• Journal of Plant Biotechnology
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• 제31권3호
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• pp.249-253
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• 2004

생물반응기의 형태에 따른 인삼부정근의 생장과 ginsen-side의 생산능력에 대하여 조사한 결과, 원형의 상부와 하부에 5 cm의 bubble column을 가진 bulb type bubble bioreactor (BU)에서 건물중은 41.92 g으로 가장 많이 증가하였으며, cylindric tube bioreactor (CT)에서 건물중이 38.55g으로 가장 낮게 나타났다. 이들 두 생물반응기의 초기 kLa 값은 BU 생물반응기에서 6.98 h$^{-1}$로 가장 높게 측정되었고, 반대로 bubble column이 없는 CT 생물반응기에서 5.25 h$^{-1}$으로 가장 낮게 측정되었다. 그러나 이와 같은 초기 kLa값의 차이는 부정근내의 이차대사산물인 ginsenoside의 함량에는 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 또한 BU 생물반응기에서 bubble column의 길이를 기존의 5 cm에서 10 cm로 연장시켰을 때, 초기 kLa값이 6.52 h$^{-1}$에서 7.80 h$^{-1}$로 증가하면서 인삼부정근의 생장을 42.13 g에서 50.30 g으로 약 16% 증가시킨 것으로 나타났다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제5권3호
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• pp.172-176
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• 1995

Citrate is mainly produced from fungi and oxygen transfer has been known as one of the important factors in citric acid production. A bubble column bioreactor was used for citrate production after pellet was initially made using a stirred bioreactor for the inoculation. The relationship between the pellet size of Aspergillus niger and the oxygen transfer was elucidated by considering morphological characteristics of the pellet. The pellet size was determined by adjusting the impeller speed in the stirred bioreactor and the optimum diameter of the pellet was observed to be 2.2 mm under the experimental conditions. Pellet was maintained quite stable in the bubble column bioreactor and production of citric acid was significantly improved by maintaining optimal pellet conditions in the bubble column bioreactor.

• 생명과학회지
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• 제12권5호
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• pp.577-583
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• 2002

$\beta$-glucuronidase 유전자를 형질전환한 담배에서 여러 조직중에서 가장 activity가 높은 줄기에서 현탁세포를 유도하여 생장 및 발현 양상을 조사하였다. Flask culture와 2.5 L bubble column culture시 세포의 성장에는 큰 차이가 없었지만 $\beta$-glucuronidase의 발현은 bubble column culture시 약 2850 U/mg으로 95배 향상되는 결과를 나타내었다. 하지만 두 경우 모두 $\beta$-glucuronidase의 생산량이 증가와 감소를 반복하는 양상을 나타내었다. 이것은 외래 단백질의 생산과 파괴가 반복적으로 일어나는 것으로 추정이 된다. 또한 bubble column culture의 생산성을 향상시키기 위해 중요한 영양분인 sucrose을 30 g/L로 두 번 첨가한 경우, 다른 영양분의 고갈로 인하여 세포의 최종 생산량은 향상되지가 않았고 $\beta$-glucuronidase는 안정적으로 생산되었지만 최종 생산량은 향상되지가 않았다. 하지만 세포의 크기가 감소하여 배양기 운전이 쉬워지는 장점이 있었고 이것은 세포의 고농도 배양을 통한 재조합 단백질 생산성을 향상시키는 유리하게 작용할 것이다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제5권1호
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• pp.41-47
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• 1995

Biodegradation of toluene in liquid effluent stream was carried out using biofilms of Pseudomonas putida formed on celite particles in the bubble column bioreactor. Silicon rubber tubing was installed at the bottom of the bioreactor and liquid toluene was circulated within the tubing. Toluene diffused out of the tube wall and was transferred into the culture broth where degradation by biofilms occurred. The operating variables affecting the formation of biofihns on celite particles were investigated in the bubble column bioreactor, and it was found that formation of bifilm is favored by high dilution rate and supply rate of carbon source which stimulate the growth of initially attached cells. Continuous biodegradation of toluene using biofilms was stablely conducted in the bioreactor for more than one month without any significant fluctuation, showing a removal efficiency higher than 95% at the toluene transfer rate of 1.2 g/L/h.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 추계학술발표대회 및 bio-venture fair
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• pp.73-76
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• 2000

