• Animal Bioscience
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• 제34권12호
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• pp.1940-1950
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• 2021

Objective: The objective of this study was to explore the effects of maize straw treated with calcium oxide (CaO) and various moisture, on the composition and molecular structure of the fiber, and gas production by fermentation in an in vitro rumen environment. Methods: The experiment used 4×3 Factorial treatment. Maize straws were treated with 4 concentrations of CaO (0%, 3%, 5%, and 7% of dry straw weight) and 3 moisture contents (40%, 50%, and 60%). Scanning electron microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy and X-ray fluorescence spectroscopy were employed to measure the surface texture, secondary molecular structure of carbohydrate, and calcium (Ca) content of the maize straw, respectively. The correlation of secondary molecular structures and fiber components of maize straw were analyzed by CORR procedure of SAS 9.2. In vitro rumen fermentation was performed for 6, 12, 24, 48, and 72 h to measure gas production. Results: Overall, the moisture factor had no obvious effect on the experimental results. Neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber, acid detergent lignin, hemicellulose and cellulose contents decreased (p<0.05) with increasing concentrations of CaO treatment. Surface and secondary molecular structure of maize straw were affected by various CaO and moisture treatments. NDF had positive correlation (p<0.01) with Cell-H (H, height), Cell-A (A, area), CHO-2-H. Hemicellulose had positive correlation (p<0.01) with Lignin-H, Lignin-A, Cell-H, Cell-A. Ca content of maize straw increased as the concentration of CaO was increased (p<0.01). Gas production was highest in the group treated with 7% CaO. Conclusion: CaO can adhere to the surface of the maize straw, and then improve the digestibility of the maize straw in ruminants by modifying the structure of lignocellulose and facilitating the maize straw for microbial degradation.

• 생물환경조절학회지
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• 제27권2호
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• pp.173-179
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• 2018

상토에 기비로 혼합된 질소 시비수준 차이가 '녹광' 고추의 플러그 묘 생장에 미치는 영향을 구명하기 위해 본 연구를 수행하였다. 코이어더스트, 피트모스 그리고 펄라이트를 용적기준 35, 35 및 30%로 혼합한 상토를 조제할 때 질소를 0, 100, 250, 500, 750, 1,000 및 $1,500mg{\cdot}L^{-1}$로 농도를 조절하여 첨가하였고, 질소를 제외한 필수원소는 모든 처리에서 동일한 농도로 조절하였다. 비료를 포함한 상토를 50-cell 트레이에 충진한 후 종자를 파종하였다. 파종 후 매주 pH와 EC 측정, 파종 0, 3 및 7 주 후 상토의 다량원소 농도 분석, 그리고 파종 7주 후에 지상부 생장 조사와 식물체 무기원소 함량을 분석하였다. 파종 전 상토의 pH는 질소수준별 차이가 크지 않았지만 육묘기간이 길어질수록 처리간 차이가 커지는 경향이었다. 상토의 EC는 파종 전 질소 시비수준별 뚜렷한 차이를 보였지만, 파종 4주 이후부터 처리간 차이가 적어졌고, 7주 후에는 모든 처리에서 유사한 수준으로 측정되었다. 상토 추출용액의 $NH_4-N$ 및 $NO_3-N$농도는 EC와 유사한 경향을 보이며 낮아졌고, 다량원소농도 역시 파종 3주 이후에 감소폭이 더 커졌다. 파종 후 7주 후 조사한 고추 유묘의 지상부 생장은 500 및 $750mg{\cdot}L^{-1}$ 처리구에서 우수하였으며, $1,000mg{\cdot}L^{-1}$ 이상의 처리구에서는 질소 무시비구와 비슷한 수준으로 생장이 저조하였다. 파종 7주 후 분석한 식물체내 N 함량은 질소 시비수준이 높아질수록 직선적으로 증가하였으며, 지상부 생장이 우수하였던 500 및 $750mg{\cdot}L^{-1}$ 시비구가 각각 5.13 및 5.31%로 분석되었다. 이상의 결과를 고려하였을 때 고추의 유묘 생장을 위해서는 기비로서의 질소시비수준을 500 또는 $750mg{\cdot}L^{-1}$으로 조절하는 것이 바람직하며, 건물중에 기초한 N 함량이 5.1~5.3% 수준으로 시비농도를 조절하는 것이 바람직하다고 판단하였다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제30권1호
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• pp.31-39
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• 1987

