• 제목/요약/키워드: high-density cultivation

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Methylobacillus sp. SK1의 고농도 유가배양 (High Density Cultivation of Methylobacillus sp. SK1 in Fed-Batch System)

  • 이형춘;이계호김시욱
    • KSBB Journal
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    • 제5권3호
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    • pp.269-277
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    • 1990
  • 메탄올이용균인 Methylobacillus sp. SKI의 균체생산효율을 증대시킬 목적으로 마이크로컴퓨터 제어 배양기를 이용해 고농도 유가배양을 수행하였다. 배양액의 초기 메탄올농도를 1.0%(v/v)로 하여 회분배양할 경우 배양 13시간만에 2.07g/l의 균체농도에 도달하였다. 공기 공급에 의한 유가배양에서 최대교반속도 1200rpm, 최대 공기유량 5.0$\ell$/min의 조건으로 배양시 약 15시간만에 13.7$\ell$/ldml 균체농도에 도달하였다. 산소공급에 의한 유가배양에서 최대교반속도 1200rpm, 공기유량 1.0$\ell$min, 최대산소유량 5.0$\ell$/min의 조건으로 배양시 17시간만에 45.3g/l의 균체농도에 도달하였다. 균의 대수 증식기를 공기공급에 의한 유가 배양으로 회분배양에 비해 약 3시간, 산소공급에 의한 유가배양으로 회분배야에비해 약 3시간, 산소공급에 의한 유가배양으로 회분배양에 비해 약 4시간 더 연장할 수 있었다. 즉, 유가배양로 단시간에 높은 농도의 균체를 얻은 것은 feedback제어에 의해 메탄올을 저해농도 이하로 유지시키면서 용존산소를 한계농도 이상으로 제어함으로써 균의 대수적 증식으로 연장시킨 결과이다. 산소공급에 의한 유가배양중 균체농도 27.6g/l에서 미량원소성분이 결핍되었고, 42.8g/l에서 $Mg^2^+$성분이 결핍되었으므로 배양중에 추가공급되었다.

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동반작물 주위재배에 의한 배추 벼룩잎벌레 억제효과 (Suppressive Effect of Repellent Plant Cultivation against Striped Flea Beetle of Chinese Cabbage)

  • 한은정;최재필;김용기;홍성준;박종호;심창기;김민정;김석철
    • 한국유기농업학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.911-921
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    • 2015
  • 본 연구는 배추에서 벼룩잎벌레의 생태적 관리기술을 개발하고자 실험실과 포장 야외포장에서 수행되었다. 허브 식물인 바질과 레몬밤의 벼룩잎벌레에 대한 기피활성을 실험실내에서 후각계를 활용하여 측정한 결과, 벼룩잎벌레가 바질과 레몬밤을 기피하는 결과를 얻을 수 있었다. 선발된 기피식물과 유인식물로 알려진 겨자류 작물을 대상으로 포장내에서 간작과 주위작 처리했을 때의 벼룩잎벌레 억제효과를 평가하였다. 식물자원의 간작 재배효과는 시험결과 실내실험과는 달리 레몬밤 간작처리구에서 벼룩잎벌레의 밀도가 높았으며, 바질 간작처리구와 돌산갓 간작처리구에서 벼룩잎벌레의 밀도가 낮았다. 식물자원의 주위작 재배효과 시험결과 적겨자 주위작 처리와 배추 단독처리구에서 벼룩잎벌레의 밀도가 가장 높았으며, 바질과 레몬밤에서는 벼룩잎벌레가 거의 발생하지 않았다. 벼룩잎벌레 기피식물인 바질과 레몬밤 주위재배를 통해 유기농 배추 재배지에서 벼룩잎벌레의 발생을 예방할 수 있을 것으로 판단된다.

