• 제목/요약/키워드: fermentation conditions

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Influence of dietary organic trace minerals on enteric methane emissions and rumen microbiota of heat-stressed dairy steers

  • A-Rang Son;Mahfuzul Islam;Seon-Ho Kim;Sung-Sill Lee;Sang-Suk Lee
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제65권1호
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    • pp.132-148
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    • 2023
  • Ruminants are the main contributors to methane (CH4), a greenhouse gas emitted by livestock, which leads to global warming. In addition, animals experience heat stress (HS) when exposed to high ambient temperatures. Organic trace minerals are commonly used to prevent the adverse effects of HS in ruminants; however, little is known about the role of these minerals in reducing enteric methane emissions. Hence, this study aimed to investigate the influence of dietary organic trace minerals on rumen fermentation characteristics, enteric methane emissions, and the composition of rumen bacteria and methanogens in heat-stressed dairy steers. Holstein (n=3) and Jersey (n=3) steers were kept separately within a 3×3 Latin square design, and the animals were exposed to HS conditions (Temperature-Humidity Index [THI], 82.79 ± 1.10). For each experiment, the treatments included a Control (Con) consisting of only basal total mixed rations (TMR), National Research Council (NRC) recommended mineral supplementation group (NM; TMR + [Se 0.1 ppm + Zn 30 ppm + Cu 10 ppm]/kg dry matter), and higher concentration of mineral supplementation group (HM; basal TMR + [Se 3.5 ppm + Zn 350 ppm + Cu 28 ppm]/kg dry matter). Higher concentrations of trace mineral supplementation had no influence on methane emissions and rumen bacterial and methanogen communities regardless of breed (p > 0.05). Holstein steers had higher ruminal pH and lower total volatile fatty acid (VFA) concentrations than Jersey steers (p < 0.05). Methane production (g/d) and yield (g/kg dry matter intake) were higher in Jersey steers than in Holstein steers (p < 0.05). The relative abundances of Methanosarcina and Methanobrevibacter olleyae were significantly higher in Holstein steers than in Jersey steers (p < 0.05). Overall, dietary organic trace minerals have no influence on enteric methane emissions in heat-stressed dairy steers; however, breed can influence it through selective alteration of the rumen methanogen community.

해조류의 혐기성 발효를 이용한 메탄 생산 (Production of Methane from Anaerobic Fermentation of Marine Macro-algae)

  • 김정민;이영호;정성훈;이진태;조무환
    • 청정기술
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    • 제16권1호
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    • pp.51-58
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    • 2010
  • 해조류를 바이오매스로 이용하는 혐기성 발효를 통해 메탄을 생성하는 연구를 수행하였다. 먼저 원소분석을 통한 다시마, 미역, 톳 등 세 종류의 바이오매스의 이론 메탄가스 전환량을 구한 결과, 분석한 세 종류의 해조류는 C 34 ~ 36%, H 5%, O 37 ~ 43%, N 2 ~ 4%, S 0.4 ~ 0.7%, ash 14 ~ 21%를 포함하고 있었으며, 이론적으로 56 ~ 60%의 메탄전환이 가능한 것으로 나타났다. 이는 g VS(고형분) 당 442 ~ 568 mL의 메탄가스를 생산할 수 있는 양이다. 생물학적메탄잠재력 (Biological Methane Potential, BMP) 시험을 통하여 실제 메탄가스를 측정한 결과, 다시마에서 최대 메탄생성수율 (52%)을 보였다. 이어서 회분식으로 메탄가스 생산에 영향을 미치는 여러 가지 인자들 (유기물 농도, pH, 염분, 입자크기, 그리고 시료전처리)에 대한 조사를 통해 최적의 메탄가스 생산조건을 구하였다. 전처리한 다시마 5 g VS/200 mL를 pH 8조건에서 염분 제거 없이 사용했을 때 이론치의 51%(197.1 mL/g VS)를 얻었고, 더욱이 습식멸균기로 해조류를 찐 경우 27% 증가한 268.5 mL/g VS 메탄가스를 생산할 수 있었다. 또한 연속반응기 (7 L 운영부피/10 L 반응기)를 이용하여 65일 간 운전한 결과 하루 최대 약 1.4 L의 메탄가스 (평균 메탄함량 70%)를 생산할 수 있었다.

