• 제목/요약/키워드: cell wall biopolymer

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Mutanase Induction in Trichoderma harzianum by Cell Wall of Laetiporus sulphureus and its Application for Mutan Removal from Oral Biofilms

  • Wiater, Adrian;Szczodrak, Janusz;Pleszczynska, Malgorzata
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제18권7호
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    • pp.1335-1341
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    • 2008
  • The cell wall material from fruiting bodies of Laetporus sulphureus has been suggested as a new alternative to mutan for the mutanase induction in Trichoderma harzianum. Structural analyses revealed that the cell wall fraction from this polypore fungus contained 56.3% of (1$\rightarrow$3)-linked $\alpha$-glucans. When the strain T. harzianum F-340 was grown on a cell wall preparation from L. sulphureus, the maximal enzyme productivity obtained after 3 days of cultivation was 0.71 U/ml. This yield was about 1.8-fold higher than that achieved on mutan, known so far as the best, but expensive and inaccessible, inducer of mutanase production. Cell-wall-induced mutanase showed a high hydrolytic potential in reaction with a dextranase-pretreated mutan, where maximal degrees of saccharification and solubilization of this biopolymer (80% and 100%, respectively) were reached in 3 h at 45$^{\circ}C$. The mutanase preparation was also effective in degradation of streptococcal mutan and its removal from oral biofilms, especially in a mixture with dextranase.

Biopolymer 생산성 Bacillus속 균주의 원형질체 형성과 재생 (Protoplast Formation and Regeneration of Bacillus strains producing biopolymer)

  • 임무현;김성호
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제42권1호
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    • pp.20-28
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    • 1999
  • Biopolymer를 생산하는 Bacillus속의 균주개량의 목적으로 biopolymer를 생산하는 균주인 Bacillus subtilis K-1과 유당 이용능이 있는 Bacillus coagulans의 원형질체 형성과 재생에 관하여 조사하였다. 영양요구성과 항생제 내성의 marker가 부여된 두 변이주의 원형질체 형성조건에서 Bacillus subtilis mutant SM-2의 경우, 대수기 중기에 penicillin G(1.0 unit/ml)를 첨가한 다음 1.5시간 반응 후 삼투압 안정제로서 0.4 M sucrose와 $25\;{\mu}g/ml$의 lysozyme이 함유된 lysis fluid(LF, pH 7.0)내에서 $37^{\circ}$, 40분간 반응시켰을 때, 원형질체 형성율은 99.6%, 세포벽 재생율 2.4%였다. Bacillus coagulans mutant CM-12의 경우 대수기 중기에 penicillin G 0.3 unit/ml와 glycine 0.5%를 혼합첨가하고 1시간 반응시킨 후 삼투압 안정제로서 0.6 M lactose와 $300\;{\mu}g/ml$의 lysozyme이 함유된 LF(pH 7.0)내에서 $37^{\circ}$, 30분간 재생시켰을 때, 원형질체 형성율 90.8%, 세포벽 재생율 2.2%였다. 세포벽 재생효율을 높이기 위한 재생배지는 trypticase soy broth(TSB)에 0.4 M sucrose, 0.7% casamino acd, 1% PVP, 25 mM $CaCI_2$, 25 mM $MgCI_2$, 1.5% agar가 함유된 배지에 0.4% soft agar로서 중층 했을 때 Bacillus subtilis SM-2의 재생율은 5.1%, Bacillus coagulans CM-12의 재생율은 10.3%로 $2{\sim}4$배 가량 향상 되었다.

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담배산업유래 바이오매스의 화학성분 및 열분해 특성 평가 (Characterization of Chemical Composition and Thermal Behavior of Biomass Originated from Tobacco Industry)

  • 성용주;서영범
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제36권6호
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    • pp.138-146
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    • 2008
  • 본 연구에서는 잎담배처리공정 및 궐련제조공정에서 분리되어 배출되는 바이오매스 중에서 가장 많은 양을 차지하는 황색종 주맥 바이오매스의 화학성분, 세포벽 물질 조성 및 비등온 조건에서의 열분해 특성에 대해 분석평가 하였다. 주맥 바이오매스에는 전건시료 기준으로 조회분이 19.1%, 전당성분은 20.7%로 다량 함유되어 있었고, 무기원소 중에는 칼륨이 3.8%, 개별당 중에는 fructose 함량이 6.2%로 가장 많은 것으로 분석되었다. 세포벽 성분 중 리그닌 함량은 3%로 낮았지만 펙틴의 함량은 7%로 높았으며, 홀로셀룰로오스는 전체의 13% 정도를 차지하였고, 이중 $\alpha$-셀룰로오스의 함량은 약 60%, 나머지는 $\beta$$\gamma$-셀룰로오스로 나타났다. 공기기체 조건과 질소기체 조건에서 황색종 주맥의 열분해 특성은 서로 다르게 나타났는데, 특히 산소가 존재하는 공기기체 조건에서는 $473^{\circ}C$$581^{\circ}C$ 온도에서 질소기체 조건에서는 나타나지 않는 열감량 피크들이 DTG 곡선에서 나타났으며, 이 중 $581^{\circ}C$ 온도에서의 피크는 열수추출하여 용해성분을 제거한 주맥의 열분해 시에는 발생하지 않았다. 분리된 용해성 성분을 냉동건조 시킨 후 열감량 분석을 실시한 결과 이 피크가 용해성 성분에서 기인된 것임을 확인할 수 있었다. 주맥 바이오매스의 헤미셀룰로오스와 셀룰로오스 열분해 특성차이는 질소기체 조건에서 더욱 확실하게 구별되어 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

