Cyclic AMP receptor-like protein (Clp), is known to be a global transcriptional regulator for the expression of virulence factors in Xanthomonas campestris pv. campestris (Xcc). Sequence analysis showed that Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) contains a gene that is strongly homologous to the Xcc clp. In order to determine the role of the Clp homolog in Xoo, a marker exchange mutant of $clp_{xoo4158}$ was generated. Virulence and virulence factors, such as the production of cellulase, xylanase, and extracellular polysaccharides (EPS) and swarming motility were significantly decreased in the $clp_{xoo4158}$ mutant. Moreover, the mutation caused the strain to be more sensitive to hydrogen peroxide and to over-produce siderophores. Complementation of the mutant restored the mutation-related phenotypes. Expression of $clp_{xoo4158}$, assessed by reverse-transcription realtime PCR and clp promoter activity, was significantly reduced in the rpfB, rpfF, rpfC, and rpfG mutants. These results suggest that the clp homolog, $clp_{xoo4158}$, is involved in the control of virulence and resistance against oxidative stress, and that expression of the gene is controlled by RpfC and RpfG through a diffusible signal factor (DSF) signal in Xanthomonas oryzae pv. oryzae KACC10859.
This trial was conducted to determine the effects of various feed additives on nutrient digestibility, performance and carcass traits of growing-finishing pigs fed diets containing wheat distiller' grains with solubles (WDGS). Seventy-two, individually fed pigs (19.7${\pm}$2.6 kg), were assigned to one of six dietary treatments in a 6${\times}$2 (treatment${\times}$sex) factorial design (N = 12). The control diet was based on wheat and soybean meal while the five experimental diets contained 20% WDGS during the growing period and 12% WDGS during the finishing period. One 20% WDGS diet was unsupplemented while the remaining diets were supplemented with either 0.1% threonine, 5% canola oil, 0.2% enzyme (0.1% Endofeed W containing 1,250 units/g of xylanase and 385 units/g of $\beta$-glucanase and 0.1% Vegpro containing 7,700 HUT/g protease and 75 CMC/g cellulase), or a combination of the three additives at the same levels as those fed separately. The digestibility of dry matter, crude protein and energy were all significantly higher in the control diet than the unsupplemented diet containing 20% WDGS. None of the feed additives improved nutrient digestibility. In addition, none of the additives had any significant effect on gain or feed intake during the growing (19.7 to 43.6) or finishing (43.6 to 114.3 kg) periods or overall (19.7 to 114.3 kg). During the growing period, feed conversion was significantly improved for pigs fed the combination of additives compared with the unsupplemented WDGS diet. During the finishing period and overall, feed conversion was significantly improved for pigs fed 5% canola oil alone or in combination with the other additives. None of the supplements had any effect on carcass traits. These results indicate that WDGS can be successfully used as a partial replacement for soybean meal in diets fed to growingfinishing pigs. However, due to its low energy content, there may be some merit in including high energy ingredients such as canola oil when diets containing WDGS are fed.
본 연구에서는 스위치그라스를 바이오에탄올 생산용 바이오매스로 선정하여 팝핑 전처리, 효소가수분해 및 발효 과정을 거쳐 바이오 에탄올의 생산 가능성을 조사하였다. 팝핑 전처리 된 스위치그라스에 효소를 처리하여 가수분해 한 결과 95% 이상의 효소 가수분해 효율을 보였고, 가수분해 후 생성된 당화액을 효모(Saccharomyces cerevisiae)로 발효하였을 때 생산된 바이오에탄올의 수율은 89.6%에 이르렀다. 팝핑 전처리 후 바이오매스의 글루코스와 자일로스의 함량은 각각 40.8%와 20.3%로 나타나 전처리 후 글루코스 함량에는 큰 변화가 없었으나, 자일로스의 함량이 4.7% 감소하는 것으로 보아 헤미셀룰로스 영역이 전처리 과정에서 제거된 것으로 보인다. 또한, 주사형 전자현미경 결과에 의하면 전처리 전에는 스위치그라스 표면이 비교적 매끈하고, 입방체 모양을 이루고 있었으나, 전처리 후에는 섬유가 각각 분리되어 있었으며 표면에 많은 미세공극이 생겨난 것을 관찰할 수 있었다. 그러므로 팝핑 전처리는 스위치그라스 시료의 셀룰로스 노출면적을 넓혀주는 역할을 하여 셀룰레이즈 효소의 접근성을 높여 효소 당화 효율을 증대시키는 것으로 사료된다.
