• 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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• 한국펄프종이공학회 2011년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.81-91
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• 2011

Current fuel ethanol research and development deals with process engineering trends for improving biotechnological production of ethanol. Recently, a large amount of studies regarding the utilization of lignocellulosic biomass as a good feedstock for producing fuel ethanol is being carried out worldwide. The plant biomass is mainly composed of cellulose, hemicellulose and lignin. The main challenge in the conversion of biomass into ethanol is the complex, rigid and harsh structures which require efficient process and cost effective to break down. The isolation of microorganisms is one of the means for obtaining enzymes with properties suitable for industrial applications. For these reasons, crude cultures containing cellulosic biomass degrading microorganisms were isolated from rice field soil, cow farm soil and rotten rice straw from cow farm. Carboxymethyl cellulose (CMC), xylan and Avicel (microcrystalline cellulose) degradation zone of clearance on agar platefrom rice field soil resulted approximately at 25 mm, 24 mm and 22 mm respectively. As for cow farm soil, CMC, xylan and Avicel degradation clearancezone on agar plate resulted around at 24mm, 23mm and 21 mm respectively. Rotten rice straw from cow farm also resulted for CMC, xylan and Avicel degradation zone almost at 24 mm, 23 mm and 22 mm respectively. The objective of this study is to isolatebiomass degrading microbial strains having good efficiency in cellulose hydrolysis and observed the effects of different substrates (CMC, xylan and Avicel) on the production of cellulase enzymes (endo-glucanase, exo-glucanase, cellobiase, xylanase and avicelase) for producing low cost biofuel from cellulosic materials.

• 미생물학회지
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• 제26권3호
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• pp.223-229
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• 1988

토양에서 분리 동정한 Bacillus subtilis K-4-3를 $\beta$-glucanase생산을 위하여 발효조를 사용한 결과 flask내 배양보다 배양 시간을 단축하였고 높은 역가의 조효소액을 얻을 수 있었다. 배양여액으로부터 균체의 $\beta$-glucanase는 색소에 접합된 변형기질을 이용하여 ammonium sulfate, fractionation Sephadex G-100 gel filtration, DEAE-Sphacel ion exchange chromotography의 순으로 정제하였으며, 정제효소는 15배로 정제되어 비활성이 25.7 unit/mg이였으며, 수율은 4.2%이였다. 본 효소의 일반적 특성을 검토한 결과 정제효소는 $50^{\circ}C$에서 최적반응을 나타내었고 그 활성은 $50^{\circ}C$에서 30분간 열처리에도 안정하였다. 효소의 최적 pH는 7.0 부근이었고 금속이온의 영향으로는 $Fe^{3+}$에 의해 강하게 저해받았고 $Li^{+1}$에 의해 약간 활성화 되였다. 분자량은 SDS 전기영동에 의해 17,000.으로 추정되었으며 monomer였다. 또한 본 효소에 의한 분해산불을 TLC로 관찰한 결과 2탄당, 3탄당 빛 4탄당으로 추정되는 분해산물을 얻을 수 았었으나 최종산물인 glucose는 얻을 수 없었다.

• Animal Bioscience
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• 제37권4호
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• pp.655-667
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• 2024

