• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제41권1호
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• pp.19-32
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• 2013

본 연구에서는 백색부후균의 리그닌 분해 효소 시스템을 이용하여, 다양한 균주 중에서 목질계 바이오매스 유기용매 전처리 과정에서 발생한 리그닌(유기용매 리그닌)의 생분해에 적합한 우수 균주를 선별하고자 하였다. 우선 분양받은 15개의 백색부후균을 대상으로 shallow stationary cultur (SSC)배지와 malt extract broth (MEB)배지에 유기용매 리그닌의 첨가에 따른 Remazol Brilliant Blue R (RBBR)의 흡광도 변화를 측정하였다. RBBR 탈색능 결과, SSC 배지에서 Ceriporiopsis subvermispora, Ceriporia lacerate, Fomitopsis insularis, Phanerochaete chrysosporium, Polyporus brumalis, Stereum hirsutum 등 6종의 백색부후균에서 급격한 흡광도 변화를 나타냈다. 배양 초기에 급격한 흡광도 변화를 나타낸 6개의 백색부후균을 대상으로 균체 외 단백질 농도 및 리그닌 분해 효소 활성을 측정하였다. 선발된 6개의 균 중에서 S. hirsutum과 P. chrysosporium은 유기용매 리그닌을 첨가한 실험구에서 높은 단백질 농도가 측정되었다. 반면, 리그닌 분해 효소 활성은 F. insularis에서 배양 6일째에 manganese peroxidase (MnP) 활성이 1,545 U/mg, laccase 활성은 1,259 U/mg으로 최고 활성을 나타냈다. 결론적으로, 균체 외 단백질 농도 및 리그닌 분해 효소 활성이 전반적으로 높았던 $STH^*$와 MnP 및 laccase의 활성이 가장 높은 FOI가 유기용매 리그닌 생분해에 유리하게 작용할 것으로 판단된다.

• 한국균학회지
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• 제26권2호통권85호
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• pp.144-152
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• 1998

선택적 리그닌 분해능을 가지고 생물펄프공정에 사용가능한 백색부후균을 얻기 위하여 94종류의 목재부후균을 검정하였고 선발된 7개종에 대하여 활엽수와 침엽수의 부후능력을 측정하였다. 우선 백색부후균은 셀룰로오즈 분해효소, 페놀산화효소, laccase, peroxidase 등의 효소활성을 간단한 방법으로 검정하여 선발하였는데, Bavendamm test에서 양성을 나타내는 대부분의 균들은 syringaldazine을 사용한 laccase test에서도 강한 반응을 나타낸 반면, 음성반응을 나타낸 대부분의 균들은 laccase와 peroxidase test에서도 음성반응을 나타내었다. 선택적 리그닌 분해능력을 지닌 부후균을 선발하기 위하여 부후균을 은사시나무와 일본잎갈나무(낙엽송) 목재블럭에 접종하여 12주간 배양한 후에 부후된 목재의 중량감소율, 리그닌 량의 감소, 형태적 변화들을 화학분석과 주사전자현미경을 통하여 분석하는 목재부후 실험을 실시하였다. 이 실험에서 사용한 거의 모든 균주는 목재블럭의 중량감소율이 일본잎갈나무 보다 은사시나무에서 2배이상 높게 나타났으며 균을 접종하지 않은 목재블럭에서는 중량감소가 전혀 나타나지 않았다. Ceriporiopsis subvermispora와 Phanerochaete chrysosporium이 다른 균주에 비해서 침엽수와 활엽수의 리그닌을 모두 잘 분해시키는 것으로 나타났으나 분해 능력은 Ceriporiopsis subvermispora가 더욱 우수하였다. Bjerkandera adusta와 미동정된 2균주는 은사시나무에서만 상대적으로 높은 리그닌 분해능력을 나타내었다. B. adusta는 모든 세포벽 성분을 동시에 분해시켜서 2차세포벽을 얇게 만들었으나 다른 균주들은 선택적 리그닌 분해력을 나타내어 두 세포의 세포벽 사이에 위치하는 중벽에 존재하는 리그닌을 분해시켜서 세포를 분리시키는 것이 관찰되었다.