목재(木材)를 이용(利用)한 Alcohol 생산(生産)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on the Production of Alcohol from Woods)

  • 정진철
    • 한국산림과학회지
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    • 제59권1호
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    • pp.67-91
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    • 1983
  • 침엽수(針葉樹)인 소나무, 리기다소나무, 일본잎갈나무 3수종(樹種)과 활엽수(闊葉樹)인 오리나무, 밤나무, 이태리포푸라 3수종(樹種)의 목재(木材)로부터 alcohol을 생산(生産)하기 위하여 목재(木材)의 화학성분(化學成分) 분석(分析)과 산(酸) 가수분해(加水分解) 조건(條件)을 확립(確立)하고 또한 섬유소(纖維素) 분해력(分解力)이 강(强)한 균주(菌株)를 분리(分離) 동정(同定)하여 균주(菌株)의 효소(酵素) 생산조건(生産條件), 효소(酵素)의 특성(特性) 및 alcohol 발효조건(醱酵條件) 등(等)을 연구조사(硏究調査)한 바 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1) 수종별(樹種別) 산(酸) 가수분해(加水分解)에서 HCl은 1.0%와 2.0%, $H_2SO_4$는 2.0%에서 높은 당화율(糖化率)을 보였고 수종(樹種)은 오리나무가 23.4%로 제일 좋았다. 2) HCl과 $H_2SO_4$으로 산(酸) 가수분해(加水分解)할 때 압력(壓力)은 $1.5kg/cm^2$, 산(酸)의 첨가량(添加量)은 30배량(倍量), 분해시간(分解時間)은 HCl 45분과 $H_2SO_4$ 30분에서 당화율(糖化率)이 양호(良好)하였다. 3) 전처리(前處理)에 있어서 농(濃) HCl 보다는 농(濃) $H_2SO_4$이 더 효과적(効果的)이었고 그 농도(濃度)는 50~60%이었으며 열처리(熱處理)는 $190^{\circ}C$에서 30분간(分間) 처리(處理)함으로써 무처리(無處理)보다 당화율(糖化率)이 약(約) 1.5% 증가(增加)하였다. 4) 목분(木粉) 1g에 있어서 산(酸) 가수분해액(加水分解液)의 당조성(糖組成)은 소나무는 glucose 137.78mg, arabinose 68.24mg이었고 오리나무는 glucose 162.22mg, arabinose 65.89mg을 함유(含有)하고 있었으며, xylose와 galactose도 검출(檢出)되었다. 5) 10개(個)의 균주(菌株) 중에 alcohol 효효력(醗酵力)이 왕성한 균주(菌株)는 Sacch. cerevisiae JAFM 101과 Sacch. cerevisiae var. ellipsoideus JAFM 125이었다. 6) 산(酸) 가수분해액(加水分解液)은 $CaCO_3$와 NaOH로 중화(中和)하는 것이 alcohol 생산(生産)과 효모생육(酵母生育)이 양호(良好)하였고 alcohol 생산(生産)은 pH 4.5~5.5, $30^{\circ}C$, 균주생육(菌株生育)에는 pH 5.0~6.0, $24^{\circ}C$에서 발효(醱酵)시키는 것이 좋았다. 7) Alcohol 생산(生産)에는 0.02%의 $(NH_2)_2CO$$(NH_4)_2SO_4$, 0.1%의 $KH_2PO_4$, 0.05%의 $MgSO_4$ 그 밖에 0.025%의 $CaCl_2$, 0.002%의 $MnCl_2$ 첨가(添加)가 효과적(効果的)이었고 효모증식(酵母增殖)에는 0.04~0.06%의 $(NH_2)_2CO$$(NH_4)_2SO_4$, 0.2%의 $K_2HPO_4$$K_3PO_4$, 0.05%의 $MgSO_4$ 그 밖에 0.025%의 $CaCl_2$, 0.002%의 NaCl 첨가(添加)가 효과적(効果的)이다. 8) 여러 가지 vitamin 중에서 alcohol 생산(生産)은 pyridoxine과 riboflavin, 효모증식(酵母增殖)에는 thiamin과 Ca-pantothenate, biotin과 inositol의 첨가(添加)가 좋았고 tannin과 furfural은 0.01% 농도(濃度)에서 alcohol 생산(生産)이 오히려 증가(增加)하였으며 그 이상(以上)의 농도(濃度)에서는 저해(沮害)를 받았다. 9) 발효액(醱酵液) 100ml에서 소나무는 2.201~2.275ml의 alcohol과 168~228mg의 효모(酵母)가 생산(生産)되었고 잔류당(殘溜糖)은 0.55~0.60g이었다. 오리나무는 2.075~2.125ml의 alcohol과 208~256mg의 효모(酵母)를 생산(生産)했으며 잔류당(殘溜糖)은 0.60~0.65g이었고 pH는 3.3~3.6으로 변화(變化)했다. 10) Trichoderma viride JJK107을 섬유소(纖維素) 분해력(分解力)이 강한 균주(菌株)로서 선정(選定)하여 동정(同定)하였다. 11) 효소(酵素) 생산조건(生産條件)으로 CMCase는 pH 6.0, $30^{\circ}C$, xylanase는 pH 5.0, $35^{\circ}C$에서 5일간 배양(培養)할 때 최고(最高)의 효소생산(酵素生産)을 나타냈고 효소작용(酵素作用)의 최적조건(最適條件)은 CMCase는 pH 4.5, $50^{\circ}C$, xylanase는 pH 4.5, $40^{\circ}C$에서 최고(最高)의 활성도(活性度)를 보였다. 12) 목분(木粉)을 peracetic acid로 탈(脫) lignin하고 효소(酵素) 가수분해(加水分解)하여 발효(醱酵)시킬 때가 alcohol 생산(生産)이 좋았으며 peracetic acid 첨가비(添加比)는 10배량(倍量) 이도(移度) 첨가(添加)하는 것이 좋았다. 13) 발효(醱酵)에 있어서 본분(本粉)과 밀기울 Koji의 혼합비율(混合比率)은 10:8일 때에 alcohol 생산(生産)이 좋았고 본분(本粉) 10g에서 소나무 2.01~2.14ml, 오리나무는 2.11~2.20ml의 alcohol을 생산(生産)하였다.

