• 한국미생물·생명공학회지
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• 제14권4호
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• pp.285-291
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• 1986

효모Candida lipolytica 세포를 calcium alginate gel로 포괄 고정화시켜서. 유동층 반응기에서 반응을 수행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1 고정화 효모 세포를 활성화 용액에서 회분식 유동층 반응기 방식과 연속식 유동층 반응기 방식으로 활성화시켰을 때, 세포는 고정화된 상태로 증식하였으며, 또한 세포당 시트르산 생성활성 이 증가하여서, 활성화되지 않은 bead보다 최대 시트르산 생성활성이 약 10배정도 증가되었다. 2 연속식 유동층 반응기 방식으로 활성화시킬 때가 회분식 유동층 반응기 방식으로 활성화시킬 때보다 늦은 시간에 최대의 시트르산 생성활성을 나타내었는데, 이것은 연속식으로 활성화시킬 때는 bead가 계속 새로운 환경에 놓이게 되어 bead내의 세포에 필요한 효소 및 보효소가 bead밖으로 계속 유출됨으로 인하여 bead내의 효소와 보효소의 축적에 많은 시간이 걸린데 기인한 것으로 사료된다. 3. 회분식 유동층 반응기내에서 세포수를 동일하게 하여 반응을 수행할 때, 고정화 bead의 크기가 작을수록 시트르산의 생산성이 증가하였다. 이것은 bead의 크기가 작을수록 부피에 비해 높은 표면적을 가지므로 세포의 많은 수가 반응에 참여하게 되며 bead내로의 화산저항이 작아서 물질전달이 잘되어 시트르산이 많이 생성된 것으로 사료된다.

• 한국환경보건학회지
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• 제27권1호
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• pp.83-87
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• 2001

In this study, the characteristics of lead removal by PVA and alginate bead which used widely as immobilizing agents were investigated, and the difference of removal amounts between pure PVA/alginate bead and Sargassum thunbergii immobilized bead was studied. All PVA beads, pure and S. thunbergii immobilized, reached an equilibrium state in about 1 hour, and S. thunbergii immobilized bead adsorbed more lead than pure one. But in the case of alginate beads, they needed much time, about 5 hours, to reach an equilibrium state, and adsorbed lead four times higher than PVA beads. Therefore, it was considered that alginate beads had more mass transfer resistance and function groups which adsorb lead such as hydroxyl, carboxyl and etc. than PVA bead. To examine the continuous usage of alginate beads, the process of adsorption/desorption of lead was conducted repeatedly. As the process proceeded, the amounts of lead adsorption decrease, so it was indicated that the non-desorbed lead from alginate bead at first adsorption/desorption process remained constantly.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제27권3호
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• pp.208-214
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• 1999

The condition for immobilization of the partially purified agarase from Bacillus cereus ASK202 and the properties of the immobilized enzyme have been investigated. Agarase was immobilized on various supports by entrapment method. The enzyme immobilized on Na-alginate bead showed the highest activity among those studied. The optimal reaction conditions of the immobilized agarase were obtained in 3%(w/v) Na-alginate for the matrix, bead diameter of 2.5mm, 1 unit of agarase solution and 1.0%(w/v) calcium chloride solution. The optimum pH and temperature of the immobilized agarase were pH and temperature of the immobilized agarase were pH 7.0 and 4$0^{\circ}C$, respectively. Km and Vmax values were 0.5mg/ml.min, respectively. The immobilized agarase conerted agar to agarobiose, and their total conversion ratio under the optimal condition was 89%.

