• 제목/요약/키워드: cellobiose

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농산폐자원의 미생물학적 이용에 관한 연구 (제12보) Ethanol 생산을 위한 Cellulose 함유물의 당화법비교 (Studies on the Microbial Utilization of Agricultural Wastes (Part 12) Comparisions of Cellulolytic Methods for Ethanol Production from Cellulosic Material)

  • 김병홍;이정윤;배무;김성기
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.65-69
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    • 1981
  • 농산폐자원을 이용하기 위한 방법으로써 Trichoderma sp. KI 7-2로 만든 koji와 내열성 효모를 사용하여 동시당화-발효와 당화액 발효를 비교하였다. 볏짚의 당화액에서는 15 mg/$m\ell$의 cellobiose가 존재하였으나 동일한 효소원을 사용한 동시당화-발효액에서는 존재하지 않았다. 효소당화법에서 는 cellulase enzyme system의 반응산물인 glucose가 cellobiose의 활성을 저해하므로 cellobiose 가 축적되었으나 동시당화-발효법에서 는 glucose가 ethanol로 발효되어 cellobiose의 축적이 없었다. Cutting mill 한 볏짚은 동시 당화-발효 과정에서는 ball mill 한 것과 같은 정도로 효과적으로 발효되었다. 이 결과로부터 cellylolytic enzyme system의 반응산물에 의한 저해 mechanism을 논의하였다. 또한 볏짚 당화시 약 10 mg/$m\ell$ 생산되는 xylose는 동시당화-발효에 아무런 영향을 미치지 않음을 확인하였다.

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대장균으로부터 생산된 Bacillus licheniformis WL-12의 Cellulase 특성 (Properties of a Bacillus licheniformis Cellulase Produced by Recombinant Escherichia coli)

  • 박종덕;김연아;윤기홍
    • 미생물학회지
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    • 제45권3호
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    • pp.257-262
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    • 2009
  • Bacillus licheniformis WL-12의 carboxymethyl cellulase (cellulase) 유전자를 함유한 대장균 균체 파쇄상등액으로부터 DEAE-Sepharose와 Q-Sepharose 컬럼 크로마토그래피를 통해 cellulase를 정제하였다. 정제된 효소의 비활성은 163 U/mg이었으며, SDS-PAGE에 의해 측정된 분자량은 약 49.5 kDa으로 나타났다. pH 5.5와 $55^{\circ}C$에서 최대 반응활성을 보였으며, SDS (5mM)에 의해서는 cellulase의 활성이 완전히 저해되었고 $Cu^{2+}$5mM)에 의해서는 약간 증진되었다. 정제된 cellulase는 CMC, konjac, barley $\beta$-glucan과 lichenan을 가수분해하였으나 xylan, locust bean gum 및 p-nitrophenyl-$\beta$-glucopyranoside를 분해하지 못하였다. Cellooligosaccharides를 정제된 WL-12 cellulase로 분해하였을 때 cellobiose와 cellotriose가 주된 최종 반응산물로 관찰되었으며 cellobiose보다는 중합도가 큰 cellotriose, cellotetrasoe와 cellopentaose는 분해하였으나 cellobiose는 분해하지 못하는 것으로 확인되었다.

수종(數種) 목재부후균(木材腐朽菌)에 의한 리그닌의 중합화(重合化)와 탈중합화(脫重合化) 현상(現象) (Polymerization and Depolymerization of Lignin by Some White-rot Fungi)

  • 김규중;맹진수;신광수;강사욱;하영칠;홍순우
    • 한국균학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.257-263
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    • 1986
  • 리그닌 분해기작을 연구하기 위한 일환으로 느타리버섯균(Pleurotus ostreatus) 3종류와 구름버섯균(Poly-porus versicolor)의 리그닌 분해능을 Simple plate test방법으로 비교한 결과 느타리버섯균주 3과 구름버섯균이 가장 큰 clear zone을 나타냈다. 리그닌의 탈중합화 정도를 조사하기 위해서 리그닌배지에 여러가지 탄수화물들을 첨가하여 배양한 후 컬럼크로마토그라피를 해본 결과 4균주 중 느타리균주 2와 3이 첨가된 탄수화물에 대한 탈중합화 효과가 컸고 탄수화물별로는 glucose. cellobiose 및 xylose를 첨가한 경우가 탈중합화 정도가 컸다. 같은 배양액을 UV scanning시 나타나는 파장 280 nm에서의 peak 높이를 비교해 보면 느타리 균주 2가 glucose, cellobiose 그리고 hemicellulose계 탄수화물인 xylose를 첨가한 배지에서 peak가 나타나지 않았고 배양액의 색깔을 보면 리그닌만 넣고 배양한 경우는 갈변현상을 나타냈는데 반해 탄수화물을 첨가한 경우 특히 glucose, cellobiose 및 xylose는 탈색이 심하게 일어났다. 이상의 결과에서 볼 때 리그닌 분해시에 보조기질로 다른 탄수화물을 첨가하면 리그닌의 탈중합화와 갈변현상이 감소되며 리그닌분해정도가 향상된다는 것을 알 수 있다.

