• 한국미생물·생명공학회지
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• 제19권5호
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• pp.491-496
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• 1991

Aminoglycoside-3'-phosphotransferase(APH(3'))를 생산하는 균주인 E.coli ATCC 21990을 산업적으로 이용하기 위해서 자외선 조사 및 NTG를 처리하고 고농도의 kanamycin B에 내성을 갖는 변이주인 E.coli M1과 M2를 선별하였다. E.coli M1은 단위 균체당 효소 생산성은 높으나 생육속도가 낮아 실용적이질 못했고 주 질소원인 yeast extract를 사용했을때 E.coli M1보다 E.coli M2가 생육속도가 훨씬 빨랐으며 약 2배의 APH(3')을 얻을 수 있었고 산소 가스를 사용하였을 경우는 약 2.5배의 APH(3')을 얻었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권9호
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• pp.1178-1185
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• 2022

Steroids are a class of compounds with cyclopentane polyhydrophenanthrene as the parent nucleus, and they usually have unique biological and pharmacological activities. Most of the biosynthesis of steroids is completed by a series of enzymatic reactions starting from cholesterol. Synthetic biology can be used to synthesize cholesterol in engineered microorganisms, but the production of cholesterol is too low to further produce other high-value steroids from cholesterol as the raw material and precursor. In this work, combinational strategies were established to increase the production of cholesterol in engineered Saccharomyces cerevisiae RH6829. The basic medium for high cholesterol production was selected by screening 8 kinds of culture media. Single-factor optimization of the carbon and nitrogen sources of the culture medium, and the addition of calcium ions, zinc ions and citric acid, further increased the cholesterol production to 192.53 mg/l. In the 5-L bioreactor, through the establishment of strategies for glucose and citric acid feeding and dissolved oxygen regulation, the cholesterol production was further increased to 339.87 mg/l, which was 734% higher than that in the original medium. This is the highest titer of cholesterol produced by microorganisms currently reported. The fermentation program has also been conducted in a 50-L bioreactor to prove its stability and feasibility.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제45권2호
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• pp.149-154
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• 2017

본 연구에서는 Bacillus 유래 esterase를 생산할 수 있는 재조합 대장균을 사용하여 유가식 배양을 이용한 고농도 균체 배양을 통해 esterase 생산성을 극대화하고자 하였다. 유가식 배양 중 순수 산소의 공급을 통해 용존산소를 30% 이상 유지한 경우와 포도당농도를 1 g/l 이상 유지한 경우 각각 $OD_{600}$ 76 (35.8 g/l DCW)과 $OD_{600}$ 90 (42.4 g/l DCW)까지 균체량을 증가시킬 수 있었다. 포도당의 공급에도 불구하고 배양 후반에 세포의 성장이 정체되는 현상을 극복하기 위해 yeast extract가 강화된 추가 배지의 공급을 시도하였으며, 그 결과 $OD_{600}$ 185 (87.3 g/l DCW)까지 고농도 균체 배양이 가능함을 확인하였다. 단백질 생산 수율의 향상을 위해 성장 시기에 따라 induction에 의한 세포 성장과 esterase 생산성을 평가하였고, 그 결과 대수 성장기 후반에 induction을 유도한 경우 세포 성장 측면에서는 최대 $OD_{600}$ 190(89 g/l DCW)까지 고농도 균체 배양이 가능함을 확인하였다. Esterase 생산성 측면에서는 대수 성장기 초반에 induction 을 유도한 경우에 비해 최대 5.8배 생산성이 증가됨을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구를 통해 순수산소와 질소원의 공급을 통해 확립된 대장균 고밀도 배양방법을 기초로 IPTG 유도시간을 최적화 함으로써 Bacillus 유래 esterase의 최대 생산성을 확보할 수 있는 배양방법을 확립하였다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 춘계학술발표대회
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• pp.219-222
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• 2000

Physiological changes of Escherichia coli during the fed-batch fermentation process were characterized in this study. Overall cellular protein samples prepared at the different stage of fermentation were separated by 2-dimensional gel electrophoresis (2-DE), and differently expressed 15 proteins, Phosphotransferase enzyme I, GroEL, Trigger factor, ${\beta}$ subunit of ATP synthase, Transcriptional regulator KDGR, Phosphoglycerate mutase 1, Inorganic pyrophosphatase, Serine Hydroxymethyl-transferase, ${\alpha}$ subunit of RNA polymerase, Elongation factor Tu, Elongation factor Ts, Tyrosine-tRNA ligase, DnaK suppressor protein, Transcriptional elongation factor, 30S ribosomal protein S6 were identified using matrix-assisted laser desorption / ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS). When bacterial cells grow to high cell density, and IPTG-inducible heterologous protein is produced, expression level of overall cellular proteins was decreased. According to their functions in the cell, identified proteins were classified into three groups, proteins involved in transport process, small-molecule metabolism, and synthesis and modification of macromolecules.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권2호
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• pp.340-345
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• 2010

