• 제목/요약/키워드: biomass productivities

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화전 후 묵밭의 식생 천이에 따른 식물량, 순 일차 생산성 및 P/B 비의 변화 (Changes of Biomass, Net Primary Productivity and P/B Ratio during Abandoned Field Succession after Shifting Cultivation in Korea)

  • 이규송
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제29권3호
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    • pp.237-245
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    • 2006
  • 강원도 평창군 일대에서 화전 후 묵밭의 식생 천이에 따른 식물량, 순 일차 생산성 및 P/B 비의 변화를 조사하였다. 초본의 지상부 식물량은 5년차 묵밭에서 3.8 ton/ha로 가장 많았다. 낙엽 건중량은 50년차 묵밭까지 증가한 다음 감소하는 포물선형 변화를 나타내었다. 천이가 진행됨에 따라 흉고 단면적은 로그 함수적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 교목의 목본 수는 15년차 묵밭까지 빠르게 증가하다가 경과 년 수에 따라 자가 솎음질 과정을 거쳐 감소하는 경향이었다. 80년차 묵밭에서 DBH 등급에 따른 목본의 분포는 역 J 자형을 나타내었고, 우점종은 신갈나무이었다. 식물 현조량은 천이 초기와 후기 단계에서 완만한 증가를 나타내었고, 중기 단계인 $10{\sim}50$년차 묵밭에서 빠르게 증가하였다. 5, 10, 20, 50 및 80년차 묵밭의 식물 현존량은 각각 5, 14, 75, 251 및 373 ton/ha로 추정되었다. 연간 순 생산성은 초기 35년간 점진적인 증가 후 감소하여 점차 안정화하는 경향을 나타내었다. 연간 순 일차 생산성의 증가 속도는 천이 중기 단계 보다 초기 단계에서 빠르게 증가하였다. 5, 10, 20, 35, 50 및 80년차 묵밭의 순 일차 생산성은 각각 8.6, 9.3, 12.9, 15.1, 13.7 및 3.6 ton/ha/yr이었다. P/B 비율은 천이가 진행됨에 따라 지수 함수적으로 감소하는 것으로 추정되었다. 5, 10, 20, 50 및 80년차 묵밭에서 추정된 P/B 비율은 각각 0.60, 0.39, 0.19, 0.06 및 0.01이었다. 이러한 결과는 Odum(1969)이 제시한 삼림천이 과정의 생물 에너지론과 잘 부합하였다.

Production of extracellular polysaccharide by Monilinia fructigena for aquaculture

  • Kwak Jung-Ki;Park Jin-Hee;Lee Jung-Suck;Goetz Peter;Cho Man-Gi
    • Fisheries and Aquatic Sciences
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    • 제2권2호
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    • pp.182-188
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    • 1999
  • Production of extracellular polysaccharide by Monilinia fructigena in B-I medium containing cereals was higher than that in glucose medium. Productivities in B-I medium and glucose medium were 0.7g/l nd 0.2-03g/l respectively. The maximum content of polysaccharide occurred at the rising point from the lowest pH of culture. As the apparent viscosity of the polysaccharide solution increased, the flow Index (m) decreased, and the consistency Index (Kc) also increased. The polysaccharide solution was a typical pseudoplastic fluid. The mycelium was separated from the culture solution by $300\mu m$ mesh-filter and the polysaccharide was precipitated by adding 50% of ethanol (v/v). The amount of the polysaccharide removed from the filtrated solution was 0.45 g/l and the amount adhered to the mycelium was 0.25g/l. In experiments for investigating growth enhancement of rotifer (Brachionus plicatilis) by the polysaccharide, the dose of the polysaccharide was 1mg per 10,000 organisms of rotifer. Maximum specific growth rate of rotifer with feed consisting of sea Chlorella sp. and the polysaccharide was 1.095/day in the batch culture for 10 days. A semi-continuous culture was done for 30 days, the biomass of rotifer could be harvested twice. Maximum specific growth rate with sea Chlorella sp. and the polysaccharide was 0.734/day before the first harvest, and 1.685/day before the second harvest. Productivity was 38 $cells/ml\; \cdot\; day$ with sea Chlorella sp. and the polysaccharide.