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Preliminary construction of a chimeric cellulose operon containing two structural genes coding for CMCase and cellobiase

  • 이동석;황인규;이백락;박무영
    • 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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    • 한국미생물생명공학회 1986년도 추계학술대회
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    • pp.524.1-524
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    • 1986
  • CMCase, a member of cellulose decomposing enzymes, hydrolyze cellulose up to cellobiose. Cellobiase splits cellobiose to glucose units. Therefore, a linkage of the twogenes coding for CMCase and cellobiase on the same plasmid is needed to produce a cellulase complex which can produce glucose from cellulose. A genetic operon in which the two structural genes are under the control of a single promoter would be ideal for this purpose. The present report is on the linking of the two cellulase genes in one plasmid as a preliminary step of the operon construction.

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Acceptor reaction of a novel transfructosylating enzyme from Bacillus sp.

  • 김영미;;박종필;윤종원
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2000년도 추계학술발표대회 및 bio-venture fair
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    • pp.583-586
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    • 2000
  • Many different oligosaccharides were produced by transferring the fructose residue of sucrose to maltose, cellobiose, lactose and sucrose (self-transfer), where their yields of fructosylated acceptor products accounted for $26{\sim}30%$ (w/w). The maximum conversion yield (30%) was obtained in fructosyl cellobioside formation with 500 g sucrose/l (substrate) and 200 g cellobiose/l (acceptor). These four acceptors gave various products having DP (degree of polymerization) $2{\sim}7$ by successive transfer reactions.

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청국장으로부터 분리한 Bacillus subtilis KCK-7에 의한 fibrin분해 효소 생산 배지 최적화 (Medium Optimization for Fibrinolytic Enzyme Production by Bacillus subtilis KCK-7 Isolated from Korean Traditional Chungkookjang.)

  • 이시경;허석;배동호;최기현
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.226-231
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    • 1998
  • 청국장으로부터 분리한 체내혈액의 응고기작에 의해 생성된 단백질인 fibrin을 분해할 수 있는 효소를 분비하는 Bacillus subtilis KCK-7을 이용하여 fibrinolytic enzyme의 생성을 위한 최적 배지조건을 조사하였다. 탄소원으로서 soluble starch 5%와 cellobiose 0.5% 첨가시 가장 높은 효소생성을 보였으며, 질소원으로는 peptone, 생대두분이 우수하였고 특히, 생대두분 2% 첨가시에 가장 높은 효과를 보였다. 최적 배지조건은 0.5% peptone, 0.3% beef extract, 0.5% cellobiose, 5% soluble starch, 2% soybean meal, 0.02% $Na_2$HPO$_4$이었다. 본 배지를 효소생산용 배지로 사용할 때 배양 48시간에 효소생성이 가장 높은 것으로 나타났다.

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Effect of Sources and Levels of Carbohydrates on Fermentation Characteristics and Hydrogenation of Linoleic Acid by Rumen Bacteria In Vitro

  • Wang, J.H.;Song, M.K.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제14권1호
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    • pp.48-53
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    • 2001
  • An in vitro study was conducted to examine the effect of sources and the addition levels of carbohydrates on fermentation characteristics, bacterial growth, and hydrogenation of linoleic acid ($C_{18:2}$) by mixed ruminal bacteria. Starch and cellobiose were added to the 200 ml non-selective basal media at the levels of 0.20 and 0.35% (w/v), respectively. Linoleic acid (66.8~79.6 mg) in the absorbed form into the pieces of nylon cloth was also added to the media of 5 treatments including control which was not added with carbohydrate. Three mls of rumen fluid strained through 12 layers of cheese cloth were added to each medium, and were incubated anaerobically in the shaking incubator of $39^{\circ}C$ for 24 hours. During 24 h incubation the pH in incubation media of all treatments was maintained above 6.6 by the addition of sodium bicarbonate. The pH and ammonia concentration of incubation media were not clearly influenced by the sources and addition levels of carbohydrates while additions of carbohydrates increased (p<0.0001) VFA concentration at the 24 h incubation. Molar proportions of acetate were reduced (p<0.0004) while those of propionate were increased (p<0.0006) by the addition of carbohydrates. But the differences in concentration and molar proportions of the VFA were small between the sources or the addition levels. Bacterial growth was faster (p<0.0004) in the starch added treatments than in the cellobiose added ones and control, but no differences were found between addition levels. Increased (p<0.0487) hydrogenation was observed from the starch added treatments compared to the cellobiose added ones, but there was no difference between addition levels.

