• 한국미생물·생명공학회지
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• 제17권6호
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• pp.606-610
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• 1989

전분질의 에탄을 직접발효에 유용한 Saccharomyces diastaticus의 glucoamylase 생산성 향상을 위하여 glucoamylase 유전자 STA1을 함유한 재조합 plasmid pYES 18을 갖는 S. diastaticus의 형질전환 균주에서 성장속도가 plasmid의 안정성에 미치는 영향과 plasmid 안정성에 따른 glucoamylase 생산성을 조사하였다. 최소 선택배지에서는 plasmid가 일정한 수준에서 안정하게 유지되었으나, 균체의 증식과 glucoamylase 생산성은 매우 미약하였다. Starch가 포함된 완전배지에서는 glucose를 첨가해 줌으로써 생육속도를 촉진시킬 수 있었으며 생육속도의 촉진에 의해 plasmid 안정성이 증가되었고 이에 따라 glucoamylase 생산성이 향상됨을 알았다.

• 미생물학회지
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• 제31권1호
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• pp.48-53
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• 1993

Saccharomyces distaticus 의 glucoamylase 생성능을 증진시킬 목적으로 STA1 유전자를 YIp vector 를 이용하여 염색체에 도입해 주고자 하였다. STA1 유전자 5.8-Kb 를 YIp vector 에 재조합하여 YIp-STA 를 재작하고, S. diastaticus GMT-11 (a, ura 3, STA1) 을 숙주균주로 하여 염색체의 STA1 유전자 부위에 homologous recombination 되어 삽입하도록 형질전환을 실시하였다. 이렇게 하여 glucoamylase 생성능이 모균주에 비해 최대 6배까지 증대된 다양한 형질전환체들을 얻을 수 있었다. 그리고 glycoamylase 생성능이 증대된 형질전환체들의 염색체 DNA 를 분리하여 Southern hybridization 을 실시한 결과 YIp-STA 가 multi-copy integration 되었음을 확인하였고, 또한 도입해 준 YIp-STA 는 세포분열인 30세대기간 동안 계속되었어도 안정하게 유지되었음을 알았다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제16권6호
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• pp.494-498
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• 1988

Starch로부터 직접적으로 ethanol을 발효 생산할 수 있는 새로운 효모균주의 개발을 목적으로 S. diastaticus의 glucoamylase gene을 cloning vector를 사용하지 않고 S. cerevisiae에 transformation시켜, soluble starch를 직접 발효 할 수 있는 transformants를 얻는데 성공하였으며 이들 중 glucoamylase 생성능이 가장 우수한 균주인 TSD-14를 전보에서 선별하였다. Transformant TSD-14의 glucoamylase 생성조건과 ethanol productivity를 parent strain과 비교 검토한 결과 이들 성질에 있어서 TSD-14는 donor인 S. diastaticus와 거의 유사하였다. 즉, 탄소원으로는 soluble starch가 균의 생육 및 효소생성에 가장 효과적이었으며 glucose, maltose 등은 균의 생육에는 효과적이었으나 효소생성은 저해하였다. 질소원으로 무기태 질소원에 비하여 유기태 질소원이 좋은 효과를 나타냈으며 특히, peptone과 yeast extract가 효과적이었다. 또한 금속염으로는 FeSO$_4$, MgSO$_4$, MnCl$_2$, NiSO$_4$등이 효과적이었으며 CoCl$_2$, HgCl$_2$, PbCl$_2$등은 오히려 균의 생육뿐만 아니라 효소생성을 크게 저해하였다. 한편, TSD-14의 ethanol productivity를 조사한 결과, 15% sucrose, soluble starch, liquefied potato starch 등에서 8.3% (v/v) , 4.8%(v/v), 7.5%(v/v)의 ethanol을 생성하여 각각 총당에 대해 84%, 45%, 70%의 발효율을 나타냈다.

• 농업과학연구
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• 제10권1호
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• pp.166-185
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• 1983

