정되었고 이 배지 중 최적의 CjN 비율을 조사한 결파 2:3으로 결정되었다. 반 유가식 시스템에서 constant feeding 전략을 사용할 경우 최적 공급속도는 $0.6g/\ell/hr$이었다. 또한 pulse에 의해 공급배지를 공급할 경우에는 총 공급 량이 같을 경우 소량으로 자주 공급해 주는 것이 공급배지를 한꺼번에 많은 양을 공급해주는 것 보다 바람직하였다. 여러 가지 feeding 전략을 조사해 본 결과 linear feeding 방법이 가장 효과적이었다. 하지만 linear feeding 방법마저도 고농도 세포배양에 한계가 있었기 때문에 pH-stat 방법을 이용한 two-stage cyclic fed-batch 시스템을 시도하여 $54 g/\ell$의 세포 를 얻을 수 있었다. 따라서 이 방법이 일단 생산성 향상을 위한 세포의 고농도 배양에는 조사한 여러 배양 시스템 중에 가장 효율적인 시스템임올 알 수 있었다 하지만 이 시스템 에서 포도당을 낮은 level로 유지할 수 있었으나, 초산의 과도한 축적으로 항체 생산성의 향상은 예상에 비해 크지 않았다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XII)
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• pp.367-370
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• 2003

본 연구는 당화 후 잔류하는 폐지 슬러지를 이용하여 메탄으로 전환시킬 수 있는 가능성에 대하여 연구하였다. 회분식 반응에서 초기 건조중량 15g의 신문지와 종이박스 폐지를 주입하였을 때 24일후 tCOD 제거율은 각각 60.9와 62.4%를 나타내었고 생산된 바이오 가스양은 각각 6.95와 6.43L 이었다. 총 고형물(TS)의 변화는 신문지와 종이박스가 각각 34.8와 33.4% 정도 감소함을 알 수 있었고, 휘발성 고형물(VS)의 변화는 신문지와 종이박스가 각각 40와 39.2% 정도 감소함을 알 수 있었다. pH는 20일 이후부터 7.5로 일정하게 유지되어 메탄발효가 적절히 진행되는 것으로 확인되었다. 반 연속식 실험의 경우 산 발효조에서 2일, 메탄발효조에서 12일간 체류하면서 신문지와 종이박스의 tCOD 제거 효율은 각각 64.7과 65.0%를 나타냈다. 각각의 일일 바이오가스 생산량은 g당 0.31과 0.30L로 나타났으며 바이오가스 중 메탄함량은 57.3과 56.2%로 나타났다. 공정의 안정화가 이루어졌다고 판단되는 25일 이후의 pH는 혐기성 산발효조와 메탄 발효조에서 각각 5.0과 7.5로 일정하게 나타났다.

• 한국균학회지
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• 제49권2호
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• pp.199-209
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• 2021

본 연구는 양송이 배지의 관행 발효기술을 개선하고자 실험을 실시하였다. 양송이 볏짚 배지 발효단계에서 우점하는 Bacillus strain CY-24 균주를 순수분리하여 16S rDNA 염기서열을 통한 동정 결과 Bacillus licheniformis로 밝혀졌다. B. licheniformis 최적 생육 온도는 30℃, 최적 생육 pH는 6.0에서 가장 생육이 활발한 것을 확인하였으며, B. licheniformis CY-24 균주는 glycerol, glycogen, L-arabinose, D-ribose, D-xylose, D-galactose, D-glucose, D-fructose, D-mannose 등의 탄소원을 잘 활용하였고, 효소활성 측정 결과 esterase, leucine arylamidase, acid phosphatase, β-glucosidase 등에서 양성반응을 나타내었다. CMCase 활성 온도는 50℃, PGase는 60℃에서 가장 효과가 극대화되었으며, CMCase, PGase 두 효소는 60℃ 이상에서도 안정성이 유지되는 것을 확인하였다. 금속이온의 촉매 효과는 CoCl₂ 1mM에서 가장 활성이 높은 것으로 나타났다. B. licheniformis CY-24의 효소학적 특성은 매우 우수하였으며, 양송이 재배에 사용되는 배지를 생산하는 과정에 효소의 작용은 볏짚의 발효 촉진과 연화 작용에 밀접한 관계가 있으므로 유용생물자원으로써 발효기술에 대한 기초자료로 이용될 수 있을 것으로 판단된다. 추후 다양한 미생물과 버섯균의 상호작용에 대한 면밀한 연구가 이루어진다면 유용한 자원으로 이용 될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국식생활문화학회지
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• 제34권2호
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• pp.217-223
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• 2019

