• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제10권4호
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• pp.346-352
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• 2005

The chemical characteristics, enzymatic saccharification, and ethanol fermentation of autohydrolyzed lignocellulosic material that was exposed to steam explosion were investigated using bagasse as the sample. The effects of the steam explosion on the change in pH, organic acids production, degrees of polymerization and crystallinity of the cellulose component, and the amount of extractive components in the autohydrolyzated bagasse were examined. The steam explosion decreased the degree of polymerzation up to about 700 but increased the degree of crystallinity and the micelle width of the cellulose component in the bagasse. The steam explosion, at a pressure of 2.55 MPa for 3 mins, was the most effective for the delignification of bagasse. 40 g/L of glucose and 20 g/L of xylose were produced from 100 g/L of the autohydrolyzed bagasse by the enzymatic saccharification using mixed cellulases, acucelase and meicelase. The maximum ethanol concentration, 20 g/L, was obtained from the enzymatic hydrolyzate of 100 g/L of the autohydrolyzed bagasse by the ethanol fermentation using Pichia stipitis CBS 5773; the ethanol yield from sugars was 0.33 g/g sugars.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권4호
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• pp.835-843
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• 2010

The objectives of this study were to investigate the effect of fermentation medium on the hydroxyl radical scavenging activity of exopolysaccharides from Inonotus obliquus by response surface methodology (RSM). A two-level fractional factorial design was used to evaluate the effect of different components of the medium. Corn flour, peptone, and $KH_2PO_4$ were important factors significantly affecting hydroxyl radical scavenging activity. These selected variables were subsequently optimized using path of steepest ascent (descent), a central composite design, and response surface analysis. The optimal medium composition was (% w/v): corn flour 5.30, peptone 0.32, $KH_2PO_4$ 0.26, $MgSO_4$ 0.02, and $CaCl_2$ 0.01. Under the optimal condition, the hydroxyl radical scavenging rate (49.4%) was much higher than that using either basal fermentation medium (10.2%) and single variable optimization of fermentation medium (35.5%). The main monosaccharides components of the RSM optimized polysaccharides are rhamnose, arabinose, xylose, mannose, glucose, and galactose with molar proportion at 1.45%, 3.63%, 2.17%, 15.94%, 50.00%, and 26.81%.

• 한국식품영양과학회지
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• 제10권1호
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• pp.1-16
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• 1981

해삼내장(內臟)젓은 그 향미(香味)가 독특(獨特)하여 기호식품(嗜好食品)으로서 널리 애용(愛用)되고 있으나 그의 맛성분(成分)에 대한 연구보고(硏究報告)는 없다. 그래서 내장(內臟)젓의 맛성분(成分)을 밝혀 식품영양학적(食品營養學的) 기초자료(基礎資料)를 얻고져 삼천포산(三千浦産) 해삼 내장(內臟)을 원료(原料)로 써 숙성(熟成) 중(中) 유리(遊離)아미노산(酸), 유리당(遊離糖), 핵산관련물질(核酸關聯物質), TMAO, TMA 및 betaine의 변화(變化)를 실험(實驗)하였다. 해삼내장(內臟)의 유리(遊離)아미노산(酸) 조성(組成)을 보면 함량(含量)이 많은 것은 glutamic acid, alanine, glycine 및 proline 이고 함량(含量)이 적은 것은 leucine, valine phenylalanine, isoleucine, methionine 및 tyrosine 등이었다. 함량(含量)이 많은 아미노산(酸)의 전유리(全遊離)아미노산(酸)에 대한 비율을 보면 glutamic acid가 32.3%, alanine 이 16.4%, glycine이 12.0%, proline 이 10.54%로서 이들 4종(種)의 아미노산(酸)이 전유리(全遊離)아미노산(酸)의 71.2%를 차지하였다. 젓갈 숙성중(熟成中) 유리(遊離)아미노산(酸) 조성(組成)에는 변화(變化)가 없으나 원료(原料)에 많았던 glutamic acid, alanine, glycine proline, lysine, arginine 및 leucine 등은 숙성기간(熟成期間)에 따라 양적(量的) 변화(變化)는 있었지만 대체(大體)로 보아 젓갈 제품(製品)에도 함량(含量)이 많았다. 해삼내장(內臟)젓의 유리당(遊離糖)으로서는 galactose 가 $933.7{\sim}938.0mg%$로서 월등히 많았고, arabinose가 78.7mg%, xylose가 $55.2{\sim}77.1mg%$였으며 도당(萄糖)은 흔적량이었다. 핵산관련물질(核酸關聯物質)은 젓갈 숙성(熟成) 중(中) 대체(大體)로 증가(增加)하는 경향(傾向)이었고 특(特)히 함량(含量)이 많은 것은 hypoxanthine으로서 $47.1{\sim}62.5{\mu}mole/g$였으며, 정미성(呈味性)이 강(强)한 lMP도 비교적(比較的) 함량(含量)이 많았다. 젓갈 숙성(熟成) 중(中) TMA는 증가(增加)하는 반면(反面) TMAO는 점차 감소(減少)하는 경향(傾向)이었으며, 해삼내장(內臟)젓에는 TMAO질소(窒素)가 30.0mg% 전후(前後)로서 비교적(比較的) 함량(含量)이 많았다. 젓갈 숙성(熟成) 중(中) betaine은 점차 증가(增加)하는 경향(傾向)이었고, 해삼내장(內臟)에 545.0mg%, 젓갈에는 $734.2{\sim}934.2mg%$로서 월등히 그 함량(含量)이 많았다. 해삼내장(內臟)젓의 정미성분(呈味成分)으로서는 좋은맛을 가진 glutamic acid, 단맛을 가진 alanine, glycine, lysine, proline, arginine, 쓴맛을 가진 leucine을 주체(主體)로 한 유리(遊離)아미노산(酸), 그리고 galactose, arabinose 및 xylose등의 유리당(遊離糖), 단맛을 가진 betaine TMAO 및 핵산관련물질(核酸關聯物質)로서는 lMP, hypoxanthine 등이 중요(重要)한 성분(成分)이고 이들 성분(成分)들이 해삼내장(內臟)의 독특(獨特)한 향기(香氣)와 texture등과 조합(組合)되어 해삼내장(內臟)젓의 풍미(風味)에 중요(重要)한 구실을 할 것이라는 결론(結論)을 얻었다.

