• 한국미생물·생명공학회지
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• 제25권6호
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• pp.598-605
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• 1997

The characteristics of cell growth and cellulose production by Acetobcter xylinum BRC5 were studied in shaking flasks and jar fermentors. Of the substrates tested, the highest cellulose yield was obtained from the fructose medium. Some inductive cultivation was observed and then cellulose was produced with cell growth. When glucose alone or mixture of glucose and fructose was used as the carbon source, cellulose could be biosynthesized under the glucose limitation. Corn steep liquor (CSL), as a low-cost nitrogen source, was a good substitute for yeast extract. In a jar fermentor experiment, 4.14 g/l of disintegrated cellulose was obtained from 8% CSL- medium containing 0.5% glucose and 1.5% fructose.

• KSBB Journal
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• 제14권3호
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• pp.284-290
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• 1999

우수한 셀룰로오스 생산 균주인 Acetobacter xylinum BRC5의 교반배양에 의한 셀룰로오스 생산성을 향상시키기 위하여 fed-batch 배양을 하였으며, 기질공급속도, 기질 공급량 및 용존 산소의 영향을 검토하였다. 초기 glucose 양을 변화시켜 회분배양하였을 때 glucose 농도가 10 및 20 g/L인 경우 셀룰로오스 생산량은 각각 2.05와 4.10 g/L이였으며 glucose에 대한 셀룰로오스 수율 (Yp/s)은 0.21이었다. 초기 glucose 농도 40g/L일 때 셀룰로오스 수율을 향상시키기 위해서 초기 glucose 농도 20 g/L에서 회분배양을 시작하여 glucose가 gluconic acid로 완전히 전환된 시점부터 추가적으로 glucose를 공급하여 fed-batch 배양기간에 glucose 공급속도는 셀룰로오스 생산성에 큰 영향을 미쳐 20g/L의 glucose를 2.22 g/L.h의 속도로 9시간 첨가하여 fed-batch 배양한 결과 셀룰로오스 생성량이 10 g/L로 가장 우수하여 초기 glucose 농도 20 g/L로 회분배양하였을 때 비하여 약 2배 증가하였으며, $Y_{P/S}$도 0.26으로 현저히 향상되었다. 또한 동일조건으로 fed-batch 배양하면서 glucose 공급량을 증가시켜 40g/L의 glucose를 추가적으로 첨가한 경우 셀룰로오스 생산량은 10.7g/L는 거의 증가되지 않았으며, $Y_{P/S}$가 0.18로 감소하였다. 이는 셀룰로오스 농도가 증가함에 따라 산소 공급이 부족하기 때문이므로 용존산소(DOT)를 2~15% 포화범위에서 조절하여 fed-batch 배양했을 때 DOT를 10% 수준으로 유지하면서 fed-batch 배양기간에 40g/L의 glucose를 추가공급 했을 때 셀룰로오스 생성량은 15.3 g/L로 증가되었고 이때 $Y_{P/S}$는 0.26로 향상되었다. 이는 DO를 제어하지 않는 경우에 비하여 셀룰로오스 생성량이 1.5배 증가한 결과이다.

• BMB Reports
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• 제31권1호
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• pp.53-57
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• 1998

The CMCax gene from Acetobacter xylinum ATCC 23769 was cloned and expressed in E. coli. With this gene, three gene products - mature CMCax, CMCax containing signal peptide(pre-CMCax), and a glutathione-S-transferase(GST)-CMCax fusion enzyme - were expressed. CMCax and pre-CMCax are aggregated to multimeric forms which showed high CMC hydrolysis activity, whereas GST-CMCax was less aggregated and showed lower activity, indicating that oligomerization of CMCax controbutes to the cellulose hydrolysis activity to achieve greater efficiency. The enzyme was identified to be an $\beta$-1,4-endoglucanase, which catalyzes the cleavage of internal $\beta$-1,4-glycosidic bonds of cellulose. The reaction products, cellobiose and cellotriose, from cellopentaose as a substrate, were identified by HPLC. Substrate specificity of cellotetraose by this enzyme was poor, and the reaction products consisted of glucose, cellobiose, and cellotriose in a very low yield. Theses results suggested that cellopentaose might be the oligosaccharide substrate consisting of the lowest number of glucose. The optimum pH of CMCax and pre CMCax was about 4.5, whereas that of GST-CMCas was rather broad at pH 4.5-8. The physiological significance of cellulose-hydrolyzing enzyme, CMCax, having such low $\beta$-1,4-endoglucanase activity and low optimum pH in cellulose-producing A. xylinum is not clearly known yet, but it seems to be closely related to the production of cellulose.

