• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제31권1호
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• pp.40-46
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• 2018

Objective: To examine the effects of Rhodobacter sphaeroides (R. sphaeroides) supplementation as a direct-fed microbial (DFM) on rumen fermentation in dairy cows and on coenzyme Q10 (CoQ10) transition into milk, an in vitro rumen simulation batch culture and an in vivo dairy cow experiment were conducted. Methods: The characteristics of in vitro ruminal fermentation were investigated using rumen fluids from six cannulated Holstein dairy cows at 2 h post-afternoon feeding. A control treatment was included in the experiments based on a typified total mixed ration (TMR) for lactating dairy cows, which was identical to the one used in the in vivo study, plus R. sphaeroides at 0.1%, 0.3%, and 0.5% TMR dry matter. The in vivo study employed six ruminally cannulated lactating Holstein cows randomly allotted to either the control TMR (C-TMR) treatment or to a diet supplemented with a 0.5% R. sphaeroides culture (S-TMR, dry matter basis) ad libitum. The presence of R. sphaeroides was verified using denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) applied to the bacterial samples obtained from the in vivo study. The concentration of CoQ10 in milk and in the supernatant from the in vitro study was determined using high performance liquid chromatography. Results: The results of the in vitro batch culture and DGGE showed that the concentration of CoQ10 significantly increased after 2 h of R. sphaeroides supplementation above 0.1%. When supplemented to the diet of lactating cows at the level of 0.5%, R. sphaeroides did not present any adverse effect on dry matter intake and milk yield. However, the concentration of CoQ10 in milk dramatically increased, with treated cows producing 70.9% more CoQ10 than control cows. Conclusion: The CoQ10 concentration in milk increased via the use of a novel DFM, and R. sphaeroides might be used for producing value-added milk and dairy products in the future.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권4호
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• pp.732-738
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• 2008

SMB 공정은 석유화학, 정밀화학, 제약 제품들을 연속대량으로 정제할 수 있는 크로마토그래피 기술로서 관련 산업에서 많은 관심을 얻고 있다. 최근 생명공학 기술의 발달과 함께, 다양한 생물 유래의 유용물질에 대한 SMB 공정의 적용이 시도되어 보고되고 있다. 또한, 다양한 방법으로 SMB 공정의 분리 메커니즘을 이해하는 연구들이 보고 되었다. 이와 같은 연구에서는 목적산물을 생산하는 일련의 생산과정에서 SMB 공정의 조업을 보다 용이하게 하고, SMB 공정에서 발생할 수 있는 문제의 원인을 분석하고 있다. 이번 연구에서는 정상상태에 이른 SMB 공정에서 기주입된 시료(psicose (A) 및 fructose (B) 혼합물)와 새로이 주입되는 시료(psicose (C) 및 fructose (D) 혼합물)의 체류 특성을 알아보는 모사실험을 수행하였다. 새로운 원료의 주입시점이 하나의 교환시간 중 앞부분일수록 기주입된 물질은 보다 빠르게 SMB 공정에서 유출되는 것을 확인할 수 있었다. 마찬가지로, 새로이 주입되는 물질들도 이와 마찬가지로 교환시간의 전반부에 주입될수록 보다 빨리 정상상태에 도달하는 것을 확인하였다.

• 한국물환경학회지
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• 제22권3호
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• pp.451-455
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• 2006

Heterotrophic biomass yield coefficients, $Y_H$, for aerobic, anoxic and anaerobic reactors were successfully estimated for the two wastewater treatment plants, where one plant was operating in the $A^2/O$ process and the other was operating in the 4-stage BNR process. The estimation of $Y_H$ was undertaken by plotting the biomass COD concentrations versus the soluble COD concentrations in order to calculate the ${\Delta}biomass$ COD/ ${\Delta}soluble$ COD in each batch reactor. The batch reactors employed in this study were fed by filtered influent and mixed liquors in the ratio of 10:1, and operated in the aerobic, anoxic and anaerobic conditions, which represented the actual operating conditions for the $A^2/O$ and 4-stage BNR process. The average $Y_H$ values of the aerobic, anoxic and anaerobic reactor for the $A^2/O$ process were 0.52, 0.41 and 0.18 mg COD/mg COD, respectively, and those for the 4-stage BNR process were 0.58, 0.40 and 0.20 mg COD/mg COD, respectively. The average ratio of the $Y_H$ for aerobic reactors to those for the anoxic reactors were about 1:0.79 for the $A^2/O$ process, and about 1:0.69 for the 4-stage BNR process. The experimental method for anoxic and anaerobic $Y_H$ estimation shown in this study has turned out to be simple and efficient in its practical application.

