Streptococcus lactis IFO 12007의 nisin 생산을 위한 발효조건을 검토하였다. Nisin 생성을 위한 포도당의 농도는 60g/ι이며 pH와 온도는 각각 6.5와 3$0^{\circ}C$이었다. 이 조건에서 최대 2,000IU/$m\ell$의 생산량을 보이며 이 때 specific glucose uptake rate: 0.59g/g/h, specific nisin productivity는 34924iu/g/h, growth yield는 0.24, 7시간 후 균체 생산량은 4.81g/ι이었다. 비성장속도는 온도와 pH에 의하여 영향을 많이 받으며 증식활성화 에너지는 1.35kca1/ mole이었다. 유가배양에 의하여 1420IU/$m\ell$의 nisin을 생산하며 연속배양은 0.38h$^{-1}$까지 가능하고 이때 nisin 농도는 740IU/m1, specific nisin productivity는 45000IU/g/h, true growth yield 는 0.144, maintenance energy는 207mg glucose/g-cell/h 이었다.
Objective: Pluripotent stem cell-derived lymphatic endothelial cells (LECs) show great promise in their therapeutic application in the field of regenerative medicine related to lymphatic vessels. We tested the approach of forced differentiation of mouse embryonal stem cells into LECs using biodegradable poly lactic-co-glycolic acid (PLGA) nanospheres in conjugation with growth factors (vascular endothelial growth factors [VEGF-A and VEGF-C]). Methods: We evaluated the practical use of heparin-conjugated PLGA nanoparticles (molecular weight ~15,000) in conjugation with VEGF-A/C, embryoid body (EB) formation, and LEC differentiation using immunofluorescence staining followed by quantification and quantitative real-time polymerase chain reaction analysis. Results: We showed that formation and differentiation of EB with VEGF-A/C-conjugated PLGA nanospheres, compared to direct supplementation of VEGF-A/C to the EB differentiation media, greatly improved yield of LYVE1(+) LECs. Our analyses revealed that the enhanced potential of LEC differentiation using VEGF-A/C-conjugated PLGA nanospheres was mediated by elevation of expression of the genes that are important for lymphatic vessel formation. Conclusion: Together, we not only established an improved protocol for LEC differentiation using PLGA nanospheres but also provided a platform technology for the mechanistic study of LEC development in mammals.
보리호위축병(BaYMV)에 의한 보리의 생육 피해 및 세포학적 변화를 조사하였다. 보리호위축병에 이병된 포장의 보리는 생육 및 수량 구성요소가 피해를 받은 것으로 조사되었다. 보리호위축병에 의해 간장은 건전주에 비해 25cm 작아져 36%의 간장 단축율을 보였으며, 이 줄기신장의 억제는 $m^2$당 수수와 수당립수 등을 감소시켰다. 이들 생육의 피해로 인해 이병포장에서의 수량은 건전포장에 비해 70%이상 감소된 것으로 조사되었다. BaYMV에 감염된 보리 잎에는 전형적인 Bymovirus의 pinwheel형의 세포내 봉입체의 형성이 확인되었다. 또한 BaYMV는 줄기 신장과 관계가 있는 줄기와 추수도, 그리고 마디조직의 세포 신장에 영향을 미치는 것으로 조사되었다. 특히, 줄기의 세포는 표피세포의 길이나 유관속 조직 크기와 같은 세포 생장에 큰 피해를 받은 것으로 조사되었다. 추수도 조직에서는 섬유조직과 cortex 세포의 크기에서 뚜렷한 차이를 보였으며, 마디 조직에서는 건전주의 조직 전체 크기가 이병주에 비해 1.5배 정도 큰 결과를 보였다. 이들 결과는 BaYMV의 감염은 세포의 신장이 억제에 영향을 미치고, 이는 보리의 줄기 신장과 생육을 억제하게 되어 결국 수량 감소를 일으키는 것으로 나타났다.
The gellan was produced by Pseudomonas elodea ATCC 31461 under aerobic condition. Gellan provides various functionalities such as gelling, suspending, stabilizing, emulsifying and binding properties in aqueous systems. In this study, the effect of glucose concentration and nitrogen sources concentration, bacto peptone and $NH_4NO_3$, on the cell growth and the production of gellan were evaluated. The maximum specific yield (g gellan/g cell) of 2.22 was obtained at 1.0% of glucose. Bacto peptone increased cell growth. And nitrogen limitation was essential for higher production of gellan. The highest cell and gellan production were abtained at 0.5 g/${\ell}$ of bacto peptone without $NH_4NO_3$.
Brevibacterium CH1의 회분배양 결과 최적의 초기 포도당 농도는 $20g/{\ell}$이었고, 균체의 최대 성장속도는 $0.21h^{-1}$이었다. pH 를 조절하여 줌으로써 균체농도와 효소의 비활성이 각각 20, 30 정도 증가하였다. 따라서 pH 조절은 균체농도 및 효소생성에 상당한 영향을 주는 것을 알 수 있었다. M3 배지를 연속적으로 공급하면서 유가식 회분배양 한 결과 88시간 배양 후 균체농도는 $68g/{\ell}$로 고농도 배양이 되었으며, 비활성은 6.1units/mg으로 유지되었다. 효소의 총활성은 배양시간에 따라 증가하여 80시간 배양 후 최대 414.8 units/$m{\ell}$ 이었으며, 회분배양에 비해 4.4배 증가하였다. 이 경우에 Yx/s(cell growth yield)는 0.68g cells/g glucose consumed이었다.