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건식절임법으로 제조한 오이지의 절임조건에 따른 저장성 및 품질 특성 (Quality Characteristics of Pickled Cucumber Prepared with Dry Salting Methods during Storage)

  • 김청희;양윤형;이근종;박완수;김미리
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.721-728
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    • 2005
  • 오이지를 건식제조법으로 제조하여, 오이지의 절임변수로 염도(30, 21 및 $15\%$), 저장온도(0, 15 및 $25^{\circ}C$)를 택하여 165일 동안 저장하면서 이화학적 및 미생물학적 특성을 분석하였다. 오이지의 염도는 습식절임법과 비교하였을 때 높은 염도를 유지하였다. 오이지의 산도는 저장기간이 경과됨에 따라 증가하였으며, 염도가 높을수록, 저장온도가 낮을수록 pH는 높고 산도는 낮게 유지되었다. 오이지의 색상으로 Hunter system의 녹색도(-a 값)는 저장기간이 경과됨에 따라 감소하였으며, MSLT군의 녹색도가 가장 높았다. 오이지의 기계적 조직감 특성 중 경도는 HSHT군이, 파쇄성의 경우는 MSLT군이 높게 유지되었는데, 경도는 염도가 높을수록 파쇄성은 저장온도가 낮을수록 높게 유지되었다. 미생물학적인 특성 중 총균수는 염도에 가장 큰 영향을 받았고 저장온도가 낮을수록, 염도가 높을수록 총균수는 감소하였다. 젖산균은 저장온도가 낮거나 염도가 높을수록 그 수가 감소하였는데 특히 저장온도에 큰 영향을 받았다. 효모는 HSHT 군과 MSLT군은 저장 36일 이후부터 효모가 검출되지 않았다. 그러나 LSLT군, LSMT군 및 MSMT군은 저장기간이 경과됨에 따라 증가되었다. 특히 말기에 효모가 급격히 증가하는 LSMT군은 경도 또한 낮았다. 오이지에 대한 기호도는 LSLT군 및 MSLT군이 색, 맛, 조직감 및 전반적인 기호도에서 높은 점수를 받았다 이상의 결과로부터 고염보다는 저염 오이지에 대한 기호도가 높았으며, 저염 오이지의 경우 저온저장 오이지에 대한 기호도가 높았다. 즉, 기존의 고염$(30\%)$에서 염도를 $50\%$정도 낮춘 저염 오이지 $(15\%)$ 제조가 가능하였는데, 저장 온도는 저온$(0^{\circ}C)$이 바람직하였다.

