• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권5호
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• pp.893-903
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• 2010

A cellulolytic and xylanolytic enzyme complex-producing alkalothermoanaerobacterium strain, Tepidimicrobium xylanilyticum BT14, is described. The cell was Grampositive, rod-shaped, and endospore-forming. Based on 16S rRNA gene analysis and various lines of biochemical and physiological properties, the strain BT14 is a new member of the genus Tepidimicrobium. The strain BT14 cells had the ability to bind to Avicel, xylan, and corn hull. The pH and temperature optima for growth were 9.0 and $60^{\circ}C$, respectively. The strain BT14 was able to use a variety of carbon sources. When the bacterium was grown on corn hulls under an anaerobic condition, a cellulolytic and xylanolytic enzyme complex was produced. Crude enzyme containing cellulase and xylanase of the strain BT14 was active in broad ranges of pH and temperature. The optimum conditions for cellulase and xylanase activities were pH 8.0 and 9.0 at $60^{\circ}C$, respectively. The crude enzyme had the ability to bind to Avicel and xylan. The analysis of native-PAGE and native-zymograms indicated the cellulosebinding protein showing both cellulase and xylanase activities, whereas SDS-PAGE zymograms showed 4 bands of cellulases and 5 bands of xylanases. Evidence of a cohesinlike amino acid sequence seemed to indicate that the protein complex shared a direct relationship with the cellulosome of Clostridium thermocellum. The crude enzyme from the strain BT14 showed effective degradation of plant biomass. When grown on corn hulls at pH 9.0 and $60^{\circ}C$ under anaerobic conditions, the strain BT14 produced ethanol and acetate as the main fermentation products.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제46권5호
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• pp.763-772
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• 2004

Neocallimastix frontalis SA에게 에너지원으로 filter paper 또는 볏짚만을 공급하여 반추위 곰팡이를 배양하는 동안 섬유소 분해 양상을 현미경으로 관찰하고 cellulase와 xylanase 생산에 미치는 영향을 비교하였다. 혐기성 반추위 곰팡이를 접종한 후 filter paper를 광학 현미경으로 관찰하였을 때 filter paper의 표면과 모서리에 유주자의 부착, 포자낭의 발달 그리고 복잡한 그물망의 균사 엽상체의 형성이 관찰되었으며, 배양 7일 후에는 filter paper의 소화 그리고 섬유사의 결착성 및 견고성의 감소 현상이 나타났다. 또한 분쇄한 볏짚 표면에서도 미성숙 및 성숙한 포자낭들이 관찰되었으며, 일반적으로 이들 균사들은 볏짚의 부스러진 부분이나 잘리어진 모서리에서 많이 발견되었다. cellulase와 xylanase는 배양기간 동안 filter paper와 볏짚 기질 모두에서 빠르게 그 농도가 증가하였으며, 볏짚 첨가시에 비해 filter paper 첨가시가 더 높은 경향을 보였다. 특히 두 가질간의 cellulase와 xylanase 효소 활성은 각각 48 그리고 96시간 배양 이후에 큰 차이를 보였다(P<0.05). 따라서 filter paper는 복합 구조를 갖는 볏짚에 비하여 cellulase와 xylanase 생산을 위한 더 좋은 유도 물질임을 발견하였다. 이상의 결과들을 N. frontalis에 대한 에너지원으로서 단일 복합체인 filter paper가 복합 구조의 볏짚에 비해 더 우수하였으며, 물리적 및 화학적으로 섬유소를 분해하는 혐기성 반추위 곰팡이라 할 지라도, 리그닌화된 견고한 섬유소 구조를 파괴시킬 수 있는 물리적 처리는 반추위 곰팡이의 분해 작용 및 성장에 도움을 줄 수 있음을 시사한다.