Zygosaccharomyces rouxii is an important yeast that is required in the food fermentation process due to its high salt tolerance. In this study, the responses and resistance strategies of Z. rouxii against salt stress were investigated by performing physiological analysis at membrane level. The results showed that under salt stress, cell integrity was destroyed, and the cell wall was ruptured, which was accompanied by intracellular substance spillover. With an increase of salt concentrations, intracellular Na+ content increased slightly, whereas intracellular K+ content decreased significantly, which caused the increase of the intracellular Na+/K+ ratio. In addition, in response to salt stress, the activity of Na+/K+-ATPase increased from 0.54 to 2.14 μmol/mg protein, and the ergosterol content increased to 2.42-fold to maintain membrane stability. Analysis of cell membrane fluidity and fatty acid composition showed that cell membrane fluidity decreased and unsaturated fatty acid proportions increased, leading to a 101.21% rise in the unsaturated/saturated fatty acid ratio. The results presented in this study offer guidance in understanding the salt tolerance mechanism of Z. rouxii, and in developing new strategies to increase the industrial utilization of this species under salt stress.
염농도가 높은 전통식품인 된장에서 호염성 효모를 분리하였다. 2M NaCl에서도 생육할 수 있는 이 균은 Zygosaccharomyces rouxii로 등정되었으며 생리적 특성, rDNA를 probe로 이용한 RFLP 및 화합성 단핵 동종 효모 균주와 교배 결과에 의하여 이루어졌다. Z. rouxii YDJ 균은 생장속도가 S. cerevisiae 보다 느려 대수기를 완료하는데 $2{\sim}3$일 소요되었다. S. cerevisiae에서는 배지에 염농도가 높아질수록 glycerol보다 trehalose 함량이 크게 증가하였으나 Z. rouxii는 세포 내에 glucosamine, glycerol, trehalose함량이 증가하였다. 따라서 Z. rouxii의 호염성은 glycerol과 같은 polyol이외에도 trehalose과 glucosamine의 효과가 크게 나타났다. Trehalose 생합성 효소인 trehalose phosphate synthase는 S. cerevisiae보다 Z. rouxii에서 낮았으며 trehalose 분해효소인 trehalase도 S. cerevisiae 보다 Z. rouxii에서 낮았다. 그러나 Z. rouxii는 NaCl 처리시 trehalose가 증가하므로 내염성은 glycerol 이외에 trehalose에 의해서도 영향을 받는 것으로 생각된다.
갈비용 양념의 품질과 저장성 향상을 목적으로 내염성 효모인 Zygosaccharomycess rouxii Y-80을 갈비양념의 원료에 배양시킨 후 부재료를 혼합하여 발효갈비양념을 제조하였다. 발효갈비양념과 비발효갈비양념의 일반성분에서 큰 차이는 없었으나 발효갈비양념에서 에탄올 함량이 1.5배 정도 높았으며, isoamyl acetate, acetic acid ethyl ester, isopropyl alcohol 등의 방향성 성분이 다량 함유되어 있어 양념의 풍미 향상에 기여하는 것으로 사료되었다. $25^{\circ}C$에서 7일간 저장성을 조사한 결과 발효갈비양념의 pH는 3.34로 낮아졌으며 적정산도는 0.84%까지 증가하였다. 환원당은 4.49%에서 1.77%로 빠른 속도로 감소하였으며, 에탄올 함량은 0.62%에서 3.77%로 증가하였다. 저장 중의 성분변화는 미생물의 증식에 의한 결과이며 발효양념은 비발효갈비양념보다 저장성 향상을 위한 에탄올 농도가 3.0% 이상 높은 농도로 생성되었다. 관능적으로 전체적인 기호도에서 발효갈비양념은 비발효갈비양념보다 양호한 것으로 평가되었다.
