• 한국미생물·생명공학회지
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• 제14권6호
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• pp.461-466
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• 1986

본 연구에서는 CGTase 생산성이 높은 균주인 Bacillus sp.를 자연계에서 분리하였고 이 균주의 특성, 분비효소의 특성, 효의 생산조건 및 효소이용 가능성에 대한 기초연구를 실시하였다. 분리균주는 운동성이 있는 내성포자형성 간균이었고 분비효소의 최적작용조건은 pH 6.0, 45$^{\circ}C$이며 pH 6-10 범위에서 안정하였다. 효소생산조건은 탄소원으로 corn starch 1%, 질소원으로서 corn steep liquor 5%, urea 0.1%, ammonium sulfate 0.25%를 동시에 첨가하는 것이 가장 양호하였으며 본 생산균을 30$\ell$ jar fermentor로 3$0^{\circ}C$, 200rpm, 0.6vvm에서 60시간 정도 배양하였을 때 최대의 효소 생산력을 나타내었다. 또한 본 효소를 이용하여 stevioside를 acceptor로 하고 전분가수분해물을 donor로 하여 당전이반응을 실시한 결과 상당한 전이효과가 나타났으므로 기타 전이제품 및 cyclodextrin 생산에 응용이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제20권4호
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• pp.409-416
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• 1992

Bacillus cereus에 의한 pullulanase 생산의 최적 배양온도 및 배양시간은 각각 $15^{\circ}C$, 72시간이고, 기본배지에 casein, nutrient broth, egg albumin의 첨가는 효소의 생산을 크게 증가시켰다. 황산암모늄분획, CM-cellulose와 DEAE-cellulose column chromatography에 의하여 효소를 정제하였고 정제효소의 specific activity는 29.09U/mg protein, 수율은 17.1이었다. 정제효소는 polyacrylamide disc gel electrophoresis에 의하여 single band를 나타내었고, SDS-polyacrylamide disc gel electrophoresis에 의하여 추정된 분자량은 61,000, 등전점은 pH7.0, 최적온도는 $40^{\circ}C$, 최적 pH는 6.5, $35^{\circ}C$ 이하에서 안정하였고, pH 안정 범위는 6.5-11.0, $Ag^{+}$, $Hg^{2+}$, $Zn^{2+}$에 의하여 크게 저해되었고, $Ca^{2+}$은 효소의 내열성을 증가시켰다. 정제효소는 공시기질중 pullulan을 잘 분해시켰으며 pullulan에 대한 분해산물은 maltoriose이었다.

• 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.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제6권1호
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• pp.1-8
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• 1978

섬유소분해효소 생산균인 Trichoderma sp. KI 7-2의 cellulase생성을 위한 탄소원으로는 순수한 섬유소보다 볏짚 보리짚 분말을 사용하는 것이 좋았으며 1% 첨가에서 심부배양한 액을 유안농도 20~60%로 떨어뜨린 침전에서만 cellulase의 활성이 나타났다. 이 조효소의 작용최적온도는 5$0^{\circ}C$, 최적 pH는 4.2였으며, 열에 대한 안정성은 5$0^{\circ}C$에서 2시간까지 100% 활성을 유지하였고 pH에 대한 안정성은 pH4~6에서 안정하였지만 pH 4이하 및 pH 6.0 이상에서는 불안정하였다. 이러한 성질의 효소를 생산하는 균주로서 볏짚 발효시키는 몇 가지 방법을 아울러 검토하였다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제15권11호
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• pp.1659-1676
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• 2002