영지(靈芝(Ganoderma lucidum(Fr.) Karst)) 추출물이 효모(Saccharomyces cerevisiae)의 증식과 생리에 미치는 영향을 검토하기 위하여 재배별 영지추출물을 각각 0, 0.1, 0.5, 1.0% 첨가한 Hayduck 액 배지에 효모를 접종하여 5일간 $30^{\circ}C$에서 발효시키면서 $CO_2$ 발생량, 균체생산, alcohol 발효 등을 조사하였다. 발효과정중 효모의 $CO_2$ 발생량은 발효 120시간 경과후 영지추출물 첨가구에서 모두 대조구보다 증가하였으며 이들 중 병재배 영지추출물 1.0% 첨가구에서 $CO_2$발생량이 가장 많았다. 발효과정중 효모의 세포수는 영지추출물 첨가구의 경우 모두 대조구보다 증가하였으며 병재배 영지추출물 첨가구가 원목영지추출물 및 야생영지추출물보다 세포수가 많았다. 효모의 건조균체량은 pot 0.5%구(區)>Pot 1.0%구(區) wild 1.0%구(區)>wood 1.0%구(區)>wood 0.5%구(區)>wild 0.5% 구(區)>wild 0.1% 구(區)>Pot 0.1% 구(區)> wood 0. 1% 구(區)>대조구의 순서로 증가하였으며 병재배영지추출물 첨가구는 원목재배나 야생영지추출물 첨가구보다 많았다. 각 처리구의 alcohol 함량은 발효 72시간의 경우 영지추출물 첨가구는 모두 대조구보다 3배 이상으로 많았으나 120시간 발효 후에는 큰 차이가 없었다. 발효과정중 효모의 당소비율과 발효율은 발효초기에 영지추출물 첨가구가 대조구보다 현저히 높았으나, 그 후 시간이 경과함에 따라 비슷하게 나타났다.

• KSBB Journal
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• 제14권3호
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• pp.328-336
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• 1999

본 연구에서는 제철소에서 배출되는 산업폐수를 이용하여 미세조류를 성공적으로 배양하였으며 이에 대한 모델링 연구를 통해 이산화탄소의 고정화 및 암모니아의 제거효율에 미치는 환경인자에 대하여 살펴보고 실제 옥외배양에서의 성능을 평가하고자 하였다. Bottle에서의 배양을 통해 산업폐수에서 미세조류가 성장하면서 암모니아를 완전히 제거할 수 있음을 확인하였다. 또한 이때 타양미생물의 성장은 미세조류의 성장에 비해 미미하였으므로 건조중량으로부터 고정화된 이산화탄소를 계산할 수 있었다. Raceway pond의 회분식운전 결과로부터 조류성장에 대한 모델을 구축하고 관계되는 parameter를 결정할 수 있었으며 이로부터 실제 옥외에서의 빛의 세기에서 고정화된 이산화탄소의 누적량 및 암모니아의 제거를 계산할 수 있었다. 그 결과 60 klux이상의 빛에서는 암모니아가 완전히 제거될 수 있다는 결과를 얻었으며 빛의 세기가 증가할 수록 성능이 향상되지만 빛에너지에 대한 효율은 감소하는 경향을 발견하였다. Raceway pond의 실제 옥외운전을 모사하기 위한 반연속식 배양실험에서는 dilution rate이 증가할 때 이산화탄소의 고정화율 및 암모니아의 제거율이 증가하나 암모니의 제거효율은 감소하는 경향을 얻었다. 또한 raceway pond의 옥외배양시 빛의 세기 및 폐수의 깊이, dilution rate에 따른 성능변화를 모델로 이용하여 계산하였는데 결과적으로 하루에 12시간동안 100klux의 태양빛이 공급되는 조건에서 raceway pond를 운전할 때 최적의 dilution rate은 0.425$day^{-1}$이며 이러한 조건에서 24.7 g$m^{2}day^{-1}$의 속도로 이산화탄소를 고정할 수 있는 것으로 평가되었다. 또한 이러한 조건에서 암모니아는 0.52 g $NH_3-Nm^{-2}day^{-1}$의 속도로 제거될 수 있으며 배출수증의 암모니아농도는 폐수의 깊이에 따라 크게 변화하는 것으로 나타났다.

