• 한국식품영양과학회지
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• 제43권8호
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• pp.1217-1227
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• 2014

본 연구에서는 으름 열매를 각각 0, 1, 3, 5 및 7%를 첨가하여 2단계 발효한 으름 열매 식초의 발효 중 이화학적 특성과 항산화 활성에 대하여 조사하였다. 식초의 이화학적 특성은 pH, 총산, 알코올, 총당, 아미노산으로 평가하였고, 항산화 활성은 $ABTS^{{\cdot}+}$ 라디칼 소거능, SOD 유사활성능, 환원력으로 평가하였다. 알코올 발효 중 총산과 알코올 함량은 증가하였고 총당 함량은 감소하였다. 초산 발효에서는 총산 함량이 유의적으로 증가하였다. 관능검사 평가에서는 으름 열매 7% 첨가군에서 종합적 기호도가 가장 높게 나타났다. 발효 1일째보다 발효 13일째에 대조군과 으름 열매 첨가 1%에서는 총 폴리페놀 함량에 유의적 차이가 없었으나 으름 열매첨가군 3, 5, 7%에서 총 폴리페놀 함량이 각각 136.6, 381.59, 415.35 mg/100 g으로 유의적으로 증가됨을 볼 수 있었다. 총 플라보노이드 함량은 발효 1일째보다 발효 13일째에 대조군이 21.73 mg/100 g, 으름 열매 첨가군 1, 3, 5, 7%에서 각각 15.79, 15.15, 26.19, 26.87 mg/100 g으로 발효가 진행됨에 따라 유의적으로 증가하였고 으름 열매 첨가량에 따라서도 유의적으로 증가되었다. 탄닌의 함량도 발효 1일째보다 발효 13일째에 대조군이 0.2042 mg/100 g, 으름 열매 첨가군 1, 3, 5, 7%에서 각각 0.2004, 0.1255, 0.1384, 0.1255 mg/100 g으로 유의적으로 증가됨을 보였다. $ABTS^{{\cdot}+}$ 라디칼 소거 활성은 발효 1일째보다 발효 13일째에 5 mg/mL 농도에서 대조군이 5.87%, 으름 열매 첨가군 1, 3, 5, 7%에서 각각 12.59, 25.63, 34.02, 35.25%로 라디칼 소거능이 증가하였고, SOD 유사활성능도 5 mg/mL 농도에서 발효 1일째보다 발효 13일째에 대조군이 8.22%, 으름열매 첨가군 1, 3, 5, 7%에서 각각 17.49, 16.86, 16.89, 15.68% 증가하였다. 환원력은 으름 열매 첨가군 7%에서 발효 1일째에 0.527, 발효 13일째에 1.539로 나타났다. 본 연구 결과에서 항산화 활성은 발효가 진행되는 동안 증가하였고 으름 열매 첨가량에 따라서도 증가하였다. 으름 열매 식초가 발효됨에 따라 $ABTS^{{\cdot}+}$ 라디칼 소거능, SOD 유사활성능, 환원력이 증가하였으며 이것은 높은 폴리페놀, 플라보노이드, 탄닌의 함량이 밀접하게 관여한 것으로 보인다. 그러므로 으름 열매의 높은 항산화 활성이 식초 및 기타 식품에서 기능성 소재로 이용될 것으로 보여준다.

• 한국염색가공학회지
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• 제22권2호
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• pp.101-109
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• 2010