개량식 고추장으로부터 동정한 효모들은 Candida glabrata C. guilliermondii. C. humicola. C. rugosa, C. zeylanoides, Cryptococcus uniguttulatus, Pichia farinosa, Rhodotorula glutinis, Saccharomyces cerevisiae Zygosaccharomyces rouxii로 분류되었다. 재래식 고추장에서 동정한 효모는 C. glabrata, P. farinosa, S. cerevisiae, Z. rouxii로 분류되었으며 분포율이 높아 발효숙성에 깊이 관여할 것으로 생각되는 효모는 재래식과 개량식고추장에서 Candida, Pichia, Saccharomyces, Zygosaccharomyces등 4속이었다. 개량식 고추장의 발효숙성 중기와 후기에 나타난 Z. rouxii와 S. cerevisiae는 고추장용 메주에서 분리되어 그 기원이 되는 것으로 생각되며, 특히 Z. rouxii는 고추장용 메주에서 분포된 효모중 46%를 차지하였다. 발효숙성중 분포는 Z. rouxii가 15일 후에 33%, S. cerevisiae가 21일 후에 13%펄 각각 가장 높은 분포율을 보였다. Candida속의 경우 개량식 메주, 소맥코지, 콩코지 모두에서 분리되었으나 고추장의 발효숙성이 진행됨 에 따라 40%에서 10%로 점차 감소하는 경향을 보였다. 재래식 고추장에서는 발효음성 3개월 후에 Z. rouxii가 53%, 7개월 후에 S. cerevisiae가 26%로 가장 높은 분포율을 보였다. NaCl 과 glucose를 혼용한 배지에서 S. cerevisiae와 Z. rouxii 등 2종의 효모가 다른 효모에 비해 생육이 현저히 나타난 것은 이들이 고추장의 발효숙성 과정에서 분리된 빈도수가 높았다는 것과 무관하지 않을 것으로 사료된다. 특히 S. cerevisiae와 Z. rouxii 두 균주는 무염 또는 7% NaCl이 첨가된 배지에서 가장 먼저 가스를 생성하였으며 7% NaCl이 첨가된 조건하에서의 가스생산량은 Z. rouxii 및 S. cerevisiae 각각에서 0.024 ml/ml/hr, 0.013ml/ml/hr로 나타났다.
Biodiesel is produced through the transesterification process in the presence of alcohol and a catalyst that catalyzes the conversion of triglycerides to esters and glycerol compounds. A more optimal product conversion can be achieved using enzymes, such as lipase. Lipase is reported to be produced in osmophilic yeasts due to the low water content in their natural habitats. Wild forest honey is one of the osmophilic natural habitats in Indonesia. However, lipase-producing yeast has not been reported in the Indonesian honey. In this study, we screened the lipase-producing yeasts isolated from wild forest honey collected from Central Sulawesi. The production profile and activity of lipase were determined at different pH values and temperatures. One promising yeast was isolated from the honey, which was identified as Zygosaccharomyces mellis SG 1.2 based on ITS sequence. The maximum lipase production (24.56 ± 1.30 U/mg biomass) was achieved by culturing the strain in a medium containing 2% olive oil as a carbon source at pH 7 and 30℃ for 40 h. The optimum pH and temperature for lipase activity were 6 and 55℃, respectively. The enzyme maintained 80% of its activity upon incubation at 25℃ for 4 h. However, the enzyme activity decreased by more than 50% upon incubation at 35 and 40℃ for 2 h. This is the first study to report the lipase producing capability of Z. mellis. Further studies are needed to optimize the enzyme production.
Kim Hak-Kyeong;Jeong Nam-Su;Kim Sang-Bong;Lee Myung-Suk
Fisheries and Aquatic Sciences
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제4권1호
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pp.1-9
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2001
This paper describes a procedure extracting feature vector of a target cell more precisely in the case of identifying specified cell. The classification of object type is based on feature vector such as area, complexity, centroid, rotation angle, effective diameter, perimeter, width and height of the object So, the feature vector plays very important role in classifying objects. Because the feature vectors is affected by noises and holes, it is necessary to remove noises contaminated in original image to get feature vector extraction exactly. In this paper, we propose the following method to do to get feature vector extraction exactly. First, by Otsu's optimal threshold selection method and morphological filters such as cleaning, filling and opening filters, we separate objects from background an get rid of isolated particles. After the labeling step by 4-adjacent neighborhood, the labeled image is filtered by the area filter. From this area-filtered image, feature vector such as area, complexity, centroid, rotation angle, effective diameter, the perimeter based on chain code and the width and height based on rotation matrix are extracted. To prove the effectiveness, the proposed method is applied for yeast Zygosaccharomyces rouxn. It is also shown that the experimental results from the proposed method is more efficient in measuring feature vectors than from only Otsu's optimal threshold detection method.
