• 한국균학회소식:학술대회논문집
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• 한국균학회 2014년도 춘계학술대회 및 임시총회
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• pp.43-43
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• 2014

White rot fungi have been useful source of enzymes for the degradation of environmental pollutants including polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and synthetic dyes. PAHs are widespread organic compounds present in fossil fuels and are routinely generated by incomplete fuel combustion. PAHs are some of the major toxic pollutants of water and soil environments. Synthetic dyes are major water-pollutants, which are toxic to organisms in water environments and interfere photosynthesis of water plants. Removal of PAHs and synthetic dyes has been of interests in the environmental science especially in the environmental microbiology. Mushrooms are fungal groups that function as primary degraders of wood polyphenolic lignin. The ligninolytic enzymes produced by mushroom, including manganese peroxidase, lignin peroxidase, and laccase, mediate the oxidative degradation of lignin. The catalytic power of these enzymes in the degradation of aromatic ring compounds has been sought for the degradation of various organic compounds. In this project, we have screened 60 wild mushroom strains for their degradation activity against two representative PAHs, naphthalene and anthracene, and five aromatic dyes, including alizarin red S, crystal violet, malachite green, methylene blue, rose bengal. The degradation of PAHs was measured by GC while the decolorization of dyes was measured by both UV spectrophotometer and HPLC. As results, 9 wild mushroom strains showed high activity in degradation of PAHs and textile dyes. We also describe the secretive enzyme activities, the transcription levels, and cloning of target genes. In conjunction with this, activities of degradative enzymes, including laccase, lignin peroxidase, and Mn peroxidase, were measured in the liquid medium in the presence of PAHs and dyes. Our results showed that the laccase activity was directed correlated with the degradation, indicating that the main enzyme acts on PAHs and dyes is the laccase. The laccase activity was further simulated by the addition of $Cu^{2+}$ ion. Detailed studies of the enzyme system should be sought for future applications.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권6호
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• pp.1190-1195
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• 2004

In recent years, there has been an intensive research on decolorization of dye and textile wastewater by various fungal strains. In this study, the decolorization ability of three commercial dyes, acid yellow 99, acid blue 350, and acid red 114, were investigated using 10 fungal strains. Among the fungal strains tested, Trametes versicolor KCTC 16781 completely decolorized all dyes in both solid and liquid experiments, and was also able to decolorize the mixture of those three dyes in liquid experiments. The secretion of the ligninolytic enzymes into the extracellular medium during decolorization by T versicolor KCTC 16781 was also studied. No lignin peroxidase activity was detected, and manganese peroxidase and laccase activities were investigated.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제27권6호
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• pp.477-483
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• 1999

For Trametes sp. CJ-105, a kind of white-rot fungi which was collected from the mountain of Korea and was proven to be effective in decolorizing a wide range of structurally different synthetic dyes, the optimum conditions for mycelial growth and laccase(E.C. 1.10.3.2) production were investigated. Among various carbon sources, glucose showed the highest potential for the mycelial growth and laccase production, the optimum concentration being 2% glucose. For the nitrogen source, asparagine was good for the mycelial growth, while ammonium tartrate for laccase production(optimum concentration: 0.04%). The addition of thiamine and biotin increased both th emycelial growth and laccase production. When 2,5-xylidine was added as an inducer after the first day of culture, the production of alccase was seven-times higher than that in the absence of the inducer. The optimum pH and temperature conditions for laccase production by Trametes sp. CJ-105 were pH 5.0 and $25^{\circ}C$, respectively. In the 5L fermentation, the production of laccase reached a maximum of 340U/ml at the time when the ammonium ion was being rapidly depleted.

• 한국버섯학회지
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• 제20권2호
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• pp.86-91
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• 2022