Density Gradient를 이용한 식품소재를 커들란의 분리공정개발 (Development of Curdlan Separation Process with Density Gradient Centrfugation)

  • 김봉영;이중헌
    • KSBB Journal
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    • 제16권5호
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    • pp.523-525
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    • 2001
  • 커들란은 용액의 pH 7.0에서 salt 상태로 존재하기 때문에 커들란만이 액상에 녹아 있는 경우에는 분리공정은 원심분리를 함으로써 분리가 가능하다. 그러나, 세포외 다당류로 생산된 커들란읜 세포, 염 의 무기물이 섞여 있기 때문에 이러한 물질을 제거하는 것이 커들란 분리의 중요한 변수가 되었다. 커들란의 생산을 위한 분리에 관한 보고는 원심분리 방법을 이용한 것으로 알려져 있음 세포 및 불순물 등을 제거하여 순수한 커들란을 분리하기 위해 pH swing separation (pH가 높은 경우 커들란이 용액에 녹는 성질을 이용)을 이용하였으나 원심분리를 수 차례 반복해야 되기 때문에 소요되는 동력이 많이 필요하여 에너지 절감형 및 오염절감형의 새로운 공정의 개발이 필요하게 되었다. 온 연구에서는 pH swing separation 에서 동력비가 많은 드는 단점을 감소시키기위하여 커들란의 물리 화학적인 특성을 고려한 분리공정을 개발하였다. 향후 공정 개선을 위한 지속적인 연구가 필요하며 완성시 경제적이 공정을 개발하는 것이 가능할 것이다.

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백서 두개골 결손부에서 키토산의 골조직 재생 유도 효과 (The Bone Regenerative Effects of Chitosan on the Calvarial Critical Size Defectin Sprague Dawley Rats)

  • 정의원;서종진;최성호;조규성;채중규;김종관
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제30권4호
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    • pp.851-870
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    • 2000
  • The major goals of periodontal therapy is the functional regeneration of periodontal supporting structures already destructed by periodontal disease as well as the reduction of signs and symptoms of progressive periodontal disease. There have been many efforts to develop materials and therapeutic methods to promote periodontal wound healing. There have been increasing interest on the chitosan made by chitin. Chitin is second only to cellulose as the most abundant natural biopolymer. It is a structural component of the exoskeleton of invertebrates(e.g., shrimp, crabs, lobsters), of the cell wall of fungi, and of the cuticle of insects. Chitosan is a derivative of chitin made by deacetylation of side chains. Many experiments using chitosan in various animal models have proven its beneficial effects. The aim of this study is to evaluate the osteogenesis of chitosan on the calvarial critical size defect in Sprague Dawley rats. An 8 mm surgical defect was produced with a trephine bur in the area of the midsagittal suture. The rats were divided into two groups: Untreated control group versus experimental group with 50mg of soluble chitosan gel. The animals were sacrificed at 2, 4 and 8 weeks after surgical procedure. The specimens were examined by histologic, histomorphometric and radiodensitometric analyses. The results are as follows: 1. The length of newly formed bone in the defects was $102.91{\pm}25.46{\mu}m$, $219.46{\pm}97.81{\mu}m$ at the 2 weeks, $130.95{\pm}39.24{\mu}m$, $212.39{\pm}89.22{\mu}m$ at the 4 weeks, $181.53{\pm}76.35{\mu}m$ and $257.12{\pm}51.22{\mu}m$ at the 8 weeks in the control group and experimental group respectively. At all periods, the means of experimental group was greater than those of control group. But, there was no statistically significant difference between the two groups. 2. The area of newly formed bone in the defects was $2962.06{\pm}1284.48{\mu}m^2$, $5194.88{\pm}1247.88{\mu}m^2$ at the 2 weeks, $5103.25{\pm}1375.88{\mu}m^2$, $7751.43{\pm}2228.20{\mu}m^2$ at the 4 weeks and $8046.20{\pm}818.99{\mu}m^2$, $15578.57{\pm}5606.55{\mu}m^2$ at the 8 weeks in the control group and experimental group respectively. At all periods, the means of experimental group was greater than those of control group. The experimental group showed statistically significant difference to the control group at the 2 and 8 weeks. 3. The density of newly formed bone in the defects was $14.26{\pm}6.33%$, $27.91{\pm}6.65%$ at the 2 weeks, $20.06{\pm}9.07%$, $27.86{\pm}8.20%$ at the 4 weeks and $22.99{\pm}3.76%$, $32.17{\pm}6.38%$ at the 8 weeks in the control group and experimental group respectively. At all periods, the means of experimental group was greater than those of control group. The experimental group showed statistically significant difference to the control group at the 2 and 8 weeks. These results suggest that the use of chitosan on the calvarial defects in rats has significant effect on the regeneration of bone tissue in itself

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