Objective: This study aimed to assess the impact of a hydroethanolic extract of walnut green husks (WGH) on rumen fermentation and the diversity of bacteria, methanogenic archaea, and fungi in sheep fed a high-concentrate diet. Methods: Five healthy small-tailed Han ewes with permanent rumen fistula were selected and housed in individual pens. This study adopted a self-controlled and crossover design with a control period and an experimental period. During the control period, the animals were fed a basal diet (with a ratio of concentrate to roughage of 65:35), while during the treatment period, the animals were fed the basal diet supplemented with 0.5% hydroethanolic extract of WGH. Fermentation parameters, digestive enzyme activities, and microbial diversity in rumen fluid were analyzed. Results: Supplementation of hydroethanolic extract of WGH had no significant effect on feed intake, concentrations of total volatile fatty acids, isovalerate, ammonia nitrogen, and microbial protein (p>0.05). However, the ruminal pH, concentrations of acetate, butyrate and isobutyrate, the ratio of acetate to propionate, protozoa count, and the activities of filter paper cellulase and cellobiase were significantly increased (p<0.05), while concentrations of propionate and valerate were significantly decreased (p<0.05). Moreover, 16S rRNA gene sequencing revealed that the relative abundance of rumen bacteria Christensenellaceae R7 group, Saccharofermentans, and Ruminococcaceae NK4A214 group were significantly increased, while Ruminococcus gauvreauii group, Prevotella 7 were significantly decreased (p<0.05). The relative abundance of the fungus Pseudomonas significantly increased, while Basidiomycota, Fusarium, and Alternaria significantly decreased (p<0.05). However, there was no significant change in the community structure of methanogenic archaea. Conclusion: Supplementation of hydroethanolic extract of WGH to a high-concentrate diet improved the ruminal fermentation, altered the structure of ruminal bacterial and fungal communities, and exhibited beneficial effects in alleviating subacute rumen acidosis of sheep.

• 식물병연구
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• 제18권3호
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• pp.186-193
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• 2012

생물전환은 친환경적이며 생물이용성을 증가시킬 수 있는 효과적인 방법이다. 백하수오 추출물을 이용해 보리 흰가루병에 대한 항균활성을 증진시키기 위하여 본 연구자들은 ${\beta}$-glucosidase를 이용하여 wilfoside C1G의 생물전환을 수행하였다. Wilfoside C1G와 cynauricuoside A(K1G)가 포함된 G 시료로부터 glucopyranosyl moiety를 분해하기 위하여 ${\beta}$-glucosidase를 처리하였다. 효소반응을 통해 wilfoside C1G와 K1G는 각각 wilfoside C1N과 wilfoside K1N으로 완전히 전환되었다. G 시료를 이용한 생물전환의 최적 조건은 에탄올 10%, 1,555 ${\mu}U$ ${\beta}$-glucosidase/ml, pH 5 및 $45^{\circ}C$로 결정되었다. 최적조건을 통해 생물전환을 실시한 후 흰가루병에 대한 방제효과를 조사한 결과, ${\beta}$-glucosidase에 의해 생물전환된 G 시료는 ${\beta}$-glucosidase가 처리되지 않은 G 시료보다 보리 흰가루병에 대해 우수한 방제효과를 나타냈다. 따라서 ${\beta}$-glucosidase를 이용한 생물전환은 흰가루병 방제 효과가 있는 백하수오 추출물의 항균활성을 증가시키는데 유용한 기술로 적용이 가능할 것으로 추정된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제23권8호
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• pp.1022-1027
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• 2010

Effects of increasing dietary rice straw on chewing activity, ruminal fermentation, and fibrolytic enzyme activity in growing goats were investigated in a $4{\times}4$ Latin Square experiment. The goats were offered four diets with an increasing proportion of rice straw (i.e. 0.05, 0.10, 0.15 and 0.20, respectively, on dry matter basis). Increasing level of rice straw increased ($P_{linear\;effect}$ <0.05) the time spent on eating, ruminating, and chewing. The ruminal pH and acetate: propionate ratio were increased ($P_{linear\;effect}$ <0.05), while the $NH_3$-N concentration was decreased ($P_{linear\;effect}$ <0.01). Increasing level of rice straw in the diet increased ($P_{linear\;effect}{\leq}0.01$) molar proportion of acetate and isovalerate, and decreased ($P_{linear\;effect}$ <0.01) molar proportion of propionate. The CMCase, xylanase and cellobiase activities in the rumen were decreased ($P_{linear\;effect}$ <0.05) with increasing level of dietary rice straw, whereas the avicelase activity was increased ($P_{linear\;effect}$ <0.01). In summary, increased level of rice straw elevated the dietary neutral detergent fibre (NDF) content in the diet and had a great impact on chewing activity and ruminal fermentation.