The objective of this study is to investigate the characteristics of natural indigo dyeing of cotton fabric. Reduction and dyeing were carried out by one-step process using an infrared dyeing machine at the liquor ratio of 1:100, and subsequently oxidation and washing in water were followed. Dye uptake was increased with the increase of indigo concentration. Over the full range of dyeing tests, the dyeing condition was optimized to $40^{\circ}C$ for 40min. For most of dye concentrations, the cotton fabrics showed mainly PB color. Maximum K/S value was shown at 4g/L of sodium hydrosulfite concentration and the color strength increased with the increase of dye concentration. Value(lightness) decreased with the increase of dye uptake irrespective of mercerization or reduction method, while the mercerized cotton showed two times higher dye uptake than the untreated cotton. Whereas hue of the untreated cotton showed large decrease of P character(5.6~3.5 PB) with the increase of dye uptake, that of the mercerized cotton increased P character(4.7~5.5 PB). Irrespective of mercerization, value and chroma decreased with the increased of dye uptake. In addition, the untreated showed lower chroma than the mercerized cotton. In the case of traditional reduction, hue of the untreated cotton was changed very little with the increase of dye uptake. For hydrosulfite reduction, P character decreased with the increase of dye uptake. The difference of hue value was small with the change of reduction method(hydrosulfite reduction or traditional fermentation). Color character was not influenced by the changed maximum absorption wavelength. Washing fastness showed 4~4/5 shade change rating without any staining. And dry rubbing fastness was good at low color strength. The bacterial reduction ratios of dyed cotton fabric were also increased.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제21권12호
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• pp.1322-1329
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• 2011

Filamentous fungi colonizing rice straw were collected from 11 different sites in Korea and were identified based on characterization of their morphology and molecular properties. The fungi were divided into 25 species belonging to 16 genera, including 14 ascomycetes, one zygomycete, and one basidiomycete. Fungal cellulolytic and xylanolytic enzymes were assessed through a two-step process, wherein highly active cellulase- and/or hemicellulase-producing fungi were selected in a first screening step followed by a second step to isolate the best enzyme-producer. Twenty-five fungal species were first screened for the production of total cellulase (TC), endo-${\beta}$-1,4 glucanase (EG), and endo-${\beta}$-1,4 xylanase (XYL) using solid-state fermentation with rice straw as substrate. From this screening, six species, namely, Aspergillus niger KUC5183, A. ochraceus KUC5204, A. versicolor KUC5201, Mucor circinelloides KUC6014, Trichoderma harzianum 1 KUC5182, and an unknown basidiomycete species, KUC8721, were selected. These six species were then incubated in liquid Mandels' media containing cellulose, glucose, rice straw, or xylan as the sole carbon source and the activities of six different enzymes were measured. Enzyme production was highly influenced by media conditions and in some cases significantly increased. Through this screening process, Trichoderma harzianum 1 KUC5182 was selected as the best enzyme producer. Rice straw and xylan were good carbon sources for the screening of cellulolytic and xylanolytic enzymes.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제43권1호
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• pp.16-21
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• 2015

2세대 바이오매스 볏짚을 이용하여 전자선 조사 후 NMMO 처리 공정을 수행하고 이를 분석하였다. 볏짚은 전자선 500 kGy 조사 후 NMMO 처리를 한 경우 72시간의 효소당화를 거쳐 글루코스 60.8%와 자일로스 9.7% 포함 약 83.8% 정도의 당수율을 보였다. 이 전처리 공정은 유해한 화학물질을 사용하지 않아서 친환경적이며 전자선 조사와 NMMO 처리의 시너지 효과가 있음을 알 수 있었다. 그러나 전자선 조사량이 너무 높다는 단점이 있으며 추후에는 낮은 전자선 조사량과 여러 가지 단일공정을 통합한 새로운 복합전처리 방법 연구의 필요성이 있다. 따라서 이 단점을 보완한다면 전자선 조사라는 친환경적 방법과 더불어 NMMO 용액의 재활용성을 이유로 바이오에탄올 생산 등의 산업현장에의 적용 가능성이 높다는 것을 알 수 있었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.98-108
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• 2006

