• 한국응용과학기술학회지
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• 제27권2호
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• pp.114-122
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• 2010

Hydroxy fatty acids have gained important attentions because of their special properties such as higher viscosity and reactivity compared to non-hydroxy fatty acids. The new bacterial isolate Pseudomonas aeruginosa (PR3) had been well studied to produce mono-, di-, and tri-hydroxy fatty acids from different unsaturated fatty acids. Of those hydroxy fatty acids, 7,10-dihydroxy-8(E)-octadecenoic acid (DOD) was produced with high yield from oleic acid by P. aeruginosa PR3. Mostly, the substrates used for the production of hydroxy fatty acid by microorganisms were free fatty acids or synthetic lipids. However, it is highly plausible to use vegetable oils containing oleic acid such as olive oil for DOD production by P. aeruginosa PR3. As a first step to address the utilization of olive oil as a substrate for DOD production, we tried to determine the effect of vessel type on DOD production from olive oil by P. aeruginosa PR3. Of two different flask types of normal flask and baffled-flask, baffled-flask was highly effective for DOD production with all the media tested. Maximum increase of productivity by baffled-flask represented 221% with the medium supplemented with whey powder instead of lactose. Results from this study demonstrated that vessel type and medium composition could be both significant factors for DOD production from olive oil by P. aeruginosa PR3.

• KSBB Journal
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• 제15권6호
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• pp.566-572
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• 2000

C. magnoliae JH를 이용하여 높은 수융의 erythritol을 생산 하기 위한 삼투압 내성의 변이균주 개발과 탄소원 및 질소원 의 최적 농도결정에 대한 연구를 수행하였다. 꿀 벌집에서부 터 분리한 야생균주인 C. magnoliae JH를 이용한 baffled R flask 배양에서 당농도 100 밍L인 경우 erythritol 수율은 2 20.3% 이고 생산성은 0.23 g/L-h이었다. 균주의 수율 향상을 위하여 야생균주의 포자에 EMS를 처리한 후 2차에 결친 선 별과정을 통해 높은 농도의 염에서 세포성장이 우수하변서 동시 에 erythritol의 수울과 생산성 이 가장 우수한 삼투압 내 성 변이균주 M26을 최종적으로 선발하였다. 선발한 변이균 주 M26을 이용한 baffled flask 배양에서 100 g/L의 glucose 인 경우에 erythritol의 수율과 생산성이 각각 25.0%와 0.30 g/L-h로서 야생균주에 비하여 증가한 반면에 glycerol의 생성은 오히려 감소하였다. 변이균주 M26을 이용한 탄소원 의 선별에 대한 실험에서는 glucose가 erythritol 생산에 가장 적합하였다. 유기질소원인 yeast extract는 5 g/L의 농도에서 erythritol 수율이 가장 우수하였다. 발효조를 이용한 glucose 농도 결정에 대한 실험에서 세포농도는 glucose의 농도 증가 에 따라 감소하였으나, eηthritol 농도는 당 농도의 증가에 따라 증가하여 250 밍L glucose의 농도에서 최대 127.5 g/L가 생산되었으며, 발효말기에는 glycerol이 존재하지 않았다. 또 한 수율과 생산성도 glucose의 농도 증가에 따라 250 g/L까 지 증가하여 최대 51.0%의 수율과 0.63 g/L-h의 생산성을 나타내었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제12권5호
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• pp.722-728
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• 2002

Eight strains producing bacterial cellulose (BC) were isolated from rotten fruits and traditionally fermented vinegars. One of the isolated strains from the rotten grape in Gwangju, Korea, maintained a relatively stable BC production in shaking cultures. This isolated strain proved to be Acetobacter xylinum, based on several biochemical and morphological tests. It was shown that the slant-baffled flask was more efficient than the conventional flask for the BC production in shaking cultures. To determine the most suitable carbon and nitrogen sources for the production of BC, various compounds were examined. Fructose was found to be the most effective carbon source with an optimal concentration of 2%. Mixed carbon source (glucose:fructose=1:3) was also better than glucose or fructose alone. Optimal nitrogen source, when basal medium was used, was 10% (v/v) com steep liquor (CSL). When com steep liquor was used with a mixed carbon source (glucose:fructose=1 :3),4% CSL exhibited the best BC production. Based on these results, a defined medium was developed for the BC production by Acetobacter xylinum KJ-1. When this medium was used under optimal culture conditions, the BC production was 7.2 g/1, which was approximately 3 times higher than that with the traditional HS medium.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제38권1호
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• pp.40-45
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• 2010