• 한국식품과학회지
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• 제3권3호
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• pp.178-184
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• 1971

20왓트 백열등(白熱燈), 20왓트 형광등(螢光燈), 및 20왓트 살균등광선(殺菌燈光線)과 직사일사광선(直射日射光線)을 정제된 식용대두유(食用大豆油)에 147일간 조사(照射)하여, 각조사시료(各照射試料)의 산화속도(酸化速度)를 그 과산화가(過酸化價)측정을 통해서 조사하였다. 각광선(各光線)의 광원(光源)과 시료(試料)사이의 거리는 1m였으며, 그 조사시간(照射時間)은 직사일사광선조사시료(直射日射光線照射試料)의 조사시간(照射時間)과 일치시켰다. 일부 시료(試料)는 전실험기간을 통해서 암실(暗室)에 두어 실험대조용(實驗對照用)으로 사용하였다. 한편, 전실험기간을 통해서 매일 각광선조사시료(各光線照射試料)의 온도(溫度)를 측정하여 온도차(溫度差)에 의한 영향도 조사하였다. 각시료(各試料)의 유도기간(誘導期間)을 그 시료(試料)의 과산화가(過酸化價)가 15가 되는데 소요되는 시간으로 정하여 각조사시료(各照射試料)의 유도기간(誘導期間)을 추정(推定)하였다. 실험대조시료(實驗對照試料), 백열등(白熱燈), 형광등(螢光燈), 살균등(殺菌燈) 및 직사일사광선조사시료(直射日射光線照射試料)들의 유도기간(誘導期間)은 각각 198, 166, 119, 52 및 6일 이었다. 일사광선(日射光線)은 조사광선(照射光線)중 가장 강한 산화촉진작용(酸化促進作用)을 보여주었다. 한편 백열등광선(白熱燈光線)은 가장 약한 촉진작용(促進作用)을 보여주었으나 그 산화촉진작용(酸化促進作用)은 뚜렷하였다. 전실험기간을 통해서 각시료(各試料)간의 온도차(溫度差)는 근소하였으므로 조사광선(照射光線)의 가열효과(加熱效果)에 의한 영향은 별로 문제가 되지 않는 듯 하다.다. 6. 얻어진 최적조건에서 2일간 배양시켜 Light Gas Oil에 대한 균체수율 16.1%를 얻었으며 건조세포의 단백질함량은 48.4%였다.(個月間) 숙성(熟成)시킨 것에 비(比)하면 일반성분(一般成分) 용출량(溶出量)은 비슷하지만 식미(食味)는 약간 떨어지나 상법(常法)으로 1개월(個月) 숙성(熟成)시킨것에 비(比)하면 매우 우량한 편이었다. 4) 각처리구중(各處理區中) 일반성분(一般成分) 용출량(溶出量)과 식미(食味)를 종합(綜合)해 볼때 국법(麴法)으로서 Asp. sojae enzyme 처리구(處理區)가 속양(速釀)간장 제조법(製造法)으로서 가장 우량하였다. fraction II-b 및 fraction III라고 명명하였다. 10. 이들 4개의 fraction은 전기 영동, 초원심상 및 자외선흡수 등으로 보아서 단일의 단백질로 생각되었다. 11. Fraction I은 Avicelase활성이 강하고, fraction II-a는 cellobiase 활성이 강하였다. 그리고 fraction II는 CMCase 활성이 강하였으며, fraction III는 CMC 점도감소 활성이 강하였다. 12. 섬유소질을 각 fraction으로 가수분해한 최종산물은 cellobiose 및 glucose였다. 그리고 fraction I과 fraction II-a는 Avicel을 협동적으로 분해하였다. 13. Fraction I의 최적 pH 5.5, fraction II-a는 pH 5.0, fraction II-b는 pH 4.0, fractionIII는 pH $4.0{\sim}4.5$이며, 각 fraction의 pH 안정성은

