• 한국식품과학회지
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• 제26권4호
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• pp.411-416
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• 1994

유전자 재조합 대장균에서 분지올리고당을 생산하는 Bacillus licheniformis amylase(BLMA)효소의 생산수율을 향상시키기 위하여 배지최적화 연구를 수행하였다. 기존 LB배지로 5l 발효조에서 배양한 결과 재조합 균주인 E. coli pIJ322의 최대비생육속도(${\mu}_{max}$)는 0.81 hr, 최종균체농도는 1.39g/l, 최종효소역가는 5.11U/ml였다. 배지조성 최적화는 Box and Wilson method에 의한 flask 배양실험으로 수행하였으며, 이 방법으로 결정된 배지조성은 tryptone 18.0g/l, yeast extract 22.4g/l, NaCl 5.3g/l, 포도당 2.1g/l였다. 최적화된 배지로 발효조에서 E. coli pIJ322를 배양한 결과 최종균체농도 6.01g/l, 최종효소역가 23.2U/ml였다. 이것은 기존의 LB배지와 비교하여 최종균체농도 4.3배, 최종효소역가 4.5배 증가한 것이다. 최종효소역가의 증가는 균체농도가 향상되었기 때문인 것으로 추정된다.

• 유기물자원화
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• 제10권2호
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• pp.65-70
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• 2002

이전의 연구에서 루멘미생물은 뛰어난 활성을 보여주었고, 희석율의 적절한 조절은 산발효 효율을 크게 증가시켜 주었다. 그러나 배출되는 음식물쓰레기는 일반적으로 그 구성성분비가 상대적으로 큰 편차를 갖지 않는 일정한 범위의 값을 보여주지만, 계절에 따라 특정한 음식을 많이 섭취하는 날에는 육류가 대부분인 음식물쓰레기가 배출된다든지, 혹은 곡류나 야채류가 대부분인 음식물쓰레기가 배출되는 경우가 발생한다. 따라서 이런 경우에도 루멘미생물을 이용한 희석율의 조절이 적절한 산발효 효율을 유지할 수 있는지 평가해 보는 것은 중요하다. 본 연구에서는 음식물쓰레기의 각 성분(곡류, 야채류, 육류)을 전체 기질의 80%로 주입한 후 실험을 실시하였다. 곡류가 주인 경우에는 초기 2일 동안 그 분해가 주로 일어났으며, 야채류가 주인 경우에는 일반적인 음식물쓰레기를 처리하는 경우와 가장 유사한 거동특성과 효율을 보였고, 육류가 주인 경우에는 초기에는 분해가 지체되다가 희석율의 조절 이후 그 분해가 활발히 이루어졌다. 처리효율은 구성성분 중 곡류, 야채류, 육류가 주인 반응조에서 88.7, 73.5, 62.1%의 값을 얻을 수 있었다. 그러므로 구성성분비의 조절에도 불구하고 최소 62% 이상의 효율을 보여주었기 때문에, 루멘미생물을 이용한 산발효가 음식물쓰레기의 구성성분비에 관계없이 매우 안정된 처리효율을 유지할 수 있음을 알 수 있었다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제35권2호
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• pp.235-242
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• 2011

To obtain microorganisms for the microbial conversion of ginsenosides in red ginseng extract (RGE), mushroom mycelia were used for the fermentation of RGE. After fermentation, total sugar contents and polyohenol contents of the RGEs fermented with various mushrooms were not a significant increase between RGE and the ferments. But uronic acid content was relatively higher in the fermented RGEs cultured with Lentus edodes (2155.6 ${\mu}g/mL$), Phelllinus linteus (1690.9 ${\mu}g/mL$) and Inonotus obliquus 26137 and 26147 (1549.5 and 1670.7 ${\mu}g/mL$) compared to the RGE (1307.1 ${\mu}g/mL$). The RGEs fermented by Ph. linteus, Cordyceps militaris, and Grifola frondosa showed particularly high levels of total ginsenosides (20018.1, 17501.6, and 16267.0 ${\mu}g/mL$, respectively). The ferments with C. militaris (6974.2 ${\mu}g/mL$), Ph. linteus (9109.2 ${\mu}g/mL$), and G. frondosa (7023.0 ${\mu}g/mL$) also showed high levels of metabolites (sum of compound K, $Rh_1$, $Rg_5$, $Rk_1$, $Rg_3$, and $Rg_2$) compared to RGE (3615.9 ${\mu}g/mL$). Among four different RGE concentrations examined, a 20 brix concentration of RGE was favorable for the fermentation of Ph. linteus. Maximum biotransformation of ginsneoside metabolites (9395.5 ${\mu}g/mL$) was obtained after 5 days fermentation with Ph. linteus. Maximum mycelial growth of 2.6 mg/mL was achieved at 9 days, in which growth was not significantly different during 5 to 9 days fermentation. During fermentation of RGE by Ph. linteus in a 7 L fermenter, $Rg_3$, $Rg_5$, and $Rk_1$ contents showed maximum concentrations after 5 days similar to flask fermentation. These results confirm that fermentation with Ph. linteus is very useful for preparing minor ginsenoside metabolites while being safe for foods.

