• 한국식품과학회지
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• 제29권2호
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• pp.320-325
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• 1997

이소말토올리고당의 생산에 사용되는 Aspergillus niger 유래의 TG의 고정화를 위해 여러가지 방법을 비교하여 고정화방법을 선정하였다. 이온결합과 흡착, entrapment, 공유결합과 금속이온을 이용한 결합 등을 이용하여 TG의 고정화를 시도하였다. TG의 고정화를 위해서는 수율면에서 우수하고(61.3%) 간편성도 있는 CNBr-activated sepharose 4B를 이용한 고정화 방법을 선정하였다. DEAE-sephadex를 이용한 이온결합에 의해서는 33.1%, Diaion HP-20를 이용한 흡착법에 의해서는 22.5%의 수율을 보였으나 CNBr-activated sepharose 4B를 이용한 고정화 방법에 비해 수율과 안정성이 낮아 제외하였다. Entrapment에 의한 고정화는 bead내의 확산저항으로 인해 최종산물의 생성에 불리한 것으로 판단되었고 magnesium silicate, silica gel, glass bead 등의 담체를 이용한 고정화방법은 낮은 수율로 인해, 금속이온을 이용한 경우 역시 낮은 수율과 장시간의 준비로 인해 고정화방법으로 부적당하다고 판단되었다.

• 한국수산과학회지
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• 제32권1호
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• pp.83-87
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• 1999

Chitosan의 산업적 응용분야 중 효소의 고정화담체로서의 이용 가능성을 확인하기 위한 방법으로 알코올 발효공업에서 다량으로 사용되어지고 있는 담화효소인 amyloglucosidase를 공유결합에 의한 고정화를 시도, 여러가지 반응조건에서의 활성변화를 free enzyme과 비교해 보았으며, 생산공정에서 사용되어지고 있는 액화전분용액에 대한 반응을 실시하여 효소고정화를 위한 담체로서의 chitosan 적용가능성을 검토한 결과, 제조되어진 chitosan bead의 직경은 약 1.2mm 정도였으며 고정화시에 AMG의 농도 6mg/ml가 최적의 반응액농도로서 더 이상의 농도 증가에도 불구하고 거의 일정한 수준의 고정화율을 나타내었으며 pH 4.2인 0.01 M sodium acetate 완충액, 반응온도 $55^{\circ}C$, 15min의 조건에서 free enzyme에 대한 상대효소활성도는 $97.8\%$에 달하였고, 고정화효소의 효소활성의 최적온도조건은 $55^{\circ}C$로서 free enzyme의 그것과 동일한 것으로 나타났다. 고정화효소의 최적 활성조건은 pH 4.2로서 free enzyme과 동일하였으며 중성 이후의 영역에서는 free enzyme에 비하여 상대적으로 높은 효소활성을 나타내었고, 열에 대한 내성에 있어서, 가열온도 $30^{\circ}C$를 기점으로 free enzyme에 비하여 상대적으로 소폭 증대되어진 활성을 가지고 있는 것으로 나타났다. 알코올발효용 액화전분용액에 대한 free enzyme 및 고정화효소의 반응시, 두 시료 모두 $55^{\circ}C$에서 최대의 활성을 나타내었으나 고정화효소의 free enzyme에 대한 상대활성도는 $62.6\%$ 였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제35권5호
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• pp.87-92
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• 2007

For the safe disposal of the end used CCA treated wood, the biological method was studied. Aspergillus niger has been known to be grown on the fresh wood surfaces even on the CCA treated wood surface. Therefore, in this study we estimated the removal efficacy of heavy metals from CCA treated wood by A. niger. The selected fungi, A. niger adsorbed the heavy metals from CCA solution. A. niger removed 95% of arsenic, 55% of copper, and 23% of chromium. From these results, A. niger appeared to be useful for the removal of chromium, copper, and arsenic from the end used CCA-treated wood and the use of A. niger-alginate could be effective.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제3권2호
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• pp.96-102
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• 1998