• 원예과학기술지
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• 제30권5호
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• pp.509-518
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• 2012

이번 연구는 새싹채소 재배 시 고온의 물을 이용한 열처리가 케일 새싹의 항산화물질과 항암성물질 등과 같은 기능성물질 축적에 영향을 주는지 확인하고자 수행되었다. 실험I 에서는 파종 후 4일째 40, 50, $60^{\circ}C$의 증류수가 담긴 항온조에 각각 10, 30, 60초 동안 침지하여 열처리 하였고, 실험II 에서는 $50^{\circ}C$의 증류수에 각각 10, 20, 30, 45, 60초 침지처리 하였다. 열처리 한 케일 새싹은 다시 정상적인 생육 환경에서 2일 동안 추가적으로 재배되었다. 열처리 전, 후에 생체 중, 건물중, 전해질 유출 정도, 총 페놀 농도, 항산화도, 총 플라보노이드 농도, 페닐알라닌 암모니아-리아제 활성, 글루코시놀레이트 함량을 측정하였다. 실험I의 결과, 열처리 후 2일째 대조구에 비해 모든 처리구의 생체중, 건물중이 감소되었으며, 특히 $60^{\circ}C$ 열처리가 40, $50^{\circ}C$의 열처리보다 그 정도가 심했다. 세포 파괴에 의한 전해질 유출 정도 또한 $60^{\circ}C$에서 가장 높게 나타났다. 총 페놀 농도는 $50^{\circ}C$의 열처리에서 대조구에 비해 유의적으로 증가했으며 항산화도 또한 비슷한 경향을 보였다. 실험 II의 결과 $50^{\circ}C$ 열처리는 실험I의 결과와 같이 생체중의 감소를 보였지만 그 정도는 크지 않았으며 건물중에서는 대조구와 유의적 차이가 없었다. 열처리 후 2일째 모든 처리구는 대조구에 비해 유의적으로 높은 총 페놀 축적을 유도하였다. $50^{\circ}C$에서 20초 이상의 열처리는 대조구에 비해 약 1.5배 이상 총 페놀 농도를 증가시켰으며, 항산화도는 대조구에 비해 약 1.2배 유의적으로 높았고, 총 플라보노이드 농도 또한 대조구에 비해 높은 수준을 나타냈다. 페닐알라닌 암모니아-리아제의 활성은 열처리 24시간째에 대조구보다 모든 처리구에서 높게 나타나, 열처리가 이차대사산물의 생합성을 유도하는 것을 알 수 있었다. 열처리 후 2일째 글루코시놀레이트의 함량은 20초 열처리에서 유의적으로 가장 높은 값을 나타냈다. 따라서, 케일 새싹 재배 시 열처리는 항산화 및 항암물질과 같은 기능성물질의 축적을 유도하여 케일 새싹의 영양학적 품질향상을 도모할 수 있는 잠재적인 수단임을 확인할 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제4권3호
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• pp.99-104
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• 1976