• Applied Biological Chemistry
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• 제44권3호
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• pp.185-190
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• 2001

알긴산은 일반적으로 미생물의 고정화에 널리 사용되는 biopolymer이다. 본 연구는 구연산 생산균인 Aspergillus niger를 calcium alginate로 고정화한 beads로 납의 흡착 특성을 조사하였다. A. niger beads는 $CaCl_2$를 사용하여 주사기로 제조하였으며 이 beads를 납제거에 이용하였다. 그 결과는 다음과 같다. 즉, A. niger를 구연산 생성배지에서 1일에서 7일까지 배양한 후 제조한 beads로 납흡착량을 측정한 결과는 3일간 배양된 곰팡이 beads에서 가장 높았다. 발아되지 않은 beads와 3일간 배양된 beads로 시간에 따른 납흡착량을 정량한 결과 30분까지는 그 흡착량이 동일하게 급격히 증가하였으며 그 후 발아되지 않은 beads는 더 이상 흡착이 일어나지 않았으나 3일간 배양된 곰팡이 beads는 시간이 지남에 따라 천천히 계속 흡착하여 1시간 후에는 480 ppm까지 흡착하였다. 납흡착시 최적 pH와 온도는 각각 6과 $35^{\circ}C$로 나타났다. 납용액 50 ml (500 ppm)이 든 250 ml 삼각플라스크에 beads $50{\sim}100$개가 최적이었으며 그 이상에서는 납흡착율이 감소하였다. 중금속에 대한 흡착율은 납> 구리> 카드뮴 순이었으며 0.1 M $CaCl_2$, 0.1 M NaOH 및 0.1 M KOH의 전처리의 효과는 없었으며 0.1 HCI로 곰팡이 bead의 납탈착하여 beads를 재사용이 가능하였다.

• 한국환경보건학회지
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• 제18권1호
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• pp.84-94
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• 1992

In an attempt to develop the immobilized biocatalysts based on immobilized Saccharomyces cerevisiae, immobilized yeast was investigated with respect to the conditions affected to ethanol productivities. Saccharomyces cerevisiae was immobilized in the form of the beads by magnetic-calcium alginate, non magnetic-calcium alginate and acrylamide polymerization. Magnetic immobilized yeast, nonmagnetic immobilized yeast and polyacrylamide immobilized yeast were compared in respect of their pH stability, thermostability, heat tolerance, the relation between the concetration of native yeast and retained activity of immobilized yeast, the activity depending on bead size of immobilized yeast, and the effects of magnesium and cobalt on the activities. The more small bead had retained the higher activity for the three kinds of immobilized yeast. In case of 1.0mm diameter of beads, the retained activity was 40~50% for the all groups. The pH stability profile for the immobilized yeast showed a broad range of optimun activity while the native yeast gave a sharp pick for its optimun pH value. The thermostability was at the range of 25~55$^{\circ}$C for the immobilized yeast groups. It was investigated that the influent magnesium and cobalt concentration, and the relative activity have an influent on heat tolerance at steady state. Both protein content released from immobilized yeast and activity of immobilized yeast were changed after activation of immobilized yeast cell.

• KSBB Journal
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• 제14권1호
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• pp.51-57
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• 1999

양어장 순환수 속의 암모니아성 질소를 제거하기 위하여 PVA를 boric acid. 처리법과 ethanol 처리법 및 freezing-thawing 처리법으로 제조된 구형 bead와 칼럼형 bead에 이들을 이용한 질화균군을 고정화 시켰다. 유가식 배양에서는 boric acid 처리법으로 제조된 구형 bead가 유동층 반응조에서 사용하기에 성상면에서나 암모니아 제거율에서 가장 이상적이었으며, 90일 동안의 유동층 반응기에서 운전하였으나 bead의 성상이나 효율은 변화없이 일정하였다. Boric acid 처리법으로 제조된 bead를 충전한 연속 빈용기에서의 암모니아성 질소 제거에 대한 실험에서 수리학적 체류시간이 0.6시간에서 암모니아 제거 속도는 31.9g $NH__3-N/m^3$/day였으며 제거효울은 36% 였다. 연속 반응기내에 2mg/L의 암모니아가 주입되고 공기량을 0.1vvin으로 공급하더라도 용존산소 농도를 4,64~5.40mg/L로 유지할수 있었으므로 질산화에 필요한 용존산소를 충분히 유지할 수가 있는 것으로 나타났으며 pH는 7.7~7.9의 범위를 유지할 수가 있어 pH에 따른 위해 요소는 없는 것으로 나타났다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 춘계학술발표대회
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• pp.378-381
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• 2000