A novel, continuous bioreactor system combining a bubble column (absorption section) and a two-phase bioreactor (degradation section) has been designed to treat a gas stream containing benzene. The bubble column contained hexadecane as an absorbent for benzene, and was systemically chosen considering physical, biological, environmental, operational and economic factors. This solvent has infinite solubility for benzene and very low volatility. After absorbing benzene in the bubble column, the hexadecane served as the organic phase of the two-phase partitioning bioreactor, transferring benzene into the aqueous phase where it was degraded by Alcaligenes xylosoxidans Y234. The hexadecane was then continuously recirculated back to the absorber section for the removal of additional benzene. All mass transfer and biodegradation characteristics in this system were investigated prior to operation of the integrated unit, and these included: the mass transfer rate of benzene in the absorption column, the mass transfer rate of benzene from the organic phase into the aqueous phase in the two-phase bioreactor, the stripping rate of benzene out of the two-phase bioreactor, etc. All of these parameters were incorporated into model equations, which were used to investigate the effects of operating conditions on the performance of the system. Several experiments were conducted to show the feasibility of this system. This process is believed to be very practical for the treatment of high concentrations of gaseous pollutants.

• KSBB Journal
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• 제14권4호
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• pp.440-444
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• 1999

S. clavulirerus ATCC 27064 균주는 약 200 mg/L의 clavulanic acid를 생산하였지만, 이 균주를 NTG에 의해 돌연변이 시킴으로써 얻어진 S. clavuligerus KK를 같은 배양조건에서 약 5배 많은 1150 mg/L의 clavulanic acid를 생산하였다. 무기염이 첨가되지 않은 clavulanic acid의 기본 생산 배지에서는 clavulanic acid의 생산량은 1150 mg/L였으나 다양한 무기염 중에서 MgSO$_4$가 첨가된 배지에서는 약 2000 mg/L나 생산되었다. 따라서 기본 배지조성인 1%(v/v) glycerol, 1.5%(w/v) soybean flour, 0.1%(w/v) $KH_2PO_4$, 0.2%(v/v) soybean oil에 0.4%(w/v) MgSO$_4$를 첨가함으로써 clavulanic acid의 생산을 높일 수 있었다.Airlift 와 bubble column 및 교반식 생물반응기에서 회분식 배양을 했을 경우 clavulanic acid의 생산은 airlift 생물 반응기에서는 1100 ng/L, bubble column 생물 반응기에서는 1450 mg/L, 교반식 생물 반응기에서는 1500 mg/L가 생산되어, 교반식 반응기가 적절하다고 생각되며 이는 배양액이 시간이 지날수록 점도가 높아지기 때문에 임펠러에 의한 교반 효과가 있는 교반식 반응기에서 물질전달이 가장 용이하기 때문인 것으로 보인다. 특히 교반식 생물 반응기에서 용존산소농도에 따라 교반속도를 조절하여 회분식 배양을 했을 경우가 수율이 0.18, 생산성은 250mg/Lㆍday로 가장 우수하게 나타났다.

• 한국약용작물학회지
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• 제12권5호
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• pp.378-383
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• 2004

Scopolamine and hyoscyamine are important anticholinergic compounds. To increase the productivity, we have selected various elicitors and developed culture system using a bubble column bioreactor (BCB). As the same manner of elicitation in flask cultures, the elicitors were introduced into BCB cultures and the productivity was investigated. Except the bacterial elicitor of Staphyllococcus aureus, the elicitors inhibited hyoscyamine production. In scopolamine production, the elicitors revealed different responses from the results obtained in flask cultures. The elicitors of KCl and Candida albicans less increased the production than flask cultures. However, methyl jasmonate and S. aureus showed stronger positive effects on tropane alkaloid production. In particular, S. aureus was the most effective elicitor on scopolamine production and the elicitor resulted in the highly increased production, approximately 10 times higher than the control culture.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제22권3호
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• pp.304-308
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• 1994