섬유소자화세균 (Cellulomonas flavigena KIST 321) 으로서 볏짚을 기질로 하여 단세포단백을 생산함에 있어 볏짚을 분쇄한 뒤 NH$_4$OH 및 NaOH 로서 처리하고 각종의 산으로 중화할 때의 균체의 생산성을 검토하였다. 1. 볏짚분말을 1규정농도의 NaOH, NH$_4$OH 용액 10배량으로 처리한 뒤(기질대비 NaOH 사용량은 40%) 과잉의 알카리를 수세 또는 H$_3$PO$_4$, H$_2$SO$_4$, HCl, $CH_3$COOH 등의 산으로 중화하여 기질로 사용한 결과 H$_3$PO$_4$로 중화하는 것이 가장 좋았으며 이때 균체생산량은 12.2811 기질소화량은 78%였다. 2. NH$_4$OH 처리보다는 NaOH 처리가 효과적이었으므로 NaOH 사용량을 기질대비 1~20%로 변경하여 처리후 H$_3$PO$_4$로 중화하여 사용한 결과 6%의 농도로 상온에서 15~24시가 처리함이 적당하였다. 3. NaOH 처리시 수분량은 물/볏짚비율이 2내지 3이 적당하였고 NaOH/볏짚 비율은 6%에서 5% 정도로 줄일수 있었다. 4. 볏짚의 앞카리 처리시 121$^{\circ}C$에서 30분간 처리하면 상온에서 15~24시간 처리효과와 동일한 효과를 얻을 수 있으며 멸균효과도 기대할 수 있다. 5. 배지내의 인산염의 농도를 $K_2$HPO$_4$ 및 KH$_2$PO$_4$동량으로 0.2~0.3%로 조절하면 HCl 및 H$_2$SO$_4$로 중화하여도 H$_3$PO$_4$로 중화할때와 동일한 결과를 얻었다. 즉 HCl로 중화할때는 인산염 농도를 0.2%(phosphorous 농도로 0.04%)로 조절하여 11.2g/$\ell$의 균체량을 얻었고 H$_2$SO$_4$로 중화할 때는 인산 .농도를 0.3%(인농도 0.04%)로하여 12.2g/$\ell$ 균체량을 얻어 H$_3$PO$_4$로 중화할때 보다 경제적인 면에서 효과적임을 알았다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제19권2호
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• pp.252-261
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• 2006

Four experiments were conducted to investigate the effect of organic or inorganic acid supplementation on the growth performance, nutrient digestibility, intestinal measurements and white blood cell counts of weanling pigs. In growth trial (Exp I), a total of 100 crossbred pigs ({$Landrace{\times}Yorkshire$}${\times}$Duroc), weaned at $23{\pm}2$ days of age and $7.25{\pm}0.10kg$ average initial body weight (BW), were allotted to 5 treatments by body weight and sex in a randomized complete block (RCB) design. Three different organic acids (fumaric [FUA], formic [FOA] or lactic acid [LAA]) and one inorganic acid (hydrochloric acid [SHA]) were supplemented to each treatment diet. Each treatment had 5 replicates with 4 pigs per pen. During 0-3 wk, average daily gain (ADG), average daily feed intake (ADFI) and feed efficiency (G/F ratio) were not significantly different among treatments. However, pigs fed LAA or SHA diet showed improved ADG by 15 or 13% respectively and 12% greater ADFI in both treatments compared to CON diets. Moreover, compared to organic acid treatments, better ADG (p = 0.07) and ADFI (p = 0.09) were observed in SHA diet compared to pigs that were fed the diet containing organic acids (FUA, FOA or LAA). However, during 4-5 wk, no differences in ADG, ADFI and G/F ratio were observed among treatments. Overall, ADG, ADFI and G/F ratio were not affected by acidifier supplementation. Although it showed no significant difference, pigs fed LAA or SHA diets showed numerically higher ADG and ADFI than pigs fed other treatments. In metabolic trial (Exp II), 15 pigs were used to evaluate the effect of acidifier supplementation on nutrient digestibility. The digestibility of dry matter (DM), crude protein (CP), crude fat (CF), crude ash (CA), calcium (Ca) and phosphorus (P) was not improved by acidifier supplementation. Although the amount of fecal-N excretion was not different among treatments, that of urinary-N excretion was reduced in acidsupplemented treatments compared to CON group (p = 0.12). Subsequently, N retention was improved in acid-supplemented groups (p = 0.17). In anatomical trial (Exp III), the pH and $Cl^-$ concentrations of digesta in gastrointestinal (GI) tracts were not affected by acidifier supplementation. No detrimental effect of intestinal and lingual (taste bud) morphology was observed by acidifier supplementation particularly in inorganic acid treatment. In white blood cell assay (Exp IV), 45 pigs were used for measuring white blood cell (WBC) counts. In all pigs after LPS injection, WBC counts had slightly declined at 2 h and kept elevating at 8 h, then returned to baseline by 24 h after injection of lipopolysaccharide (LPS). However, overall WBC counts were not affected by acidifier supplementation. In conclusion, there was no difference between organic and inorganic acidifier supplementation in weanling pigs' diet, however inorganic acidifier might have a beneficial effect on growth performance and N utilization with lower supplementation levels. Furthermore, inorganic acidifier had no negative effect on intestinal measurements and white blood cell counts in weanling pigs. These results suggested that inorganic acidifier might be a good alternative to organic acidifiers in weanling pigs.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제20권7호
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• pp.1067-1075
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• 2007