미원유기질비료(味元有機質肥料) (아미노산(酸) 발효부산비료박(醱酵副産肥料粕)) 시용(施用)에 의(依)한 인삼재배(人蔘栽培)에 관(關)한 연구(硏究) -II. 미원유기질비료(味元有機質肥料) 시용(施用)이 인삼예정지(人蔘豫定地) 토양(土壤)의 이화학적(理化學的) 성질(性質) 및 인삼생육(人蔘生育)에 끼치는 영향(影響) (Study on the Application of Miwon Organic Fertilizer (Byproduct of Amino Acid Fermentation) to the Ginseng Cultivation -II. The Application Effect of Miwon Organic Fertilizer on the Changes of Physicochemical Properties during the Soil Management Practices before Transplanting and Growth of Ginseng Plant)

  • 엄대익;한강완;안병구
    • 한국토양비료학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.392-406
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    • 1985
  • 인삼재배(人蔘栽培) 예정지(豫定地) 토양(土壤)에 산야초퇴비(山野草堆肥) 및 미원(味元) 유기질비료(有機質肥料)(아미노산 부산비료박(副産肥料粕) 처리구(處理區)와 유기질비료(有機質肥料)를 생산성분량(生産性分量)으로 2.5, 5, 10, 20, 30, 40kg/10a를 각각(各各) 시용(施用)하고 부족(不足)되는 산소성분량(酸素成分量)을 산야초퇴비(山野草堆肥)로 혼합(混合)한 후(後) 처리(處理)한 후(後) 기경(起耕)하면서 토양(土壤)의 이화학적(理化學的) 성질(性質)의 변화(變化)를 경시적(經時的)으로 조사(調査)하였으며, 예정지(豫定地) 관리후(管理後) 묘삼(苗蔘)을 이식(移植)하여 생육상태(生育狀態) 및 유효성분의 함량(含量)을 비교(比較)하였다. 1.예정지(豫定地)를 관리(管理)함에 따라 토양(土壤)의 가비중(假比重)은 감소(減少)되는 경향(傾向)이었고, 40일(日)까지의 감소(減少)는 경운(耕耘)에 의한 물리적(物理的)인 개량효과로 보였으며, 40일(日) 이후(以後) 부터는 유기질(有機質)의 효과로 생각되었다. 진비중(眞比重)도 같은 경향(傾向)이었고 공극률(孔隙率)은 증가하였다. 2. 토양산도(土壤酸度)는 예정지(豫定地) 관리후(管理後) 40일경까지는 낮아졌다가 그 후 높아지는 경향(傾向)이었고, CEC는 대체적으로 증가하는 경향(傾向)이었으며,$NH^+_4-N$는 20일(日)경에 $NO^-_3-N$는 40일(日)경에 최고(最高)로 증가하다가 감소(減少)하는 경향(傾向)이었다. 3. 질내실험(窒內實驗)을 통(通)한 각(各) 처리(處理)에 따른 유기물(有機物)의 경시적(徑時的) 분해속도(分解速度)는 20일(日)까지 처리후(處理後) 왕성하였다가 그 이후(以後)에는 완만하였다. 4. 인삼근중(人蔘根重)은 산야초퇴비(山野草堆肥)로서 질소성분량(窒素成分量) 30kg/10a와 유기질비료(有機質肥料)로서 질소성분량(窒素成分量) 10kg/10a(비료(肥料)로서 250kg/10a) 혼합시용(混合施用)한 처리구(處理區)에서 유의성(有意性)있는 증가를 보였다. 5. 각(各) 처리(處理)에서 재배(栽培)된 인삼근중(人參根中)의 Saponin 함량(含量)은 산야초퇴비(山野草堆肥)만을 처리(處理)한 구(區)에서 가장 많았고, 산야초퇴비(山野草堆肥)로서 질소성분량(窒素成分量) 20kg/10a와 유기질비료(有機質肥料)로서 2kg/10a 질소성분량(窒素成分量) 그 이상(以上)을 처리(處理)했을 때는 감소(減少)하는 경향(傾向)이었다.