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Recombinant Production of an Inulinase in a Saccharomyces cerevisiae gal80 Strain

  • Lim, Seok-Hwan;Lee, Hong-Weon;Sok, Dai-Eun;Choi, Eui-Sung
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제20권11호
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    • pp.1529-1533
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    • 2010
  • The inulinase gene (INU1) from Kluyveromyces marxianus NCYC2887 was overexpressed by using the GAL10 promotor in a ${\Delta}ga180$ strain of Saccharomyces cerevisiae. The inulinase gene lacking the original signal sequence was fused in-frame to a mating factor ${\alpha}$ signal sequence for secretory expression. Use of the ${\Delta}ga180$ strain allowed for the galactose-free induction of inulinase expression using a glucose-only medium. Shake-flask cultivation in YPD medium produced 34.6 U/ml of the recombinant inulinase, which was approximately 13-fold higher than that produced by K. marxianus NCYC2887. It was found that the use of the ${\Delta}ga180$ strain improved the expression of inulinase in the recombinant S. cerevisiae in both aerobic and anaerobic conditions by about 2.9- and 1.7-fold, respectively. A 5-l fed-batch fermentation using YPD medium was performed under aerobic condition with glucose feeding, which resulted in the inulinase production of 31.7 U/ml at the $OD_{600}$ of 67. Ethanol fermentation of dried powder of Jerusalem artichoke, an inulin-rich biomass, was also performed using the recombinant S. cerevisiae expressing INU1 and K. marxianus NCYC2887. Fermentation in a 5-l scale fermentor was carried out at an aeration rate of 0.2 vvm, an agitation rate of 300 rpm, and with the pH controlled at 5.0. The temperature was maintained at $30^{\circ}C$ and $37^{\circ}C$, respectively, for the recombinant S. cerevisiae and K. marxianus. The maximum productivities of ethanol were 59.0 and 53.5 g/l, respectively.

플라스크 배양에서 Chlorella sp. KR-1의 균체 성장 및 지질 생산에 대한 질소원 및 유기탄소원의 영향 (Effects of nitrogen and organic carbon sources on growth and lipid production of Chlorella sp. KR-1 in flask cultures)

  • 이자연;서경애;오유관
    • 한국해양바이오학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.110-117
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    • 2014
  • Recently microalgae have been proposed as a promising biodiesel feedstock, owing to their higher lipid productivity and non-arable land based cultivation system. Biomass and lipid productivities of microalgae are largely affected by various environmental and nutritional factors. In this study, the effects of nitrogen (nitrate and ammonium) and organic carbon (glucose and glycerol) sources on the cell growth and lipid production of Chlorella sp. KR-1 were examined in flask cultures. Under autotrophic culture conditions for 15 days, overall cell growth and lipid (fatty acid methyl ester, FAME) production with nitrate were better than those of ammonium, resulting in 1.06 g cell/L and 333 mg FAME/L, respectively. Maximal intracellular lipid contents (348 - 352 mg FAME/g cell) were observed at low concentrations of 1 mM for both nitrate and ammonium. In the supply of light, addition of glucose in the range of 1 - 20 g/L showed higher cell densities than the autotrophic cell growth condition. Higher lipid accumulation of 375 mg FAME/g cell could achieved at 5 g glucose/L albeit of relatively short incubation of 7 days. With glycerol, intracellular lipid contents were ~1.9 times lower than glucose cases although similar cell growths were observed for both carbon sources.

한반도 동해남부연안에 자생하는 말잘피, 게바다말의 생장 특성 (Growth Dynamics of the Surfgrass, Phyllospadix Japonicus on the Southeastern Coast of Korea)

  • 박정임;김재훈;김종협;김명숙
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제24권4호
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    • pp.548-561
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    • 2019
  • 말잘피 게바다말은 우리나라 동해안의 암반조하대에 우점하는 잘피로, 이 곳 연안생태계에서 중요한 기능을 수행한다. 그러나 심한 파도에 노출된 거친 생육 환경으로 인해 지금까지 게바다말의 생태 자료는 미비한 실정이다. 본 조사에서는 동해남부해역에 서식하는 게바다말의 생태적 특성을 알아보기 위해 2017년 8월부터 2018년 7월까지 게바다말 군락지의 환경과 게바다말의 형태적 특성, 밀도, 생체량과 잎 생산성의 변화를 조사하였다. 수중광량과 수온은 봄과 여름에 증가하고 가을과 겨울에 감소하는 뚜렷한 계절 경향을 보였다. 해수의 영양염 농도는 조사 시기마다 유의한 차이를 보였으나, 뚜렷한 계절 변동은 나타나지 않았다. 게바다말의 형태, 밀도, 생체량과 잎 생산성도 가을에 감소하고 봄에 증가하였다. 게바다말의 육수화서는 2월 이후 나타났고, 5월에 최대 비율(15.8%)을 보인 후 8월 이후 탈락되었다. 게바다말의 개체당 및 단위면적당 평균 잎 생산성은 각각 2.1 mg sht-1 d-1과 7.5 g m-2 d-1이었다. 게바다말의 생장이 가장 활발한 수온은 13-14℃로 조사되었다. 게바다말의 잎 생산성은 수중광량, 수온, 영양염 농도와 유의한 상관관계가 나타나지 않았다. 이는 이 지역이 게바다말 생장에 필요한 충분한 빛, 적절한 수온 범위와 영양염 농도를 제공함을 의미한다.