본 연구에서는 이 단계 연속 바이오 수소/메탄 생산공정의 경제성을 조사하였다. 경제적 관점에서 다양한 수소 및 메탄 발효용 생물반응기를 비교 평가하였다. 이를 바탕으로 포도당으로부터 일 단계 수소발효를 위해 고온 trickling biofilter 반응기 (TBR, $100\;m^3$ 규모)를, 일 단계 반응의 부산물로 생성된 유기산과 알콜류의 이 단계 메탄전환을 위해 고온 upflow anaerobic sludge 반응기 (UASB; $700\;m^3$ 규모)를 선정하였다. 본 이 단계 공정의 수소생산 비용은 $$\;0.26/Nm^3$으로 계산되었고, 이는 고온 TBR 반응기만을 이용한 경우보다 약 30 % 낮았다. 이 단계 공정의 낮은 수소생산 비용은 높은 에너지 회수율과 낮은 슬러지 처리비용에 의한 것이었다. 생물학적 수소 생산공정의 경제성은 탄소원의 종류, 생물반응기의 형태 등 여러 인자에 의해 변경될 수 있으나, 본 연구결과는 향후 연구를 위한 유용한 기준으로 고려될 수 있다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제27권2호
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• pp.96-101
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• 1999

Various side-chains are introduced to the 7-amino position of 7-aminocepha-losporanic acid (7-ACA) to make semi-synthetic cephalosporin antibiotics. In order to convert cephalosporin C (CPC) to 7-ACA, two enzymatic reactions are generally imployed. Glutary1-7-aminocephalosporanic acid (Gl-7-ACA) acylase is involved in the second step where the reaction intermediate, Gl-7-ACa is converted into 7-ACA. It was recently reported that CPC amidase can convert CPC directly into 7-ACA in a single enzymatic reaction. A study was undertaken to screen microorganisms conferring enzyme activity to convert Gl-7-ACA or CPC into 7-ACA by one or two enzymatic reactions. In order to screen the microorganisms rapidly, a non-$\beta$-lactam model compund, glutaryl-$\rho$-nitroanilide, was utilized in an early stage, thereafter the selected microorganisms were examined with real substrates. One microorganism exhibiting both Gl-7-ACA acylase and CPC amidase activities was obtained by the colorimetry method and HPLC assay, and was identified as a strain of Serratia species, designated as Serratia sp. N14.4. The optimal fermentation conditions for Serratia sp. N14.4 was pH9.0 and 3$0^{\circ}C$.

• KSBB Journal
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• 제24권5호
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• pp.489-494
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• 2009

우리 연구팀은, 농산부산물인 유채대의 알콜 발효용 당화물 생산 가능성을 연구하였다. 이를 위해 농산부산물인 유채대를 연속적으로 5 mL/min의 속도로 산을 이용하지 않고 증류수만을 이용해 이단 고온 처리 ($200^{\circ}C$ and 15 Mpa, $375^{\circ}C$ and 23 Mpa)하였다. 본 전처리 공정을 통한 가수수분해물의 당화물 생성은 최종적으로 자일로스와 글루코스의 경우 25.6 g/L, 5.5 g/L가 생성되었다. 이는 유채대에 존재하는 글루코스와 자일로스의 초기 양 대비 각각 18%와 59%의 전환 수율을 나타낸다. 또한 이 공정은 타 공정들에 비하여 대표발효 저해 산물인 HMF의 생성량이 0.2 ppm으로 극히 낮은 수치를 보였으며, 가수분해물의 에탄올 생산시, 글루코스의 발효를 통한 에탄올 생성 전환수율이 90% 이상으로 높은 생성율을 보였다. 따라서 본 공정을 통해 다른 농산부산물이나 해조류 전체에 응용된다면, 고 수율의 에탄올 생산용 당화물을 생산할 것으로 예상한다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.309-316
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• 2004