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Pseudomonas sp. EML8 균주를 이용한 폐식용류로부터 medium-chain-length poly(3-hydroxyalkanoates) 생합성 (Production of Medium-chain-length Poly (3-hydroxyalkanoates) by Pseudomonas sp. EML8 from Waste Frying Oil)

  • 김태경;김종식;정정욱
    • 생명과학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.90-99
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    • 2021
  • 본 연구에서는 poly (3-hydroxyalkanoate) (PHA)의 생산 비용을 줄이기 위해, 토양에서 분리된 균주 Pseudomonas sp. EML8을 이용하여 폐 튀김유(waste frying oil, WFO)를 단일 탄소원으로 하여 균주의 최적 생장 및 PHA의 생합성 조건을 확립하였다. WFO를 단일 탄소원으로 이용하여 Pseudomonas sp. EML8에 의해 생합성된 PHA를 gas chromatography (GC)와 GC mass spectrometry로 분석한 결과, 7.28 mol% 3-hydrxoyhexanoate, 39.04 mol% 3-hydroxyoctanoate, 37.11 mol% 3-hydroxydecanoate 및 16.58 mol% 3-hydoryxdodecanoate의 단량체로 이루어진 medium-chain-length PHA (mcl-PHAWFO)라는 것을 확인하였다. 플라스크로 배양한 결과, Pseudomonas sp. EML8의 최대 건조세포중량(dry cell weight, DCW) 및 mcl-PHAWFO의 최대 생산수율(g/l)은 WFO 20 g/l, (NH4)2SO4 0.5 g/l, pH 7 및 25℃의 조건에서 확인되었다. 이 결과를 바탕으로 3 l 발효기를 이용하여 48시간 배양한 후에 가장 높은 DCW, mcl-PHAWFO의 함량 및 mcl-PHAWFO의 생산수율(3.0 g/l, 62 wt% 및 1.9 g/l)을 얻었다. 대조군인 신선한 튀김유(fresh frying oil, FFO) 20 g/l를 탄소원으로 사용하여 이와 유사한 DCW, mcl-PHAFFO의 함량 및 mcl-PHAFFO의 생산수율(2.7 g/l, 62 wt%, 1.6 g/l)을 확인했다. 겔 투과 크로마토그래피 분석을 통해 mcl-PHAWFO 및 mcl-PHAFFO의 평균 분자량이 165-175 kDa인 것을 확인했으며, 열중량을 분석한 결과, mcl-PHAWFO 및 mcl-PHAFFO는 각각 260 및 274.7℃의 분해온도값을 보여주었다. 결론적으로 본 연구에서는 Pseudomonas sp. ML8과 WFO는 mcl-PHA의 생산을 위한 새로운 균주와 탄소원으로서의 사용 가능성을 확인하였다.

목질칩의 축분뇨 정화재로의 이용 (Utilization of Wood Chips for Disposing of Swine Manure)

  • 최인규
    • 한국환경농학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.203-210
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    • 2001
  • 숲가꾸기사업 등의 산림사업에 의하여 발생하는 미이용 산림자원의 고부가가치로의 이용을 위하여 유효 세립 목질칩을 제조하여 목질칩의 특성, 분뇨처리 선능, 정화조 적용시험 및 제반 조건 탐색 및 제작을 시도하였다. 시판중인 일본산 삼나무칩으로 제조된 바이오클러스터는 공극율, 수분보유율, 투수계수가 우수하고, 열수추출물함량이 적고 셀룰로오스함량이 상대적으로 높게 나타났으며 해부학적 특성에서 방사단면 유연막공의 화학적 처리 흔적은 없으며 삼나무칩과 비교시 횡단면 가도관의 세포막이 얇고 공극이 상대적으로 큰 것으로 나타났다. 돈분뇨 정화용 적정 목질칩 크기는 10 (길이) ${\times}$ 5 (너비) ${\times}$ 2 (두께) mm이였으며 소나무 및 현사시외 전셀룰로오스함량이나 열수추출물함량이 바이오클러스터에 근접하였다. 처리과정에서 돈분뇨는 만재 (晩材)보다는 조재 (早材)의 세포내강에 충전되어 있으며 목질칩의 표면층에서는 세포막이 미생물 공격에 의하여 파괴된 흔적이 있었으나 장기간 사용이 가능한 것으로 추정되었다. 목질칩 종류별 돈분뇨 분해능에서 소나무 > 잣나무 > 삼나무 순으로 나타나 소나무 또는 잣나무 무처리 목질칩이 돈분뇨 분해용 정화조 사용에 적당한 것으로 판단되었다. 목질칩에 의한 돈분뇨 분해는 시간별로 일정하게 분해량을 유지 ($15{\sim}16$ g/시간/kg칩)하며 잣나무 1톤 칩 이용시 일일 돈분뇨 분해량은 390 kg (약 70두 분량)이였다. 목질칩에 의한 돈분뇨 장기처리시 40일간 처리 목질칩은 전질소함량이 안정화되었고 pH도 적정 수준이나 칼슘, 인, 칼륨, 나트륨 등이 초기 칩과 비교하여 $31{\sim}118$배 이상 축적되며, 처리칩은 흑갈색을 띄며 냄새가 없었다. 목질칩에 의한 돈분뇨 계절별 처리시 동절기에도 정화조 내부온도 $43^{\circ}C$ 이상을 유지하며 발효가 정상적으로 진행되나 분뇨의 점도 및 pH 상승으로 기포가 발생하므로 대형정화조 제작시 송풍 및 기포처리장치 필요를 확인하였다. 최적 목질칩과 돈분뇨 투입 비율은 $1:2{\sim}1:3$이며, 1:3비율이상에서 혐기화로 인한 암모니아가스 악취 발생, 시간당 3분 교반시 제일 양호한 분해능을 나타냈다.