고밀도 유기식 배양에서 글루코스 공급 방법이 Serratia marcescens의 균체량에 미치는 영향 (Effect of glucose Feeding Strategy on Biomass of Serratia marcescens in High Density Fed-Batch Fermentation)

  • 김광;이상록;손정우;지홍석
    • KSBB Journal
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    • 제13권6호
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    • pp.681-686
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    • 1998
  • 5L 발효기에서 글루코스의 투입방법과 배지의 초기 글루코스 농도에 따른 유가식 배양에 의한 S. marcescens의 증식에 미치는 영향에 대해서 연구하였다. 발효기 조건을 일정하게 유지시켜준 각 유가식 배양에서의 최종란체량이 회분식배양에 비해서 훨씬 높았으며, 유기식 배양종에서도 기질인 글루코스의 공급을 달리하였을 때, 최종균체량에서 차이를 나타내었다. 회분식 배양과 유가식 배양중에서 글루코스의 일정비율공급밤법, 글루코스 결핍상태에서의 일정비율공급방법 그리고 지수적 공급방법의 최종균체량은 1.40, 5.07, 6.93 및 7.60g/L 이고, 그 때의 배양시간은 40, 41. 24 및 40hr이었다. 그리고 균체 생산성은 0.035, 0.124, 0.239 및 0.1909/L.h 이었다. 최종 균체량만을 가지고 비교하였올 경우에는 유가식 배양줌에서 지수적 공급방법이 가장 효율적이지만 당위시간당 균체 생산성에서는 글루코스 결핍 상태에서의 일정비율공급방법이 1.52배 정도 높게 나타냈으므로 가장 효과적인 배양 방법임을 알 수 있다. 용존산소와 글루코스 루입시가의 상관관계에서 나타난 바와 같이 글루코스 결핍상태에서 일정비율로 공급한 방법과 지수적으로 공급한 방법에서 좋은 일치를 보여주었다.

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습지식물의 지상부 제거가 생산력과 영양염류 제거량에 미치는 효과 (Shoot Cutting Effects on the Productivity and Nutrient Removal of Some Wetland Plants)

  • 정연숙;오현경;노찬호;황길순
    • 환경생물
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    • 제17권4호
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    • pp.459-465
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    • 1999
  • 본 연구는 우리나라 습지의 주요 우점종인 갈대, 줄 및 애기부들을 대상으로, 자연습지에서 생육기 중에 시기와 횟수를 달리하여 지상부를 제거하는 것이 생산력과 영양염류 제거능에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. 지상부 제거는 세 종 모두에서 지상부 생산력과 영양염류 흡수량을 증가시켰으며, 최대효과를 위한 시기와 횟수 및 효과의 정도는 종에 따라 차이를 보였다. 즉, 갈대는 1차년도 실험에서 6월 제거구의 연총생산력이 1,014g/$m^2$로서 대조구의 1.9배이었고, 2차년도에는 5월 제거구가 1,494g/$m^2$ 로서 대조구의 1.3배이었다. 줄은 8월 제거구의 생산력이 1,386g/$m^2$으로서 대조구의 1.2배, 애기부들은 6월과 8월의 3회 제거구와 8월 제거구의 생산력이 각각 1,670, 1,620g/$m^2$로서 대조구의 1.1~l.2배이었다. 영양염류 제거량에서 갈대는 질소와 인이 1차년도에서 대조구의 2.0배와 1.8배, 2차년도에서 각각 1.4배, 줄은 2.4배와 1.8배 그리고 애기부들은 1.8배와 1.9배로서 생산력의 증가비율보다 더 많은 영양염류를 제거하였다. 종합적으로 생산력과 영양염류 제거량 그리고 관리의 경제적인 측면을 고려할 때, 갈대는 5~6월과 10월의 2회, 그리고 줄과 애기부들은 8월과 10월의 2회 제거하는 것이 효과적인 것으로 판단한다.