• 한국버섯학회지
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• 제13권1호
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• pp.63-67
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• 2015

구름버섯(Trametes versicolor)은 phenolic compound인 CV와 MG를 효과적으로 탈색할 수 있었으며 고체와 액체배양 상태 모두에서 CV보다 MG를 더 효과적으로 탈색시켰다. 구름버섯에 의한 두 색소의 탈색 과정에서 phenolic compounds를 분해하는 것으로 알려진 세 가지 효소 중 laccase의 활성이 가장 높았다. MnP 역시 적은 수치지만 활성을 나타냈으며 LiP의 활성은 나타나지 않았다. 따라서 구름버섯에 의한 합성염료의 분해과정에서 laccase가 주로 사용되고 MnP는 탈색과정에서 보조적인 작용을 하는 것으로 추정된다. 그러나 CV의 경우 MnP가 활발하게 염료분해에 관여하는 것으로 판단된다. 또한 MG가 대부분 탈색되었을 때의 laccase 활성(0.16 U/mg)이 CV가 대부분 탈색되었을 때의 활성(0.23 U/mg)보다 현저하게 낮은 것으로 보아 구름버섯이 CV를 탈색시키는데 더 높은 활성의 laccase가 필요로 하는 것이 밝혀졌다. 본 실험에서 한국산 구름버섯 종의 CV와 MG 탈색능력이 확인되었으며 앞으로 한국산 구름버섯을 이용한 triphenyl methane계에 속하는 합성염료의 분해에 관한 친환경적 처리기술 개발에 도움이 될 것으로 기대된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권2호
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• pp.226-231
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• 2006

Several white-rot fungi are able to produce extracellular lignin-degrading enzymes such as manganese peroxidase (MnP), lignin peroxidase (LiP), and laccase. In order to enhance the production of laccase and MnP using Trametes versicolor KCTC 16781 in suspension culture, the effects of major medium ingredients, such as carbon and nitrogen sources, on the production of the enzymes were investigated. The decolorization mechanism in terms of biodegradation and biosorption was also investigated. Among the carbon sources used, glucose showed the highest potential for the production of laccase and MnP. Ammonium tartrate was a good nitrogen source for the enzyme production. No significant difference in the laccase production was observed, when glucose concentration was varied between 5 g/l and 30 g/l. As the concentration of nitrogen source increased, a lower MnP activity was observed. The optimal C/N ratio was 25 for the production of laccase and MnP. When the concentrations of glucose and ammonium tartrate were simultaneously increased, the laccase and MnP activities increased dramatically. The maximum laccase and MnP activities were 33.7 U/ml at 72 h and 475 U/ml at 96 h, respectively, in the optimal condition. In this condition, over 90% decolorization efficiency was observed.

• 미생물학회지
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• 제48권3호
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• pp.225-227
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• 2012

백색부후균류가 가지는 리그닌 분해효소들은 기질특이성이 넓기 때문에 다양한 난분해성 화합물들을 분해할 수 있다. 본 실험에서는 3가지 다른 방법을 사용하여 laccase와 manganese peroxidase가 각각 도입된 아교버섯 형질전환체의 배양 상등액 효소를 고정화 효소로 만들어 대표적 염료의 하나인 Remazol Brilliant Blue R (RBBR)의 탈색을 실험하였다. 그 결과 알긴산을 효소 용액과 직접 반응하여 만든 고정화 효소에서 48시간 반응 후 약 75% 탈색을 보였다. 비록 한번 사용했던 고정화 효소를 재사용하였을 경우 탈색능이 10-15% 정도 감소되었으나 본 실험에서 제시한 방법이 리그닌 분해효소의 고정화 효소 활용에 기여할 것으로 기대한다.

• 한국버섯학회지
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• 제21권4호
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• pp.209-214
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• 2023

본 연구에서 Pleurotus ostreatus No.42는 이전에 보고된 새로운 유형의 회전식 통풍관 생물반응기(RTB)를 사용하여 포도당-펩톤-효모-밀기울(GPYW) 배지에서 배양하였다. 이 배지에서 7일 동안 펠렛형 균사체 배양 후, 리그닌 분해효소인 다목적 과산화 효소(VP)를 분리 및 정제하였다. 다목적 과산화 효소의 정제 과정은 한외여과, DEAE-Sepharose CL-6B 컬럼, Mono Q 컬럼을 순차적으로 적용하여 정제하였다. 그 결과, SDS-PAGE상에서 분자량(MW)은 36.4 KDa, 등전점 (IEF)은 3.65로 나타났으며, 아미노산 조성은 VTCATGQTT로 확인되었다. 정제된 다목적 과산화 효소는 Mn 이온을 산화시킬 뿐만 아니라 비페놀성 화합물인 베라트릴 알코올을 분해하는 특성을 갖는 것으로 나타났다.

