• KSBB Journal
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• 제24권1호
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• pp.30-40
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• 2009

Aspergillus terreus에 의한 이타콘산 생산 발효공정에서 생산균주의 성장을 어느 정도 제한시킴으로써 배양생리적 특성이 이타콘산 생합성 쪽으로 치우치도록 통계적 방법을 적용하여 itaconic acid의 생산배지 조성을 최적화하는 연구를 수행하였다. 이타콘산은 TCA회로를 거쳐 합성된 cis-aconitic acid의 디카르복실화 반응에 의해 생합성되는 고부가 화학원료물질이다. 우선 One factor at a time (OFAT) 방법을 이용하여 이타콘산의 생산성 증가에 크게 영향을 미치는 중요한 탄소원들로 sucrose, glucose, fructose와 soluble starch를 확인할 수 있었고, 질소원들로는 cottonseed flour와 soybean meal을 찾을 수 있었다. Fractional factorial design을 통하여 이들 6가지 요인들 간의 상호작용의 정도를 확인한 결과 sucrose와 cottonseed flour간의 상호작용의 정도가 가장 컸고, 나머지 요인들 간의 상호작용의 정도는 작거나 혹은 이타콘산 생산에 오히려 부정적인 결과를 나타냈다. 또한 full factorial design (FFD) 실험을 통해 생산배지에 $KH_2PO_4$와 $MgSO_4$가 과량 첨가되면 이타콘산의 생산성이 심각하게 저해됨을 알 수 있었다. FFD의 1차모델식을 근간으로 하여 최급상승법 (steepest ascent method, SAM)을 적용하여 sucrose, cottonseed flour, $KH_2PO_4$ 및 $MgSO_4$의 최적 농도로 향하는 가장 가파른 기울기를 구함으로써, 신속하고 효율적으로 최적 농도지점에 대한 정보를 얻을 수 있었다. SAM이 제시해주는 농도 부근에서 반응표면분석 (response surface method, RSM)을 적용하여 각 배지성분의 농도를 최적화시키기 위해, 2개의 중요한 요인인 sucrose와 cottonseed flour를 이용하여 중심합성계획 (central composite design, CCD) 실험을 수행하였다. 그 결과 이타콘산의 최적 배지 조건은 sucrose 90.4 g/L, cottonseed flour 53.8 g/L인 것으로 관찰되었고, 이 농도에서 이타콘산의 생산성은 초기 사용된 배지에서의 생산성에 비해 약 7배 증가한 4360 mg/l로 나타났다. 이로부터 탄소원 (C)으로 사용한 sucrose와 질소원 (N)으로 사용한 cottonseed flour 간의 C/N 비율이 이타콘산의 생산성에 큰 영향을 미친다는 것을 확인할수 있었다.

• 한국균학회지
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• 제10권2호
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• pp.75-83
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• 1982