• Applied Biological Chemistry
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• 제14권1호
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• pp.59-97
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• 1971

Myriococcum albomycesf가 생산하는 섬유소 분해효소군에 관한 연구로서 호소생산배지 및 조효소의 성질을 규명하고 몇 가지 효소군으로 정제한바 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 밀기울 고채해양의 각 효소 활성은 쌀겨고체배양 및 탈지대두박고체배양의 그것보다 강하였다. 2. 밀기울진탕, 쌀겨진탕배양 및 대두박진탕배양등은 상기의 고체배양보다 각 효소의 활성이 우수하였다. 3. $45^{\circ}C$에서 배양한 것이 배양기의 종류에 관계없이 $37^{\circ}C$ 및 $50^{\circ}C$에서 배양한 것보다 각 효소의 활성이 강하였다. 4. CMCase는 무기 질소원보다 유기 질소원을 첨가하므로서 더욱 생성이 촉진되었다. 5. 기본밀기울진탕배양기에 CMC, Avicel, 여지분말 등의 indncer를 첨가 하므로서 각 효소활성은 $1.5{\sim}3$배나 증가되었다. 6. CMC와 Avicel을 inducer로 하여 jar formentor에서 배양할 때 작 효소의 활성은 대개 5일째에 최고에 달하였다. 7. Cellulae 조효소의 최적 pH는 $4.0{\sim}4.5$, pH안정성은 $3.5{\sim}8.0$이였다. 그리고 최적온도는 $65^{\circ}C$ 부근으로 다른 사상균의 cellulase에 비하여 높으며 온도안정성도 $60^{\circ}C$에서 120분으로 거의 실활되지 않았다. 8. 조효소의 활성은 $Ca^{++}$, $Mg^{++}$으로 부활되며, $Hg^{++}$, $Cu^{++}$, $Ag^{+}$는 강한 저해체였다. 그리고 투석으로 약간 그 활성이 저하되었다. 9. 배양액을 여과하고 황산암모니움 분획, DEA-E-sephadex A-25, Amberlite CG-50 및 hydroxy-apatite column chromatography로 Avicel, CMC, 여지 분말에 대하여 활성이 다른 4개의 fraction을 분리 하고 이를 cellulase fraction I, fraction II-a, fraction II-b 및 fraction III라고 명명하였다. 10. 이들 4개의 fraction은 전기 영동, 초원심상 및 자외선흡수 등으로 보아서 단일의 단백질로 생각되었다. 11. Fraction I은 Avicelase활성이 강하고, fraction II-a는 cellobiase 활성이 강하였다. 그리고 fraction II는 CMCase 활성이 강하였으며, fraction III는 CMC 점도감소 활성이 강하였다. 12. 섬유소질을 각 fraction으로 가수분해한 최종산물은 cellobiose 및 glucose였다. 그리고 fraction I과 fraction II-a는 Avicel을 협동적으로 분해하였다. 13. Fraction I의 최적 pH 5.5, fraction II-a는 pH 5.0, fraction II-b는 pH 4.0, fractionIII는 pH $4.0{\sim}4.5$이며, 각 fraction의 pH 안정성은 pH $3.0{\sim}7.0$이였다. 14. Fraction I의 최적온도는 $50^{\circ}C$, fractionII-a는 $55{\sim}60^{\circ}C$, fraction II-b 는 $60^{\circ}C$, fraction III는 $55^{\circ}C$이며 각 fraction의 열안정성은 $55^{\circ}C$ 부근에서 120분으로 거의 실활되지 않고 fraction II-a는 $60^{\circ}C$에서도 특별히 안정하였다. 15. Fraction I과 fraction II-b 활성은 $Ag^{++}$, $Hg^{++}$에 의하여 저해되며 $Ca^{++}$, $Mg^{++}$으로는 부활되었다.