한국산 표고균(菌)의 생리적 조사의 일원으로서 이 균주(菌株)가 목재에서 생장시 필요로하는 목재분해 효소들의 특징 및 생성경향을 조사하였다. 각 효소들의 유도를 위한 배지로서는 각각 단일의 특정탄소원을 첨가한 배지를 사용하였고 이때 추출한 조효소를 효소용액으로 사용하였으며 이들 효소에 대한 최적온도 및 최적 pH등의 조건을 조사하였다. 또한 이 균주가 목재구성성분을 분해하는 기작을 간접적으로 추정하기 위하여 복합배지 및 통방배지 내에서의 각 효소생성 양상을 측정하였다. 이 균주가 목재성분을 분해할 때에는 cellulose와 hemicellulose의 하나인 xylan을 초기에 분해하여 이용하고, 조금지나서 pectin 질을 분해함을 알수있었다. 또한 이들기질들은 서로 상호작용에 의해 분해가 좀더 원활하게 이루어지게 하는데 효과가 있었다.
본 연구에서는 산업폐수중 유기성분이 많은 식품, 펄프 공장폐수에 대하여 유기들을 영양원으로 하는 미생물을 배양시켜 유기성분을 경감시켜 폐수 정화를 목격으로 하였다. 한편 폐수정화에서 회수되는 균체는 단백질자원으로서의 사료화를 또 다른 목적으로 하고 일련의 실험을 통하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 펄프, 맥주, 빵효모, 주정공장폐수의 총당은 $1.4{\sim}1.54%$, 총 질소는 $0.25{\sim}0.35%$, BOD는 $400{\sim}25,000$, COD는 $500{\sim}28,000$, pH는 $3.8{\sim}7.0$이었고 주정공장 폐수가 BOD, COD는 가장 높았다. 2. 각 폐수중 세균총수는 $4{\times}10^4{\sim}1{\times}10^9$, 효모총수는 $2{\times}10^2{\sim}7{\times}10^4$이었다. 3. 폐수별로가 생장속도 우수한 균주로는 펄프공장폐수에서는 세균을, 맥주, 빵효모, 주정공장폐수에서는 효모를 선정 하였다. 4. 주정공장폐수정화에 최적인균주로서는 Candida curvata SAFM 70, Saccharomyces cerevisiae SAFM 1008을 선정하였다. 5. 주정중류폐액 및 중류잔사에 미생물성 cellulase, xylanase, pectinase를 처리함으로서 처리전보다 잔사량을 36% 감소시키면서 가용성화를 높여서 환원당량을 1.3배 증가시켰으므로 효모배양에 좋은 조건임을 확인하였다. 6. 효소처리한 주정증류제액에 선정된 효모를 배양하면서 배양최적조건을 확인하였다. a. Candida curvata SAFM 70 및 Saccharomyces cerevisiae SAFM 1008 2균주 모두 최적 pH는 5.0이었다. b. 2균주 모두 질소원으로는 요소, 질소농도로는 0.2%가 최적조건이었고 인삼염으로서는 $KH_2PO_4$, 그의 농도는 0,1% 그러고 Mg원으로서는 $MgSO_4$, 그의 농도는 0.02% 이었다. c. 2균주 모두 최적온도는 $30^{\circ}C$이었고 통기, 교반효과는 증식도에 크게 영향끼침을 알었다. 7. 종효모의 생포수는 적어도 $1.8{\times}f10^5/ml$ 이상이어야 증식이 순조로움을 알었다. 8. 미생들 효소를 처리한 주정증류폐액에 선정효모를 배양하여 건조균체를 생산하는데는 Saccharomyces cerevisiae SAFM 1008 보다 Candida curvata SAFM 70이 우수하였다. 9. 미생물성효소를 처리한 주정증류폐액 1000ml 당 Saccharomyces cerevisiae SAFM 1008은 16g, Candida curvata SAFM 70은 17.6g의 건조균체를 해수할 수 있었다. 주정증류공장폐수의 BOD 제거율은 전자의 효모에서 46a, 후자의 효모에서 52%이었다. 10. 주정증류공장폐수에서 생산된 효모균체는 단백질 함량이 $46{\sim}$52%임으로 사료용효모로서 적당함을 확인하였다.