사과주(酒) 효모(酵母)의 Saccharomyces sp. R-11의 배양조건(培養條件)을 균생육(菌生育)과 알코올생성(生成)의 측면(側面)에서 검토(檢討)한 결과(結果)는 다음과 같다. 기본배지(基本培地)로서는 Henneberg B 배지(培地)가 가장 양호(良好)하였으며 탄소원(炭素源)으로 sucrose가 가장 우수하여 균(菌)의 생육면(生育面)으로는 15%, 알코올생성(生成)을 위해서는 25% 첨가(添加)가 가장 적당하였다. 공시균(供試菌)의 생육(生育)을 위한 최적(最適) pH는 4.5, 온도(溫度)는 30^{\circ}C$였다. 한편 $Mg^{2+}$ 첨가(添加)는 균생육(菌生育)을 촉진(促進)시켰으며$Co^{2+}$는 저해(沮害)하였다. 알코올생성(生成)은 배양온도(培養溫度)가 낮을수록, 최적(最適) pH에 가까울수록 양호(良好)하였다. Generation time은 정치배양시(靜置培養時) 최적생육조건(最適生育條件)에서 7.5시간(時間)이었으며 specific growth rate 0.092 $hr^{-1}$이었다. 균생육(菌生育)은 알코올농도(濃度) 8%에서 약 50% 저해(沮害)되었으며 12% 이상(以上)에서는 거의 불가능(不可能)하였다. 본공시균(本供試菌)은 알코올 무첨가시(無添加時) $SO_2$ 125ppm까지, 알코올농도(濃度) 8%에서는 75ppm까지 생육(生育)이 가능(可能)하였으며, $SO_2$ 농도(濃度)가 높아질수록 lag phase가 길어지는 경향(傾向)을 보였다 알코올농도(濃度)와 $SO_2$ 관계에서는, 균생육(菌生育)은 초기(初期) 알코올농도(濃度) 6%까지는 $SO_2$ 농도(濃度)에 관계없이 별(別)다른 차(差)가 인정되지 않았으며, $SO_2$ 무첨가(無添加) 및 25ppm에서는 초기(初期) 알코올농도(濃度) 10%, $SO_2$ 50ppm 및 75ppm에서는 8%, $SO_2$ 100 및 125ppm에서는 초기(初期) 알코올농도(濃度) 6%까지 알코올생성(生成)이 가능했다.

• 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.

• 한국균학회지
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• 제32권2호
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• pp.95-100
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• 2004

목질진흙버섯의 균사생육에 적합한 배지로는 MYA(malt yeast agar)와 SMS(soybean flour malt extract sugar)이며, MYA를 기본배지로 사용하였다. 균사생육은 $30^{\circ}C$의 온도와 pH는 5.0에서 생장이 양호하였다. 영양원으로는 malt extract 2%, yeast extract 0.2%와 $KH_{2}PO_{4}$ 0.1% 상태에서 균사생장 및 밀도가 양호하였다. C/N비는 10 : 1의 비율이 가장 적합하였다. 삼각플라스크배양을 위해서는 용기부피 300 ml Shake flask에 100 ml의 배양액을 넣고 $5{\sim}6$개 균사체 절편을 접종하여 20일간 배양하면 높은 고립상의 균체를 양호하게 증식시킬 수 있었다. 대량 액체종균 배양을 위해 접종원을 균질기로 분쇄하여 통기량 2.0 vvm의 조건에서 12일 배양하면 높은 균사의 생장을 보였고 접종에도 수월하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권1호
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• pp.25-30
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• 2010

두부의 기능성 및 저장성을 향상시킬 목적으로 큰느타리버섯 균사체를 이용한 발효두부를 제조하여 물과 메탄올로 추출하여 면역세포 활성에 미치는 효과를 조사하였다. 큰느타리버섯 균사체를 배양하기 위한 최적 배지는 PD broth 배지인 것을 확인하였으며, 큰타리버섯 균사체를 이용한 두부의 최적 발효기간은 7일 정도가 적당하였다. 큰느타리버섯 균사체를 이용하여 발효한 두부의 물 및 메탄올추출물은 $0.01 {\mu}g/mL$ 농도 이상에서 비장세포의 증식을 유도하였으며, 이들 추출물은 IL-6, IFN-$\gamma$ 분비를 유도하는 것으로 나타났다. 발효두부 물 추출물은 대조군에 비해 대식세포의 일산화질소 생산을 $1 {\mu}g/mL$ 농도 이상에서 유의적으로 증가시키는 것을 알 수 있었으며, 메탄올 추출물은 $10 {\mu}g/mL$ 농도 이상에서 그 생산을 증가시켰다. 발효두부 추출물들은 대식세포가 분비하는 IL-6, TNF-$\alpha$, IL-1$\beta$ 및 GM-CSF 분비량을 유의하게 증가시켰다. 따라서 큰느타리버섯 균사체로 발효한 두부는 기능성 두부로 개발이 가능하리라 생각된다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제39권1호
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• pp.60-66
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• 1996