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Pseudomonas sp. GP32에 의해 생산된 세포 외 다당류의 생산 및 특성 (Production and Characterization of Extracellular Polysaccharide Produced by Pseudomonas sp. GP32)

  • 이명은;이현돈;서현효
    • 생명과학회지
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    • 제25권9호
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    • pp.1027-1035
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    • 2015
  • 미생물유래 다당류 생산균주를 분리하기 위해 전국 각지의 토양시료로부터 가장 높은 점성과 다당류 생산성을 나타내는 균주 GP32를 분리하였으며, 분리균주 GP32의 동정을 분리균주의 형태학적, 생리학적 특성을 조사한 결과, Pseudomonas 속 세균으로 확인되었으며 최종적으로 Pseudomonas sp. GP32로 명명하였다. 플라스크 수준에서 Pseudomonas sp. GP32의 다당류 생산을 위한 가장 적합한 탄소원과 질소원은galactose와 (NH4)2SO4를 이용하였을 때 가장 많은 다당류를 생산하는 것으로 확인되었으며, 다당류 생산을 위한 최적의 C/N ratio는 50이었다. 다당류 생산을 위한 최적 pH와 온도는 각각 7.5와 32℃였다. 최적화된 배지를 이용한 fermentor 배양에서 다당류 생산은 배양 70시간에 최고치를 나타내었으며, 이때 다당류 생산량은 15.7 g/l이었다. Pseudomonas sp. GP32로부터 생산된 다당류는 ethanol 침전, cetylpyridimium 침전과 gel permeation chromatography를 통하여 정제하였으며, 정제된 다당류는 Biopol32로 명명하였다. Biopol 32의 분자량은 3×107 datons이었으며, Biopol32가 함유하고 있는 구성당은 galactose : glucose : gulcouronic acid : galactouronic acid 등이 1.85 : 3.24 : 1.00 : 1.42의 몰비로 함유되어있다. Biopol32 용액은 의가소성 성질을 갖는 고분자 화합물로서 Zoogloea ramigera가 생산하는 생물고분자인 zooglan보다 모든 농도에서 높은 점성을 나타내었다. Biopol32의 실제 폐수처리현장에서 응집제로의 사용 가능성을 검토하기 위하여 식품폐수, 섬유폐수와 제지폐수를 대상으로 응집효율을 조사한 결과, 높은 COD 감소율 (58.4~67.3%)과 SS제거율(82.6~91.3%)를 나타내어 실제 산업폐수에서 뛰어난 응집효율을 나타내었다.

Paenibacillus polymyxa CK-1이 생산한 길항물질이 Trichoderma sp. 생육에 미치는 영향 (The effect of antagonists produced by Paenibacillus polymyxa CK-1 on the growth of Trichoderma sp.)