Ruminant animals develop a diverse and sophisticated microbial ecosystem for digesting fibrous feedstuffs. Plant cell walls are complex and their structures are not fully understood, but it is generally believed that the chemical properties of some plant cell wall compounds and the cross-linked three-dimensional matrix of polysaccharides, lignin and phenolic compounds limit digestion of cell wall polysaccharides by ruminal microbes. Three adaptive strategies have been identified in the ruminal ecosystem for degrading plant cell walls: production of the full slate of enzymes required to cleave the numerous bonds within cell walls; attachment and colonization of feed particles; and synergetic interactions among ruminal species. Nonetheless, digestion of fibrous feeds remains incomplete, and numerous research attempts have been made to increase this extent of digestion. Exogenous fibrolytic enzymes (EFE) have been used successfully in monogastric animal production for some time. The possibility of adapting EFE as feed additives for ruminants is under intensive study. To date, animal responses to EFE supplements have varied greatly due to differences in enzyme source, application method, and types of diets and livestock. Currently available information suggests delivery of EFE by applying them to feed offers the best chance to increase ruminal digestion. The general tendency of EFE to increase rate, but not extent, of fibre digestion indicates that the products currently on the market for ruminants may not be introducing novel enzyme activities into the rumen. Recent research suggests that cleavage of esterified linkages (e.g., acetylesterase, ferulic acid esterase) within the plant cell wall matrix may be the key to increasing the extent of cell wall digestion in the rumen. Thus, a crucial ingredient in an effective enzyme additive for ruminants may be an as yet undetermined esterase that may not be included, quantified or listed in the majority of available enzyme preparations. Identifying these pivotal enzyme(s) and using biotechnology to enhance their production is necessary for long term improvements in feed digestion using EFE. Pretreating fibrous feeds with alkali in addition to EFE also shows promise for improving the efficacy of enzyme supplements.

• 미생물학회지
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• 제51권1호
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• pp.75-80
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• 2015

동해에서 분리된 Pseudoalteromonas donghaensis HJ51는 체외분비 단백질 분해효소를 생산하는 신종 미생물로 보고되었다. 체외 단백질 분해효소의 특성과 최적 생산 조건을 결정하기 위해 crude supernatant을 사용하여 단백질 분해효소의 최적 활성 온도와 pH를 조사한 결과 $40^{\circ}C$와 pH 7.5-10.5이었으며, pH 11에서도 88%의 높은 상대적인 효소 활성을 나타내었다. 효소의 금속 요구성을 조사한 결과, $Fe^{3+}$를 10 mM로 첨가하였을 때 최대 효소활성 증가를 보였다. 최대의 효소생산 조건을 탐색한 결과, 기본배지인 PY-ASW (peptone 0.5%, yeast extract 1.0%, artificial seawater)에 탄소원을 첨가하지 않는 것이 가장 높았으며, 질소원으로는 peptone 보다 beef extract, tryptone, casmino acids을 각각 첨가했을 때 활성이 21, 7, 4% 증가하였다. 이러한 결과를 종합해 볼 때 P. donghaensis HJ51이 생산하는 효소는 알칼리성 pH 환경 및 저온환경에서 활성이 필요한 분야에 응용이 가능할 것으로 사료된다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제7권1호
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• pp.43-51
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• 2002

The cloning and expression of $\beta-glucosidase$ II, encoded by the gene ${\beta}glu2$, from thermotolerant yeast Pichia etchellsii into Escherichia coli is described. Cloning of the 7.3 kb BamHI/SalI yeast insert containing ${\beta}glu2$ in pUC18, which allowed for reverse orientation of the insert, resulted in better enzyme expression. Transformation of this plasmid into E. coli JM109 resulted in accumulation of the enzyme in periplasmic space. At $50^{\circ}C$, the highest hydrolytic activity of 1686 IU/g protein was obtained on sophorose. Batch and fed-batch techniques were employed for enzyme production in a 14 L bioreactor. Exponential feeding rates were determined from mass balance equations and these were employed to control specific growth rate and in turn maximize cell growth and enzyme production. Media optimization coupled with this strategy resulted in increased enzyme units of 1.2 kU/L at a stabilized growth rate of $0.14\;h^{-l}$. Increased enzyme production in bioreactor was accompanied by formation of inclusion bodies.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제31권10호
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• pp.1455-1464
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• 2021

