A superoxide dismutase was purified 62-fold in seven steps to homogeneity from Methylobacillus sp. strain SK1, an obligate methanol-oxidizing bacterium, with a yield of 9.6%. The final specific activity was 4,831 units per milligram protein as determined by an assay based on a 50% decrease in the rate of cytochrome c reduction. The molecular weight of the native enzyme was estimated to be 44,000. Sodium dodecyl sulfate gel electrophoresis revealed two identical subunits of molecular weight 23,100. The isoelectric point of the purified enzyme was found to be 4.4. Maximum activity of the enzyme was measured at pH 8. The enzyme was stable at pH range from 6 to 8 and at high temperature. The enzyme showed an absorption peak at 280 nm with a shoulder at 292 nm. Hydrogen peroxide and sodium azide, but not sodium cyanide, was found to inhibit the purified enzyme. The enzyme activity in cell-free extracts prepared from cells grown in manganese-rich medium, however, was not inhibited by hydrogen peroxide but inhibited by sodium azide. The activity in cell extracts from cells grown in iron-rich medium was found to be highly sensitive to hydrogen peroxide and sodium azide. One mol of native enzyme was found to contain 1.1 g-atom of iron and 0.7 g-atom of manganese. The N-terminal amino acid sequence of the purified enzyme was Ala-Tyr-Thr-Leu-Pro-Pro-Leu-Asn-Tyr-Ala-Tyr. The superoxide dismutase of Methylobacillus sp. strain SK1 was found to have antigenic sites identical to those of Methylobacillus glycogenes enzyme. The enzyme, however, shared no antigenic sites with Mycobacterium sp. strain JC1, Methylovorus sp. strain SS1, Methylobacterium sp. strain SY1, and Methylosinus trichosproium enzymes.
Whey based medium was optimized for the production of viable Lactobacillus crispatus KLB 46 isolated from the vagina of Korean women. Among the various nitrogen sources such as yeast extract, beef extract, and proteose peptone no. 3 supplemented to whey, beef extract showed the highest viable cell production. The addition of Tween 80 to the whey based medium increased viable cell concentration. As beef extract supplementation is not economically attractive, corn steep liquor was added as a supplementary nitrogen sources. When corn steep liquor was supplied with beef extract with the ratio 5 : 1, the viable cell count was $3.11{\times}10^9$ CFU/mL. Also, the addition of mineral salts containing sodium acetate (5 g/L), potassium phosphate dibasic (2 g/L), magnesium sulfate (0.1 g/L) and manganese sulfate (0.05 g/L) to the whey medium increased viable cell count further ($5.00{\times}10^9$ CFU/mL).
Phospho-gypsum a primary waste by-product in phosphate fertilizer manufacturing industry and a potential source of electron acceptors, such as mainly of sulfate and a trace amount of iron and manganese oxides, was selected as soil amendment for reducing methane $(CH_4)$ emissions during rice cultivation. The selected amendment was added into potted soils at the rate of 0, 2, 10, and 20 Mg $ha^{-1}$ before rice transplanting. $CH_4$ flux from the potted soil with rice plant was measured along with soil Eh and floodwater pH during the rice cultivation period. $CH_4$ emission rates measured by closed chamber method decreased with increasing levels of phospho-gypsum application, but rice yield markedly increased up to 10 Mg $ha^{-1}$ of the amendment. At this amendment level, total $CH_4$ emissions were reduced by 24% along with 15% rice grain yield increment over the control. The decrease in total $CH_4$ emission may be attributed due to shifting of electron flow from methanogenesis to sulfate reduction under anaerobic soil conditions.
CdSe-Mn nanocomposites were synthesized using a microwave method with sodium sulfite (Na2SO3), selenium (Se), cadmium sulfate octahydrate (3CdSO4·8H2O), ammonia solution (NH3·H2O), and manganese (II) sulfate monohydrate (MnSO4·H2O). We obtained CdSe-Mn-C60 nanocomposites by calcining CdSe-Mn nanocomposites and fullerene (C60) in an electric furnace at 700 ℃ for 2 h. X-ray diffraction, Raman spectroscopy, and scanning electron microscopy were used to characterize the crystal structures, lattice vibrations, and surface morphologies of the products, respectively. The photocatalytic activities of the CdSe-Mn-C60 nanocomposites were investigated based on the photocatalytic degradations of organic dyes such as BG, MB, MO, and RhB under ultraviolet (UV) irradiation at 254 nm. UV-visible spectrophotometry was used to confirm the degradation process.