• 한국버섯학회지
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• 제10권2호
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• pp.74-82
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• 2012

백색부후균인 느타리버섯 60균주로부터 목재를 분해하는 리그닌-셀룰로오스 분해효소 생산 능력이 우수한 균주를 선발하였다. 그 결과 1, 2차 스크리닝을 통해 실험한 모든 균주에서 리그닌-셀룰로오스 분해효소를 생산하는 것을 확인하였다. 그러나, 아비셀 함유 평판배지에서 선발된 6개 균주의 경우 2차 스크리닝 아비셀-효모추출물-펩톤 액체배지에서 셀룰로오스 분해효소 활성이 낮은 것을 확인하였다. 자일란 분해효소의 경우 자일란-효모추출물-펩톤 액체배지에서 No. 6, No. 38균주에서 xylanse 1.0 U/ml 이상, 1,4-${\beta}$-xylosidase 0.15 U/ml 이상 생산되었다. RBBR 함유 평판배지에서 선발된 13개 균주를 가지고 글루코오즈-효모-펩톤 배지 조건하에서 리그닌 분해 효소의 생산 실험을 한 결과 락케이즈가 먼저 최대 활성(0.8~2.0U/ml)을 나타낸 뒤 Mn-dependent peroxidase가 최대활성(0.5~1.5U/ml)를 나타내었다. 한편, 글루코오즈-효모-펩톤 배지 조건하에서 실험한 모든 균주에서 lignin peroxidase는 생산되지 않았다. 특히 본 연구자는 이러한 스크리닝 방법에 의해 Mn-dependent peroxidase와 laccase 생산 능력이 높은 No. 42균주를 선발하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제12권6호
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• pp.972-978
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• 2002

Streptomyces sp. AD001 is a Gram-positive soil actinomycetes secreting an uncharacterized 2,4-dichlorophenol (DCP) oxidizing enzyme, whose activity is similar to the previously known Actinomycetes lignin-peroxidase (ALiP). This extracellular peroxidase was purified from Streptomyces sp. AD001 as a single protein band on an SDS-PACE by ammonium sulfate fractionation, Q-sepharose, concanavalin A, and Bio-Gel HTP column chromatographies. The molecular mass of the purified peroxidase was determined by SDS-PAGE to be 45.2 kDa, and 49.7 kDa with MALDI-TOF-MS, respectively. The highest level of peroxidase activity was observed at pH 7.5 and $30^{\circ}C$. The amino terminal sequence of the purified peroxidase (G-E-P-E-E-G-N-V-D-G-T-L) showed no significant homologies to my known proteins, suggesting that Streptomyces sp. AD001 may secrete a novel kind of bacterial peroxidase Initial rate kinetic data of the 2,4-DCP oxidation were best modeled with a random-binding bireactant system.

• Applied Biological Chemistry
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• 제47권1호
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• pp.22-26
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• 2004

리그닌 분해균인 느타리 버섯균(Pleurotus ostreatus) K-2946을 glucose-peptone-yeast(G-P-Y) 액체배지에서 배양 하여 망간퍼옥시데이즈를 생산하였다. 본 실험조건 하에서 리그닌 퍼옥시데이즈는 생산되지 않았다. 느타리버섯균 K-2946이 생산하는 망간 퍼옥시데이즈를 이온크로마토그래피, 겔크로마토그래피를 이용하여 정제하였다. 정제한 망간 퍼옥시데이즈의 분자량은 36400 Da이였고 pI는 3.95였다. 정제된 효소의 최적 pH는 5.0이었으며 최적온도는 $55^{\circ}C$이었다.

• 펄프종이기술
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• 제32권1호
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• pp.86-93
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• 2000

High Colored kraft bleaching effluent is one of the main constrains in pulp and paper industry due to its dissloved lignin derivatives. The degradation of lignin in pulp and paper mill effluent is mainly caused by white-rot fungi. This paper showed that the treatment with KS-62 fungus significantly reduced the color and chemical oxygen demand in the effluent. The amounts of Mn ions in the wastewater would play roles in the induction and activity of MnP (Managanese peroxidase). Extracellular MnP was isolated from the fungus KS-62. The treatment with the MnP had the most effective decolorizatiion in the wastewater treatment using nutrients mediu.