큰느타리(Pleurotus eryngii)는 azo계 염료인 CR, heterocyclic계 염료인 MB, triphenyl methane계 염료인 CV와 MG를 고체와 액체 배양 상태에서 모두 분해할 수 있었으며 고체 배양 조건에서는 CR을, 액체 배양 상태에서는 MG을 가장 효과적으로 분해했다. MB는 고체와 액체 배양 조건에서 모두 가정 적게 분해되었다. 4 종류의 염료 모두 균사의 생장을 저해했으나 MG의 영향이 가장 크게 나타났다. 활성을 측정한 두 종류의 리그닌 분해 효소 중 모두 laccase의 활성이 훨씬 높았으며 MnP 역시 활성은 낮았으나 laccsse와 비슷한 경향을 보였다. 따라서 큰느타리는 주로 laccase를 사용하여 방향족 합성염료를 분해하는 것으로 추정된다. CR, MB, CV는 laccase의 활성과 염료 분해 정도가 양의 상관관계를 보인 반면 MG의 경우 높은 효소 활성을 나타낸 후 염료의 분해가 진행되었다. 또한 MG가 모두 분해되었을 때의 laccase 활성(0.07 U/ml)이 다른 염료가 가장 많이 분해되었을 때의 활성(0.10 U/ml)보다 낮았는데 이는 큰느타리의 균사체가 MG를 분해하는 기작이 CR, MB 및 CR 등의 염료를 분해하는 기작과 차이를 보인다는 것을 알 수 있었다. 본 연구에서는 큰느타리의 방향족 합성염료 분해 능력에 대해 밝힘으로써 앞으로 국내산 버섯균주를 이용한 친환경적인 합성염료 처리 기술 개발에 도움을 줄 것으로 기대된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제24권4호
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• pp.74-81
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• 1996

리그닌분해능(分解能)이 높은 균주(菌株)로 선발(選拔)된 Coriolus versicolor-13 (CV-13), LKY-7 및 LKY-12세 균주(菌株)에 대하여 균체외(菌體外) laccase 생산(生産)을 검토(檢討)하였다. Glucose-peptone broth에서 균체외(菌體外) laccase활성(活性)은 CV-13의 경우 3일 이상배양후(以上培養後)에 나타났고 LKY-7과 LKY-12균주(菌株)의 laccase 활성(活性)은 배양(培養) 2일째에 검출(檢出)되었다. 탄소원(炭素源)으로서는 maltose가 glucose와 비슷한 laccase 생산효과(生産效果)를 나타냈고 질소원(窒素源)으로서는 유기태질소(有機態窒素)가 무기태(無機態) 질소(窒素)보다 효과적(效果的)이었다. Laccase 유도물질(誘導物質)로서는 2,5-Xylidine이 가장 우수하였으며 1mM 이하(以下)의 농도(濃度)에서는 유도효과(誘導效果)가 크게 나타났으나 1.5mM 이상(以上)의 농도(濃度)에서는 laccase생산(生産)이 억제(抑制)되었고, 균사생장(菌絲生長) 초기(初期)에 첨가(添加)하는 것이 효과적(效果的)으로 나타났다. SDS-PAGE 후, CV-13 균주(菌株)의 균체외(菌體外) 단백질(蛋白質)에서는 약 69, 66, 25, 23, 19kDa 크기의 laccase band가 5개 나타났고 LKY-7 균주(菌株)에서는 27kDa과 19kDa 크기의 2개 band가, LKY-12 균주(菌株)에서는 22, 20, 17kDa 크기의 laccase band가 3개 나타났다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제23권4호
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• pp.27-32
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• 1995

리그닌 모델화합물은 리그닌 분해효소에 의해 생분해되는 과정에서 해중합 또는 중합되는 현상이 나타남으로써, 리그닌 분해효소가 진정으로 리그닌의 분해에 관여하는지 의문이 제기되고 있다. 본 연구는 구름 버섯과 표고버섯으로부터 단리한 laccase와 Mn-peroxidase(MnP)가 고분자 리그닌모델화합물로서의 ligninsulfonates(LS)을 분해시키는 특성을 이해하고자 시도되었다. 특히 pH의 변화와 당(糖)의 첨가에 따른 LS의 분자량의 변화를 관찰하였다. laccase의 경우 pH 6.0에서는 LS의 중합현상이 나타났으나 pH 4.5에서는 고분자분획의 LS가 현저히 분해됐다. glucose의 첨가시 이같은 현상은 두드러졌다. MnP 역시 pH 4.5에서 LS가 분해되었으며, 특히 배양액에 cellobiose를 첨가했을 때 현저하게 나타났다. 이상의 결과로부터, 리그닌 분해효소에 의한 LS의 분해는 효소의 종류와 반응조건에 따라 달라짐을 확인할 수 있었다. 흥미롭게도 LS의 분해에 따른 반응액의 색도(色度)(color index)의 변화는 관찰되지 않았다.

