• 한국식품저장유통학회지
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• 제12권5호
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• pp.496-500
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• 2005

홍경천(Rhodiola dumulosa)을 기능성 식품소재로 개발하기 위하여 홍경천(뿌리)을 80% 메탄올로 열수 추출하여 용매 분획한 후 이들에 대한 항산화, 암세포 성장 억제 및 대식세포의 면역활성 등과 같은 기능성을 조사하였다. 홍경천 메탄올 추출물의 헥산, 에틸 아세테이트, 부탄올, 메탄올 및 물 분획물의 수소공여능은 100 ${\mu}g/mL$의 농도에서 각각 28.30, 53.21, 35.48, 42.64 및 21.14% 로서 에틸아세테이트 분획물이 가장 높았으며, 이는 합성 항산화제인 BHT와 비슷한 항산화 효과를 나타내었다. A549 및 SW480 와 같은 암세포에 용매 분획물 1, 10 및 100 ${\mu}g/mL$의 농도로 48시간 처리한 결과 에틸아세테이트 분획물이 다른 분획물에 비하여 암세포주의 성장을 강하게 억제하였으며, 그 활성은 농도 의존적으로 나타났다. 또한 100 ${\mu}g/mL$의 농도로 48시간 동안 에틸아세테이트 분획물을 암세포에 처리시 처리구에서의 암세포는 뚜렷한 세포수의 감소와 함께 심한 형태학적 변화가 관찰되었다. 대식세포주(RAW 264.7)에 1, 10 및 50 ${\mu}g/mL$의 농도로 용매 분획물을 처리한 후 NO의 생성량을 측정한 결과 10 μg/mL 이상의 농도에서 메탄올 분획물에서 NO 생성을 강하게 유도하였다. 따라서 본 결과는 홍경천의 기능성 식품소재로의 활용 가능성을 시사한다.

• 한국식품영양학회지
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• 제35권6호
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• pp.473-480
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• 2022

This study aimed to develop an optimal processing method for the production of apple-mango jelly for domestic suppliers, by analyzing the quality attributes of the jelly. According to the central composite design, a total of 11 experimental points were designed including the content of apple-mango juice (X₁), and the sugar content (X₂). The responses were analyzed including the color values (CIE Lab and color difference), physicochemical properties (water activity, sweetness, pH, and total acidity), and textural properties (hardness and gel strength). Regression analysis was conducted, except for total acidity, and showed no significant difference for all the experimental points (p<0.05). Quadratic model was derived for all responses with an R square value ranging from 0.8590 to 0.9978. Based on regression model, the appropriate mixing ratio of apple-mango jelly was found to be 31.11% of apple mango juice and 14.65% of sugar. Through this study, the possibility for developing jelly product using apple-mango was confirmed, and it is expected that these findings will contribute to the improvement of the agricultural industry.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권11호
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• pp.1531-1541
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• 2023

Lipase is a well-known and highly in-demand enzyme. During the last decade, several lipase optimization studies have been reported. However, production costs have always been a bottleneck for commercial-scale microbial enzyme production. This research aimed to optimize the conditions for lipase production by Limtongozyma siamensis DMKU-WBL1-3 via a One-Factor-At-a-Time (OFAT) approach combined with statistical methods while using a low-cost substrate. Results suggest that low-cost substrates can be substituted for all media components. An optimal medium was found, using response surface methodology (RSM) and central composite design (CCD), to consist of 0.50% (w/v) sweet whey, 0.40% (w/v) yeast extract (food grade), and 2.50% (v/v) palm oil with the medium pH adjusted to 4 under shaking flask cultivation. From an economic point of view, this work was successful in reducing production costs while increasing lipase productivity. The medium costs were reduced by 87.5% of the original cost while lipase activity was increased by nearly 6-fold. Moreover, lipase production was further studied in a 2-L stirred-tank fermentor. Its activity was 1,055.6 ± 0.0 U/ml when aeration and agitation rates were adjusted to 1 vvm and 170 rpm, respectively. Interestingly, under this optimal lipase production, the yeast showed accumulated lipids inside the cells. The primary fatty acid is a monounsaturated fatty acid (MUFA) that is typically linked to health benefits. This study hence reveals promising lipase production and lipid accumulation by L. siamensis DMKU-WBL1-3 that are worthy of further study.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권12호
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• pp.2072-2081
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• 2015

Aloe vera has been used in traditional medicine for the therapy of a variety of disorders, such as wounds and burns. However, few studies have examined the antioxidant capacities of A. vera plants during different growth periods. In order to investigate the effects of growth on antioxidant activity, A. vera was prepared from 2-, 4-, 6-, 8-, and 12-month-old aloe. The extracts from 6-month-old A. vera showed the highest contents of flavonoids (9.750 mg catechin equivalent/g extract) and polyphenols (23.375 mg gallic acid equivalent/g extract) and the highest ferric reducing antioxidant power (0.047 mM ferrous sulfate equivalent/mg extract). The extract from 6-month-old A. vera exhibited the highest free radical scavenging potential, and the lowest IC₅₀ values were found for 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (0.26 mg/ml) and alkyl radicals (0.50 mg/ml). In addition, the extract from 6-month-old A. vera showed the greatest effects on cell viability in normal liver cells. Based on these findings, the extract from 6-month-old A. vera was examined further in order to determine its protective potential against tert-butyl hydroperoxide (t-BHP)-induced oxidative stress. The extract from 6-month-old A. vera at a concentration of 0.25 mg/ml showed the highest protective activity against t-BHP-induced reactive oxygen species production. These findings suggested that harvesting regimens were critical in the regulation of effects of the bioactive potential of A. vera on antioxidant activity.