• 미생물학회지
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• 제37권2호
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• pp.170-175
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• 2001

본 연구에서는 높은 수율로 xylitol을 생산하기 위하여 P. stipitis CBS 5776으로부터 xylitol dehydrogenase(XDH)의 활성이 결여된 변이균주의 개발과 xylitol 발효특성에 관한 실험을 수행하였다. EMS(ethylmethane sulfonate)를 처리하여 XDH defective 변이균주인 PXM-4를 최종적으로 선별하였고, 변이균주 PXM-4의 XDH 활성을 측정함으로써 XDH 활서이 완전히 제거된 변이균주임을 확인하였다. 변이균주 PXM-4의 xylitol 발효에서 가장 적합한 cosubstrate로서 galactose를 선정하였다. Galactose와 xylose의 혼합당 배지에서 xylitol 발효를 수행한 결과 galactose의 농도가 20g/ι 이상에서는 xylitol 생산이 오히려 낮아졌고, 20g/ι의 xylose를 이용한 xylitol 발효에서 가장 적합한 galactose의 농도는 20g/ι이었으며, 생산된 xylitol의 농도는 14.4 g/ι이었고, 수율은 97%이었다. 또한 잔존하는 xylose로 완전히 xylitol로 전환시키기 위해 xylitol 농도가 증가되지 않는 시기에 galactose를 첨가함으로써 최종 xylitol의 농도는 25g/ι로 향상되었다. 이와 같은 결과에 따라 XDH defective 변이균주의 개발과 배양 조건을 최적화함으로써 높은 수율의 xylitol 생산이 가능함을 확인하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제12권3호
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• pp.367-370
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• 2002

A neutral polysaccharide, GP, was isolated from a fermentation broth of Ganoderma lucidum Acid hydrolysis and a paper chromatography analysis indicated that the polysacchride was composed of glucose, xylose, and mannose. The molecular weight was estimated to be $2.9{\times}10^4$. The oral administration of GP to mice showed that it can inhibit liver damage induced by GalN and $CCl_4$.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권3호
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• pp.339-346
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• 2019

L-Arabinose, a five carbon sugar, has not been considered as an important bioresource because most studies have focused on D-xylose, another type of five-carbon sugar that is prevalent as a monomeric structure of hemicellulose. In fact, L-arabinose is also an important monomer of hemicellulose, but its content is much more significant in pectin (3-22%, g/g pectin), which is considered an alternative biomass due to its low lignin content and mass production as juice-processing waste. This review presents native and engineered microorganisms that can ferment L-arabinose. Saccharomyces cerevisiae is highlighted as the most preferred engineering host for expressing a heterologous arabinose pathway for producing ethanol. Because metabolic engineering efforts have been limited so far, with this review as momentum, more attention to research is needed on the fermentation of L-arabinose as well as the utilization of pectin-rich biomass.

• Applied Biological Chemistry
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• 제39권3호
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• pp.172-176
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• 1996