종균용 김치를 제조를 하기 위해서는 김치 공장에서 저가로 종균이 대량배양 되어야 한다. 그러나 현재의 유산균배지는 종균 생산용으로 사용하기에는 비용이 많이 든다. 이를 해결하기 위해서는 새로운 배지를 개발해야 하는데 새로운 배지를 개발하기 위한 기본적인 요소에는 배추 추출액, 탄소원, 질소원, 무기염류가 있다. 선정된 최적배지 조성은 배추 추출액 잎 30%, maltose 2%, yeast extract 0.25%, $2{\times}$ salt stock(2% sodium acetate trihydrate, 0.8% disodium hydrogen phosphate, 0.8% sodium citrate, 0.8% ammonium sulfate, 0.04% magnesium sulfate, 0.02% manganese sulfate)으로 나타났다. 그리고 새롭게 개발된 배지의 이름은 MFL로 명명하였다. Leuconostoc(Leuc.) citreum GR1을 $30^{\circ}C$에서 24시간 배양하면 MRS 배지에서는 $3.41{\times}10^9$ CFU/mL, MFL 배지에서는 $7.49{\times}10^9$ CFU/mL의 생균수로 MFL 배지에서 배양하면 MRS 배지에서 배양했을 때보다 2.2배 더 높은 성장을 보였다. 또한 최적화 배지의 scale-up을 위해 5 L 발효조를 이용하여 2 L의 working volume으로 Leuc. citreum GR1을 배양하였다. 교반속도는 50 rpm에서 생균수 $8.60{\times}10^9$ CFU/mL를 얻었다. 발효조의 pH 조절은 pH-stat mode로 하였으며, 균체 성장의 최적 pH는 수산화나트륨 수용액을 이용한 pH 6.8이었고, 이 조건으로 20시간 배양 후 $11.42{\times}10^9(1.14{\times}10^{10})$ CFU/mL의 균체를 얻을 수 있었다. 이는 MRS 배지로 사용하여 얻은 생균수의 3.34배에 해당하는 높은 값으로, 본 연구에서 개발된 MFL 배지는 김치 종균용 Leuc. citreum GR1 배양을 위한 배지로 배지 단가 절감, 높은 균체 수율 등 충분한 경제적 장점을 기대할 수 있다.
Decolorization of congo red, rhodamlne B was investigated by the white rot fungus Irpex lacteus welch has biodegrading capability of various recalcitrants. White rot fungus Irpex lacteus is Immobilized by PVA-freezing method. An Immobilized Irpex lacteus decolorizes 91% of congo red In 8 days under culture with glucose 2%(Initial cone.). It also showed 70% of decolorization at 3 days In the state of putting MnSO4 1mM. But, rhodauune B has no significant differences about decolorization among different mixture ratio of Irprx lacteus with PVA, concentration of carbon, nitrogen and manganese sulfate.
The esolation and characterization of a new type II restriction endounclease, BamI, from Bacellus macerans ATCC 8244 were described. BmaI endonuclease was partially purified by procedures of ammonium sulfate fractionation, DEAE-cellulose and phosphocellulose chromatographies. This enzume recognized one site on pBR322 DNA, two sites on Bluescribe DNA, three sites on $\lambda$DNA and no site on SV 40 DNA. The same cleavage patterns for vareius DNAs as PvuI indicated that BamI is an isoschisomer of PvuI whose recognition sequence is 5'-CGATCG-3'. The optimal pH for the BmaI endonuclease activity was about 7.0 and optimal NaCl concentration was about 100mM. Manganese ion could partially replace magnesium as a cofactor, but calcium could not at all.
본 연구에서는 MnSO4이 B. thuringiensis의 곤충독소 형성에 미치는 영향을 분석하여 신속 검출배지 개발의 기초자료를 제안하고자 하였다. 본 실험에 사용한 균주는 순천대학교 식품위생안전실험실에 보관되어 있던 B. thuringiensis reference 1주(KCTC 1511)와 식품에서 분리된 wild type strain 9주를 사용하였다. B. thuriengiensis의 곤충독소 생성 확인은 식품의약품안전처의 곤충독소 확인시험법에 따라 실험하였다. 0.005%-MnSO4이 첨가된 Nutrient agar는 배양 48시간에 3개 평판 중 2개 평판(66.6%)에서 곤충독소가 관찰되었고, 120시간에 3개 평판(100%) 모두에서 곤충독소가 관찰되었다. AK agar는 48시간 배양 후 3개 평판 중 1개 평판(33.3%)에서 곤충독소가 관찰되었으며, 배양 120시간에 3개 평판(100%) 모두에서 곤충독소가 관찰되었다. 이러한 결과는 포자형성에 사용되는 AK agar보다 식품공전에서 제시하고 있는 포자형성 배지인 0.005%-MnSO4 Nutrient agar가 B. thuringiensis의 곤충독소를 신속하게 생성시키는 것으로 나타났다. B. thuringiensis 10개 균주를 24시간 배양하여 관찰한 결과, 0.000%-MnSO4 배지에서 10개 평판 중 1개 평판(10%), 0.001%-MnSO4이 첨가된 배지의 10개 평판 중 2개 평판(20%)에서 곤충독소가 관찰되었다. 0.002%-MnSO4이 첨가된 배지는 10개 평판 중 3개 평판(30%)에서 곤충독소가 관찰되었다. 0.003%-0.009%-MnSO4이 첨가된 배지에서는 곤충독소가 관찰되지 않았다. 이러한 결과로 보아 24시간 배양 시까지는 0.002%-MnSO4이 첨가된 Nutrient agar가 B. thuringiensis의 곤충독소를 가장 신속하게 생성시키는 것으로 나타났다. B. thuringiensis의 곤충독소는 포자형성과 동시에 생성된다는 보고와 MnSO4이 포자형성에 기여한다는 보고를 종합하여 보면, MnSO4이 B. thuringiensis의 포자형성을 가속화하고 이로 인해 곤충독소도 신속하게 생성된 것으로 판단된다. 따라서 B. thuringiensis의 곤충독소를 신속하게 생성하기 위해 기존 식품공전에서 제시하고 있는 Nutrient agar보다 0.002%-MnSO4이 첨가된 Nutrient agar를 사용하는 것이 효율적일 것으로 판단된다. 그러나 Nutrient agar와 0.002%-MnSO4 Nutrient agar의 24시간 배양 후 곤충독소 생성율의 차이는 작게 나타나 다수의 wild type B. thuringiensis를 대상으로 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.