에탄올 발효방법에 따른 음식물류 폐기물의 바이오에탄올 생산성 비교 (Comparison of Bio-ethanol Productivity Using Food Wastes by Various Culture Modes)

  • 강희정;리홍선;김용진;김성준
    • KSBB Journal
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    • 제25권5호
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    • pp.471-477
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    • 2010
  • In order to improve bio-ethanol productivity by various cultivation methods in this paper, the culture modes using food wastes, such as batch culture, high-cell-density fermentation, SSF (simultaneous saccharification and fermentation) by fill & draw, continuous culture by fill & draw were performed and their productivities were compared. SSFs by fill & draw were performed by continuous decompression using 1 L evaporator system, and by 10 L bioreactor without decompression. In addition, the continuous cultures by fill & draw mode using SFW (saccharafied food wastes) medium were performed by changes of 40% culture broth with intervals of 12 h (0.03 $h^{-1}$), 6 h (0.07 $h^{-1}$), 3 h (0.13 $h^{-1}$). Consequently, productivities of bio-ethanol were 2.52 g/L-h and 1.30 g/L-h in batch culture and high- cell-density fermentation, respectively. The productivities of SSF by fill & draw showed 2.24 g/L-h and 2.03 g/L-h in continuous decompression with 1 L evaporator and 10 L bioreactor without decompression, respectively. Also, the productivities in continuous culture by fill & draw modes showed 2.02 g/L-h, 4.07 g/L-h and 6.25 g/L-h by medium change with intervals of 12 h, 6 h, and 3 h, respectively. In conclusion, the highest ethanol productivity was obtained in the continuous culture mode by fill & draw with dilution rate of 0.13 $h^{-1}$.

High cell density cultivation of Bacillus sp.

  • 이백석;채원복;조재희;최기현;김영범;최성원;김은기
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2001년도 추계학술발표대회
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    • pp.290-293
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    • 2001
  • 본 연구는 Bacillus sp.의 고농도 생산을 위한 최적배지 조건의 확립과 배양중 발생하는 foam control에 대해 알아보았다. PBD와 “one factor at a time", BBD로 이여지는 배지 최적화 과정을 통해 최초 생산 배지에서의 균체량보다 100% 이상의 향상된 균사체량을 볼 수 있었다. 또한 scale-up 과정에서 발생하는 foam control를 위해 각기 다른 type의 antifoam을 사용하였는데, 적당한 농도에서 좋은 생장을 보이고 있었고, vegetable oil은 foam control과 값비싼 탄소원인 soluble starch을 대신할 수 있는 좋은 기질임을 알 수 있었다. 또한 배양액 내의 산소를 잡고 있으면서 좋은 전달자의 역학을 하여 급격한 DO의 감소를 막아주었다.

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하이브리도마 배양을 위한 저혈청배지의 조성 결정 (Low Serum Medium for CH07E02 Hybridoma)

  • 박상재;최차용
    • KSBB Journal
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    • 제8권5호
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    • pp.473-477
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    • 1993
  • 하이브리도마 배양을 위해 첨가한 기존의 혈 청농도는 10% FBS였으나, 이 농도는 3%까지 줄여도 세포의 비성장속도와 최고세포농도에 차이가 없었다. 세포성장을 촉진한다고 알려진 물 질들을 1% FBS 배지에 첨가하였을 때 insulin, pyruvate, oxaloacetate, pluronic F-68 등에 의해 세포성장이 촉진되었다. 3% FBS는 2% CS로 대치할 수 있었고, 혈청의 농도는 IPOP의 첨가시 0.5 % CS에서도 active proliferation을 보였다. 최종 조성의 배지가격은 기존의 10 % FBS 배지의 1/10 정도였으며 배지조성을 cell line에 따라 달리 결정함으로써 배지의 가격은 현저히 낮출 수 있음을 알았다.