Primary hepatocytes of small animals such as rat and rabbit were often used for the study of extracorporeal liver support systems. Freshly isolated rat hepatocytes form spheroids within tow days when cultivated as suspension in spinner vessels. These spheroids showed enhanced liver specific functions and more differentiated morphology compared to hepatocytes cultured as monolayers However, shear stress caused by continuous agitation deteriorated spheroids gradually. In this work we immobilized spheroids to prolong liver specific activities. First, hepatocyte spheroids were suspended in collagen solution containing calcium chloride and then dropped into alginate solution. A thin layer of calcium alginate was formed around the droplet and then was removed after the inner collagen was gelled by treatment of sodium citrate buffer. Spheroids embedded in collagen-gel bead maintained liver specific functions such as albumin secretion rate longer than hepatocyte spheroids exposed to shear stress. Therefore, we suggest that this immobilization technique may offer an effective long-term hepatocyte cultivation and facilitase the development of a bioartificial liver support device.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 2005년도 춘계 총회 및 학술발표회
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• pp.131-135
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• 2005

• 한국식품과학회지
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• 제47권4호
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• pp.438-445
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• 2015

L. plantarum K154 고정화와 C. lacerata 균사체 배양물을 이용한 혼합발효를 통해서 다당류, ${\beta}$-glucan과 같은 생리활성물질과 기능성 GABA 생산을 최적화 하고자 하였다. C. lacerata 균사체의 최적 배양 조건으로 glucose 3%, soybean flour 3%, $MgSO_4$ 0.15%를 혼합하여 배지로 사용하였고, 5 L jar fermentor를 이용하여 $25^{\circ}C$에서 7일간 진탕 배양하였다. 배양물은 균사체 함량 29.7 g/L, 다당류 함량 3.1 g/L, ${\beta}$-glucan 2% (w/w), protease 활성 68.96 unit/mL, ${\alpha}$-amylase 활성 10.37 unit/mL로 매우 높게 나타났다. C. lacerata 균사체 배양물을 이용하여 젖산세균 고정화에 의한 혼합발효물의 생균수를 측정한 결과, 배양 1일 째 비드 내에서 젖산세균의 수는 $3.13{\time}10^9CFU/mL$로 높게 나타났고, 배지에 유리된 젖산세균의 수는 배양기간 동안 $1.48{\time}10^8CFU/mL$로 유지하였다. 알지네이트 1.5%를 사용하여 비드를 제조하였을 때, GABA 함량을 측정한 결과 배양 7일 째 비드 내에서 6.30 mg/mL, 배지에서 9.96 mg/mL로 높게 나타났다. 젖산세균 고정화의 재사용 가능성을 확인하기 위해 고정화 비드를 5회간 재사용하여 $30^{\circ}C$에서 15일간 혼합발효한 결과, GABA 생산이 급격히 증가하여 배양 기간 동안 유지하였다. 결론적으로 C. lacerata 균사체 배양물로부터 고정화된 젖산세균을 이용한 혼합발효는 고농도 GABA를 포함된 기능성 소재를 생산할 수 있었으며, 이는 식품 및 생물 산업의 원료로 활용이 기대된다.

• 동아시아식생활학회지
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• 제21권5호
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• pp.731-738
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• 2011

콜레스테롤의 신속하고 정확한 새로운 분석방법을 모색하기 위하여 본 연구에서는 전기적 전도성이 우수한 MWCNT를 이용하여 전극을 제작하였고, 여러 가지 효소고정화 방법을 통해 전기화학적 감응도 분석을 실시하였다. MWCNT의 전도성을 향상시키기 위해 아민기를 도입한 MWCNT-$NH_2$를 제조하였고, MWCNT-$NH_2$/GCE에 PB를 점착하여 작업전극을 제조하였다. 제조한 작업전극은 0.5~500 ${\mu}M$ $H_2O_2$ 농도 범위에서 농도가 증가함에 따라 전류가 비례적으로 증가하였고, 검출한계는 0.1 ${\mu}M$로 나타나 전극이 높은 감도를 가지고 있음을 확인하였다. 또한 콜레스테롤 검출을 위해 적합한 효소 반응기를 제작하기 위해 담체인 aminopropyl glass beads, CNBr-activated sepharose, Na-alginate, toyopearl beads에 cholesterol oxidase를 고정화시켜 바이오센서의 콜레스테롤 표준용액에 대한 감응도를 측정한 결과, aminopropyl glass beads과 CNBr-activated sepharose는 1~100 ${\mu}M$ 범위에서 선형관계를 보였으며, Na-alginate는 5~50 ${\mu}M$의 범위에서, toyopearl beads는 1~50 ${\mu}M$ 범위에서 선형관계를 나타내었다. 검출한계는 제작된 효소반응기 모두 1 ${\mu}M$로 나타나 콜레스테롤에 대한 높은 검출력을 보여주었으나, 특히 CNBr-activated sepharose와 Na-alginate를 이용한 효소반응기가 높은 coupling efficiency와 감응도를 보여 콜레스테롤 검출을 위한 본 바이오 센서 시스템에 적합한 것으로 나타났다.