본 연구는 큰느타리버섯 수확후배지 발효사료에 적합한 생균제를 개발하고 큰느타리버섯 수확후배지 발효사료 급여가 비육한우에 미치는 영향을 조사하기 위하여 수행되었다. 큰느타리버섯 수확후배지 발효사료를 제조하기 위하여 큰느타리버섯 수확후배지로부터 cellulase, xylanase 활성이 우수하면서 Asp. flavus에 대해 항균활성을 나타내는 균주를 선발하여 Bacillus subtilis CS21로 명명하고 버섯수확후배지 발효사료용 생균제로 사용하였다. 사양시험은 13개월령 비육한우 20두를 공시하여 29-30개월령까지 수행하였다. 공시동물은 성장단계(육성기, 비육전기, 비육후기)에 따라 배합비를 조절한 TMR 사료를 급여한 대조구와 30%의 큰느타리버섯 수확후배지 발효사료가 첨가된 TMR 사료(30% F-SMS TMR)를 급여한 처리구로 나누어 수용하였다. 시험기간 동안 총 증체량과 일당 사료섭취량은 대조구보다 30% F-SMS TMR 급여구에서 약간 높게 나타났다. 육질등급에서는 대조구와 30% F-SMS TMR 급여구 모두 1등급 이상 출현율이 100%를 나타내었으나 육량등급의 A등급 출현율은 대조구(57%)가 30% F-SMS TMR 급여구(41.67%) 보다 높은 경향을 나타내었으며 C등급 출현율은 대조구(0%)보다 30% F-SMS TMR 첨가구(25%)에서 높은 경향을 나타내었다. 이상의 결과를 종합하면 발효공정을 거쳐 기호성과 저장성이 개선된 큰느타리버섯 수확후배지 발효사료 급여는 육질등급에서는 대조구와 비슷하였지만 증체량은 대조구 보다 30% F-SMS TMR 급여구가 높은 반면 육량등급의 A등급 출현율은 낮고 C등급 출현율은 높은 경향을 나타내었으므로 육량등급을 높일 수 있도록 배합사료 조성비를 개선한다면 큰느타리버섯 수확후배지는 비육한우의 대체사료자원으로 이용될 수 있을 뿐만 아니라 사료비절감 효과를 기대할 수 있을 것으로 사료된다.
인삼 모잘록병을 일으키는 병원균의 생물적 방제제 개발을 위하여 인삼 근권 토양으로 부터 500종의 미생물을 분리하였다. 인삼모잘록병원균을 대상으로 항균활성을 검정한 결과, 항균활성이 우수한 균주 3종을 선발하였다. 선발한 균주를 대상으로 항생물질과 세포벽분해효소 생성능력을 조사하였으며, fengycin, bacillomycin D, surfactin, iturin A와 zwittermicin A와 같은 리포펩타이드 생합성 유전자 유무를 조사하였다. ES1과 ES3 균주에서 iturin A와 surfactin 생합성 유전자를 확인하였으며, 세포벽 분해효소 생성능을 확인한 결과 선발한 모든 균주에서 cellulase, pectate lyase, protease를 생성하였다. 16S rRNA 염기서열 분석에 기반하여 계통도를 분석한 결과 ES1 균주와 ES3 균주는 Bacillus methylotrophucus로 확인되었으며, ES2는 B. amyloliquefaciens로 동정되었다. 포장실험 결과 ES1, ES2, ES3 처리구에서 각각 32.4%, 46.8%, 36.7%의 방제효과를 보였다. 이러한 결과로부터 항균활성과 세포벽 분해 효소 생성능이 우수한 길항균주를 선발하였으며, 향후 포장실험과 제형화 개발 등을 통해 인삼모잘록병 방제를 위한 생물적 방제제로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
This study was conducted to evaluate effects of dietary multi-carbohydrases (MCS) in a lactating sow diet on productive performance and immune responses of sows and their piglets. A total of 12 sows (218.37 ± 5.5 kg BW; 2 parity) were randomly assigned to 2 dietary treatments: a diet based on corn-soybean meal (CON) and CON with 0.01% MCS. The MCS contained xylanase (2,700 units/g), β-glucanase (700 units/g), and cellulase (800 units/g). Sows were fed the dietary treatments for 28 days (weaning) after farrowing. Blood samples were collected from sows on d 0, 3, and 7 after farrowing and randomly selected 2 nursing piglets in each sow on d 3, 7, and 14 after birth. Measurements were productive performance of sows, frequency of diarrhea of piglets, and immune responses of sows and their piglets. Sows fed MCS had lower (p < 0.05) their body weight change than those fed CON. Piglets from sows fed MCS had higher (p < 0.05) average weight gain and body weight at weaning day and lower (p < 0.10) frequency of diarrhea than those from sows fed CON. Sows fed MCS had lower number of white blood cells (WBC) on d 3 (p < 0.05) and TGF-β1 on d 7 (p < 0.10) during lactation than those fed CON. Similarly, piglets from sows fed MCS had also lower (p < 0.05) number of WBC on d 3 and d 7 and TGF-β1 and C-reactive protein on d 7 during lactation than those from sows fed CON. In addition, piglets from sows fed MCS had higher (p < 0.10) immunoglobulin G and M on d 7 during lactation those from sows fed CON. In conclusion, addition of dietary MCS in the lactating sow diet based on corn and soybean meal improved productive performance of sows and their litters and modulated their immune responses.