생전분당화효소(生澱粉糖化酵素) 생산능(生産能)이 강력(强力)한 균주(菌株)를 얻기 위하여 Aspergillus niger IFO 8541(NRRL 3112)을 친주(親株)로 하여 연차적(連次的)인 자외선조사처리(紫外線照射處理) 및 NTG 처리(處理)에 의(依)한 인공변이(人工變異)를 시도(試圖)하였다. 그 결과(結果) 효소생산능(酵素生産能) 우수한 2개(個)의 변이주(變異株)를 얻었으며, 이어서 이들 균주(菌株)의 균학적(菌學的) 특징(特徵)을 조사(調査)하고 효소(酵素)의 생산조건(生産條件)과 작용조건(作用條件)을 검토(檢討)하였다. 더욱 생전분당화효소(生澱粉糖化酵素)를 정제(精製)하고 정제효소(精製酵素)의 특성(特性) 등(等)을 검토(檢討)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 자외선조사처리(紫外線照射處理)에 의(依)하여 얻은 변이주(變異株) UV-46은 분생자두(分生子頭)의 색(色)이 tan type으로 변(變)하였으며, 밀기울배양시(培養時) 친주(親株)에 비(比)하여 호화전분당화효소(糊化澱粉糖化酵素)의 생산능(生産能)은 약(約) 2배(倍), 생전분당화효소(生澱粉糖化酵素) 생산능(生産能)은 약(約) 1.8배(倍)로 증가(增加)되었다. 2. NTG처리(處理)에 의(依)하여 얻은 변이주(變異株) NG-41은 분생자두(分生子頭)의 색(色)은 약간 엷어졌으나 흑색(黑色)이었으며, 밀기울배양시(培養時) 친주(親株)에 비(比)하여 호화전분당화효소(糊化澱粉糖化酵素) 생산능(生産能)은 약(約) 1.8배(倍) 생전분당화효소(生澱粉糖化酵素) 생산능(生産能)은 약(約) 2배(倍), ${\alpha}$-amylase 생산능(生産能)은 약(約) 3배(倍)로 증가(增加)되었다. 3. 변이주(變異株) 및 친주(親株)의 조효소액(粗酵素液)을 DEAE-Sephadex A-50 column chromatography법(法)으로 정제(精製)하여 각각(各各) 2개의 glucoamylase활성(活性) peak와 ${\alpha}$-amylase활성(活性) peak를 얻었다. Glucoamylase I은 호화전분당화효소활성(糊化澱粉糖化酵素活性)만 나타냈으나, glucoamylase II (생전분당화효소(生澱粉糖化酵素))는 생전분당화효소활성(生澱粉糖化酵素活性)과 동시(同時)에 호화전분당화효소활성(糊化澱粉糖化酵素活性)을 나타내었다. 4. 변이주(變異株) UV-46은 glucoamylase II의 생산능(生産能)이 강화(强化)되고, 변이주(變異株) NG-41은 ${\alpha}$-amylase 생산능(生産能)이 특(特)히 강화(强化)된 균주(菌株)였다. 5. 친주(親株) 및 두 변이주(變異株)의 glucoamylase II는 효소화학적(酵素化學的)인 성질(性質)이 동일(同一)한 것이었다. 6. 친주(親株) 및 두 변이주(變異株)에서 얻은 정제(精製) glucoamylase II는 전기영동적(電氣泳動的)으로 단일효소(單一酵素)라고 인정(認定)되었다. 7. 정제(精製)한 glucoamylase II의 결정(結晶)은 능형판상(菱形板狀)이었다. 8. 결정(結晶) glucoamylase II의 분자량(分子量)은 76,000, 등전점(等電點)은 3.4, 작용최적(作用最適) pH는 3.5, 작용최적온도(作用最適溫度)는 $60^{\circ}C$였다.

• 미생물학회지
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• 제18권4호
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• pp.161-171
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• 1980

A mutant strain having increased productivity of both enzymes, protease and amylase, was obtained from A. flavus KU 153, isolatd from South Korea for its high protease production by successive ultra-violet light irradiation, Two glucoamylases from the mutant strain selected were purified from wheat branculture by successive salting out, followed by dialysis and column chromatography, and their characteristics were compared with those of the wild strain. Glucoamylase production of the mutant selected was increased about 3.3 times compared with the wild strain, and 2.1 times compared with the parental strain, ${\alpha}-amylase$ activity of the mutant selected was about 2 times hugher than that of the wild strain or the parental strain. Protease and cellulase productivities of the muant selected were all alike compared with those of the highly proteolytic mutant, the parental strain. Therefore, it was considered that the back mutation on the protease production did not occurred in the formation process of the glucoamylase producing mutant. Total activities of glucoamylase I and II from the mutant selected were 2.86 and 3.65 times higher compared with those from the wild strain, respectively. Considering the optimal pH-thermal stability and Km-Vmax value of glucoamylase I and II from both strains, wild and mutant, it was deduced that the characteristics of glucoamylase I and II from the wild strain did not altered during the mutation process. Therefore, it was concluded that the selected mutant did not induce the formation of another glucoamylase isozyme, or the changes in the characteristics of the glucoamylase, but induce the productivity of the same glucoamylase I and II by the action of regulatory gene.