Twenty eight 3-4 month old castrated Black Bengal kids (Capra hircus) were used to determine the effects of source and level of dietary copper (Cu) concentration on their performance and nutrient utilization. Cu was supplemented (0, 10, 20 and 30 mg/kg diet DM) as copper sulfate ($CuSO_4$, $5H_2O$) or copper proteinate (Cu-P). Kids were fed a basal diet containing maize (19.5%), soybean (17.0%), deoiled rice bran (56.5%), molasses (4.0%), di-calcium phosphate and salt (1.0% each) and mineral and vitamin mixture (0.5% each) supplements at 3.5% of body weight to meet NRC (1981) requirements for protein, energy, macro minerals and micro minerals, excluding Cu. The basal diet contained 5.7 mg Cu/kg, 122.5 mg Fe/kg, 110 mg Zn/kg, 0.26 mg Mo/kg and 0.32% S. $CuSO_4$ or Cu-P was added to the basal diet at the rate of 10, 20 and 30 mg/kg. Kids were housed in a well ventilated shed with facilities for individual feeding in aluminum plated metabolic cages. Blood samples were collected from the jugular vein on d 0, 30, 60 and 90 to determine hemoglobin (Hb), packed cell volume (PCV), total erythrocyte count (TEC), total leukocyte count (TLC) and serum enzymes (alkaline phosphatase, alanine transferase and aspertate transferase). A metabolism trial of 6 days duration was conducted after 90 days of experimental feeding. Statistical analysis revealed that source and level of Cu supplementation improved live weight gain (p<0.04) and average daily gain (p<0.01). No significant contribution of source and level of Cu to alter serum serum enzymes was evident. Goats fed Cu-P tended to have higher Hb, PCV and TEC than with $CuSO_4$ supplementation. Cu-P increased digestibility of ether extract (EE, p<0.02) and crude fiber (p<0.05) and showed an increasing trend (p<0.09) for digested crude protein (CP) and crude fiber (CF). Supplemental dose of Cu linearly improved (p<0.02) digestibilities of dry matter (DM), organic matter (OM), EE and nitrogen free extract (NFE). Though the absorption of nitrogen (N) was not affected (p>0.10) by both source and dose of Cu, N retention was affected (p<0.04) and there was a significant $Source{\times}Dose$ interaction (p<0.05). Final body weight (BW) was not influenced (p>0.10) by the source of Cu but increasing dose of Cu increased (p<0.04) the BW of kids. TDN intake (g/kg $W^{0.75}$) was higher (p<0.05) with the increased dose of Cu and there was a significant $Source{\times}Dose$ interaction. It was concluded that supplementation of Cu from different sources and varying dose level in a concentrate based diet may improve performance, nutrient utilization and plane of nutrition in castrated Black Bengal kids. The effects on performance and nutrient utilization are more pronounced with Cu-P than $CuSO_4$ supplementation. Higher dose of Cu showed better result than lower dose.

