• 미생물학회지
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• 제44권1호
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• pp.10-13
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• 2008

내분비장애 물질은 분해가 어렵고, 생물체에 축적되기 때문에 먹이그물을 통하여 결국 인간에게 피해를 준다. 리그닌 분해효소 군을 가진 백색부후균들은 다양한 난분해성 물질의 분해능이 우수하며, 국내에서 분리한 아교버섯은 내분비장애 물질에 속하는 프탈레이트의 분해능이 우수하다. 내분비장애 물질분해와 관련된 laccase cDNA를 발현벡터로 재조합하고 이를 형질전환 방법에 의하여 아교버섯으로 도입하였으며 도입된 발현벡터는 형질전환체의 염색체에 안정하게 존재하였다. 형질전환체들 중 가장 효소활성이 좋은 균주를 대상으로 분석한 결과 laccase 활성이 증가되었을 뿐만 아니라 내분비장애 물질의 분해능도 향상되었고, 동시에 다양한 내분비장애물질에 의한 에스트로겐 활성도 야생형 균주에 비하여 빠르게 감소시켰다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제26권3호
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• pp.63-72
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• 1998

In order to evaluate the biodegradability and mechanism of 4,5,6-trichloroguaiacol (TCG) produced from bleaching process in pulp mill by Phanerochaete chrysosporium, Trametes versicolor, and Inonotus cuticularis, changes in TCG and its metabolites during biodegradation were analyzed by HPLC, and GC/MS spectrometry. By three fungi, the maximum biodegradability against TCG were very quickly reached, compared with other chlorinated aromatic compounds such as PCP. Within 24 hrs, T versicolor indicated up to 95% of TCG removal rate, and P. chrysosporium and I. cuticularis also showed more than 80%, and 90%, respectively. Particularly, in case of T. versicolor, the removal rate of TCG after 1 hr. incubation was reached to approximately 90%, implying very rapid metabolization of TCG. However, by analyzing the filtrates extracted from TCG containing culture by GC/MS, the major metabolites at initial stage of biodegradation were dimers, indicating that the added TCG monomers were quickly polymerized. The others were trichloroveratrole, dichloroguaiacol, and trichlorobenzoic acid, suggesting that TCG may be biodegraded by several sequential reactions such as polymerization, oxidation, methylation, dechlorination, and hydroxylation. In other experiments, the extracellular fluid which did not contain any fungal mycelia was used to evaluate the effect of mycelia on TCG biodegradation. The extracellular fluid of T. versicolor also biodegraded TCG up to 90% within 24hrs, but those of P. chrysosporium and I. cuticularis did not show any good biodegradability. T versicolor showed the highest value of laccase, and other two fungi indicated a little activity of lignin peroxidase (LiP) and manganese peroxidase (MnP). In addition, the laccase activity of T. versicolor was very linearly proportional to the removal rate of TCG during incubation, in other words, showing the induction effect against TCG. Consequently, the biodegradation of TCG was very dependent upon the activity of laccase.

• 한국균학회지
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• 제14권1호
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• pp.43-47
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• 1986

리그닌과 관련된 대표적인 페놀화합물인 ferulic acid, vanillic acid 및 gallic acid와 단백질합성저해항생제인 cycloheximide와 puromycine 중에서 Lentinus edodes JA01 경우는 gallic acid가 Pleurotus ostreatus는 ferulic acid가 각각 가장 효과적인 inducer였다. gallic acid는 2.0mM에서, ferulic acid는 1.0mM에서 induction이 가장 잘 되었다. Inducer의 처리시기는 접종후 L. edodes는 2일후에, 그리고 P. ostreatus는 3일후에 최고의 활성을 나타내었다. 또한 polyphenol oxidase activity는 균주의 생장곡선에 대체적으로 비례하여 증가하였으나, P. ostreatus 경우는 대수기에서 최고의 활성을 나타내고 그 이후 감소하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제48권1호
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• pp.107-116
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• 2020

Termiticidal and fungicidal activities of wood vinegar from Cinnamomum parthenoxylon (CP) stem wood have been evaluated against Coptotermes curvignathus and wood rotting fungi (Schizophyllum commune and Fomitopsis palustris). The utilized CP wood vinegar was produced in the operating temperature range 250-300℃ pyrolysis. A no-choice test was applied for evaluating termiticidal activity with 33 active termites and antifungal activity using the agar media assay. The result showed that an increase in the concentrations of CP wood vinegar significantly raised the mortality of termite. CP wood vinegar showed high termiticidal activity, organic acids (acetic acid 42.91%, 3-butenoic acid 6.89%, butanoic acid, 2-propenyl ester 2.26%), and ketones (1-hydroxy-2-propanone 5.14%, 3-methylcyclopentane-1,2-dione 2.34%) might be largely contributed to termiticidal activity in addition to other minor components. Furthermore, CP wood vinegar exhibited significant inhibition of fungal growth. These data showed that CP wood vinegar was more toxic to white-rot fungi (S. commune) than brown-rot (F. palustris). The results suggested that phenolic compounds from lignin degradation were responsible for good antifungal activity.