  • 이상원;최진상;김철호
    • 한국버섯학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.201-208
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    • 2014
  • 버섯배지의 발효를 효율적으로 행하면서 버섯의 재배 시 빈번하게 발생하는 푸른곰팡이 병의 원인 균주인 Trichoderma sp. 곰팡이 성장을 억제하는 세균의 분리를 행하였다. 균원시료로부터 1차 분리한 약 200여 균주 중에서 성장속도가 빠르고, SM, AM 및 CM의 평판배지 상에서 clear zone이 뚜렷한 6균주를 2차 분리하였다. 분리한 6균주 중 cellulase, amylase 및 protease의 효소활성이 높고 T. virens와 T. harzianum에 대하여 강한 항균활성을 나타낸 C-1균주를 최종 분리균주로 선정하였다. 분리한 C-1균주는 Bergey's Manual of Systematic Bacteriology에 의한 동정과 16S rDNA 염기서열 분석을 행한 결과 Paenibacillus polymyxa 밝혀져 P. polymyxa CK-1으로 명명하였다. P. polymyxa CK-1균주의 생육조건을 검토한 결과 최적배양온도는 $45^{\circ}C$, 생육을 위한 배지의 최적 pH는 6.0~7.0 범위로 나타났다. T. virens와 T. harzianum 곰팡이의 생육억제를 위한 P. polymyxa CK-1의 배양시간은 22~36시간이 적당하였다. 그리고 P. polymyxa CK-1균주의 24시간째 배양용액을 처리한 petri dish에 두 곰팡이를 각각 접종한 후 10일 동안 방치하여도 곰팡이의 생육은 관찰되지 않았다. P. polymyxa CK-1 균주가 생산한 길항물질의 열안정성을 검토한 결과 $60^{\circ}C$$100^{\circ}C$로 20분 동안 처리한 시험구에서는 두 곰팡이의 균사성장이 전혀 관찰되지 않았지만 $121^{\circ}C$에서 20분 동안 처리한 시험구에서는 약간의 균사성장이 관찰되었다. P. polymyxa CK-1배양액이 버섯균사 생육에 미치는 영향을 검토한 결과 팽이버섯, 표고버섯 등의 다양한 버섯균사 생육에 전혀 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.

김치에서 분리한 유산균 Lactobacillus plantarum의 이화학적 특성 및 ${\beta}-galactosidase$ 활성 (Physico-chemical characteristics and ${\beta}-galactosidase$ activity of Lactobacillus plantarum from kimchi)

  • 강미선;이영환
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제39권1호
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    • pp.54-59
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    • 1996
  • 김치에서 분리한 유산균 중에서 Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli(ATCC33694) 그리고 Bacillus substilis(ATCC 6633) 등 5종의 미생물에 대한 항균성이 우수한 3주(No. 49, No. 61, No. 75)를 최종 선발하여 동정한 결과 Lactobacillus plantarum으로 동정 되었다. 이들 3 균주를 starter로 사용하여 요구르트 등 여러 발효식품에 응용할 수 있는지 검토하기 위하여, 이들 균주로 요구르트를 제조한 후 요구르트의 ${\beta}-galactosidase$ 활성도를 균주 첨가 후 24시간 부터 72시간 동안 경시적으로 조사하였다. 그 결과 48시간 후에 효소활성은 최고에 도달하였으며 그 후 시간이 경과함에 따라 감소하였다. 또한 2시간 동안 경시적으로 요구르트 고유의 pH값보다 낮은 산성조건에서 ${\beta}-galactosidase$ 활성도와 생존율을 측정한 결과 pH 3.5에서 2시간 후에는 3균주 모두 50% 정도 활성이 감소하였으나 pH 2.5와 pH 1.5에서 ${\beta}-galactosidase$ 활성은 거의 없었다. 유산균의 생존율은 pH 3.5에서 2시간 후 거의 변화가 없었고, pH 2.5에서는 각각 $0.12%{\sim}0.75%$ 그리고 pH 1.5에서는 생존율이 거의 없었다. 한편, 제조 요구르트의 이화학적 성질을 조사한 결과 요구르트 고유의 pH 값은 4.08 부터 4.30사이이었으며, 적정산도는 $1.05{\sim}l.25%$ 점도는 $1,818{\sim}2,124\;cps$, 생균수는 $7.3{\times}10^8{\sim}3.0{\times}10^9\;cfu/m{\ell}$였다. 유산균이 살아있는 상태로 장내에 도달할 수 있는지의 여부를 간접적으로 나타내는 완충능을 측정하기 위하여 1.0N HCl로 요구르트 $100\;m{\ell}$를 고유의 pH값에서 2단위 낮은 pH값까지 적정한 결과 소모된 HCl량은 $11.98{\sim}13.02\;m{\ell}$이었고 1.0 N NaOH로 4단위 높은 pH값까지 적정하는데 소모된 NaOH량은 $10.82{\sim}12.86\;m{\ell}$로 시판 요구르트 보다 높은 완충능을 보여 주었다.

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