• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제6권2호
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• pp.132-136
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• 1996

To investigate the characteristics of immobilized peppermint (Mentha piperita) cells, dry cell weight (DCW), change of cell viability, and oil productivity of the immobilized cells were determined. Peppermint cells were immobilized in polyurethane (PU) foams of $5{\times}5{\times}5$ mm and cultured in a shaking flask. The maximum DCW was 2.1 mg per foam piece after 20 days of cultivation and the cell density was approximately 420 mg per flask containing 200 foams in 200 ml medium. For the first five days of cultivation, the cell viability was about 80$%$ and decreased to 70$%$ during 5 to 20 days of cultivation. The maximum oil productivity, 148 mg/l was achieved after 40 days of cultivation. The immobilized cells were also cultivated in a bioreactor, equipped with a round spiral type impeller, containing 2, 400 PU foams. The cell viability after 30 days of cultivation with chitosan as an elicitor in the bioreactor was 67$%$ and DCW was 2.0 mg per foam piece. Though the cell viability was relatively high in the bioreactor system, the oil productivity was relatively lower than that of the flask system.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제5권4호
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• pp.229-233
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• 1995

Acremonium chrysogenum was immobilized in ionotropic gel beads to develop semi-continuous production of cephalosporin C (CPC). Barium alginate beads were more stable than calcium alginate or strontium alginate beads in chemically defined media. The gel stability of Ba-alginate was further increased by cross-linking with polyethyleneimine (PEI). The presence of carboxymethyl cellulose inside Ba-alginate beads did not reduce mass transfer resistance. Ba-alginate microbeads that had little diffusion limitation increased CPC production rate 1.6 fold higher than that of normal beads. CPC fermentation with immobilized cells in Ba-alginate microbeads was performed continuously for 40 days by way of repeated fed-batch operations. Mathematical modeling was developed to describe the repeated fed-batch fermentation system. Results of the computer simulation agreed well with the experimental data, which made it possible to predict an optimal feeding rate that could maximize total CPC productions.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제8권1호
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• pp.19-22
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• 2003

The semicontinuous production of red pigment by immobilized cells of Bacillus sp. B H-99 was investigated in comparison with free cells. The red pigment produced highest productivity under the conditions of aeration of 0.2 mL/min and 2 mm diameter of gel beads by using 3.0% sodium alginate. Semicontinuous production by immobilized cells showed the highest productivity with replacement of fresh production medium in every 72 h for fourth fermentation cycle following the conditions of red pigment productivity.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제5권6호
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• pp.436-440
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• 2000

Recently, we reported an improved technology for the degradation of organophosphate nerve agents using whole cells of genetically engineered Escherichia coli that anchored and displayed the enzyme organophosphorus hydrolase on the cell surface. In this paper we report the immobilization of these cells on highly porous sintered glass beads and the subsequent application of the immobilized cell in a continuous-flow packed bed bioreactor for the biodetoxification of a widely used insecticide, coumaphos.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제32권4호
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• pp.328-333
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• 2004

고농도의 황화수소 가스를 제거하기 위하여 철촉매인 $Fe^{3+}$ 을 생산할 수 있는 철산화 세균 A. ferrooxidans를 다공성 세라믹 담체에 고정화한 생물반응기와 황화수소가 $Fe^{3+}$ 와 화학반응에 의해 elemental sulfur로 제거되는 흡수탑 반응기로 구성된 2단계 생물학적 탈황공정을 연구하였다. 생물반응기는 4회 이상의 반복 회분식 배양을 통해 안정화 되었고, 정상상태에서의 평균 철산화 속도는 $0.89kg{\cdot}m^{-3}{\cdot}h^{-1}$ 이었다. 2단계 생물 탈황공정은 약 54일 동안 장기간 성공적으로 조업이 가능하였다. 흡수탑 반응기에서는 공간속도를 70 $h^{-1}$ 의 조건하에서 37.000 ppm의 고농도 $H_{2}S$ 제거 임계 부하량은 3.3 kg $S{\cdot}m^{-3}{\cdot}h^{-1}$ 로 우수하였다. 장기간 조업하는 동안 고정화 세포의 농도는 일정하게 유지되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제23권2호
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• pp.322-327
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• 1994

L-라이신 생산성의 향상을 목적으로 생체반응기를 이용한 연속발효시스템의 개발을 시도하였다. 먼저, Corynebacterium glutamicum ATCC 21514균체의 고정화조건에 대하여 검토하였는데 균체를 4% k-carrageenan에 포괄하였을 때 76.2%의 고정화율을 나타내었고, 겔강도는 4.0kg이었다. 이 고정화균체를 사용하여 생체반응기를 제작하여 L-라이신의 연속생산에 응용하였으며, 최적조건하에서 얻은 결과를 회분식의 결과와 비교하였다. 14일간의 연속발표에서 얻는 실험결과 공급당의 L-라이신으로의 전환율은 36.7%이었고, L-라이신의 생산성은 4.96mg/ml/mg-dry cell weight/hr로서 생균체나 고정화균체에 의한 회분식발효의 경우에 비하여 각각 2.5배와 4.1배 높았다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제13권3호
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• pp.209-212
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• 1985

산소 투과율이 좋은 silicone tube안쪽에 nutrient 공급을 위한 3개의 isotropic polypropylene hollow fiber 3개를 넣어 제작된 이중 실관 반응기에서 E. coli cell을 immobilization 하여 cell density와 packing characteristics를 조사해 보았다. E. coli cell들은 거의 100% Packing되어 동물조직에서 처럼 층을 이루면서 자랐고 ceil density를 측정해 본 결과 약 550g/$\ell$고농도 세포배양이 가능하였다.

