• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제7권6호
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• pp.347-351
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• 2002

Benzoate produced from the degradative pathways of various aromatic chemicals is generally recognized as a pollutant compound. However, various bacterial strains isolated as benzoate degraders have exhibited certain limits to their functions, including a loss of viability and degradability when cultivated in a broth medium for a longer time. Accordingly, immobilization techniques have been utilized to overcome such problems, and the current study examined the use of alginate and polyurethane for immobilizing Klebsiella oxytoca C302 to extend its viability and degradability of benzoate. The organism was well encapsulated by both matrices and the immobilized cells showed a high stability as regards their viability and degradability of 2 mM benzoate in a MM2 broth medium during cultivation for longer than 60 h in a semicontinuous batch system.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권3호
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• pp.483-489
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• 2004

Pseudomonas sp. S-47 is a bacterium capable of degrading benzoate as well as 4-chlorobenzoate (4CBA). Benzoate and 4CBA are known to be degraded via a meta-cleavage pathway characterized by a series of enzymes encoded by xyl genes. The meta-cleavage pathway operon in Pseudomonas sp. S-47 encodes a set of enzymes which transform benzoate and 4CBA into TCA cycle intermediates via the meta-cleavage of (4-chloro )catechol to produce pyruvate and acetyl-CoA. In the current study, the meta-pathway gene cluster was cloned from the chromosomal DNA of S-47 strain to obtain pCS1, which included the degradation activities for 4CBA and catechol. The genetic organization of the operon was then examined by cloning the meta-pathway genes into a pBluescript SKII(+) vector. As such, the meta-pathway operon from Pseudomonas sp. S-47 was found to contain 13 genes in the order of xylXYZLTEGFlQKIH. The two regulatory genes, xylS and xylR, that control the expression of the meta-pathway operon, were located adjacently downstream of the meta-pathway operon. The xyl genes from strain S-47 exhibited a high nucleoside sequence homology to those from Pseudomonas putida mt-2, except for the xylJQK genes, which were more homologous to the corresponding three genes from P. stutzeri AN10. One open reading frame was found between the xylH and xylS genes, which may playa role of a transposase. Accordingly, the current results suggest that the xyl gene cluster in Pseudomonas sp. S-47 responsible for the complete degradation of benzoate was recombined with the corresponding genes from P. putida mt-2 and P. stutzeri AN10.

• 미생물학회지
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• 제36권1호
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• pp.58-63
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• 2000

공업단지 폐수로부터 benzoate에 대하여 분해능을 보이는 균주를 분리하여 생화학적 특성과 세포 지방산 분석을 실시하여 동정한 결과 Klebsiella oxytoca로 밝혀졌다. 따라서 이 균주를 Klebsiella oxytoca strain C3O2라 명명하였으며 여러 가지 방향족 탄화수소에 대한 분해특성을 알아본 결과, benzoate 외에 catechol, protocatechuate, 4-hydroxybenzoate에 대한 분해능이 우수하였으며, 특히 benzoate와 catechol에 대하여 높은 분해능을 보였다. Klebsiella oxytoca C3O2 균주의 catechol 분해능에 대한 환경요소의 영향을 실험한 결과, $30^{\circ}C$와 pH 7.0에서 그리고 0.5~1.0 mM의 농도에서 왕성한 생장과 분해능을 보였다.

• 미생물학회지
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• 제38권4호
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• pp.245-245
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• 2002

Catabolic pathways for the degradation of various aromatics by Sphingomonas yanoikuyae Bl are intertwined, joining at the level of substituted benzoates, which are further degraded vita ring cleavage reactions. The mutant strain EK497, which was constructed by deleting a large DNA region containing most of the genes for biphenyl, naphthalene, m-xylene, and m-toluate degradation, was unable to grow on all of the aromatics tested except for benzoate as the sole source of carbon and energy.S. yanoikuyae EK497 was found to possess only catechol ortho-ring cleavage activity due to deletion of the genes for the meta-cleavage pathway. Wild-type S. yanoikuyae Bl grown on benzoate has both catechol orthoand meta-cleavage activity. However, m-xylene and m-toluate, which are metabolized through methylbenzoate, and biphenyl, which is metabolized through benzoate, induce only the meta-cleavage pathway, suggesting the presence of a substrate-dependent induction mechanism.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제26권4호
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• pp.352-357
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• 1998

방향족 화합물의 기본을 이루고 있는 benzoate와 m-toluate 혼합물 분해를 위한 45일간의 배양 결과 benzoate와 m-toluate 최적 기질 혼합비는 benzoate(75%): m-toluate(25%)일 때 가장 높은 균 생장율과 COD 제거율을 나타내었다. 또한 45일간의 배양 중 혼합기질의 농도가 2,000ppm으로 교체된 30일째의 benzoate와 m-toluate의 기질 분해율은 각각 94%와 79%였고 이때의 COD 제거율은 약 80%였다. 한편 효소 활성측정 결과 초기에 거의 검출되지 않았던 catechol 1,2-dioxygenase의 활성이 검출되어 m-toluate에 의해 본 균주의 효소 대사계가 유도 되었음을 알 수 있었다. 또한 배양 중 기질 농도에 대한 본 균주의 형태변화를 전자현미경으로 관찰한 결과, 기질의 농도가 높을수록 균 형태가 변화된 것으로 볼 때 일정 농도 이상의 방향족 화합물에 대한 내성은 대사에 관련된 효소 활성에 기인할 뿐만 아니라 아니라 세포벽 또는 세포막의 특성에 기인할 수도 있는 것으로 추측된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제10권1호
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• pp.111-114
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• 2000