Trehalose is a non-reducing disaccharide in increasing demand for applications in food, nutraceutical, and pharmaceutical industries. Single-step trehalose production by trehalose synthase (TreS) using maltose as a starting material is a promising alternative process for industrial application due to its simplicity and cost advantage. Pseudomonas monteilii TBRC 1196 was identified using the developed screening method as a potent strain for TreS production. The TreS gene from P. monteilii TBRC 1196 was first cloned and expressed in Escherichia coli. Purified recombinant trehalose synthase (PmTreS) had a molecular weight of 76 kDa and showed optimal pH and temperature at 9.0 and 40℃, respectively. The enzyme exhibited >90% residual activity under mesophilic condition under a broad pH range of 7-10 for 6 h. Maximum trehalose yield by PmTreS was 68.1% with low yield of glucose (4%) as a byproduct under optimal conditions, equivalent to productivity of 4.5 g/l/h using enzyme loading of 2 mg/g substrate and high concentration maltose solution (100 g/l) in a lab-scale bioreactor. The enzyme represents a potent biocatalyst for energy-saving trehalose production with potential for inhibiting microbial contamination by alkaline condition.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제42권3호
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• pp.225-231
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• 2014

마늘낙엽버섯(Marasmius scorodonius)에 대하여 리그닌 분해 여부를 조사한 결과, 본 균주는 laccase를 생산하는 백색부후균으로 확인되었다. 마늘낙엽버섯 균사체로부터 laccase를 생산하기 위한 최적배지조건을 조사한 결과, 다양한 합성 배지 중에서 YM (1% dextrose, 0.5% malt extract, 0.3% yeast extract) 배지가 가장 높은 laccase 활성을 나타내었다. 또한 YM 배지의 조성 중에서 탄소원과 질소원을 각각 1% galactose와 0.4% yeast extract로 대체하였을 때 가장 높은 효소활성을 나타내었다. 본 균주는 최적배지조건에서 $25^{\circ}C$로 15일 동안 배양하였을 때 효소의 활성이 최대치에 도달함을 확인하였다. 균사체 배양 상등액을 Native-PAGE로 전기영동한 후 활성염색을 수행한 결과, 분자량 약 60-70 kDa 사이에서 laccase 활성을 가지는 2개의 밴드를 확인하였으며, 효소의 최적 pH와 온도는 각각 pH 3.4과 $75^{\circ}C$이었다.

• KSBB Journal
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• 제23권6호
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• pp.504-508
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• 2008

국내산 라이밀을 이용한 바이오에탄올 생산을 위해 저온 전처리 공정을 도입하여 에탄올 생산성을 비교하였다. 라이밀의 경우 원료 특성상 증자 공정에서 점도 문제가 발생하는데, 이를 해결하기 위해 최적 전처리 조건을 탐색하였으며 이에 따른 에탄올 생산성을 비교하였다. 저온 조건과 점도 저하 효소를 사용함으로서 점도에 따른 발효 저해 현상 해결하였고 전처리 공정에 소요되는 전처리 공정비를 절감할 수 있었다. 또한 pH 조절(pH 4.5) 후 살균 처리 없이 바로 발효가 가능함을 확인할 수 있었다. 발효 초기 총당 함량은 $48{\pm}2.0\;g/L$이었으며, 발효 72시간 이후 에탄올 생성 농도는 $67.4{\pm}1.4\;g/L$, 톤당 에탄올 생산량은 410.9 L (dry base)로 효소 무첨가구보다 에탄올 농도와 톤당 수득량이 각각 15%, 20% 이상 증가하였다. 이와 같은 결과는 기존의 에탄올생산 공정과 비교하여 전처리 공정에 소요되는 시간을 30-50% 이상 줄일 수 있으며, 저온 공정에 따른 에너지 사용 절감 및 초기 시설 투자비를 줄일 수 있어 바이오에탄올 생산을 위한 대체 원료로 충분한 가능성을 보여 주었다.