• 농업과학연구
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• 제45권2호
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• pp.265-282
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• 2018

The purpose of this research was to produce symmetric (Saturated-Unsaturated-Saturated, SUS) triacylglycerol (TAG) using palm stearin fraction oil (PSFO) and high oleic sunflower oil (HOSO) as substrates to replace cocoa butter. PSFO was blended with HOSO (1 : 2 weight ratio), and $lipozyme^{(R)}$ TLIM (20 weight % of the substrate) was added. Interesterification was carried out in a shaking water bath at $55^{\circ}C$ at 220 rpm for 6 hours. The response surface methodology (RSM) through the central composite face design was employed to observe the optimized SUS-TAG. The independent factors were the reaction temperature ($X_1$: 65, 75 and $85^{\circ}C$), reaction time ($X_2$: 1, 3 and 5 hours) and ratio of TLIM ($X_3$: 10, 15 and 20 weight %). The dependent variables were $Y_1$ = Saturated-Unsaturated-Unsaturated (SUU, area %), $Y_2=SUS$ (area %), $Y_3$ = Saturated-Saturated-Unsaturated (SSU, area %), $Y_4$ = Unsaturated-Unsaturated-Unsaturated (UUU, area %), and $Y_5=sn-2$ unsaturated fatty acid (area %). The optimal conditions from the central composite face design minimized acyl migration while maximizing the presence of unsaturated fatty acid at the sn-2 position (73.43 area %). The optimal conditions were $X_1=65^{\circ}C$, $X_2=1hour$, and $X_3=20weight%$. As a result of the response surface analysis, the lack of fits was found as $Y_1=0.622$, $Y_2=0.438$, $Y_3=0.264$, $Y_4=0.526$, and $Y_5=0.215$, and their $R^2$ were 0.897, 0.944, 0.826, 0.857, and 0.867, respectively.

• 대한환경공학회지
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• 제29권9호
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• pp.1044-1050
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• 2007

본 연구는 대표적인 유기성 폐기물인 음식물쓰레기와 폐활성슬러지를 처리함과 동시에 수소를 생물학적인 방법으로 생성하기 위하여 운전인자인 가용화 방법, pH, VFAs 및 음식물쓰레기와 폐활성슬러지의 최적 혼합비율을 도출하고자 하였다. 폐활성슬러지의 수소 생성량을 높이기 위해 다양한 가용화 방법을 적용하여 그에 따른 수소 수율을 비교한 결과 알칼리와 초음파처리 한 병합처리에서 4.3 mL $H_2/g$ $VS_{consumed}$로 가장 높았으며, 음식물쓰레기와 가용화 된 폐활성슬러지를 혼합한 경우에도 병합처리 한 가용화 방법에서 수소 수율이 13.8 mL $H_2/g$ $VS_{consumed}$로 가장 높았다. 또한 pH는 $5.0\sim5.5$에서 운전시 가장 높은 수소 생성량을 보였으며, 음식물쓰레기와 가용화 된 폐활성슬러지의 최적 혼합비율은 2 : 1에서 수소 생성량이 5.0 L $H_2/L/d$로 가장 높았다. 생물학적 수소 생성이 많을수록 VFAs는 프로피온산의 농도가 낮았고, 부티르산이 아세트산보다 높은 비율로 생산되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권2호
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• pp.229-239
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• 2018