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벼 기계이앙 소비재배시 적정 재식밀도 구명 (Optimum Planting Density in Low Fertilizing Culture of Machine Transplanting in Rice)

  • 최원영;문상훈;박홍규;최민규;김상수;김정곤
    • 한국작물학회지
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    • 제51권5호
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    • pp.379-385
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    • 2006
  • 가. 재식밀도가 높을수록 주당 경수는 적었으나 단위면적 당 경수는 많았으며, 엽면적지수가 높았고, 지상부건물중도 무거웠다. 나. 재식밀도와 질소시비량간에는 출수기 차이는 없었고, 품종간에는 소비벼는 8월 8일, 남평벼는 8월 14일이었다. 다. 도복관련 형질은 질소시비량이 많고 재식밀도가 높을수록 도복지수가 높았으며, 절간장은 질소시비량이 많을수록 컸으며 품종간에는 소비벼가 $1{\sim}3$절간은 컸으며 $4{\sim}5$절간은 남평벼가 컸고 그 차이는 N9 kg/10a 시용구에서 더컸다. 라. $m^{2}$당 수수는 시비량에 관계없이 재식밀도가 높을수록 많은 경향이었으며, 쌀수량은 6 kg/10a의 질소 수준에서는 소비벼는 90주, 남평벼는 80주가 많았으며, 9 kg10a 질소수준에서는 소비벼는 100주, 남평벼는 110주에서 많았다. 마. 현미의 완전미 비율은 재식밀도가 낮을수록 높았으며, 질소시비량간에는 두품종 모두 6 kg/10a 시용구가 9kg/10a 시용구보다 높았다.

온도와 접종밀도가 클로버씨스트선충의 증식에 미치는 영향 (Effect of Inoculum Density and Temperature on Clover Cyst Nematode, Heterodera trifolii)

  • 정문기;이동운
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제58권1호
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    • pp.49-54
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    • 2019
  • 클로버씨스트선충(Heterodera trifolii)은 우리나라 고랭지에서 배추에 피해를 주는 주요 씨스트선충으로 최근에 분포가 확인되었다. 본 연구는 온도와 접종밀도에 따른 클로버씨스트선충의 증식에 미치는 영향을 알아보기 위하여 수행하였다. $15{\sim}30^{\circ}C$ 온도조건에서 클로버씨스트선충이 증식되었으며 $20^{\circ}C$에서 암컷 성충 수, 알 수, 씨스트 수 모두 가장 많았다. 접종밀도에 따른 클로버씨스트선충의 증식은 접종밀도가 높아질수록 암컷 씨스트선충의 수가 증가하는 경향이었는데 토양 1 g당 16개의 알 처리 시 증식량, 알 수, 씨스트 수 모두 가장 많았다. 암컷 씨스트 수와 알 수는 접종밀도에 상관없이 배추가 케일에 비하여 많이 형성되어 배추가 케일보다 클로버씨스트선충의 증식에 유리한 기주였다.

Controlling the surface energy and electrical properties of carbon films deposited using unbalanced facing target magnetron sputtering plasmas

  • Javid, Amjed;Kumar, Manish;Yoon, Seok Young;Lee, Jung Heon;Han, Jeon Geon
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.231.1-231.1
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    • 2015
  • Surface energy, being an important material parameter to control its interactions with the other surfaces plays a key role in bio-related application. Carbon films are found very promising due to their characteristics such as wear and corrosion resistant, high hardness, inert, low resistivity and biocompatibility. The present work deals with the deposition of carbon films using unbalanced facing target magnetron sputtering technique. The discharge characteristics were studied using optical emission spectroscopy and correlated with the film properties. Surface energy was investigated through contact angle measurement. The ID/IG ratio as calculated from Raman spectroscopy data increases with the increase in power density due to the higher number of sp2 clusters embedded in the amorphous matrix. The deposited films were smooth and homogeneous as observed by Atomic force microscopy having RMS roughness in the range of 1.74 to 2.25 nm. It is observed that electrical resistivity and surface energy varies in direct proportionality with operating pressure and has inverse relation with power density. The surface energy results clearly exhibited that these films can have promising applications in cell cultivation.