Agarose의 $\beta$-1,4결함을 분해하는 Zobellia galactanivorans 유래의 $\beta$-agarase 유전자(agaB)는 클로닝 되었고, AOX1(alcohol oxidase 1, methanol inducible) promoter 하류에 Saccharomyces cerevisiae mating factor alpha-1 secretion signal($MF{\alpha}1$)를 연결하여 $MF{\alpha}1$-AgaB를 구축하였다. 구축된 plasmid pPIC-AgaB(9 kb)를 Pichia pastoris genome에 HIS4 gene 위치에 integration하였고, colony PCR을 통해 확인하였다. Methanol 첨가 배지에서 자란 형질전환체는 iodine solution의 첨가에 의해 red halos를 보였으며, P.pastoris에서 agaB의 효율적 분비 발현을 확인하였다. SDS-PAGE와 zymographic analysis에서 $\beta$-agarase의 분자량은 약 53 kDa으로 추정되었으며, 15% 정도의 N-linked glycosylation이 일어났음을 알 수 있었다. P.pastoris GS115/pPIC-AgaB의 48시간 baffled flask culture에서 세포외 $\beta$-agarase의 활성은 각각 0.1, 0.5, 1% methanol의 유도에 의해 1.34, 1.42 그리고 1.53 units/mL의 활성을 보였다. 대부분의 $\beta$-agarase의 활성은 세포 외에서 관찰되었고, 분비효율은 98%였으며 분비시의 glycosylation에 의해 열안정성도 증가되었다.

• 생명과학회지
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• 제23권7호
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• pp.863-868
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• 2013

Bacillus sp. HY-20균주 유래 endoxylanase를 코드하는 XylP 유전자를 효모에서 발현시키기 위해 두 개의 발현 플라스미드 pG-xylP와 pGMF-xylP를 구축하였다. 이들 플라스미드는 endoxylanase의 분비발현을 위해 각각 다른 분비서열인 XylP 유전자의 자체 분비서열(XylP s.s)과 최적화된 $MF{\alpha}$ 분비서열($MF{\alpha}_{opt}$ s.s)을 가지고 있으며, S. cerevisiae SEY2102와 FY833균주에 형질전환되어 그 분비활성이 비교 조사되었다. 재조합 endoxylanase는 분비발현시스템과 숙주세포에 따라 23.7~70.1 unit/ml의 활성으로 효모 세포에서 성공적으로 발현되었고, 그 중 SEY2102/pGMF-xylP 형질전환주를 이용해 baffled-flask 배양을 실시한 결과 최대 88.1 unit/ml의 endoxylanase 활성을 보임을 확인하였다. 대부분의 재조합 endoxylanase는 세포 외 분획에 효율적으로 분비 생산되었으며, $MF{\alpha}_{opt}$ 분비서열이 XylP 유전자의 자체 분비서열보다 endoxylanase를 더 효율적으로 분비시킴을 확인할 수 있었다. 그러므로 본 연구에서 개발된 발현시스템은 효모를 숙주세포로 하여 많은 양의 세포 외 endoxylanase의 생산을 가능하게 하고, 바이오에탄올 생산 및 산업적 응용에도 유용하게 사용 될 수 있으리라 기대된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제10권1호
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• pp.69-74
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• 2000

The medium for erythritol production by Torula sp. in a 500-ml baffled flask was optimized to be 300 g/I sucrose, 10 g/I yeast extract, 3 g/I $KH_2PO_4$, and 10 mg/I $CuSO_4{\cdot}5H_2O{\;}at{\;}34^{\circ}C$ with initial pH of 5.5. Using this optimal medium, erythritol of 166 g/I was obtained after 140 h of cultivation, corresponding to 55.3% of the erythritol yield from sucrose with a productivity of 1.11 g/I/h. Optimal concentrations of carbbon and nitrogen sources in a fermentor were higher than that in a flask due to the higher oxygen supply of the fermentor. Employing the medium containing 300 g/I or 400 g/I sucrose for the determination of optimal C/N ratio, the C/N ratio was found to be more important than the nitrogen concentration for effective erythritol production, The optimal ratio of yeast extract to sucrose (g/g) was 20. The yield and productivity of erythritol were maximal in the medium containing 400 g/I sucrose and 20 g/I yeast extract. when dissolved oxygen in the culture was increased, the cell mass increased but the erythritol production was manimal in the range of 5 to 10% of dissolved oxygen. Under the optimal the rane of 5 to 10% of dissolved oxygen. Under the optimal culture condition of the fermentor, a final erythritol concentration of 200 gI was obtained after 120 h with a yield of 50% and the productivity was 1.67 g/I/h. The yield was the highest among erythritol-producting microorganisms

• 생명과학회지
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• 제26권12호
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• pp.1376-1382
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• 2016