송이의 세포외 분비 $\beta$-Glucosidase 효소의 특성 (Characteristics of Extracellular $\beta$-Glucosidase in Tricholoma matsutake)

  • 민응기;한영환
    • KSBB Journal
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    • 제15권1호
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    • pp.9-13
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    • 2000
  • Cellulose 분해에 관련된 $\beta$-Glucosidase 효소 활성의 특성 파악을 위하여 송이균사(Tricholoma matsutake DGUM 26001)의 액체 배양시 세포외로 분비되는 $\beta$-Glucosidase 효소를 부분정제하여 그 특성을 조사하였다. 효소 활성에 미치는 적정 온도는 55-$70^{\circ}C$이었고 최적 온도는 $65^{\circ}C$이었다. 적정 효소활성에 영향을 주는 적정 pH는 3.0-5.0 범위였으며 최적 pH는 4.0이었다. Salicin을 기질로 최적 조건하에서 $\beta$-Glucosidase 효소의 비활성도는 18.7 unit/mg protein이었다. 열안정성은 $60^{\circ}C$이하의 온도에 60분간 열처리시 약 90%이상의 효소활성을 유지하였다. $Fe^{++}$이온은 효소활성을 촉진하였으나, $Hg^{++}$$Cu^{++}$이온은 효소활성을 매우 억제하였다. Salicin에 대한 효소활성을 100으로 하였을 때, cellobiose는 48.6%의 상대적 효소활성을 나타내었으며, cellobiose에 대한 Km값 및 Vmax값은 각각 0.12mM과 0.02umol/min었다.

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Purification and Characterization of an Extracellular $\beta$-Glucosidase from Monascus purpureus

  • Daroit, Daniel J.;Simonetti, Aline;Hertz, Plinho F.;Brandelli, Adriano
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제18권5호
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    • pp.933-941
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    • 2008
  • An extracellular $\beta$-glucosidase produced by Monascus purpureus NRRL1992 in submerged cultivation was purified by acetone precipitation, gel filtration, and hydrophobic interaction chromatography, resulting in a purification factor of 92-fold. A $2^2$ central-composite design (CCD) was performed to find the best temperature and pH conditions for enzyme activity. Maximum activity was observed in a wide range of temperature and pH values, with optimal conditions set at $50^{\circ}C$ and pH 5.5. The $\beta$-glucosidase showed moderate thermostability, was inhibited by $HgCl_2$, $K_2Cr_O_4$, and $K_2Cr_2O_7$, whereas other reagents including $\beta$-mercaptoethanol, SDS, and EDTA showed no effect. Activity was slightly stimulated by low concentrations of ethanol and methanol. Hydrolysis of p-nitrophenyl-$\beta$-D-glucopyranoside (pNPG), cellobiose, salicin, n-octyl-$\beta$-D-glucopyranoside, and maltose indicates that the $\beta$-glucosidase has broad substrate specificity. Apparently, glucosyl residues were removed from the nonreducing end of p-nitrophenyl-$\beta$-D-cellobiose. $\beta$-Glucosidase affinity and hydrolytic efficiency were higher for pNPG, followed by maltose and cellobiose. Glucose and cellobiose competitively inhibited pNPG hydrolysis.

Clostridium thermocellum JW20가 생성하는 섬유소분해 효소복합체(cellulosome) 구성단백질의 특성에 관한 연구 (Characterization of Subunits Dissociated from Cellulosome of Clostridium thermocellum JW20)

  • 최상기
    • 미생물학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.181-186
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    • 2000
  • Clostridium thermocellum이 생성하는 섬유소분해 효소복합체인 cellulosome은 26개 의 서로 다른 단백질로 구성되어 있으며 그 구성물질로서 calcium을 포함하고 있다. 견고한 구조의 이 복합체에서 구성단백질을 분리하여 그 기능을 연구할 목적으로 이 복합체를 해체 (dissociation)하려 시도하였다. 이 복합체는 calcium을 제거하였을 대 해체되었다. 해체된 구성 단백질들은 MonoQ column chromatogrphy에 의해 구조단백질인 CipA를 포함한 분획, 91 kDa(CelK-tr), 60 kDa 과 57 kDa 단백질로 구성된 분획과 주로 46 kDa(CelA-tr), 또는 71 kDa(CelS-tr) 단백질을 포함하는 분획들로 크게 분리되었다. 대부분의 분획들은 crystalline cellulose 분해 활성을 보였다. 순수 분리된 71 kDa 단백질은 $60^{\circ}C$~$70^{\circ}C$에서 섬 유소 분해시 calcium에 의존적이었으나 46 kDa 단백질은 그렇지 않았다. 46 kDa 단백질은 cellodextrin을 celloviose 및 cellotriose 단위로 절단하며 cellotetraose 로부터 glucose가 생 성되는 것이 관찰되었다. Cellulosome의 섬유소분해 최성 산물이 cellobiose인 것을 고려할 때 개개 구성단백질의 활성이 이 효소 복합체내에서 조절되어 있음을 알 수 있다.

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