• 한국식품과학회지
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• 제38권3호
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• pp.427-431
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• 2006

췌장에 ${\beta}-cell$에만 특이적으로 작용하고 다른 기관에는 영향을 주지 않는 것으로 보고되어 있는 streptozotocin을 흰쥐에게 투여하여 당뇨병을 유발시킨 다음 백미, 현미, 거대배아미를 6주간 급여한 후 혈당강화 효과를 알아보았다. 실험기간동안 모든 당뇨군들의 체중증가는 정상군에 비해서는 유의적으로 낮았다. 당뇨대조군에 비해서는 거대배아마를 급여한 군에서 체중감소현상이 억제되었다. 장기중 맹장의 경우 2배 이상의 비대현상이 나타났고 정상쥐에 비해 당뇨쥐가 수분섭취량, 소변배설량, 혈당이 유의적으로 높게 나타났는데 당뇨병의 주요 증세가 다갈(polydipsia), 다뇨(polyuria), 다식(polyphagia), 고혈당인점에서 당뇨군에 비해서 가대배아미는 당뇨증세가 어느 정도 호전효과가 있음을 보여주고 있다. 식이섭취량은 정상군에 비해 당뇨실험군들이 높게 나타났으며 수분섭취량은 정상군에 비해 당뇨대조군이 수분 섭취량증가가 나타났다. 당뇨실험군 내에서는 당뇨대조군에 비해 가대배아미군이 수분섭취량이 감소하였다. 뇨 배설량은 정상군에 비해 당뇨대조군이 유의적으로 높게 나타났으며 당뇨대조군에 비해서 거대배아미군이 감소하였다. 장 기능 조절로서 장통과 시간과 분변고형물의 양에는 역의 상관관계로 식이섬유소의 함량이 높은 쌀 품종인 거대배아미는 장통과 시간이 짧으며 분변고형물의 양을 유의적으로 증가시켰으며 변의 수분보유량도 정상군에 비해 당뇨실험군들중 거대배아미군 전반적으로 높았다. 위 결과에서 거대배아미 급여가 당뇨동물의 공복시 혈당 수준을 유의적으로 낮추는데 효과가 있었으며 이당류 분해 효소 활성의 경우 정상군에 비해서 당뇨군이 lactase, maltase, sucrase 활성이 현저하게 증가 되었지만 당뇨실험군중에는 거대배아미가 소장점막부분의 lactase, maltase, sucrase의 활성을 저해시킴으로서 혈당상승을 억제시키는 것으로 볼 수 있었다. 이상의 결과로 백미, 현미에 비해서 거대배아미를 급여한 당뇨동물에서 혈당을 억제시키는 효과를 보았다.

• 생명과학회지
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• 제26권5호
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• pp.571-583
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• 2016

바이오제닉 아민은 주로 발효식품에 존재하는 미생물에 의해 발생하며, 종종 사람의 체내에서 심각한 독성을 나타내기도 한다. 따라서 바이오제닉 아민 비생성 균주의 선별을 위하여 순창군에서 제조된 전통 장류 200여 종으로부터 620종의 다양한 미생물을 분리하였고, 이중에서 다양한 생리활성 분석 및 바이오제닉 아민 생성여부를 조사하여 최종적으로 바이오제닉 아민 비생성 균주로써 Bacillus subtilis SCJ1을 선별하였다. 최종 선별한 SCJ1의 생화학적 특성과 16S rRNA 염기서열 분석을 통하여 Bacillus subtilis SCJ1로 명명하였다. Bacillus subtilis SCJ1의 산업적 적용이 가능한 최적배지 조성을 확립하기 위해 먼저 SCJ1균체 성장을 조사하였으며, 이를 기반으로 통계학적 방법인 반응표면 분석법을 사용하여 최적화를 수행하였다. 실험계획법은 배지 조성 성분의 선별을 위해 Plackett-Burman design을 사용하여 모델을 설정하였다. 실험 모델을 통하여 선별된 배지 성분으로는 molasses, yeast extract, peptone으로 예측되었으며, 배지조성에 대한 최적 농도를 설정하기 위해 중심합성계획법을 사용하여 최적화를 수행하였다. 최종적으로 예측된 배지 성분의 농도는 molasses 27.5 g/l, yeast extract 7.5 g/l, peptone 17.5 g/l로 예측되었고, 이때의 최대 균체량은 2.03704 g/l로 예측되어 모델의 검증실험을 통한 예측 모델과 실제 결과가 동일함을 확인하였다. 또한, 기본 배지와 균체량을 비교하였을 때 1.32 g/l에서 1.9722 g/l로 약 49.4% 증가하였고, 효소활성과 항균활성 또한 증가함을 확인하였다.