Xylitol은 식품 및 의료산업에서 이용가치가 높은 물질로, lignocellulosic biomass인 xylose의 환원으로부터 생산되며, 대부분 유전적으로 안전한 Saccharomyces cerevisiae 균주를 사용하여 생산되고 있다. 따라서 본 연구에서는 S. cerevisiae에서 xylitol을 효율적으로 생산하기 위해 xylose reductase를 code하는 GRE3 (YHT104W)유전자의 발현시스템을 구축하여, xylose reductase의 분비생산 및 xylitol 생산성을 조사하고자 하였다. 먼저 GRE3 유전자의 발현에 적합한 promoter의 선별을 위해 GAL10 promoter와 ADH1 promoter 하류에 각각 mating factor ${\alpha}$ ($MF{\alpha}$) signal sequence와 GRE3 유전자를 가진 pGMF-GRE3와 pAMF-GRE3 plasmid를 구축하였다. 각각의 plasmid는 S. cerevisiae $SEY2102{\Delta}trp1$균주에 형질전환되었고, $SEY2102{\Delta}trp1$/pGMF-GRE3와 $SEY2102{\Delta}trp1$/pAMF-GRE3 형질전환주가 선별되었다. 그 중 $SEY2102{\Delta}trp1$/pGMF-GRE3 균주에서 NADPH를 cofactor로 사용했을 때 0.34 unit/mg-protein의 xylose reductase 활성(total activity)을 보였고, ADH1 promoter를 가진 $SEY2102{\Delta}trp1$/pAMF-GRE3 균주에 비해 1.5배 높은 활성증가를 확인 할 수 있었다. 또한 두 균주에서 모두 91%의 분비효율을 보여 대부분의 재조합 xylose reductase가 세포 밖으로 효율적으로 발현 분비되었음을 알 수 있었다. $SEY2102{\Delta}trp1$/pGMF-GRE3 균주를 사용한 baffled flask 배양에서 xylitol 생산량을 조사해 본 결과, 20 g/l의 xylose로부터 12.1 g/l의 xylitol을 생산하였고, 소모된 xylose의 약 83%정도가 xylitol로 환원되었음을 알 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제30권1호
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• pp.68-72
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• 2002

RNA 함량이 증가되고, 증식속도가 더 빠른 효모 변이주를 선별하기 위해, 모균주 Saccharomyces cerevisiae MTY62 세포에 화학적 돌연변이제인 ethylmethane sulfonate를 처리하여, YPD 배지에서는 잘 자라고 KCl 함유 배지에서는 자라지 않는 변이주들을 선별하였다. 이 변이주들 중 시험관 및 플라스크 배양을 통해 균체농도와 RNA 함량이 모균주 MTY62에 비해 각각 1.5배, 1.3배 증가한 M40-10 변이주를 최종적으로 선별하였다. 변이주 M40-l0을 발효조 회분배양한 결과, 최대비증식속도는 $0.38 h^{-1}$ , RNA 농도는 3210 mg-RNA/1, RNA 함량은 183mg-RNA/g-DCW 값을 보여, 모균주에 비해 각각 23%, 15%, 12%씩 증가하였다. M40-10 변이주를 간헐적 유가배양한 결과, 최대 균체농도는 35.6 g-DCW/1을, 최대 RNA 농도는 5677mg-RNA/l을, RNA함량은 160 mg-RNA/g-DCW을 나타내어 모균주보다 우수하였다. 일정속도의 유가배양에서도 M40-10 변이주의 최대 균체농도는 46.4g-DCW/1, RNA 농도는 6270mg-RNA/1, RNA 함량은 135mg-RNA/g-DCW을 보였다. 이들 유가배양에서 배양 중반기인 20시간 전후에서는 모균주에 비해 변이주의 세포농도는 30%, RNA 농도는 10% 정도 증가되었다. 또한 유가배양 말기까지도 RNA 분해는 거의 일어나지 않아, M40-10 변이주는 산성 RNase 활성이 크게 감소한 변이주임을 알 수 있었다.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제14권
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• pp.101-110
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• 1996

Jar fermentor 배양에서 S. chibaensis J-59로 부터 포도당 이성화효소의 최적 생산조건을 확립하기 위하여 반응표면분석을 이용하였다. 실험계획은 중심계획합성법을 이용하였고, 3가지 실험요인으로는 공기주입량(vvm), 교반속도(rpm), 포도당의 농도(%)로 선별하였다. 요인실험의 결과로 회귀계수를 산출한 후 반응표면 회귀식을 구하였다. 효소 생산량의 변화에 대한 회귀식의 결정계수(R2)는 0.9776이였고, 분산분석의 F-ratio가 12.487이었으며, 이때 유의성(Prob>F)은 5% 이내로 인정되었다. 능선분석 결과, 효소생산 최대값은 공기주입량 2.227vvm, 교반속도 587.5rpm, glucose 농도 0.586%로 나타났으며 이때 반응표면 회귀식에 의해 추정하는 예상 효소활성은 7.67 단위로 나타났다. Jar fermentor 배양에서의 최적화 회귀식에 따라 1% birchwood xylan, 1.5% CSL, 0.1% $MgSO_4{\cdot}7H_2O$, 0.012% $CoCl_2{\cdot}6H_2O$, (pH 7.0)로 구성된 배지에 초기 pH를 7.0으로 조정하여 배양 종료까지 7.0을 유지하면서 공기주입량을 2.2vvm, 교반속도를 580rpm, glucose 농도를 0.586%로 하여 $30^{\circ}C$에서 42 시간 배양하였을때, 실제 효소생산량은 7.43 단위로 상기 분석법에서 예상한 효소 생산량의 97%에 달하였고, 플라스크배양의 효소생산량 (2.78 GIU/ml)보다 약 2.7배 가량 효소생산이 증가되었다.