• 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.

• KSBB Journal
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• 제21권2호
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• pp.96-102
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• 2006

H. erinaceum은 식용은 물론 각종 약리효과를 나타내어 현재 산업적으로 매우 주목되고 있는 기능성 소재들 중의 하나이다. 본 연구에서는 H. erinaceum의 기능성 소재화 연구의 일환으로, 지금까지 체계적으로 연구된 바 없는 H. erinaceum의 액체배양을 시도하고. 이 버섯 액체배양의 최적화를 수행하였다. 16종 버섯 배지의 플라스크 배양을 통해 우수 기본 배지를 선발하였고, 이의 반응표면분석에 의해 배지 및 배양조건의 최적화를 수행한 결과, 최적 배지 조성은 glucose 3%, yeast extract/peptone(1:1) 0.2%, $KH_2PO_4/MgSO_4$(1:1) 0.2%이었으며, 최적 배양조건은 $22.28^{\circ}C$, pH 5.67, 접종량 13.42%에서 얻어졌다. 이러한 최적 배지 및 배양조건하에서 얻어진 균사체량은 약 9 g/L 이었으며, 이는 기본배지에서 배양 8일 후 얻어진 최대값인 5.40 g/L에 비하면 약 1.7배 향상된 결과이었다. 하지만 H. erinaceum의 액체배양시 낮은 균체량과 비교적 느린 생육이 관찰되어 보다 높은 생산성의 향상을 위해서는 이에 적합한 새로운 형태의 fermenter의 선정 및 새로운 배양 system의 적용이 필요한 것으로 나타났다.

• 한국균학회지
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• 제29권2호
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• pp.91-98
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• 2001

버섯의 액체배양에 의한 균사체 및 세포외 다당 발효의 안정성과 생산성 증가를 도모하기 위하여, 영지(Ganoderma lucidum ASI 7004)의 액체배양 중, 배지조성($0{\sim}11\;g/l$의 ammonium)을 달리하여 균사체 형태 및 분화의 경시변화를 영상분석 시스템을 이용하여 분석하였다. 배지 조성 및 배양 조건에 따른 균사체 형태의 배양경시변화를 영상분석한 결과, non-branched long filamentous mycelium, non-branched short mycelium, branched long filamentous mycelium, branched short mycelium, entangled mycelium 및 각종 clump의 필라멘트 형태와, smooth pellet, rough pellet 및 hollow rough pellet의 펠렛 형태 등, 다양한 형태를 관찰할 수 있었다. Ammonium ion이 낮은 경우에는 필라멘트 형태의 균사 생육이 주인 반면, 높은 농도로 갈수록 펠렛 형태의 균사 생육이 주로 관찰되었다. 이러한 형태의 변화를 수치화 하는 수단으로 fractal 차원을 이용하여 형태를 분류한 결과, 11 g/l의 ammonium phosphate 농도에서 주로 나타나는 균사형태의 fractal 차원을 이용하여 형태를 분류한 결과, 11 g/l의 ammonium phosphate 농도에서 주로 나타나는 균사형태의 fractal 차원은 1.05 이었으나(펠렛형), ammonium phosphate의 결핍 시에 주로 나타나는 균사 형태의 fractal 차원은 1.3이었다(필라멘트형). 또 필라멘트형 및 펠렛형 균사체가 공존할 때의 fractal 차원은 1.16으로, 이들의 중간 값을 나타내었다. 따라서, fractal 차원은 균사 형태의 변화를 측정하는 지표 값으로 매우 유용할 것으로 생각되었다. 또 원형도는 펠렛형 균사체의 표면에서 균사 생육 정도를 판정하는데 유용한 것으로 나타났다.

• 한국식품과학회지
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• 제46권3호
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• pp.328-333
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• 2014

본 연구에서는 총 65균주의 Bifidobacterium과 Lactobacillus로부터 엽산 생성능력이 있는 11균주의 Lactobacillus를 1차 선정하였다. 그 중 microbiological assay를 통해 엽산 생성능력이 가장 우수한 것으로 선발된 L. plantarum Fol 708을 이용하여, 우유배지에서 L. brevis GABA 100과의 공동배양 및 배양 pH을 일정하게 유지한 후, 각각의 pH조건에서 균체 내부 및 배양 상등액의 엽산 생성과 균체량을 측정하였다. 공동 배양은 1% glutamic acid가 첨가된 우유배지에 균주를 각각 1% (v/v) 접종하여 발효시켰으며, L. plantarum Fol 708과 L. brevis GABA 100의 접종비율이 1:1에서 가장 높은 엽산 생성(약 $8{\mu}g/100mL$)을 보여주었다. 배양 pH을 일정하게 유지한 후 균체량과 엽산 생성을 측정한 경우, 균체량은 pH 4.5에서 가장 높게 측정되었고, 총 엽산 생성은 pH 5.5에서 가장 높게 측정되었다. 본 연구에서 선발한 L. plantarum Fol 708을 이용하면 엽산 함량이 높은 다양한 발효 식품의 개발에 도움이 될 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.56-66
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• 2021