김치에서 분리한 유산균 Lactobacillus(L.) plantarum 3 균주(strain No.49, No.61, No.75)의 ${\beta}-galactosidase$의 생성을 위한 최적 조건을 검토하고, 효소학적 특성을 조사하였다. 효소 ${\beta}-galactosidase$의 최적 생성 조건은 strain No. 49의 경우 탄소원을 dextrose대신에 lactose를, strain No. 75 균주는 galactose를 1.0% 함유한 MRS broth에서, 초기 pH를 6.5로 하여 $30^{\circ}C$에서 48시간 배양하였을 때로 판명되었다. Strain No. 61 균주의 경우는 lactose를 3.0% 함유한 MRS 배지의 초기 pH를 7.5로 하여 실온에서 48시간 배양하였을때가 최적생성조건이었다. 효소의 최적 활성 온도는 $60^{\circ}C,\;37^{\circ}C,\;50^{\circ}C$로 3균주 모두 L. plantarum임에도 불구하고 각각 다른 온도에서 최고 활성을 보였다. 특히, strain No. 61, No. 75는 반응 온도가 상승함에 따라 활성의 감소가 관찰된 반면 strain No. 49는 $60^{\circ}C$의 높은 온도에서 가장 높은 활성을 보여 높은 온도에서도 효소활성이 유지 되는 점은 주목할 만하였으며, 3균주 모두 $45^{\circ}C$까지 90% 이상의 안정성을 나타내었다. 한편 효소의 최적 pH는 3 균주 모두 pH 6.5이었으며, pH 6.0에서 효소활성이 가장 안정하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제33권1호
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• pp.170-175
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• 2004

Gluconacetobaacter hansenii TL-2C를 사용하여 3$0^{\circ}C$에서 14일간 정치발효하면서 감귤과즙 희석배율 및 탄소원의 종류와 농도가 겔 생성에 미치는 영향을 검토하였다. 감귤과즙으로는 제주개발공사에서 제조한 당도 65$^{\circ}$Brix의 서귀포산 온주밀감 농축액을 사용하였다. 농축과즙만으로 발효한 경우에는 과즙 6배 희석액에서 가장 두꺼운 7.5$\pm$0.44 mm의 겔이 생성되었으며, 정백당을 $10^{\circ}$Brix로 보당한 경우에는 100∼120배 희석액이 가장 적합하였다. 농축과즙 100배 희석액을 사용하여 당의 종류를 달리한 경우에는 glucose $10^{\circ}$Brix에서 가장 두꺼운 7.5$\pm$0.61 mm의 겔이 생성되었다. 정백당 $10^{\circ}$Brix를 함유한 과즙 희석액에 1.0%의 주정을 첨가한 경우에는 겔의 두께가 평균 15.1mm로 대조구에 비하여 약 1.85배로 증가되었으나 acetic acid 첨가는 효과가 없었다. 1.0%의 주정을 첨가하고 발효한 경우의 겔 수율은 평균 172g wet/L(4.7 g dry/L)로 확인되었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제40권4호
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• pp.217-223
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• 2013

국내 자생하는 야생칡(Pueraria lobata)은 푸에라린, 다이드진, 다이드제인 등 다양한 이소플라본을 함유하고 있는 주요한 콩과 약용작물이다. 이들 이소플라본은 장내에서 특정 세균과 반응으로 생물전환이 일어나 디하이드로다이드제인, 테트라하이드로다이드제인을 거쳐 약리작용이 타 이소플라본 보다 월등한 이퀄로 물질대사가 이루어지는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 국내 야생칡으로부터 유도된 캘러스를 이용하여 배양배지, 배양조건 및 배양기간에 따른 캘러스의 증식과 이소플라본의 합성 정도를 구명하고 배양된 캘러스 추출물을 생물전환 능력이 있는 것으로 밝혀진 Pediococcus pentosaceus 균주와의 반응을 통하여 이퀄 전구체인 디하이드로다이드제인의 생합성을 구명하고자 수행되었다. 캘러스의 증식은 광조건에서 1.0 mg/L TDZ과 1.0 mg/L NAA가 첨가된 배지에서 12일 배양했을 때 가장 좋다. 푸에라린 함량은 암조건에서 2.0 mg/L kinetin과 1.0 mg/L NAA가 첨가된 배지에서 16일 배양했을 때 가장 높게 나타났으나, 다이드진과 다이드제인 함량은 처리에 따른 유의한 차이가 나타나지 않았다. 캘러스 추출물을 P. pentosaceus 균주와 반응하여 발효시켰을 때 생물전환에 의해 이퀄의 전구체인 디하이드로다이드제인이 성공적으로 생합성되는 것이 확인되었다. 본 연구의 결과는 국내 야생칡을 대상으로 캘러스의 대량증식을 통한 이퀄의 전구물질인 이소플라본의 대량생산에 기여할 수 있으며, 기내에서 생물전환을 통하여 이퀄을 생산하기 위한 기반이 될 것이다.