다양한 생리활성을 갖는 flavonoid 화합물이 감귤에 비활성 형태의 배당체 화합물로 다량으로 존재하고 있으므로 비활성 형태의 flavonoid 물질을 활성 형태의 flavonoid 무배당체 물질로 변환 시켜 활성 형태의 flavonoid 화합물을 증가하고자 하였다. 무배당체 화합물로 전환하기 위하여 시판되고 있는 당 분해효소 중 amylase가 주성분인 AMG 300L, pectinase가 주성분인 Pectinex 100L 및 cellulase, $\beta$-glucosidase, xylanase가 주성분인 Viscozyme 등을 단독 또는 혼합 처리하여 생리활성이 우수한 무배당체 화합물의 함 량을 증가할 수 있었다. 감귤에 함유되어 있는 flavonoid 화합물의 함량은 naringenin이 $100\∼200\;ng/g$(감귤건조중량), hesperetin이 1$100\∼220\;ng/g$(감귤건조중량) 정도이었으나 당분해효소를 처리한 감귤에 함유되어 있는 활성형 flavonoid 화합물인 naringenin이 $1539\∼6674\;ng/g$(감귤건조중량), hesperetin이 $1974\∼8906\;ng/g$(감귤건조중량)으로서 본 실험 결과를 통해 감귤 추출물의 flavonoid 화합물의 함량을 약 $10\∼80$배 정도로 증가시킬 수 있었다. 당 분해 효소에 의한 무배당체로의 최적 전환조건으로는 당 분해 효소의 $5\%$ 첨가, pH $5\∼7$이었으며 효소 반응 시간으로는 $24\∼48$시간이 가장 우수하였다. 따라서 본 연구에 의해 제조된 감귤 조성물에는 생리활성이 우수한 활성형의 무배당체 flavonoid인 naringenin과 hesperetin을 다량으로 함유하고 있어 기능성 식품, 건강 보조식품, 가공 식품의 식품 원료나 사료 첨가제 의 용도로 유용하게 사용할 수 있다.
Kim Kyoung-Cheol;Kim Si-Wouk;Kim Myong-Jun;Kim Seong-Jun
Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
/
제10권1호
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pp.52-59
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2005
The study was targeted to saccharify foodwastes with the cellulolytic and amylolytic enzymes obtained from culture supernatant of Trichoderma harzianum FJ1 and analyze the kinetics of the saccharification in order to enlarge the utilization in industrial application. T. harzianum FJ1 highly produced various cellulolytic (filter paperase 0.9, carboxymethyl cellulase 22.0, ${\beta}$-glucosidase 1.2, Avicelase 0.4, xylanase 30.8, as U/mL-supernatant) and amylolytic (${alpha}$-amylase 5.6, ${\beta}$-amylase 3.1, glucoamylase 2.6, as U/mL-supernatant) enzymes. The $23{\sim}98\;g/L$ of reducing sugars were obtained under various experimental conditions by changing FPase to between $0.2{\sim}0.6\;U/mL$ and foodwastes between $5{\sim}20\%$ (w/v), with fixed conditions at $50^{\circ}C$, pH 5.0, and 100 rpm for 24 h. As the enzymatic hydrolysis of foodwastes were performed in a heterogeneous solid-liquid reaction system, it was significantly influenced by enzyme and substrate concentrations used, where the pH and temperature were fixed at their experimental optima of 5.0 and $50^{\circ}C$, respectively. An empirical model was employed to simplify the kinetics of the saccharification reaction. The reducing sugars concentration (X, g/L) in the saccharification reaction was expressed by a power curve ($X=K{\cdot}t^n$) for the reaction time (t), where the coefficient, K and n. were related to functions of the enzymes concentrations (E) and foodwastes concentrations (S), as follow: $K=10.894{\cdot}Ln(E{\cdot}S^2)-56.768,\;n=0.0608{\cdot}(E/S)^{-0.2130}$. The kinetic developed to analyze the effective saccharification of foodwastes composed of complex organic compounds could adequately explain the cases under various saccharification conditions. The kinetics results would be available for reducing sugars production processes, with the reducing sugars obtained at a lower cost can be used as carbon and energy sources in various fermentation industries.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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