Kim Hak-Kyeong;Kim Dong-Kyu;Jeong Nam-Soo;Lee Myung-Suk;Kim Sang-Bong
Fisheries and Aquatic Sciences
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제4권1호
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pp.10-17
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2001
One serious problem among the troubles to identify objects in an optical microscopic image is contour background due to non-uniform light source and various transparency of samples. To solve this problem, this paper proposed an elimination method of the contour background and compensation technique as follows. First, Otsu's optimal thresholding method extracts pixels representing background. Second, bilinear interpolation finds non-deterministic background pixels among the sampled pixels. Third, the 2D cubic fitting method composes surface function from pivoted background pixels. Fourth, reconstruction procedure makes a contour image from the surface function. Finally, elimination procedure subtracts the approximated background from the original image. To prove the effectiveness of the proposed algorithm, this algorithm is applied to the yeast Zygosaccharomyces rouxii and ammonia-oxidizing bacteria Acinetobacter sp. Labeling by this proposed method can remove some noise and is more exact than labeling by only Otsu's method. Futhermore, we show that it is more effective for the reduction of noise.
In many organisms, trehalose has been Down as an energy source and a protectant against various environmental stresses such as desiccation, freezing, heat and osmotic pressure. Previously, we have isolated and characterized the genes encoding trehalose-6-phosphate synthase (ZrTPS1) and trehalose-6-phosphate phosphatase (ZrTPS2) from one of the most osmotolerant yeasts, Zygosaccharomyces rouxii. We have also generated transgenic plants by co-introduction of ZrTPS2 and ZrTPS2 into potato plant (ZrTPS2-2A-ZrTPS1 plant) in an attempt to metabolically engineer trehalose in the transgenic plant using the foot-and-mouth disease virus(FMDV) 2A system and to generate drought resistant crop plants. In this research, we assayed previously generated the ZrTPS2-2A-ZrTPS1 plant biofunctionally by drought treatment, and measured the amount of trehalose in the ZrTPS2-2A-ZrTPS1 transgenic plants. The ZrTPS2-2A-ZrTPS1 transgenic plant showed strong drought resistance in spite of little or no accumulation of transgenic in he transgenic plant compared with control plant.
고함량 게르마늄을 함유시키기 위해서 Saccharomyces cerevisiae KCTC 7904와 Zygosaccharomyces rauxii KCTC 7966를 전기융합하고 효모 배지에 게르마늄을 첨가하여 게르마늄 강화 효모를 생산하였다. 전기융합된 효모의 원질체는 여러 개의 긴 pearl chain을 형성했고, fusion chamber 내의 강한 직류에 의해서 세포막의 파괴가 일어나고 세포막의 재유착 과정에 의해서 두 세포간의 융합이 일어났다. 융합된 세포를 배지에서 계대하여 성장이 빠른 균체를 선별하고, 탄수화물 이용성 및 당 대성, 염내성의 특성을 확인한 결과, 당내성은 융합체가 Z. rouxii 와 유사하고, S. cereviside보다 좋은 내성을 보였다. S. cerevisiae는 포도당 농도가 40% 이상에서는 생육이 불가능 한 것으로 나타났다. NaCl첨가량에 따른 내성을 살펴본 결과, 융합주는 12%까지 내성을 나타냈다. 융합체의 크기는 친주보다 컸으며, pH 5의 범위에서 게르마늄의 최적 소모율을 나타냈다. pH 5.5에서 건조 효모내 함유되어 있는 게르마늄 농도는 S. cereviside는 1,856 ppm, Z. rouxii는 1,310 ppm, 융합체는 5,180 ppm으로 친주보다 약 4배 이상 게르마늄 농도가 가장 높았다. 게르마늄의 함량을 높이기 위한 S. cereviside와 Z. rouxii의 전기융합은 효모 균체의 체적을 증가시켰을 뿐만 아니라, 게르마늄의 균체내 축적율도 증가시켜서 다량의 유기 게르마늄을 생산하는 데 매우 효과적이었다. 결론적으로, S. cereviside와 Z. rouxii의 전기융합을 통해 개발된 융합체는 40%이상에서 당내성을 보이고, NaCl 15% 이상까지 내성을 나타냈으며, 균체의 크기 및 게르마늄의 흡수율도 친주보다 우수하였고, pH 5에서 최대의 게르마늄 흡수율을 보였다. 이렇게 개발된 융합체는 향후 고함량 게르마늄을 생산하는데 매우 유용한 균주로 이용될 수 있음을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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