Fermentative $H_2$ production was studied using microbial consortia isolated from heat-treated ($90{\circ}C$, 20 min) sewage sludge. Important parameters investigated were carbon(C) and nitrogen(N)-sources, C/N ratio, phosphate concentration, pH and temperature during anaerobic cultivation in serum bottles. Starch, ribose, sucrose and glucose were good C-sources for the culture growth and $H_2$ production. Yeast extract was better N-source than $(NH_4)_2SO_4$ or peptone when individually added to the synthetic media, however the combination of above three N-sources exhibited the additional effect for cell growth and $H_2$ evolution. Addition of 100 mM phosphate as a buffering agent prevented the rapid pH drop during the cultivation. The optimum initial pH for the cell growth was at 7.0, whereas $H_2$ production was observed at pH 5.5. Optimum temperature for the cell growth and $H_2$ production was $37{\circ}C$. Initial C/N ratio of 1.22 in the media using glucose and yeast extract as the C- and N-sources, respectively, showed the $H_2$ yield 1.0 mol $H_2$/mol glucose.
The objective of this study was to examine the effect of compensatory growth nutritional regimen on mammary gland growth and lactation. One hundred twenty-two Sprague Dawley female rats (35 days of age) were randomly assigned to either a control or a stair-step compensatory nutrition (SSCN) feeding regimen or an alternating 2-2-3-3-week schedule beginning with 40% energy restriction for 2 weeks followed by re-alimentation (control diet) for 2 weeks. Pup weight gain and milk yield were improved 8% and 8 to 15%, respectively, by the SSCN regimen. The gene expression of $\beta$-casein was 2.3-fold greater in the SSCN group than in the control group during early lactation, but they were greater at all stages of the second lactation. The gene expression of insulin-like growth factor-I was 40% lower in the SSCN group than in the control group during early lactation of the second lactation, but during late lactation it was 80% greater than in the control group. The concentration of serum corticosterone tended to be higher in the SSCN group during the late stage of the first lactation. These results suggest that the stair-step compensatory nutrition regimen improves lactation performance and persistency by modulation of cell differentiation and apoptotic cell death.
The effect of initial cell concentration on the characteristics of ethanol fermentation was investigated in the batch fermentation of Saccharomyces cerevisiae ATCC 24858. The characteristics were investigated in the range of 60 to 230 g/l of the initial sugar concentrations and 0.5 to 85 g/l of the initial cell concentrations. When the initial cell concentrations were 27 g/l for 60 g/l of the initial sugar and 85 g/l for 230 g/l, the fermentation time required for the complete consumption of the initial sugar was one hour, respectively. The ethanol productivity increased with the initial cell concentration so that, in the case of 100 g/l of initial sugar, the productivity rose up to 55 g/l/hr at 55 g/l of the initial cell concentration. The specific growth rate decreased according to the increase in the initial biomass concentration and finally became zero at around 25 g/l of the cell concentration regardless of the initial sugar concentration. The specific ethanol production rate was constant as 1.02 g/l/hr up to 150 g/l of the initial sugar. However, the rates decreased sharply with the augmentation of concentration of the initial sugar above 160 g/l. The overall ethanol yield represented a constant value, 0.475 g/g irrespective of the initial cell and sugar concentrations. The overall biomass yietd showed a trend to diminish in values with the biomass and ultimately to reach zero more than 25 g/l of the initial cell concentration.
Ruminococcus albus와 Ruminococcus flavefaciens 두 균주를 사용하여 기질 cellulose로부터 균체량과 생성물 형성에 대해서 available electron balance를 적응한 에너지 효율이 검토되었다. 실험 결과로부터 진정수율(true growth yield) 값인 η$_{max}$, η$^{max}_{th}$ 두 값과 유지 계수값인 m$_{e}$ 값이 이론적 접근으로부터 얻어진 값들과 비교 검토되어졌다. 실험치는 $Y^{max}_{ATP}$=10.5g cells/mole ATP 값을 적용한 이론치와 비슷하므로 Ruminococcus albus, Ruminococcus flavefaciens의 $Y^{max}_{ATP}$ 값은 10.5와 비슷한 값을 갖는 것으로 사료되어진다.
목질계 자원에 다량으로 함유되어 있는 xylose를 이용하기 위하여 xylose의 이성체인xylulose를 이용한 에탄올 발효를 실시하였다. Xylulose로부터 에탄올 생산의 최적조건을 찾기위해 xylulose의 농도, 발효 온도등을 변화시켜가면서 발효양상을 고찰하였다. 비성장속도는 xylulose농도 5g/l에서 최대값인 0.087g/l를 보여 주었으며, 에탄올 생성수율은 xylulose농도에 비례하여 증가하여 xylulose농도 16g/l에서는 최대이용율의 90%에 해당하는 0.49g EtOH/g xylulose를 얻었다. 발효온도의 영향에서는 에탄올 생성수율은 35에서 0.47 EtOH/g xylulose로 최대였고 비성장속도로 $35^{\circ}C$에서 최대값인 $0.087 1/hr^{-1}$을 보여주었다. 포도당과 xylulose를 공통기질로 사용하였을 경우, xylulose에 의한 성장속도가 증가하였다. 이는 먼저 자화된 포도당의 중간 대사산물이 xylulose의 대사작용을 촉진한 것이라 여겨진다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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