• 한국식품과학회지
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• 제40권6호
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• pp.669-673
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• 2008

청국장 내에 B. cereus을 효과적으로 저지하기 위한 생물학적제어 방법의 개발을 위하여 전통적 방법으로 제조한 백태 및 흑태 청국장으로부터 총 20종의 Bacillus 속 균주를 분리하였고, 이중에서 24시간 배양액에서 B. cereus에 대한 길항활성이 가장 높은 Bacillus sp. SC-8 균주를 선별하였다. 이 균주를 B. cereus와 혼합하여 청국장을 제조한 후 길항능을 분석한 결과 청국장 발효 중에는 B. cereus에 대한 길항효과가 있었으나, 발효 후 $4^{\circ}C$ 저장 중에는 균체수가 감소하여 억제효과가 감소하는 것으로 분석되었다. 또한 대조군으로 사용하였던 Bacillus sp. SC-15 균주에서는 배양액에서는 B. cereus에 대한 길항 활성이 낮았으나 청국장 내에서는 길항효과를 보임에 따라 청국장 발효에 관여하는 균들은 배양 환경에 따라 길항물질의 생성에 차이가 있음을 보였다.

• 한국식품과학회지
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• 제13권2호
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• pp.121-126
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• 1981

Brevibacterium ammoniagenes ATCC 6872를 변이하여 얻은 adenine-guanine 및 $\beta$-alanine 영양요구성(營養要求性)이고 5'-XMP를 다량 생산하는 변이주 D-1550-40을 사용하여 발효배지성분(醱酵培地成分)의 최고농도(最高濃度)와 각 성분간의 상호작용효과(相互作用效果)를 검토하였다. 5'-XMP 축적(蓄積)에 필요한 adenine 및 guanine의 최적(最適) 농도(濃度)는 각각 75mg/l이었으나 생육(生育)에 대한 최적농도(最適濃度)는 이 보다 높은 100mg/ml이었고 그 이상의-농도에서는 5'-XMP 축적에 심한 저해를 초래하였다. 이러한 현상은 biotin을 $100{\mu}g/l$ 이상 첨가하거나 casamino acid를 0.3% 이상 첨가함으로서 배제할 수 있었다. 5'-lMP 발효의 경우와 마찬가지로 무기인산염(無機燐酸鹽)과 마그네슘은 5'-XMP 축적에도 $1.0{\sim}1.5%$1.5%가 적당(適當)하였다. $MnSO_4$의 농도가 $0{\sim}5mg/l$의 범위안에서 증가함에 따라 균증식과 5'-XMP의 축적은 촉진되었으나 그 이상의 농도에서는 변화가 없었고 정상상태를 나타내었다. Adenine과 guanine 각 100 mg/l, $MnSO_4\{cdot}7H_2O5mg/l 및 biotin $100{\mu}g/lg$가 함유된 발효배지에서 배양한 결과 4일후 60.5mg/ml의 5'-XMP가 측적되었으며, 5'-XMP의 생성활성(生成活性)은 균체량(菌體量)에 비례하여 배양 2일 내지 3일에서 가장 높았다.