본 연구의 목적은 탈지미세조류(LEA) 세포벽 분해를 통한 바이오당 생산에 있어 당화효소 사용없이 마이크로파 전처리만을 이용하여 글루코오스와 자일로오스를 생산하는 것이다. LEA의 주성분인 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스의 무효소 당화를 위해 산 가수분해 기반의 마이크로파 전처리 조건을 반응표면분석법을 이용하여 최적화하였다. 마이크로파를 이용한 무효소 당화 공정의 주요 변수는 마이크로파 출력(198~702 W), 전처리 시간(39~241 sec)와 황산 농도(0~0.1 mol)로 최적 조건 예측을 위해 중심합성계획법을 이용하여 2차 회귀함수를 도출하였다. 마이크로파 출력과 전처리 시간이 LEA로부터 육탄당(C6)과 오탄당(C5) 생산에 유의한 영향을 주는 변수이며 증가에 따라 육탄당과 오탄당 당화율이 증가하는 경향을 확인하였다. 육탄당과 오탄당 당화율 최대화를 위한 산 가수분해를 적용한 마이크로파 전처리 최적 조건은 마이크로파 출력 700 W, 전처리 시간 185.7 sec와 황산 0.48 mol으로 육탄당 당화율 92.7%와 오탄당 당화율 74.5%가 예측되었으며 확인 실험을 통해 육탄당 당화율 94.2%와 오탄당 당화율 70.8%가 확인되어 예측의 유효성을 확인할 수 있었다. 이는 LEA의 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스 당화를 위해 산 가수분해 적용 마이크로파 전처리만을 이용한 무효소 당화 공정 적용과 $100^{\circ}C$ 이하의 낮은 온도와 짧은 전처리 시간 적용을 가능하여 기존 전처리 대비 효과적인 공정 임을 입증했다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제30권1호
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• pp.132-145
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• 2023

본 연구에서는 식품 원료로 이용이 허가된 Acetobacter pasteurianus SRCM101388을 사용하여 바이오매스 고농도배양을 위한 최적화 연구를 실시하였다. SRCM101388의 최적 배양온도와 pH 조건은 각각 28℃와 pH 6.0으로 나타났다. 배지조건을 확립하기 위하여 Plackett-Burman design을 실시한 결과, glucose, sucrose, yeast extract가 biomass 증가에 가장 높은 효과를 보였다. Glucose, sucrose, yeast extract의 최적농도를 알아보기 위하여 central composite design을 실시하였으며, 최적농도는 glucose 10.73 g/L, sucrose 3.98 g/L, yeast extract 18.73 g/L로 나타났다. Plackett-Burman design에서 biomass 증가에 영향이 있는 기타 미량원소에 대한 최적농도를 조사한 결과, ammonium sulfate 1 g/L, magnesium sulfate 0.5 g/L, sodium phosphate monobasic 2 g/L, sodium phosphate dibasic 2 g/L로 나타났으며, 최종 최적화된 배지 제조 시 pH는 6.10으로 최적 pH 조건과도 일치하였다. 최적화된 배지 3.5 L를 함유한 5 L jar fermenter에서의 배양결과, SRCM101388은 DO가 낮은 rpm에서 DO 감소가 더 빠르게 나타났다. 최대 생균수는 150 rpm, 0.5 vvm, pH 6.0, 28℃ 조건에서 18시간 배양 시 2.53± 0.12×10⁹ CFU/mL로 나타났다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제30권3호
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• pp.258-263
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• 1987

절간고구마 주정폐액은 여과가 용이하고, 유기질 함량이 높으며 pH가 효모의 생육에 적합하여 미생물의 단세포 단백질(single cell protein) 생산을 위한 기질로 적합하였다. 본 실험에 사용한 Candida boidinii는 토양으로부터 분리된 고구마 주정폐액 자화성이 가장 우수한 균주로서, 72시간 배양하였을 때 배지 100ml당 1.02g의 건조균체량을 얻을 수 있었으며, 이 때의 조단백질 함량은 54.5%였다. 효모의 생육은 pH 5.0과 $30^{\circ}C$에서 72시간 배양하였을 때 최대에 달하였고 urea 0.2%와 무기염류를 첨가하면 생육이 촉진되었다.

• 생명과학회지
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• 제31권8호
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• pp.761-770
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• 2021

본 연구에서는 반응표면분석법을 이용하여 전통발효식품인 막걸리로부터 분리한 Bacillus amyloliquefaciens SRCM115785 균주에 대하여 protease 생산량을 증가시키기 위한 배지의 최적 농도를 확립하고자 하였다. 선정한 11개의 배지 성분 중 각 성분이 protease 생산에 미치는 영향에 대한 분석을 위해 Plackett-Burman design (PBD)를 설계하여 통계분석한 결과 glucose, yeast extract, beef extract를 protease 생산 향상을 위한 요인으로 최종 선별하였다. 선별된 3개의 성분에 대해 protease 생산을 위한 각 성분별 최적 농도를 결정하기 위해 central composite design (CCD)분석을 설계하여 protease 최대 생산을 위한 각 배지조성별 농도는 glucose 6.75 g/l, yeast extract 12.42 g/l, beef extract 17.48 g/l로 예측되었다. ANOVA 분석을 통해 실험모델의 적합성을 증명하였고, 설계한 최적배지에서 반복실험을 진행하여 protease 생산량을 측정한 결과 예측값과 매우 유사한 값을 나타냄을 확인하였다. 최종적으로 일반 배지에 비해 137% 환이 증가하였으며, 추가로 정량 분석 결과 기존 25.72 U/ml 대비 59.28 U/ml로 230.47% 증가함을 확인하였다. 본 연구를 통해 protease 생산량 증가를 위한 배지 성분의 최적화를 확립하였고, 이를 바탕으로 산업용 효소로서 protease의 효율적인 활용방안에 대한 기초자료로서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.