• 대한환경공학회지
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• 제28권2호
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• pp.165-172
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• 2006

생물학적 인 제거공정에서 인 제거 효율에 따른 인제거관련 미생물을 포함하는 슬러지 미생물상의 변화를 분석하기 위하여 2개의 반응조(SBR)에 각기 다른 탄소원(초산나트륨, 포도당)을 주입하여 작동시켰다. 초산나트륨을 주입한 SBR1에서는 반응 100일 후, 유출수에서 $PO_4-P$가 3.92 mg/L 검출되었고(제거효율 60.8%) 이때의 미생물상은 ${\beta}$-subclass proteobacteria(39.67%)와 인제거미생물인 PAO(45.10%)가 우점하는 양상을 보인 반면, 포도당을 주입한 SBR 2에서는 $PO_4-P$가 8.3 mg/L 검출되었으며(제거효율 17%), ${\gamma}$-subclass proteobacteria(23.89%)가 우점하였고 PAO는 21.42%를 차지할 뿐이었다. DGGE결과에서도 ${\beta}$-subclass proteobacteria가 SBR1에서 우점하였다. 그러나 수온이 증가할수록 ${\beta}$-subclass proteobacteria and PAOs의 비율이 감소하였고 GAOs는 증가하였다. 그러므로 생물학적인 인제거공정에서 수온과 영양원의 상태 등 환경인자들이 인제거 미생물과 인제거를 저해하는 미생물의 우점도에 영향을 미친다고 할 수 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권6호
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• pp.775-780
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• 2009

폐수 방류수 중에 포함될 수 있는 내분비계 장애물질의 제거를 위해 생물학적 영양소 제거 공정에 존재하는 질산화 슬러지의 효용성을 탐색하여 보았다. 질산화 슬러지에 포함된 암모니아 산화균은 ammonia monooxygenase(AMO) 활성에 의해 암모니아 산화를 유발하는데, AMO의 기질 특이성이 낮아 암모니아 산화와 동시에 다양한 화합물이 공산화된다고 알려져 왔다. 본 연구에서는 이러한 공산화 활성이 내분비계 장애물질의 제거에 효과적인지 판단하기 위해, 질산화 슬러지, 유기물산화 슬러지, 멸균 슬러지를 각각 이용하여 3가지의 모델물질(bisphenol A(BPA), nonylphenol(NP), dibutyl phthalate(DBP))에 대한 제거 효율을 비교하였다. 질산화 슬러지에 의한 분해에서는 3가지 모델물질 모두, 배지 중에 질소원으로 아질산염보다 암모늄염을 이용했을 때의 초기 분해속도가 빠르게 나타나서 암모니아 산화 활성과 모델 물질의 분해가 관련이 있는 것으로 나타났다. 반면에 아질산염을 공급한 질산화슬러지에서나 혹은 질산화 활성이 낮은 유기물산화 슬러지를 이용한 경우는 일정한 적응 시간이 지난 이후에 모델 물질들의 분해가 시작되었다. 이는 모델 물질을 탄소원으로 이용하는 균주의 성장 및 활성이 일정한 적응 시간 이후에 나타난 것으로 보인다. 모델 물질의 제거에 슬러지에 의한 물리적 흡착이 어느 정도 기여하는지 확인하기 위해서 멸균 슬러지를 이용한 흡착 제거를 시도하였다. 초기 투입량의 10~20% 내외가 흡착에 의해 상등액에서 제거되었는데, 이를 통해 폐수 슬러지를 이용한 BPA, NP, DBP의 제거에는 물리적 흡착보다는 생물학적 분해 기작이 더 중요한 것으로 보인다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제40권2호
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• pp.89-94
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• 1997

Aspergillus awamori(A)와 Zymomonas mobilis(Z)로 구성된 혼합고정화 배양계(A-Z 36계)의 특성을 이용하여 생전분으로 부터 직접 에탄올생산을 행할 때 투입되는 에너지를 절약할 목적으로 비가열살균 배양법을 검토하였다. A-Z 36계에 의한 비가열살균 배양은 배지에 함유된 세균 때문에 어려웠다. Sorbic acid, benzoic acid, dehydroacetic acid, p-hydroxybenzoic acid, Vantocil IB, Neupectin-L 등의 여러 가지 살균제 중에서 Vantocil IB와 Neupectin-L은 잡균의 오염없이 대조구와 비슷한 속도로 기질을 분해하였다. 0.1% Neupectin-L은 대조구보다 약간 높은 6.9 g/l(대조구 : 6.4 g/l)의 에탄올을 생산하였다$(Y_{p/s}:0.39)$. 0.1% Neupectin-L을 첨가한 유가배양에서는 2%기질을 기본으로 5회분의 기질을 첨가하여 34 g/l 에탄올을 얻어 2.0 g/l/day의 생산성을 나타내었다.