• 생명과학회지
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• 제29권1호
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• pp.135-145
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• 2019

자이모모나스 모빌리스(Zymomonas mobilis)는 수십 년 동안 생화학적 발효 기술을 통한 수송용 에탄올을 생산하기에 적합한 산업용 미생물로 각광을 받아왔다. 최근 이 균주의 포스트 게놈 시대 도래 및 미국 듀폰사(DuPont, USA)의 세계 최대 산업용 목질계 에탄올 생산 시설 완료 등은, 이 미생물을 이용한 산업적 에탄올 생산 공정 가시화를 위한 다양한 연구들을 파생시키고 있다. 특히, 산업용 셀룰로오스 에탄올 발효공정에 이용되는 미생물은 다양한 독성 발효 저해물질 및 물리적 스트레스에 보다 쉽게 노출 될 수 있다. 따라서 본 논문은 이 미생물이 보유한 최신 생리학적 이해와 관련 된 정보와 다양한 환경적 스트레스에 견딜 수 있는 산업적 강건성 및 산업용 균주 개발 방법에 대한 사례 및 이 균주를 이용한 가격 경쟁적인 목질계 에탄올 생산 공정 개발에 필요한 균주 개발에 대한 미래 지향적 연구 방향에 대하여 기술하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제44권3호
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• pp.350-359
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• 2016

본 연구에서는 팜 부산물인 empty fruit bunch (EFB)의 시료 특성을 분석하고 유동형 열분해기를 이용하여 $400{\sim}550^{\circ}C$ 범위에서 체류시간 1.3초간 급속열분해 공정을 진행하였다. 또한, 반응온도에 따른 열분해 주요 산물(바이오오일, 바이오차, 가스)의 수율과 물리화학적 특성 변화를 구명하였다. EFB의 화학조성 및 원소분석을 통해 시료 내 칼륨 함량이 8400 ppm으로 많은 것을 확인하였다. 열중량분석에서 나타난 특성으로 볼 때 EFB 시료 내 칼륨의 촉매작용에 의해 셀룰로오스의 분해가 촉진된 것으로 추측된다. $500^{\circ}C$까지의 온도범위에서는 바이오오일의 수율이 증가하고 가스의 수율이 감소하였으며 바이오차는 수율에 큰 변화가 없었던 반면, $500{\sim}550^{\circ}C$까지의 온도범위에서는 바이오오일과 바이오차의 수율이 감소하였고 가스의 수율이 증가하였다. 각 조건별로 생성된 바이오오일은 수분함량 20~30%, 발열량 15~17 MJ/kg 범위의 값을 나타냈으며, 점도 11 cSt (centistoke), 전산가(total acid number) 100 mg KOH/g oil 미만으로 나타났다. 기체크로마토그래프 분석을 통해 EFB 바이오오일로부터 셀룰로오스계 화합물(9종)과 리그닌계 화합물(17종)을 확인하였다. 리그닌계 화합물 중 특히 phenol이 다량 검출되었으며 이는 전체 화합물 농도의 25%에 해당하는 양이다.

• 생명과학회지
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• 제25권11호
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• pp.1298-1303
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• 2015

후박나무(녹나무과)는 한국과 일본 등지에 서식하는 상록 교목으로 한국, 중국, 일본에서 부종, 복통, 복부 팽만 등의 질병 치료를 위해 오랫동안 사용되어오고 있다. 본 연구에서는 후박나무 껍질을 메탄올에 추출하고 메탄올 추출물을 헥산, 클로로포름, 부탄올에 순차적으로 분획하였다. 클로로포름 분획물로부터 2종의 화합물을 분리하였으며 분리된 화합물1과 2의 구조는 ¹H-, ¹³C-NMR과 참고 문헌 데이터에 의해 dibenzylbutane lignin 화합물인 macelignan (1)과 meso-dihydroguaiaretic acid (2)로 동정되었다. 분리된 화합물들의 tyrosinase 저해 활성을 측정한 결과, 화합물 2는 tyrosinase 저해 활성 중 monophenolase (IC₅₀ = 10.2 μM)에 대해 높은 저해활성을 나타내는 경쟁적 저해제였으며 효소에 결합하는 화합물 2의 저해 상수(K_i 값)는 4.8 μM였다. 따라서 meso-dihydroguaiaretic acid (2)는 멜라닌 생합성과 관련된 피부 질환 치료를 위한 잠재적 후보가 될 수 있을 것으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권1호
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• pp.66-72
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• 2018