The culture variables were optimized to increase 1,3-dihydroxyacetone (DHA) production by Gluconohacter oxydans ZJB09112 in shake flasks and bubble column bioreactors. After fermentation in the optimized medium (g/l: yeast extract 5, glycerol 2.5, mannitol 22.5, $K_2HPO_4$ 0.5, $KH_2PO_4$ 0.5, $MgSO_4{\cdot}7H_2O$ 0.1, $CaCO_3$ 2.0, pH 5.0), when five times of glycerol feeding were applied, $161.9{\pm}5.9\;g/l$ of DHA was attained at a $88.7{\pm}3.2%$ conversion rate of glycerol to DHA.

• KSBB Journal
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• 제21권2호
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• pp.79-84
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• 2006

본 연구에서는 Corynebacterium glutamicum I 균주에 salt tolerance를 도입하여 L-lysine 생산량을 증가시키고자 하였다. I 균주를 이용하여 mutagenesis를 수행한 후 모균주가 생장하는 못하는 9%의 NaCl이 포함된 배지에서 빠르게 생장하는 C14-49-3-15-7-3-20 균주를 선별하였다. flask 배양으로 L-lysine 생산을 조사한 결과 모균주 I의 경우 L-lysine 농도가 53.3 g/L, 수율이 51.6%인 반면 변이주 C14-49-3-15-7-3-20의 경우에는 L-lysine 농도 61.2 g/L, 수율 61.0%로 나타났다. 그리고 5 L 발효조에서 유가식 배양법으로 배양하여 L-lysine 생산량을 조사하였다. 그 결과 모균주는 113.0 g/L의 L-lysine을 생산하였고 수율은 41.8%이었다. 하지만 변이주의 경우에는 $33^{\circ}C$로 유지하여 배양한 후 PCV가 7.5%가 되는 시점에 배양 온도를 $35^{\circ}C$로 올려주고 배양하였을 때 L-lysine 생산량이 130.6 g/L, 수율이 48.6%로 모균주보다 많은 양의 L-lysine을 생산하였다. L-lysine 생산과 균주의 생장에 대한 osmotic pressure의 영향을 조사하기 위해 변이주 C14-49-3-15-7-3-20을 고농도의 NaCl과 당이 포함되어 있는 배지에 각각 배양하여 균체 생장 및 L-lysine 생산량을 조사하였다. 그 결과 모균주는 균체 생장이 느리고 생산량도 낮은 반면 변이주 C14-49-3-15-7-3-20의 경우에는 균체 생장 정도가 높고 생산량도 모균주보다 높았다. 그리고 2%의 NaCl이 포함되어 있는 배지에 osmoprotectant 를 첨가하였을 경우 모균주는 균체 생장 및 L-lysine 생산량이 높아졌다. 하지만 C14-49-3-15-7-3-20 균주의 경우에는 proline의 영향을 받지 않았다. 이러한 결과로 Corynebacterium glutamicum 균주에 salt tolerance를 도입하면 L-lysine 생산성을 크게 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제17권5호
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• pp.504-509
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• 1989

Streptococcus lactis IFO 12007의 nisin 생산을 위한 발효조건을 검토하였다. Nisin 생성을 위한 포도당의 농도는 60g/ι이며 pH와 온도는 각각 6.5와 3$0^{\circ}C$이었다. 이 조건에서 최대 2,000IU/$m\ell$의 생산량을 보이며 이 때 specific glucose uptake rate: 0.59g/g/h, specific nisin productivity는 34924iu/g/h, growth yield는 0.24, 7시간 후 균체 생산량은 4.81g/ι이었다. 비성장속도는 온도와 pH에 의하여 영향을 많이 받으며 증식활성화 에너지는 1.35kca1/ mole이었다. 유가배양에 의하여 1420IU/$m\ell$의 nisin을 생산하며 연속배양은 0.38h$^{-1}$까지 가능하고 이때 nisin 농도는 740IU/m1, specific nisin productivity는 45000IU/g/h, true growth yield 는 0.144, maintenance energy는 207mg glucose/g-cell/h 이었다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제27권12호
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• pp.1726-1735
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• 2014