• 한국식품과학회지
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• 제32권4호
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• pp.875-880
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• 2000

Cryptococcus laurentii Y-23의 glucoamylase와 exopolygalacturonase(exo-PGase)의 생산에서 당류성 유도기질들과 무기염들이 미치는 영향을 조사하였다. 당류들에 의한 영향을 조사한 결과, soluble starch와 dextrin은 높은 glucoamylase의 생산만을 유도하였으나 pectin은 exo-PGase와 glucoamylase의 생산을 함께 유도하였으며, glucose는 glucoamylase의 생산을 유도하지 못하였으나 pectic acid는 약간의 exo-PGase의 생산을 유도하였다. 발효조에서 5일간 배양하면서 유도기질들에 의한 효소생산성 등을 조사한 결과, 균은 대략 배양 12시간경부터 대수기가 시작되어 대부분 36시간경에 정상기에 도달하였다. Glucoamylase의 생산성은 배지에 soluble starch만 첨가하였을 때 배양 72-86 시간경에 가장 높았고, exo-PGase의 생산성은 pectin만 첨가하는 것 보다 pectin과 soluble starch를 동시첨가 하였을 때 더 높았으며, 또한 배지에 ammonium sulfate가 존재하지 않을 경우 배양 pH가 계속 증가되어 두 효소의 생산성이 현저히 감소하였다. 무기염에 의한 영향을 조사한 결과, $Mn^{2+}$은 무첨가 대조구에 비하여 glucoamylase와 exo-PGase의 생산성을 각각 21%와 18%씩 증가시켰다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권2호
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• pp.185-195
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• 2015

Glucoamylase is an important industrial enzyme. Glucoamylase production by industrial Aspergillus niger strain featured with two major problems: (i) empirical substrate feeding methods deteriorating the fermentation performance; and (ii) the high raw materials cost limiting the economics of the glucoamylase product with delegated specification. In this study, we first proposed a novel three-stage varied-rate substrate feeding strategy for efficient glucoamylase production in a 5 L bioreactor using the standard feeding medium, by comparing the changing patterns of the important physiological parameters such as DO, OUR, RQ, etc., when using different substrate feeding strategies. With this strategy, the glucoamylase activity and productivity reached higher levels of 11,000 U/ml and 84.6 U/ml/h, respectively. The performance enhancement in this case was beneficial from the following results: DO and OUR could be controlled at the higher levels (30%, 43.83 mmol/l/h), while RQ was maintained at a stable/lower level of 0.60 simultaneously throughout the fed-batch phase. Based on this three-stage varied-rate substrate feeding strategy, we further evaluated the economics of using alternative carbon sources, attempting to reduce the raw materials cost. The results revealed that cornstarch hydrolysate could be considered as the best carbon source to replace the standard and expensive feeding medium. In this case, the production cost of the glucoamylase with delegated specification (5,000 U/ml) could be saved by more than 61% while the product quality be ensured simultaneously. The proposed strategy showed application potential in improving the economics of industrial glucoamylase production.

• Preventive Nutrition and Food Science
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• 제6권4호
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• pp.206-210
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• 2001

Starch is an abundant resource in plant biomass, and it should be hydrolyzed enzymatically into fermentable sugars for ethanol fermentation. A genetic recombinant yeast, Saccharomyces cerevisiae GA-7458, was constructed by integrating the structural gene of both $\alpha$-amylase from Bacillus stearothermophilus and the gene (STA1) encoding glucoamylase from S. diastaticus into the chromosome of S. cerevisiae SH7458. The recombinant yeast showed active enzymatic activities of $\alpha$-amylase and glucoamylase. The productivity of ethanol fermentation from the pH-controlled batch culture (pH 5.5) was 2.6 times greater than that of the pH-uncontrolled batch culture. Moreover, in a fed-batch culture, more ethanol was produced (13.2 g/L), and the production yield was 0.38 with 2% of corn starch. Importantly, the integrated plasmids were fully maintained during ethanol fermentation.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권11호
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• pp.1865-1875
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• 2018

Enhanced application of solid-state fermentation (SSF) in industrial production and the influence of SSF of Rhizopus K1 on glucoamylase productivity were analyzed using the flat band method. A growth model was implemented through SSF of Rhizopus K1 in this experiment, and spectrophotometric method was used to determine glucoamylase activity. Results showed that in bran and potato culture medium with 70% moisture in a loose state, ${\mu}$ of mycelium reached to $0.15h^{-1}$ after 45 h of culture in a thermostatic water bath incubator at $30^{\circ}C$. Under a low-magnification microscope, mycelial cells appeared uniform, bulky with numerous branches, and were not easily ruptured. The generated glucoamylase activity reached to 55 U/g (dry basis). This study has good utilization value for glucoamylase production by Rhizopus in SSF.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제19권2호
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• pp.140-146
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• 1991

Mutation experiments were performed to select the mutant of Aspergillus niger 55, which had lost almost all the ability to produce transglucosidases but retained that of high productivity of raw meal saccharifying enzyme, by means of successive induction with N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine(MNNG), ultraviolet(UV) light, and ${\gamma}$-rays. Also, we used the mutant enrichment techniques, such as liquid culture-filtration procedure and differential heat sensitivity of conidia, in order to increase the possibility of obtaining a mutant. The glucoamylase productivity of mutant PFST-38 was 11 times higher than that of the parent strain. The mutant PFST-38 was morphologically identical to the parent strain, except for the size of conidia, the tendency to form conidia and the lenght of conidiophore. Asp. niger mutant PFST-38 apeared to be useful for the submerged production of the raw corn meal saccharifying enzyme.