• ALGAE
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• 제20권2호
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• pp.121-125
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• 2005

The modern integrated fish-seaweed mariculture has been tested to reduce the environmental impacts of an intensive fed culture. To obtain the best seaweed bioremediation performance, the effects of therapeutants used for fish disease control on the selected seaweed species should be considered. As a selected seaweed, Porphyra yezoensis was tested with six commercial antibiotics including erythromycin thiocyanate_A, erythromycin thiocyanate_B, oxytetracycline, doxycycline, pefloxacin, and amoxicillin trihydrate under the batch incubation at a photon flux density of 10 $\mu$mol ${\cdot}m^{-2}\;{\cdot}\;s^{-1}$ at 15$^{\circ}C$. Among the tested commercial antibiotics, erythromycin thiocyanate_A, erythromycin thiocyanate_B, oxytetracycline, and doxycycline showed decreases in Fv/Fm, the photochemical efficiency of photosystem II, with a dose-dependant and time-dependant manner. From the quenching analysis of chlorophyll fluorescence, three differential patterns were observed in the antibiotics-treated Porphyra: (1) high nonphotochemical quenching (NPQ) and low photochemical quenching (qP) in the cases of Erythromycin thiocyanate_B and amoxicillin trihydrate, (2) high NPQ and high qP in the case of pefloxacin and (3) low NPQ and low qP in the case of oxytetracycline. These results indicated that antibiotics affected in various ways on the photosynthetic apparatus, reflecting differential lesion sites of antibiotics. In addition, the rates of ammonium uptake also decreased with a decrease of Fv/Fm in P. yezoensis thalli treated with erythromycin thiocyanate_B and oxytetracycline. Therefore, the four antibiotics mentioned could affect the bioremediation capacity of the selected seaweed species in the integrated fish-seaweed mariculture system due to the decrease of photosynthetic activity and the simultaneous decrease of ammonium uptake.

• 한국물환경학회지
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• 제26권4호
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• pp.681-686
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• 2010

Two different MFC designs were evaluated in batch mode: single compartment combined membrane-electrodes (SCME) design and twin-compartment brush-type anode electrodes (TBE) design (single chamber with two air cathodes and brush anodes at each side of the reactor). In SCME MFC, carbon anode and cathode electrodes were assembled with a proton exchange membrane (PEM). TBE MFC was consisted of brush-type anode and carbon cloth cathode electrodes without the PEM. A brush-type anode was fabricated with carbon fibers and was placed close to the cathode electrode to reduce the internal resistance. Substrates used in this study were glucose, leachate from cattle manure, or sucrose at different concentrations with phosphate buffer solution (PBS) of 200 mM to increase the conductivity thereby reduce the internal resistance. Hydrogen generating bacteria (HGB) were only inoculated in TBE MFC. The peak power densities ($P_{peak}$) produced from the SCME systems fed with glucose and leachate were 18.8 and $28.7mW/m^2$ at external loads of 1000 ohms, respectively. And the $P_{peak}$ produced from TBE MFC were 40.1 and $18.3mW/m^2$ at sucrose concentration of 5 g/L and external loads of 470 ohms, with a mediator (2-hydroxy-1, 4-naphthoquinone) and without the mediator, respectively. The maximum power density ($P_{max}$) produced from mediator present TBE MFC was $115.3mW/m^2$ at 47 ohms of an external resistor.

• 미생물학회지
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• 제35권4호
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• pp.302-306
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• 1999

정장용 효모로 알려져 있는 Saccharomyces cerevisiae Hansen CBS5926의 생균제 제조를 목적으로 생균수 증대를 위한 배양조건과 배양 후 얻은 균체의 효과적인 동결건조 보존법에 관하여 조사하였다. 포도당을 탄소원으로 하는 회분식과 유가식 배양에 비해 에탄올을 탄소원으로 하는 유가식 배양이 장점이 많은 것으로 나타났으며, 배양 72시간 후 2.2${\times}$10^9 cfu/ml의 생균수와 38g/l의 건조 균체량을 얻을 수 있었다. 에탄올을 탄소원으로 하는 유가식 배양으로부터 얻은 균체의 동결보존을 위한 보호제의 효능을 비교한 결과, 20% 백당(w/v)과 30% 유당(w/v)에서의 생존율이 16.3%로서 비교된 다른 종류의 동결보호제보다 효과적인 것으로 나타났다. 그러나, 백당, 유당 및 탈지분유의 혼합에 의한 동해방지 보호 효과를 비교한 결과 생존율이 12.4~16.5%로서 보호제의 혼합에 따른 생존율의 상승효과는 나타나지 않았다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제20권1호
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• pp.73-78
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• 1992

Tryptophanase를 이용하여 트립토판 합성시 인돌의 효소활성 저해를 억제하기 위하여 유가식 조업, 유기용매 이상계의 사용, 그리고 cyclodextrin의 첨가등에 대하여 연구하였다. 효소 농도가 0.5mg/ml일때 인돌 농도 0.4mM 부근에서 트립토판 생성이 가장 빨랐으며 그 이상에서는 효소활성이 심한 저해를 받았다. 초기 인돌 농도가 20mM일 때는 27시간 반응후 인돌의 전환율이 20인데 비하여 반응기내 인돌 농도를 5mM 이하로 유가식 조업을 하였을 때 전환율이 80%로 향상되었다.