A suitable culture method and bioreactor type for itaconic acid production were chosen by comparing the maximal concentration of itaconic acid produced in various systems. In batch culture, the maximal concentration of itaconic acid produced in a bubble column reactor was about 5% greater than that produced in stirred-tank or external-loop airlift reactor. These results were thought to be due to lower shear force and higher mass transfer efficiency in a bubble column reactor in comparison with other reactors. Moreover, the fed-batch mode in a bubble column was found to be a suitable one, producing about 25% higher concentration of itaconic acid compared to batch mode.

• KSBB Journal
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• 제17권2호
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• pp.142-147
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• 2002

기포탑 회분식 xanthan 발효에서 xanthan 생성속도와 분자량에 영향을 미치는 산소전달제한을 피하기 위하여 과산화수소수를 산소공금 보조수단으로 사용하였다. 과산화수소수 주 입은 xanthin 생성을 가역적으로 저해하였다. 반면이 직경 8 mm 유리구슬 유동화 입자는 기-액 산소전달속도를 증가시켜서 기-액-고 삼상유동충 생물반응기에서의 xanthan 발효는 기포탑 발효에 비하여 높은 단위균체량 당 xanthan 생성속도 및 점도수윤 그리고 반응기 공간-시간 수윤(space-time yield)을 보였다.

• 한국균학회지
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• 제31권2호
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• pp.89-93
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• 2003

송이균사의 대량배양에 적합한 공기부양식 생물반응기 형태를 찾고자 풍선형 및 칼럼형의 공기부양식 생물반응기와 external-loop형의 기포통기식 생물반응기에서 송이균사체를 심부배양하여, 반응기 형태별 송이균사체의 생장특성을 비교하였고, 반응기 형태가 세포에 주는 스트레스 정도를 비교하기 위하여 배양기 형태별 균사체의 에르고스테롤의 함량 변화를 비교하였다. 반응기 형태별 송이 균사체의 생산량은 풍선형 생물반응기에서 평균 12g, external-loop형의 기포통기식 생물반응기에서 평균 11.4g, 칼럼형 생물반응기는 평균 9.5g을 생산하여, 풍선형 생물반응기가 가장 우수하였다. 생장기간도 풍선형 생물반응기에서 균사 접종 후 16일 이후부터 정체기에 이르는 것으로 20일 이후에 나타난 칼럼형 및 기포통기형 생물반응기 보다 빠르게 생장하는 것으로 나타났다. 균사체의 생장시기별 에르고스테롤의 함량은 풍선형 공기부양식 생물반응기에서 가장 높이 나타났으며 이어서 칼럼형, 기포통기식 순으로 나타나, 송이 균사체 배양시 반응기 형태에 의한 물리적 스트레스는 풍선형 공기부양식 생물반응기가 가장 적게 받는 것으로 추정되었다. 송이 균사체 배양에 가장 적합한 공기부양식 생물반응기의 형태는 풍선형인 것으로 추정 할 수 있었다. 그러나 칼럼형 및 풍선형 공기부양식 생물반응기는 스파자 부근에서 균사체가 침적, 착생하여 점차 크게 뭉쳐 성장하면서 공기공급을 차단하는 현상이 있었으나 external-loop형의 기포통기식 생물반응기에서는 유체의 순환으로 이러한 현상은 적게 나타나 대용량의 송이 균사체 배양에 적합한 반응기 형태로는 배양기의 상부가 풍선형 반응기의 형태를 유지하고, 스파자가 위치한 하부는 external-loop형의 기포통기식 생물반응기의 유체 순환식 형태를 유지하도록하는 혼합형의 형태가 좋을 것으로 추정되었다.