Candida parapsilosis ATCC 22019 돌연변이주를 이용하여 xylitol 생산에 영향을 주는 배양 조건인 pH와 온도 그리고 교반속도 및 산소전달속도등의 환경인자가 Xylitol의 생성에 미치는 영향을 살펴보았다. 발효조에서 pH가 증가 할수록 균체농도와 기질소비속도가 증가하여 발효시간이 단축되었다. 그러나, Xylitol생산은 pH 4.5와 5.5에서 큰 차이 없이 50g/l의 xylose로 부터 약 34g/l로 최대농도를 보여주었다. 온도가 증가 할수록 최대 비증식속도가 증가하였지만 최종 균체농도는 감소하였고, xylitol 생산성은 $30^{\circ}C$에서 최대값을 보여주었다. 산소전달속도의 영향을 조사하기 위하여 발효조의 교반속도를 변화시키면서 배양한 결과 균체농도는 산소 전달속도가 높을수록 증가하였지만, xylitol 생산은 크게 감소하였다. 교반속도를 150rpm(산소전달속도 $30\;hr^{-1}$에 해당)으로 배양할때 발효시간 62시간에서 50g/l의 xylose로 부터 xylitol 농도가 35.8g/l로 최대값을 나타내었다. Xylitol 생산성을 증가시키기 위하여 1차 발효가 끝난 발효조에서 균체를 회수하여 20g/l로 농축하여 최적조건인 pH 4.5, $30^{\circ}C$, 산소전달속도 $30\;hr^{-1}$에서 재배양을 하였을 때 50g/l의 xylose가 배양시간 약 18시간만에 모두 이용되었고 전환수율 80%에 해당하는 40g/l의 Xylitol이 생성되었다. 이때 Xylitol의 생산성은 2.22g/l-hr으로 일반 발효때 얻은 $0.5{\sim}g/l-hr$ 보다 약 $3{\sim}4$배 증가되었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제40권3호
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• pp.147-155
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• 2012

본 연구에서는 스위치그라스를 바이오에탄올 생산용 바이오매스로 선정하여 팝핑 전처리, 효소가수분해 및 발효 과정을 거쳐 바이오 에탄올의 생산 가능성을 조사하였다. 팝핑 전처리 된 스위치그라스에 효소를 처리하여 가수분해 한 결과 95% 이상의 효소 가수분해 효율을 보였고, 가수분해 후 생성된 당화액을 효모(Saccharomyces cerevisiae)로 발효하였을 때 생산된 바이오에탄올의 수율은 89.6%에 이르렀다. 팝핑 전처리 후 바이오매스의 글루코스와 자일로스의 함량은 각각 40.8%와 20.3%로 나타나 전처리 후 글루코스 함량에는 큰 변화가 없었으나, 자일로스의 함량이 4.7% 감소하는 것으로 보아 헤미셀룰로스 영역이 전처리 과정에서 제거된 것으로 보인다. 또한, 주사형 전자현미경 결과에 의하면 전처리 전에는 스위치그라스 표면이 비교적 매끈하고, 입방체 모양을 이루고 있었으나, 전처리 후에는 섬유가 각각 분리되어 있었으며 표면에 많은 미세공극이 생겨난 것을 관찰할 수 있었다. 그러므로 팝핑 전처리는 스위치그라스 시료의 셀룰로스 노출면적을 넓혀주는 역할을 하여 셀룰레이즈 효소의 접근성을 높여 효소 당화 효율을 증대시키는 것으로 사료된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제18권1호
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• pp.6-11
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• 1990

Clostridium 속 세균에서 biomass의 생물학적 전환에 의한 수소 생성에 관하여 조사하기 위해 4균종을 대상으로 biomass를 구성하는 당류 이용도 및 그로부터의 수소 생성을 검토하였다. 효율적인 수소 생성 세균은 Cl.butyricum과 Cl.pasteurianum으로 xylose, cellobiose를 포함한 그외 단당, 이당류에서 높은 수소 생성능을 나타내었으며, 특히 Cl.butyricum의 경우, starch, xylan외에도 pectin의 이용성이 비교적 우수한 것으로 관찰되었다. 포도당(1) 이용시 회분 발효를 통하여 Cl.butyricum이 생성하는 유기산 (acetate와 butyrate)의 molar ratio(A/B)는 0.7-0.8을 나타내었다. Cl.butyricum의 회분 발효시 수소 생성에 영향을 미치는 배양조건을 검토하기 위해 pH, phosphate의 농도, glucose의 농도 및 배양 초기 대사산물(acetate, butyrate)의 영향을 관찰하였다.

• 동의생리병리학회지
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• 제21권6호
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• pp.1506-1512
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• 2007

In order to investigate the totale yield, the content of soluble polysaccharide and the others of FEW extract from the yeast fermentated Ganoderma lucidium by supersonic method, the yeast strain was inoculated after pretreatment and subsequently followed fermentation and supersonic extract. The main construction of the extract method is composed of the main glucose and together with the xylose, fucose, galactose and mannose. Results show that because of the generated lactic acid and ethanol, pH value of extract decreases and the safety as well as the preservation is improved. The extract yield, the total soluble polysaccharide, SOD-like activity, cytotoxic effect and growth inhibitory effect against cancer cell line are much higher in FE method than RE method, especially FEW3 extracts fermented during 24hrs. It is concluded that yeast fermentation makes the extract yield increase because of the cell disintegration, the useful ingredients of the germ body, the metabolic products, the insoluble ingredients due to the generation of ethanol, and the cell fragmentation caused by the supersonic waves vibration. Content of generated ethanol, total soluble polysaccharide and extract yield all increase during the fermentation time from 24 to 72 hours and the optimum fermentation condition is at $27^{\circ}C$ for 72 hours. The bitter taste and smell of the Ganoderma lucidium extract is diminished, fragrant-bitter taste and smell is generated so that the whole functional quality is improved.