This study aimed to evaluate the characteristic differential between whole cabbage kimchi (pogi kimchi) and sliced cabbage kimchi (mat kimchi) during kimchi fermentation at $6^{\circ}C$. The difference of microbial and physicochemical properties was investigated until 6 weeks. For the changes in the microbial flora, both kimchi samples exhibited a continuous increase in total aerobic bacteria and lactic acid bacteria (LAB) population size up to 2 weeks followed by a stationary phase until 5 weeks. Interestingly, the number of LAB of mat kimchi was overall higher than that of pogi kimchi during kimchi fermentation. We speculate that mat kimchi has in a more advantageous growth condition than pogi kimchi for microbial growth because small kimchi cabbage size appropriately derives nutritional supply in order to increase the LAB growth. During lactic fermentation at $6^{\circ}C$, physicochemical changes in the pH, salinity, and titratable acidity was observed to be no significant differences between two types of kimchi. Furthermore the contents of organic acids such as oxalic acid, citric acid, malic acid, lactic acid, fumaric acid, and acetic acid was not significantly different (p>0.05) between both kimchi samples as well as the contents of total free amino acid.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제19권3호
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• pp.376-380
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• 2006

An experiment was conducted to study the effect of temperature and pH on in vitro nutrient degradability, volatile fatty acid profile and methane production. The fermenter used was the semi-continuous system, known as the rumen simulation technique (RUSITEC). Sixteen cylinders were used at one time with a volume of 800 ml, the dilution rate was set at 3.5%/hour, the infused buffer being McDougall's artificial saliva. Basal diet (9.6 g DM) used in RUSITEC consisted of (DM) 6.40 g Timothy hay, 1.86 g crushed corn and 1.34 g soybean meal. The food for the fermentation vessel was provided in nylon bags, which were gently agitated in the liquid phase. The experiment lasted for 17 d with all the samples taken during the last 5 d. Treatments were allocated at random to four vessels each and were (1) two temperature levels of $39^{\circ}C$ and $41^{\circ}C$ (2) two pH levels of 6.0 and 7.0. The total diet contained ($g\;kg^{-1}$ DM) 957 OM, 115 CP and $167MJ\;kg^{-1}$ (DM) GE. Although increase in temperature from $39^{\circ}C$ to $41^{\circ}C$ reduced degradation of major nutrients in vitro, it was non-significant. Interaction effect of temperature with pH also reflected a similar trend. However, pH showed a significant (p<0.05) negative effect on the degradability of all the nutrients in vitro. Altering the in vitro pH from 7 to 6 caused marked reduction in DMD from 60.2 to 41.8, CPD from 76.3 to 55.3 and GED from 55.3 to 35.1, respectively. Low pH (6) depressed total VFA production (61.9 vs. 34.9 mM) as well as acetate to propionate ratio in vitro (from 2.0 to 1.5) when compared to pH 7. Compared to pH 7, total gas production decreased from 1,841 ml to 1,148 ml at pH 6, $CO_2$ and $CH_4$ production also reduced from 639 to 260 ml and 138 to 45 ml, respectively. This study supported the premise that pH is one of the principal factors affecting the microbial production of volatile fatty acids and gas. Regulating the ruminal pH to increase bacterial activity may be one of the methods to optimize VFA production, reduce methane and, possibly, improve animal performance.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권10호
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• pp.1781-1789
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• 2016

Glargine insulin is a long-acting insulin analog that helps blood glucose maintenance in patients with diabetes. We constructed the pPT-GI vector to express prepeptide glargine insulin when transformed into Escherichia coli JM109. The transformed E. coli cells were cultured by fed-batch fermentation. The final dry cell mass was 18 g/l. The prepeptide glargine insulin was 38.52% of the total protein. It was expressed as an inclusion body and then refolded to recover the biological activity. To convert the prepeptide into glargine insulin, citraconylation and trypsin cleavage were performed. Using citraconylation, the yield of enzymatic conversion for glargine insulin increased by 3.2-fold compared with that without citraconylation. After the enzyme reaction, active glargine insulin was purified by two types of chromatography (ion-exchange chromatography and reverse-phase chromatography). We obtained recombinant human glargine insulin at 98.11% purity and verified that it is equal to the standard of human glargine insulin, based on High-performance liquid chromatography analysis and Matrix-assisted laser desorption/ionization Time-of-Flight Mass Spectrometry. We thus established a production process for high-purity recombinant human glargine insulin and a method to block Arg (B31)-insulin formation. This established process for recombinant human glargine insulin may be a model process for the production of other human insulin analogs.