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HYDRUS를 이용한 작물재배용 암면배지에서의 수분 이동 시뮬레이션 (Simulation of Water Movement in Rockwool Slab as Soil-less Cultivation Using HYDRUS)

  • 김동현;김종순;권순홍;박종민;최원식
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제26권1호
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    • pp.153-162
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    • 2023
  • It is important to determine water movement at the growing substrate used in soil-less cultivation for better management of water supply. Numerical simulation is a fast and versatile approach to evaluate highly accurate water distribution. The objective of this study is to simulate the water movement in rockwool as a soil-less medium using HYDRUS-2D. HYDRUS-2D was used to simulate the spatial and temporal water movement in two types of rockwool slabs (Floriculture (FL), high density; Expert (EP), low density). The simulation was performed at two pulse conditions: 10 min ON and 50 min OFF (case A), 20 min ON and 40 min OFF (case B). The total irrigation amounts were the same at both cases. In case A, during the irrigation ON, the water contents at FL increased 1.93-fold faster than the values at EP. Whereas, during the irrigation OFF, the decreasing rate of water contents at FL was almost the same as one at EP. At case B, these values were not changed much from case A. However, the duration of optimum water content (50% - 80%) was 15.0 min and 23.5 min at case A and case B, respectively. Thus, FL and 20 min ON and 40 min OFF (case B) could supply water to rockwool much faster and longer than EP. Once qualitatively validated, this simulation of water movement in rockwool could be used to design an effective optimum irrigation method for vegetables.

느타리버섯 봉지재배시 배지 살균 조건에 따른 균사생장 및 자실체 생육 비교 (Comparison in Mycelial Growth and Fruit Body Development According to Sterilization Condition of Substrate in Pot Cultivation of Pleurotus ostreatus)

  • 이윤혜;조윤정;지정현
    • 한국균학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.99-103
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    • 2002
  • 느타리버섯 봉지재배시 살균 온도 및 시간에 따른 배지의 pH와 수분함량 변화, 균사생장 및 자실체 생육 등을 비교한 결과를 보고하고자 한다. 본 시험의 품종은 춘추 느타리 2호와 수한느타리 1호이고 시험배지는 미루나무톱밥 + 폐면 + 비트펄프(40 : 40 : 20%, v/v)와 미루나무톱밥 + 면실피 + 비트펄프(40 : 40 : 20%, v/v)를 사용하였다. 살균 후 배지의 수분함량은 폐면 혼합배지는 저온 살균에서는 1.8% 증가한 반면 면실피 혼합배지는 저온 살균에서 4.1% 감소하였고, 상압 살균과 고압 살균처리는 거의 변화가 없었다. pH는 살균온도가 높을수록 감소량이 많아 저온 살균($60^{\circ}C$, 12시간)에서는 거의 변화가 없었으나 상압 살균 ($100^{\circ}C$, 6시간) 보다 고압 살균 ($121^{\circ}C$, 90분)에서 감소량이 많았다. 균사배양 및 자실체 생육일수는 저온 살균에서 균사밀도는 가장 낮았으며 배양일수도 가장 길었다. 2주기까지의 수량은 춘추느타리 2호는 폐면 혼합배지의 저온 살균처리에서 가장 낮았으며 그 밖의 처리는 통계적 유의성은 없었고, 생물학적 효율은 면실피 혼합배지를 고압 살균했을 때 96.6%로 가장 높았다. 수한느타리 1호는 면실피 혼합배지의 상압 살균 처리에서 각각 수량 259.1g/pot, 생물학적 효율 94.9%로 가장 높았다. 또한 춘추느타리 2호는 균사 배양 완료 후 배지 경도와 수량과는 고도의 정의 상관관계이며 수한느타리 1호는 배지경도가 지나치게 낮거나 높으면 수량이 감소하는 경향이었다.