• 청정기술
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• 제10권3호
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• pp.131-137
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• 2004

오래 전부터 생물학적 폐수처리 방법에 대한 다양한 연구들이 꾸준히 진행되고 있으나, 전통적인 염료 염색 폐수처리 방법들은 다소 비효율적이다. 최근 들어 이를 극복하기 위하여 특정 미생물이나 효소를 이용한 연구들이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 백색부후균이 생산하는 리그닌 효소에 의한 생물처리 방법으로, 아조계(azo) 염료인 Reactive black 5를 적용하였으며, 다양한 농도에 따른 분해경향을 확인하였다. 미생물 재이용과 장기간 운전, 효율적인 유기물 제거의 가능성을 확인하기 위해 i)생물학적 처리와 ii)분리막 처리공정과 iii)이 두 가지를 결합한 공정의 처리 효율을 비교하였다. 결합공정을 사용하였을 때 색도제거율이 100%였으며, 총유기물(TOC) 제거율은 70% 이상으로 각 단위공정만으로 처리하였을 때보다 더 효율적인 결과를 보였다. 또한, 생물반응에서 배양말기까지 유지된 효소활성(40 U/ml laccase and 300-600 U/ml MnP)을 통해 미생물 재이용의 가능성을 확인하였다.

• Mycobiology
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• 제44권4호
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• pp.260-268
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• 2016

Regulation of alkaline-resistant laccase from Perenniporia tephropora KU-Alk4 was proved to be controlled by several factors. One important factor was the initial pH, which drove the fungus to produce different kinds of ligninolytic enzymes. P. tephropora KU-Alk4 could grow at pH 4.5, 7.0, and 8.0. The fungus produced laccase and MnP at pH 7.0, but only laccase at pH 8.0. The specific activity of laccase in the pH 8.0 culture was higher than that in the pH 7.0 culture. At pH 8.0, glucose was the best carbon source for laccase production but growth was better with lactose. Low concentrations of glucose at 0.1% to 1.0% enhanced laccase production, while concentrations over 1% gave contradictory results. Veratryl alcohol induced the production of laccase. A trace concentration of copper ions was required for laccase production. Biomass increased with an increasing rate of aeration of shaking flasks from 100 to 140 rpm; however, shaking at over 120 rpm decreased laccase quantity. Highest amount of laccase produced by KU-Alk4, 360 U/mL, was at pH 8.0 with 1% glucose and 0.2 mM copper sulfate, unshaken for the first 3 days, followed by addition of 0.85 mM veratryl alcohol and shaking at 120 rpm. The crude enzyme was significantly stable in alkaline pH 8.0~10.0 for 24 hr. After treating the pulp mill effluent with the KU-Alk4 system for 3 days, pH decreased from 9.6 to 6.8, with reduction of color and chemical oxygen demand at 83.2% and 81%, respectively. Laccase was detectable during the biotreatment process.

• 한국버섯학회지
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• 제20권1호
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• pp.29-33
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• 2022

본 연구에서는 톱밥재배용 표고(Lentinula edodes) 품종에 대한 목질계 섬유소의 분해특성을 분석하였다. 국산 표고 품종 참아람, 산백향, 산조 713호, 산조 715호, 산조 718호를 대상으로 RBBR (Remazol Brilliant Blue R) 탈색능, 목질계 섬유소 분해 효소인 MnP와 laccase의 활성을 비교 분석하였다. 5개 품종의 탈색능과 효소활성은 품종별로 다른 양상을 보였다. 리그닌의 첨가에 따른 RBBR 탈색능을 조사한 결과, 참아람과 산조 713호가 각각 배양 3일과 5일째부터 우수한 분해능을 보였다. 섬유소 분해 효소인 MnP와 laccase의 활성은 산조 713호가 배양 2일째 MnP 활성이 1,213 U/mg, laccase 활성이 1,421 U/mg, 다음으로 참아람이 배양 7일째 MnP 활성이 1,921 U/mg, laccase 활성이 2,123 U/mg으로 최고 활성을 나타냈다. 이러한 결과는 표고 육종에 있어 리그닌 분해능이 우수한 균주의 선발이 가능함에 따라 교배균주의 육종 모본 활용에 효율적일 것으로 판단된다.

• 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.