• KSBB Journal
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• 제13권4호
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• pp.404-410
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• 1998

CHO 세포외 성장 및 생산성을 저해하는 엄포늄 이온의 동시 제거를 위해 PhJlhpsite~Gismondine 합성 zeolite가 alginate, cellulose acetate. dialysis membrane에 고정화된 흡착제가 개발되었다. 고정화 흡착체에 의한 암모늄 이온의 제거 효율 및 비에 따른 세표성장의 증진효과를 비교한 결과 최적의 고정화 흡착제로 membrane type이 선정되었다. 암모늄 이온의 제거 효파를 더욱더 명확하게 하고 고멸도의 세포 배양을 모사하가 위하여 8mM의 ammonium chloride를 첨가하고 membrane type 고정화 흡착제를 투여하여 암모늄 이온의 동시제거 효과를 조사한 결과 최대 세포 농도가 3배 이상 증가하였으며 생존율 역시 증가하였고 40%정도의 tPA 생산성 향상올 보여 주었다­. 이러한 증진 효과는 암모늄 이온의 고농도 시스템일수록 커졌다. 고정화 흡착제의 최적 투며 시기를 조사해본 결과 ammonium chlonde를 첨가하지 않았을 때 membrane type 고 정화 흡착제의 최적 투여 시기는 배양 시작 후 48시간이었고, 8mM의 ammonium chloride를 침가한 경우의 최적 투여 시기는 배양 시작 후 72시간이었다.

• KSBB Journal
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• 제9권2호
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• pp.211-223
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• 1994

4l 교반식 생물반응기에서, celite담체에 고정화된 Tolypocladium inflatum 균주 배양시의 산소전달 계수($k_La$)가 같은 세포농도 하에서 액상배양시의 값과 비교할 때, 고정상균주의 높은 비산소흡수율에도 불구하고, 2배 이상 증가되었다. 그 결과 고정상배 양의 경우, 용존산소량이 포화상태의 75%를 초과하는 충분한 산소량이 배양기간 내내 유지될 수 있었으나, 액상배양의 경우에는 용존산소량이 포화상태의 50% 이하까지 감소되었다. 임펠러의 교반속도에 따른 $k_La$의 단순 선형 의존 현상이, 250rpm에서 550rpm 범위에서 고정상배양 및 액상배양 모두에서 관찰되었으며, 그 의존정도는 액상배양의 경우 세포 농도와 함수관계인 반면, 고정상배양의 경우에는 세포농도와 무관하였다. 반면에 두 배양시스템 모두에서, 통기율 변화에 따른 산소전달율은 2.5vvm까지는 함수관계를 보였으나 그 의존도는 임펠러 교반속도의 변화에 따른 영향과 비교할 때 훨씬 미미하였으며, 2.5vvm 이상의 통기율에서는 산소전달현상에 별로 영향을 주지 못했다. CyA 생산 면에서 볼 때, 고정상세포는 형태학 또는 생리학적으로 훌륭한 배양상태를 유지할 수 있어서, 동일조건의 액상배양과 비교해서 약 2배 이상 생산성이 증가되였다. 그러므로 교반식 생물반응기를 이용한 celite-고정상배양법 은 고농도배양이 가능하다는 측면에서 볼 때, CyA 대량생산 산업화를 위한 대체 공정으로서 훌륭한 전망을 제시해 준다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제22권3호
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• pp.296-303
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• 1994

An immobilized Trigonopsis variabilis cells having an high activity of D-amino acid oxidase(DAO) was used to convert CPC into GL-7-ACA. The optimal pH of the reaction system was 8.0-8.5, and the optimal temperature was 40$\circ$C. When immobilized cell was used repeatedly in semi-batchwise reaction, the system retained 80% of the initial activity after used of 12 times for over 12 hours. The storage stability of the immobilized cell was maintained for 30 days at 4$\circ$C. The CPC concentration for the maximal reaction rate was about 30 mM and 40 mM for free and immobilized cells, respectively. Substrate inhibition of CPC concentration more than 50 mM was overcomed by 20~25% by immobilization. Pure oxygen supply into reaction system was most efficient in D-amino acid oxidase reaction. Continuous conversion to GL-7-ACA from CPC has been developed with an bioreactor system containing immobilized T variabilis cells. By opera- tion of the reactor for 5 hours, the average conversion yield of >80% and GL-7-ACA production of 40~45 mM per hour could be obtained.