This study investigated the effects of acarbose addition on changes in ruminal fermentation characteristics and the composition of the ruminal bacterial community in vitro using batch cultures. Rumen fluid was collected from the rumens of three cannulated Holstein cattle fed forage ad libitum that was supplemented with 6 kg of concentrate. The batch cultures consisted of 8 mL of strained rumen fluid in 40 mL of an anaerobic buffer containing 0.49 g of corn grain, 0.21 g of soybean meal, 0.15 g of alfalfa and 0.15g of Leymus chinensis. Acarbose was added to incubation bottles to achieve final concentrations of 0.1, 0.2, and 0.4 mg/mL. After incubation for 24 h, the addition of acarbose linearly decreased (p<0.05) the total gas production and the concentrations of acetate, propionate, butyrate, total volatile fatty acids, lactate and lipopolysaccharide (LPS). It also linearly increased (p<0.05) the ratio of acetate to propionate, the concentrations of isovalerate, valerate and ammonia-nitrogen and the pH value compared with the control. Pyrosequencing of the 16S rRNA gene showed that the addition of acarbose decreased (p<0.05) the proportion of Firmicutes and Proteobacteria and increased (p<0.05) the percentage of Bacteroidetes, Fibrobacteres, and Synergistetes compared with the control. A principal coordinates analysis plot based on unweighted UniFrac values and molecular variance analysis revealed that the structure of the ruminal bacterial communities in the control was different to that of the ruminal microbiota in the acarbose group. In conclusion, acarbose addition can affect the composition of the ruminal microbial community and may be potentially useful for preventing the occurrence of ruminal acidosis and the accumulation of LPS in the rumen.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제30권4호
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• pp.305-311
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• 2002

Aspergillus ficuum 유래 acetyl xylan esterase(AXEase) 유전자(AXE)를 Pichia pastoris에서 과발현ㆍ분비 생산하기 위해 AOXI promoter와 mating factor $\alpha$-1 분비신호서열 하류에 AXE를 연결한 염색체 삽입 발현계(pPICZ$\alpha$C-AXE, 4.6 kb)를 구축하였다. 이것을 SacI으로 절단한 뒤 P. pastoris의 염색체 DNA 5'AOX1 부위에 삽입시켰다. 형질전환된 P. pastoris 균주를 메탄을 배지에서 플라스크 회분배양한 결과, 배양 36시간 때의 건조균체농도는 6 g-DCW/1, AXEase 총 발현량은 77 unit/ml이었다. 최적화된 methanol과 histidine 공급방법을 채용한 유가배양시 균체농도는 97 g-DCW/1, AXEase 총발현량은 930 unit/m1로 크게 증가하였다. 효소활성의 90% 이상은 배양 상등액에 존재하였으며, 상등액 단백질의 80%이상이 AXEase 단백질(33.5 kDa)였다. 이러한 결과는 9.8 g/l의 AXEase 단백질을 배양 상등액으로 대량 분비ㆍ생산할 수 있음을 의미한다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제22권1호
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• pp.100-107
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• 2015

본 연구에서는 수입에 의존하고 있는 고산도 식초 생산 기술을 대체하고자 포도과즙을 이용하여 적정산도 10% 이상의 식초 제조조건 및 품질특성을 조사하였다. 초기 알코올 함량에 따른 고산도 초산발효에서는 초기 알코올 함량 6%에서 적정산도 12%의 고산도 식초 제조가 가능하였으며 초기 알코올 함량이 높을수록 유도기가 길어져 초산수율이 감소하였다. pH는 구간에 따른 큰 차이가 없었고, 당도는 1단계 초산발효(1st AAF)까지 초기 알코올 함량에 비례하여 높게 나타났으나 2단계 초산발효(2nd AAF)기간 동안에는 초기 알코올 6% 첨가구에서 증가율이 가장 높았다. 고산도 포도식초의 주요 유기산은 tartaric, malic 및 citric acid가 검출되었으며, 유가식 첨가량 및 초산 발효수율 차이로 인하여 초기 알코올 함량이 낮을수록 높게 검출되었다. 미량 알코올 중 ethyl alcohol을 제외한 성분은 극소량으로 검출되어 초기 알코올 함량에 따른 큰 차이가 없었고, ethyl alcohol은 364~581 ppm으로 나타났다. 이상의 결과, 포도 알코올 발효액(초기 알코올 함량 6%)를 이용하여 일체의 영양원을 첨가하지 않고 총산도 12%의 고산도 식초 제조가 가능하였다. 그러나 산업적으로 활용하기 위해서는 초산수율 향상 및 유가식 첨가에 의한 발효기간 단축에 관한 보완 연구가 요구되었다.