• 한국동물학회:학술대회논문집
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• 한국동물학회 1997년도 한국생물과학협회 학술발표대회
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• pp.251.2-251
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• 1997

• KSBB Journal
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• 제17권3호
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• pp.228-234
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• 2002

Factorial design model을 이용하여 A. xylinum KJ1의 BC생산을 위한 최적 배양조건을 결정하였다. 요인 분석을 위한 실험 계획법으로는 부분요인 분석을 통한 factorial model을 이용하였으며, 주요 실험인자인 탄소원 농도, 교반속도(rpm), 산소분압, CSL의 농도의 네 가지 factor의 영향에 의한 BC생산량의 변화를 측정하였다. SAS 프로그램을 이용하여 전체 24개의 실험계획에서 각각의 factor의 조합에 의한 BC 생산성에 관한 결과 및 예측값을 비교한 결과 BC 생산량 면에서는 상관계수($R^2$)가 0.91으로 이었고, 수율면에서는 상관계수($R^2$)는 0.81이다. 최적 BC 생산을 위한 각 factor들이 탄소원의 농도 4%, 교반속도 460 rpm, 산소분압 0.28 atm, CSL 농도 6%일 때, 이때의 BC 생산량은 11.67 g/L로 예측되었다. 그리고 BC 생산 수율면에서 최적 배양조건이 탄소원 농도 4%, 교반속도 564 rpm, 산소분압 0.21 atm, CSL 농도 2%일 때 최적의 수율 0.42 g/g를 얻을 수 있을 것으로 예측되었다. 결정된 최적 조건에서의 실증 실험 결과 11.47 g/L의 BC 생산량을 얻을 수 있었으며, 이는 fermentor상에서의 기본실험에서 얻은 4.83 g/L보다 2.4배 이상 향상된 결과이다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제9권6호
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• pp.704-708
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• 1999

In addition to catalyzing the synthesis of glucan from sucrose as a primary reaction, glucansucrase also catalyzes the transfer of glucose from sucrose to other carbohydrates that are present or are added to the reaction digest. Using dextransucrase and altemansucrase, prepared from Leuconostoc mesenteroides B-742CBM and B-1355C, respectively, we modified the bacterial cellulose in Acetobacter xylinum ATCC10821 culture, and then produced a characteristic cellulose that is soluble and has a new structure. There were also some partially modified insoluble cellulose and oligosaccharides in the modification culture. After methylation and following acid hydrolysis of both the soluble and insoluble glucans, there were ($1{\rightarrow}4$) as well as ($1{\rightarrow}6$) and ($1{\rightarrow}3$) glycosidic linkages in the soluble glucan.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제15권2호
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• pp.247-253
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• 2005

The bacterial cellulose (BC) production by a wild­strain Acetobacter xylinum BPR2001 and that by its acetan­nonproducing mutant, EPI, were compared in a jar fermentor. EPI produced about $28\%$ less BC than the wild-strain. The apparent difference in the cultivation of the two strains was the viscosity increase in the culture broth that was closely associated with acetan production. Increasing the viscosity of the culture broth of EPI by adding agar led to the formation of relatively small and uniform BC pellets, and BC production consequently became two-fold higher than that in the absence of agar and was almost equal to that by BPR2001. Therefore, acetan has an important role in BC production by inducing physical changes in the culture broth of the wild-type strain.

• 한국동물학회:학술대회논문집
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• 한국동물학회 1994년도 한국생물과학협회 학술발표대회
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• pp.205.1-205
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• 1994

No Abstract, See Full Text

• 한국동물학회:학술대회논문집
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• 한국동물학회 1999년도 한국생물과학협회 학술발표대회
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• pp.239.2-239
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• 1999

No Abstract, See Full Text

• 미생물과산업
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• 제17권2호
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• pp.12-17
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• 1991

미생물학적 물질변환에 대해서는 인류 초기에서부터 효모를 이용하여 빵, 유제품, 알코올, 음료 등의 생산에 이용하여 왔으며, 주로 농업분야 또는 식품 분야에 국한되어 왔다. 1862년 Pasteur에 의해 bacterium xylinum의 순수 배양균주를 사용하여 알코올로부터 초산을 만드는데 응용한 것이 본격적인 시발점으로 보아 무방하겠다. 그 후 acetobacter aceti에 의한 포도당으로부터 gluconic acid 생산과 acetobacter sp.에서의 sorbitol로부터 sorbose 생산 등이 이루어졌고 정통적인 유기합성 방법에 의해 쉽게 만들 수 없는 반응들에 응용되기 시작하였다. 인류 초기의 혼합배양에 의한 물질변환에의 응용과는 달리 순수배양으로 미생물, 식물세포, 혹은 정제된 효소들에 의해 반응이 이루어지게 되었고 순수한 특정 물질에 대한 새로운 순수물질로의 선별적인 수식도 가능해지게 되었다. 특히 발효와 bioconversion의 차이는 racemates의 분리, 비슷한 반응성을 갖는 여러 기들로부터 특정기능을 갖는 기만의 선별적인 수식, 입체 이성체(chiral center)의 제작, 특정 비활성화된 탄소의 기능 등이 bioconversion에서만 수행할 수 있는 독특한 영역으로서 정밀화학분야, energy 분야, 환경오염분야에서의 특히 미래의 관심 기술로 대두되고 있다.