삼림지역의 고목에서 분리한 JS18 균주는 합성 멜라닌을 탈색하는 세포 외 분비효소를 생산했다. JS18 균주의 internal transcribed spacer (ITS) 염기서열을 분석하고 계통학적으로 확인한 결과 본 균주는 Trametes velutina로 동정되었다. JS18 균주는 laccase 활성을 나타냈지만 manganese peroxidase 및 lignin peroxidase 활성은 나타내지 않았다. 본 균주를 회분배양한 결과 멜라닌 탈색 활성은 laccase 활성으로부터 유래하는 것으로 확인되었다. Laccase 유도인자로써 Syringic acid 및 CuSO4를 첨가하고 25℃에서 7일간 배양한 결과 배양상등액에서 98 U/ml의 laccase 활성을 나타내었다. GYP 배지에서 배양한 T. velutina의 배양상등액에서 ammonium sulfate 침전, Hi-trap Q Sepharose 컬럼 및 gel filtration을 이용하여 효소를 정제하였고, SDS-PAGE에서 약 67 kDa의 분자량을 나타내었다. 정제된 효소의 멜라닌 탈색율은 효소 단독으로는 24 시간 만에 단지 4% 만을 나타내는 반면, HBT의 존재 하에서는 80%로 향상되었다. 또한 1.5 mM HBT의 농도에서는 최대 81%의 멜라닌 탈색율을 나타내었다. 본 효소의 멜라닌 탈색에 대한 최적 pH 및 온도는 각각 5.0와 37℃를 나타내었다. 본 연구에서는 T. velutina JS18 유래 laccase가 촉매하는 멜라닌 탈색 반응에서 redox mediator로써 HBT의 적용 가능성을 확인하였다.
충남(忠南) 금산군(금산군), 복수면(복수면) 대성탄광(대성탄광) 폐탄광지역(폐탄광지역)에 탄광폐수(炭鑛廢水)에 의해 영향을 받는 하천수(河川水)의 오염실태(汚染實態)를 조사하였다. 하천수(河川水)의 오염정도(오염정도)를 알기 위하여 하천수(河川水)의 pH, Do, 황산(黃酸)이온, 질산(窒酸)이온, 염산(鹽酸)이온의 농도(濃度) 및 무기원소(無機元素)의 농도(濃度) 등을 측정하였다. 폐탄광(廢炭鑛)과 폐광석(廢鑛石) 더미로부터 폐수(廢水)가 유입되는 하천수(河川水)의 pH는 3.46-4.29의 범위로 산성폐수(酸性廢水)를 형성하였으며, 본 조사지역(調査地域)의 수계(水系)에서 하천수(河川水) pH의 변화는 $SO{_4}^{2-}$, Mn, Cu, Zn, Fe 및 $Mg^{2+}$ 농도(濃度)와 고도의 부(負)의 상관(相關)을 나타내었다. 폐수(廢水)가 유입된 하천수(河川水)의 황산(黃酸)이온 농도(濃度)는 236.73 - 310.50mg/l로 청정수와 비교할 때 약 10배 더 높았으며, 오염(汚染) 하천수(河川水)의 Mn과 Fe의 농도(濃度)는 각각 0.56 - 0.83mg/l, 5.89 - 10.58mg/l로 Mn 농도(濃度)는 청정수와 비교할 때 약 20배나 높았다. 오염(汚染) 하천수(河川水)의 $Mg^{2+}$와 $Ca^{2+}$ 농도(濃度)는 청정지역(淸淨地域)과 비교해서 높게 나타났다. 산성광산폐수(酸性鑛山廢水)의 오염지표(汚染指標)(AMDI)는 오염계류(汚染溪流)에서 42-51이었고, 비오염계류(非汚染溪流)에서는 70 - 76으로 오염계류(汚染溪流)에서 낮았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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