본 연구에서는 가축분뇨 처리시설의 호기성 액비화 과정에서 발생하는 열을 회수하기 위한 폐열회수 시스템을 고안하여 시스템을 구성하는 요소 장치의 성능을 분석하였다. 또한, 회수된 열의 활용 가능성을 확인하였다. 실험 설정을 위해 가축분뇨 처리시설의 액비 발효조에서 발생하는 발효열을 확인하였다. 호기성 액비화를 위한 발효조의 온도가 균일성을 나타낸 특성과 34.5 ~ 43.9 ℃의 범위에서 운영되는 점을 고려하여 실험 온도 수준을 35, 40, 45 ℃로 설정하였다. PE 및 STS 파이프로 구성된 복합열교환기는 53.5, 65.6, 74.4 MJ/h 열에너지를 회수하고, 5 RT 용량의 히트펌프는 95.6, 96.1, 98.9 MJ/h 열에너지를 축열 하였으며, 이때 히트펌프의 난방성능계수는 4.53, 4.62, 4.65이었다. 발효조의 온도를 45 ℃로 가정한 열교환기의 최대 온수 생산능력을 급탕량 산정 방법으로 비교했을 때 56 360 kcal/day의 에너지 공급량을 확인하였다. 축열조와 연계된 FCU의 온풍 난방능력은 20.8 MJ/h, 에너지 이용효율은 96.1 %였다. FCU의 온풍으로 퇴비를 건조하였을 때 초기함수율 50.5 %에서 건조 후 함수율 45.8 %로 4.7 % 감소함을 확인할 수 있었다.

• 한국유기농업학회지
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• 제27권1호
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• pp.65-76
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• 2019

작물생육촉진과 병 방제 기능을 지닌 Bacillus velezensis GH1-13 균주의 대량배양을 위한 최적배지(glucose 0.5%, soy bean flour 0.8%, NaCl 0.15%, $K_2HPO_4$ 0.25%, $Na_2CO_3$ 0.05%, $MgSO_4.7H_2$ 0.1%) 조성을 확립하였다. 최적배지(MMS)를 이용하여 500 L 대용량 발효기에서 배양한 결과 총 균체수 $7.5{\times}10^9cells/mL$, $6.8{\times}10^9\;endospore\;cells/mL$ 및 90% 내생포자 형성률 등 안정된 대량생산을 확인하였다. 최적배지에서 배양한 GH1-13 균체와 배양 상층액의 경우 Colletotrichum gloeosporioides를 포함한 4종의 식물병원성 곰팡이에 대한 항진균활성을 보였다. 또한 식물생육촉진 호르몬의 일종인 IAA 생산량을 비교한 결과, 최적배지에서 배양한 경우 상업용 배지(TSB, R2A)에 비해 2.5~13배 이상 높은 생산성을 보였다. 더불어, 최적배지에 0.3% tryptophan을 첨가하여 배양했을 경우 28.50 mg/L의 IAA 최대 생산량을 보였으며, 이는 tryptophan을 첨가하지 않고 배양한 경우보다 약 4배 높은 수준이었다. 이러한 결과로 볼 때 본 연구에 사용된 B. velezensis GH1-13 균주는 작물생육촉진 및 곰팡이 병 방제 측면의 복합기능 생물학적 제제로서 매우 유용할 것으로 판단된다.

• 미생물학회지
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• 제54권4호
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• pp.428-435
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• 2018

본 연구는 담수환경에서 항균활성을 보유한 미생물을 발굴하고, 활성 증진을 위해 배양조건을 최적화하는 것이다. 상주시 중동면 오상저수지에서 시료를 채취하여 38종의 미생물을 순수분리하였다. 16S rRNA 염기서열 분석에 근거하여 Proteobacteria강(22종), Actinobacteria강(7종), Bacteroidetes강(6종), Firmicutes강(3종)으로 구성되어있는 것을 확인하였다. 메티실린내성 황색포도상구군 등 10종의 유해미생물에 대한 항균활성을 보유한 Burkholderia sp. OS17 균주를 선발하였다. 항균활성 증진을 위한 상용배지, 온도, 초기 pH별 생육 및 항균활성 비교실험을 수행하였다. OS17 균주는 YPD 배지, $35^{\circ}C$, pH 6.5로 배양했을 때 가장 활성이 높았다. LB, NB, TSB, R2A 배지와 $20^{\circ}C$, $25^{\circ}C$ 배양했을 때는 생장은 가능하나 항균활성이 전혀 없었다. 이전결과를 바탕으로 YPD 배지, $35^{\circ}C$에서 배양하면서 5 L fermenter를 이용하여 생육, 항균활성, pH 확인을 통해 배양 48시간을 최적 배양시간으로 선정하였다. 항균활성을 보유한 미생물의 배양 최적화는 항균물질 생산에 영향을 미치고, 이는 상업적 응용에 이점으로 작용할 수 있다.