The optimal conditions and properties for the immobilization of marine bacterium Pseudomonas aeruginosa BYK-2 have been determined. For the high productioon of biosurfactant, Na-alginate, PVA, modified PVA were used as a carrier. The optimal emulsifying activity on immobilized Pseudomonas aeruginosa BYK-2 showed 1036Unit (about 2.2g/L biosurfactant) in Basal salt medium(B.S.M.) at $25^{\circ}C$, 100rpm. Ca-alginate was selected the optimal bead among PVA, modified PVA and Ca-alginate. The optimal cell load in alginate bead was 10 gCWW/100g carrier. As the results of incubation of immobilized 5g Ca-alginate bead (conditions; 3% alginate, bead diameter: 2.3mm, 10% cell load) in 50m1 production medium, The emulsifying activity of 1407Unit, about 3.0g/L biosurfactant was obtained from immobilized cell after cultivation of 92hr at $25^{\circ}C$, 100rpm.

• KSBB Journal
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• 제7권2호
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• pp.144-148
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• 1992

투과성이 증가된 Z. mobilis를 K-carrageenan으로 고정화한 건조beads를 이용하여 sorbitol연속생성공정의 향상에 관한 실험을 하였다. 투과성을 증가시킨 균체를 K-carrageenan으로 고정화 하여서 연속공정을 실시한 결과 효소의 안정성이 30일 이상 지속되었다. K-carrageenan으로 고정화한 균체를 건조시 bead의 견고성과 저장성이 향상되었다. 건조 bead를 이용한 72시간의 반회분식 공정에서 효소 활성도의 감소는 8%였으며, 건조 bead에서의 Vmax값은 $39^{\circ}C$와 pH6.2에서 free cell의 거의 절반값을 나타내었다. 연속공정에서 희석속도 $0.1h^{-1}$일 때 wet bead와 건조bead에서의 sorbitol생산성은 각각 3.4, 2.88g/l-h를 나타내었다.

• 한국수산과학회지
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• 제30권5호
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• pp.816-822
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• 1997

최근 biotechnology 발전과 같이하여 미생물 고정화법이 급속히 진보하였다. 도처에 있는 biological midia로부터 products를 추출하기 위해 미생물 고정화법은 많이 적용되고 있지만 아직 하수처리에 적용은 되고 있지 않다. 그러므로 본 연구에서는 순환 양식 시스템에 고정화기술의 적용 가능성을 타진하였다. fludized bed reactor에서 bead에 고정화된 질화세균군을 사용하기 위해서는 고정화 bead의 내구성이 높아야함으로 각 고정화법에 따른 강도는 $Ba^{++}-alginate$ bead가 1450g의 breaking force로 가장 높은 내구력을 지니고 있음으로 가장 적합한 bead라고 할 수 있었다. 또한 20 mg/L ammonium ion을 제거 하는데 $Ba^{++}-alginate$ bead는 다른 두 bead보다 훨씬 논은 활성을 나타내었으며, 아울러 고정화 질화세균군이 비고정화 질화세균군보다 높은 질화 효율을 보여 주었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제11권3호
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• pp.412-417
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• 2001

Sodium alginate was used to immobilize Bifidobacterium breve ATCC 15700 cells. The ability of the Ca-alginate beads to protect the B. breve ATCC 15700 was evaluated under different conditions including alginate concentration, bead size, pH, hydrogen peroxide, and storage period. The survival of the B. Breve ATCC 15700 was estimated in pasteurized yogurt, containing either the immobilized or free cells, throughout the storage period. The survival cells in bead after exposure to acidic solution (pH 3.0) increased with increase of both the alginate gel concentration and bead size. Also, immobilized cells in alginate bead were more resistant than the free cells to hydrogen peroxide, storage period, and the environment inside yogur. When retreated beads with skim milk and nonretreated beads were tested in acidified pH 3.0 TPY media including acetic and lactic acid, the number of viable cells in the retreated bead was approximately 10-fold higher than that of nonretreated beads. This suggests that the skim milk operated as a material decreasing the diffusion of acid and hydrogen perosicde into alginate gels. From this research, it was found that yogurt itself supported immobilized cells with an improved protection from the extreme acidity in yogurt.