• 한국식품과학회지
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• 제31권1호
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• pp.1-6
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• 1999

Salmonella spp.의 신속한 검출을 위하여 발진모듈, 수정결정 진동측정기, 박막형태의 수정결정으로 이루어진 압전류적(piezoelectric, PZ) 항체센서 시스템을 구성하였다. 수정결정의 금전극 표면에 Salmonella 구조 항원(common structural antigen)에 대한 항체를 protein A를 사용하여 고정화하고, 항체가 고정화된 수정결정과 미생물간의 결합반응에 의한 질량증가로 나타나는 진동수의 감소량을 측정하였다. PZ 항체센서는 $35^{\circ}C$, pH 7.2의 0.1M 인산 완충용액에서 Salmonella균에 대하여 가장 높은 감응도를 나타내었다. PZ 항체센서의 반응은 Salmonella균에 대하여 매우 선택적이었고 polystyrene bead 첨가시 센서의 감응도가 크게 증가하였다. Salmonella균의 농도가 $10^5{\sim}10^6\;CFU/mL$의 범위 내에 있을 때 쌍대수좌표에서 직선구간의 검량선을 얻을 수 있었고, Salmonella 검출에 소요되는 시간은 50분이내 이었다.

• BMB Reports
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• 제36권3호
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• pp.299-304
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• 2003

For deciphering the cyclic guanosine monophosphate (cGMP) signaling pathway, we employed chemical proteomics to identify the novel target molecules of cGMP. We used cGMP that was immobilized onto agarose beads with linkers directed at three different positions of cGMP. We performed a pull-down assay using the beads as baits on tissue lysates and identified 9 proteins by MALDI-TOF (Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Time-of-Flight) mass spectrometry. Some of the identified proteins were previously known cGMP targets, including cGMP-dependent protein kinase and cGMP-stimulated phosphodiesterase. Surprisingly, some of the co-precipitated proteins were never formerly reported to associate with the cGMP signaling pathway. The competition binding assays showed that the interactions are not by nonspecific binding to either the linker or bead itself, but by specific binding to cGMP. Furthermore, we observed that the interactions are highly specific to cGMP against other nucleotides, such as cyclic adenosine monophosphate (cAMP) and 5'-GMP, which are structurally similar to cGMP. As one of the identified targets, MAPK1 was confirmed by immunoblotting with an anti-MAPK1 antibody. For further proof, we observed that the membrane-permeable cGMP (8-bromo cyclic GMP) stimulated mitogen-activated protein kinase 1 signaling in the treated cells. Our present study suggests that chemical proteomics can be a very useful and powerful technique for identifying the target proteins of small bioactive molecules.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권12호
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• pp.2058-2071
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• 2015

A comparative study was conducted to evaluate precision and accuracy in controlling the temperature dependence of encapsulated microbial time-temperature integrators (TTIs) developed using two different emulsification techniques. Weissela cibaria CIFP 009 cells, immobilized within 2% Na-alginate gel microbeads using homogenization (5,000, 7,000, and 10,000 rpm) and Shirasu porous glass (SPG) membrane technologies (10 μm), were applied to microbial TTIs. The prepared micobeads were characterized with respect to their size, size distribution, shape and morphology, entrapment efficiency, and bead production yield. Additionally, fermentation process parameters including growth rate were investigated. The TTI responses (changes in pH and titratable acidity (TA)) were evaluated as a function of temperature (20℃, 25℃, and 30℃). In comparison with conventional methods, SPG membrane technology was able not only to produce highly uniform, small-sized beads with the narrowest size distribution, but also the bead production yield was found to be nearly 3.0 to 4.5 times higher. However, among the TTIs produced using the homogenization technique, poor linearity (R²) in terms of TA was observed for the 5,000 and 7,000 rpm treatments. Consequently, microbeads produced by the SPG membrane and by homogenization at 10,000 rpm were selected for adjusting the temperature dependence. The E_a values of TTIs containing 0.5, 1.0, and 1.5 g microbeads, prepared by SPG membrane and conventional methods, were estimated to be 86.0, 83.5, and 76.6 kJ/mol, and 85.5, 73.5, and 62.2 kJ/mol, respectively. Therefore, microbial TTIs developed using SPG membrane technology are much more efficient in controlling temperature dependence.