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섬유질자원(纖維質資源)의 사료(飼料) 전환(轉換) (A Study on the Conversion to Feed Stuff from Cellulosic Biomass)

  • 이계호;성창근;정규옥
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제27권
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    • pp.29-46
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    • 1984
  • 속성수로서 현재까지 이용연이 그리 넓지 못한 활엽수(闊葉樹)를 이용(利用)한 당화액(糖化液)으로 단세포단백질(單細胞蛋白質) 생산(生産)에 의(依)한 사료화(飼料化) 전환(轉換)에 관(關)한 기초적(基礎的)인 몇가지 실험(實驗)을 한 결과(結果)는 아래와 같다. Aspergillus niger sm-10, Irpex lacteus, Tricoderma viride sm-6 3균주(菌株)의 셀룰라아제 역가(力價)를 비교(比較)해 본 결과(結果) Tricoderma viride sm­6 의 역가(力價)가 가장 높았으며, 이들을 combination하였을 때에는 상조에 의한 역가상승(力價上昇)(Synergistic effect)은 보이지 않았다. T. viride sm-6의 배양학적(培養學的)인 면을 살펴본 결과(結果) 밀기울배지에 질소원으로서 proteose peptone, 유도제 (inducer)로서 Tween 80, cellulose를 첨가(添加)했을때 역가증가(力價增加) 현상(現象)이 나타났으며 이와 같은 배지에서 배양시(培養時) C.M. Cellulose와 Filter paper 분해 효소역가(酵素力價)는 120hr에 최고에 도달(到澾)했다. 기질(基質)에 효소(酵素)를 반응(反應)시켜 당화액(糖化液)을 생성(生成)하는데 있어서 전처리(前處理)를 한 기질(基質)은 대조주에 비해 약 40%의 환원당 증가(增加)를 보였고, 또한 기질입자(基質粒子)가 작을수록 환원당 증가현상(增加現象)을 보였으며 글루코스 등의 당(糖)은 반응액중(反應液中) 적은 농도(濃度)에서도 커다란 feed back inhibition현상을 나타냈다. 기질(基質)을 rehydralysis시에는 약 31%의 환원당 전환율(轉換率)을 보였다. 이때 당화액(糖化液)을 정량해 본 결과(結果) glucose : xylose의 양이 1.77:1로서 glucose의 양이 많았다. 여기에 단세포(單細胞) 단백질(蛋白質)을 생산(生産)할 목적(目的)으로 부식토, 퇴비, 수액, 토양등의 42점의 시료로부터 xylose 자화성 효모(酵母) 13균주(菌株)를 선별하였으며 그때의 우수균주(優秀菌株)로서 3개균주(個菌株)를 선발(選拔)하였다. 이들 분리주의 배양학적(培養學的) 특징(特徵)을 살펴 본 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 분리주중(分離株中) CHS-2, CHS-3, ST-40, CHS -12, CHS-13 균주(菌株)가 당화액(糖化液)을 잘 자화함을 알았다. 2. 분리균주중(分離菌株中) CHS-13 균주(菌株)의 생육도(生育度)가 가장 양호하였으며 초기 최적 pH는 4.4이었으며 최적온도(最適溫度)는 $30^{\circ}C$이었다. 3. CHS-3 균주(菌株)의 specific growth rate는 $0.23\;h^{-1}$, generation time 은 3.01h이었다. 4. CHS -13균주(菌株)의 기질소비율(基質消費率)은 81%이었다. 5. CHS-13 균주(菌株)의 형태학적(形態學的) 배양학적(培養學的) 특성(特性)을 조사(調査)한 결과(結果) Candida guilliermondii var. guilliermondii 로 동정(同定)되었다. 6. CHS-13 균주(菌株)를 당화액(糖化液)에 배양(培養)시켰을 때 Lowry-protein 함량은 $0.72\;mg/m{\ell}$ 이었으며 , yeast extract 첨가(添加)하여 배양시(培養時)는 yeast extract 농도(濃度)가 증가(增加)함에 따라 단백질(蛋白質) 함량(含量)도 증가(增加)하였다. 7. CHS-13 균주(菌株)의 RNA 함량(含量)은 $4.92{\times}10^{-2 }\;mg/m{\ell}$이었으며 yeast extract 농도(濃度)가 증가(增加)함에 따라 증가(增加)하다가 농도(濃度) 0.2%에서 최대함량(最大含量)을 나타내고 그후는 감소(減少)하였다.

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