Streptomyces are widespread in nature and play a very important role in the biosynthesis as well as biodegradation of natural and unnatural aromatic compounds. Both qualitatively and quantitatively through TLC and UV spectrophotometric assays, it was observed that the thermophilic soil bacteria S. setonii (ATCC 39116), which can utilize a benzoate as a sole carbon and energy source in a minimal liquid culture, was not very sensitive to the benzoate concentation and to the culture conditions such as the pH and temperature. The in vitro conversion of a catechol to a cis, cis-muconic acid by a crude S. setonii lysate implies that the aromatic ring cleavage by S. setonii is initiated by a thermostable catechol-1,2-dioxygenase, the key enzyme in the ortho-cleavage pathway of aromatic compound biodegradation. Unlike non-degrading S. lividans, S.setonii was also highly resistant to other similar hazardous aromatic compounds, exhibiting almost no adverse effect on its growth in a complex liquid culture.

• 한국미생물학회:학술대회논문집
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• 한국미생물학회 2008년도 International Meeting of the Microbiological Society of Korea
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• pp.164-164
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• 2008

• Journal of Microbiology
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• 제38권4호
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• pp.245-249
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• 2000

Catabolic pathways for the degradation of various aromatics by Sphingomonas yanoikuyae Bl are intertwined, joining at the level of substituted benzoates, which are further degraded vita ring cleavage reactions. The mutant strain EK497, which was constructed by deleting a large DNA region containing most of the genes for biphenyl, naphthalene, m-xylene, and m-toluate degradation, was unable to grow on all of the aromatics tested except for benzoate as the sole source of carbon and energy.S. yanoikuyae EK497 was found to possess only catechol ortho-ring cleavage activity due to deletion of the genes for the meta-cleavage pathway. Wild-type S. yanoikuyae Bl grown on benzoate has both catechol orthoand meta-cleavage activity. However, m-xylene and m-toluate, which are metabolized through methylbenzoate, and biphenyl, which is metabolized through benzoate, induce only the meta-cleavage pathway, suggesting the presence of a substrate-dependent induction mechanism.

• 환경생물
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• 제18권3호
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• pp.307-313
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• 2000

석유화학 공업으로부터 생산되는 방향족 탄화수소 화합물질들은 여러 가지 산업과정에서 널리 활용되고 있으나, 자연계에 오염될 때에는 쉽게 분해되지 않는다는 점에서 환경 오염물질로 주목받고 있다. 방향족 탄화수소 물질의 미생물 분해는 산화반응에 의한 benzene고리의 개환으로부터 시작되기 때문에 이 개환 작용을 갖는 미생물의 분리와 함께 그 분해 기능을 연구하는 것은 매우 중요한 일이다. 본 연구에서는 여천 화학공업단지 폐수로부터 benzoate와 catechol 등의 방향족 탄화수소에 대하여 분해능이 우수한 균주를 분리하여 생화학적 특성과 세포 지방산 분석에 의하여 동정한 결과 Pseudomonas putida로 밝혀졌다. 따라서 이 균주를 Pseudomonas putida Z104라 명명한 후, benzoate와 catechol의 분해과정을 검토하였다. Pseudomonus putida Z104의 catechol분해능에 대하여 환경요소의 영향을 실험한 결과, 3$0^{\circ}C$와 pH 7.0 그리고 0.5mM의 농도에서 왕성한 세포의 생장과 catechol의 분해능을 보였으다. 그러므로 Z104 균주는 benzoate를 연속적으로 완전분해시키는 유전자를 모두 가지고 있다는 점에서 활용가치가 있는 균주라고 판단된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제17권4호
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• pp.321-326
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• 1989

m-Toluate 최소배지에서 선택적 enrichment culture를 통하여 82개의 세균의 균주를 분리하였으며, ol들 중 두 균주는 Pseudomonas cepacia, 한 균주는 P. Putida, 한 균주는 Yersinia intermedia, 그리고 한 균주는 Flavobacterium odoratum으로 동정되었다. P. cepacia SUB37은 P. putida mt-2의 TOL 플라스미드와 비슷한 크기의 플라스미드를 가지고 있었으며, Flavobacterium odoratum과 Yersinia intermedia는 이보다 더 큰 플라스미드를 갖고 있었다. P. cepacia SUB37은 streptomycin에 감수성을 나타내었으나, rifampicin에는 내성을 나타내었다. 플라스미드를 갖는 P. cepacia SUB37은 탄화수소를 해당 알콜과 알데히드를 거쳐서 benzoate와 toluate 로 분해하였다. 플라스미드 제거실험으로, P. Cepacia SUB37의 플라스미드에는 탄화수소 분해과정 중 toluene과 xylene을 benzoate, toluate로 분해하는 효소와, 계속하여 meta pathway를 거치는 단계의 효소를 코딩하는 유전자들이 있음이 확인되었다. 또한 P. cepacia SUB37은 생장이 왕성하였을 때 m-toluate를 거의 분해하였다.