Chlamydomonas reinhardtii UTEX 90 was cultivated with continuous supply of 2% $CO_2$ using TAP media at $25^\circ{C}$ and produced biomass 1.18 g of dry cell weight/L for 4 days. C. reinhardtii algal biomass(CAB) was concentrated to 20 times by volume and converted into hydrogen and organic acids by anaerobic fermentation using Clostridium butyricum. Organic acids in the fermentate of CAB were consecutively used to produce hydrogen by Rhodobacter sphaeroides KD 131 under the light condition. Approximately 52% of starch in the concentrated CAB which had 4-5.8, 24-26 and 6-7 g/L of starch, protein and fat, respectively was degraded by Cl. butyricum at $37^\circ{C}$. During this process, hydrogen and some organic acids, such as formate, acetate, propionate, and butyrate, respectively were produced. Further conversion of the organic acids in anaerobic fermentate of CAB by Rb. sphaeroides KD131 produced hydrogen from the anaerobic fermentate under the illumination of 8 klux using halogen lamp at $30^\circ{C}$. The result showed that hydrogen was evolved by the anaerobic conversion using Cl. butyricum and then by the photosynthetic fermentation using Rb. sphaeroides KD131. It indicated that the two-step conversion process produced the maximum amount of hydrogen from algal biomass which contained carbohydrate, protein, and fat via organic acids.

• Applied Biological Chemistry
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• 제28권2호
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• pp.98-105
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• 1985

소와 양의 Rumen에서 Hungate's roll tube 방법에 의해 통성 혐기성 섬유소 분해세균을 분리하였다. 가장 강한 섬유소 분해력을 갖는 균주를 선발하여 형태학적 배양학적 생리학적 특성 및 전자현미경사진을 검토하여 Cellulomonas fimi C-14으로 동정(同定)하였다. 분리된 C. fimi C-14의 균생육 및 효소생산은 $30^{\circ}C$, pH6.5에서 최대이었으며, 그의 조효소(組酵素)는 pH6.0, $40^{\circ}C$에서 최대 역가를 보였으며 그 $C_1,\;C_x,\;{\beta}-glucosidase$의 Activity 는 20.6, 227.6, 0.56 $(unit{\times}10^3/ml)$ 이었다. 곰팡이 Cellulase의 첨가로 Enzyme Activity가 증가하였으며, 현사시나무의 톱밥을 기질로 하여, 분리균과 S. cerevisiae DY2를 접종하여 Ethanol 발효생산시 ${\beta}-glucosidase$의 첨가로 상승효과를 보였으며, 이단계 발효법보다 동시 당화 발효법에 의한 Ethanol 생산이 더 좋았다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제6권2호
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• pp.144-149
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• 2001

For the production and purification of a single chain human insulin precursor, four types of fusion peptides $\beta$-galactosidase (LacZ), maltose binding protein (MBP), glutathione-S-transferase (GST), and (His)(sub)6-tagged sequence (HTS) were investigated. Recombinant E. coli harboring hybrid genes was cultivated at 37$\^{C}$ for 1h, and gene induction occurred when 0.2mM of isopropyl-D-thiogalactoside (IPTG) was added to the culture broth, except for E. coli BL21 (DE3) pLysS harboring a pET-BA cultivation with 1.0mM IPTG, followed by a longer than 4h batch fermentation respectively. DEAE-Sphacel and Sephadex G-200 gel filtration chromatography, amylose affinity chromatography, glutathione-sepharose 4B affinity chromatography, and a nickel chelating affinity chromatography system as a kind of immobilized metal ion affinity chromatography (IMAC) were all employed for the purification of a single chain human insulin precursor. The recovery yields of the HTS-fused, GST-fused, MBP-fused, and LacZ-fused single chain human insulin precursors resulted in 47%, 20%, 20%, and 18% as the total protein amounts respectively. These results show that a higher recovery yield of the finally purified recombinant peptides was achieved when affinity column chromatography was employed and when the fused peptide had a smaller molecular weight. In addition the pET expression system gave the highest productivity of a fused insulin precursor due to a two-step regulation of the gene expression, and the HTS-fused system provided the highest recovery of a fused insulin precursor based on a simple and specific separation using the IMAC technique.