옥수수 대는 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스 이외에 높은 함량의 리그닌을 포함하고 있어 리그닌 분해를 통해 폴리페놀 생산이 가능하여 천연 항산화물 생산이 가능한 후보이다. 옥수수 대로부터 마이크로파 전처리를 이용해 폴리페놀과 플라보노이드 추출 증대를 위해 반응표면분석법(RSM)을 이용하여 공정조건을 최적화하였다. 폴리페놀과 플라보노이드의 함량은 마이크로파 출력과 추출 시간 증가에 따라 유의하게 증가하는 경향을 보였다(p<0.05). 조건 최적화에 있어 698.6 W, 240 sec, 0 mol 조건에서 최대 TPC 82.4 mg GAE/g DM과 플라보노이드 18.1 mg QE/g DM이 예측되었다. 기존 추출법인 속실렛과 마이크로파 추출을 비교하였을 때, 마이크로파 추출이 폴리페놀과 플라보노이드 생산에 있어 13.5와 8.0배가 각각 높고 짧은 추출 시간과 낮은 에너지 소비로 기존 추출 대비 효과적인 공정임을 확인하였다. 본 연구는 옥수수 대로부터 유용물질 생산 가능성과 마이크로파 추출법이 상업화 공정 적용이 가능한 효과적인 추출법임을 확인하고 옥수수 대를 이용한 폴리페놀과 플라보노이드 생산을 통해 바이오당 생산과 더불어 부산물 크레딧을 확보하여 바이오 에탄올 가격 경쟁력을 높일 수 있는 추출공정을 제안하였다는 데 의의가 있다고 하겠다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제9권2호
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• pp.1-30
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• 1981

알칼리 펄프화중(化中)에 생성(生成)되는 리그닌의 착색구조(着色構造)를 구명(究明)하기 위(爲)하여 바닐린알코올[${\alpha}-^{13}C$] 과이아실 글리세롤-${\beta}$-아릴에테르[${\alpha}-^{13}C$] 혹은 [${\gamma}-^{13}C$] 페닐쿠마란[${\alpha}-^{13}C$] 구조(構造)를 각각(各各) 165$^{\circ}C$에서 1.5~3시간(時間) 알칼리용액을 처리한 후(後) 반응생성물(反應生成物)을 단리(單離) 또는 반응혼합물(反應混合物)을 $^{13}C$-NMR로 조사(調査)한 결과(結果), 바닐린아코올의 알칼리 처리(處理)는 Ca-$C_1$ 및 Ca-$C_5$의 결합(結合)을 갖는 축합체(縮合體)(II-1~5)로 되며, 이들은 공기산화(空氣酸化)에 의(依)해 퀴노이드 공역형구조(共役型構造)(Fig 3-7)로 산화(酸化)되며, 과이아실글리세롤 -${\beta}$- 아릴에테르의 알칼리 처리(處理)는 ${\alpha}$-아릴-${\beta}$-아록시퀴논구조(構造)(IV-15, IV-16) 디과이아실-1, 4-펜탄디엔 ${\beta}$, ${\beta}$' -디아록시스티렌메탄(V-4) ${\beta}$-아록시스티렌메탄(V-6)이 생성(生成)되며 스티렌메탄 구조(構造)는 공기산화(空氣酸化)에 의(依)해 O-퀴논메티드구조(V-8, V-9)로 된다. 페닐쿠마란은 알칼리처리(處理)에 의(依)해 다량(多量)의 스틸벤유도체(誘導體)를 생성(生成)하지만 이스틸벤구조가 퀴논구조로 산화되기 보다는 2량체(量體)(IV-11)로 안정화(安定化)되는 경향(傾向)이 있다. 이상(以上)과 같은 착색구조(着色構造)는 반응기구의 견지에서 알칼리 펄프화중(化中)에 생산되는 중요한 착색구조(着色構造)라고 생각된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제46권3호
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• pp.221-230
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• 2018

본 연구에서는 자외선 노출에 의한 목재베니어의 광 열화를 방지하기 위하여 변색 요인을 제거하여 그 효과를 평가하고자 하였다. 목재 중 추출물함량이 높고 어두운 색상을 나타내며 고급용재로 사용되고 있는 대표 활엽수종인 walnut을 공시재료로 선택하여 광 열화 분석 및 방지법에 관한 연구에 사용하였다. 베니어 내 발색단을 함유하는 물질을 탈리하기 위해 실시한 알코올-벤젠, 과산화수소 및 차아염소산나트륨 수용액 처리 후 광 안정성 평가를 실시하였다. 광 변색인자로 알려진 추출물 성분의 제거 후에는 색 안정화 효과를 보이지 않았다. 한편, 리그닌 성분을 제거하기 위하여 과산화수소를 20, 30% 농도로 하여 $75^{\circ}C$에서 1시간 처리하였으며, 그 결과 표면색상에 대한 표백효과는 나타내었으나 추출물 용출에 따른 재색 유지가 어려우며 광 노출에 대한 안정화 효과를 나타내지 않았다. 반면, 차아염소산나트륨 수용액을 1, 2 및 3% 농도로 하여 동일 온도 및 시간 조건에서 처리 한 베니어의 광 노출 평가결과, 추출물 용출에 의한 재색변화는 나타났지만, 광 노출에 의한 색상 변화는 관찰되지 않았으므로 우수한 안정화 효과를 나타낼 수 있었다. 하지만, 3% 이상 농도에서는 베니어 표면의 거칠기와 손상이 발생되므로, walnut 베니어의 경우 적정 농도조건에서의 처리가 필요한 것으로 사료된다.