• 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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• 한국자원리싸이클링학회 2001년도 정기총회 특별강연 및 춘계학술연구발표회(2)
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• pp.121-125
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• 2001

For the probiotic feed production, aerobic liquid fermentation of pulverized food wastes was attempted with a yeast Kluyveromyces marxianus. After grinding finely, optimal fermentation conditions of the substrate was investigated by shaking culture. The most active growth of the yeast was shown at solid content of 10%. The proper addition of urea(0.5g/l), o-phosphate(0.4g/l), molasses(4g/l), and yeast extract (1g/1) increased cell growth rate and viable cell count. For optimizing, the nutrients were all added to substrate and fermentation was carried in 2 litre jar fermenter. For the stimulation of hydrolyzing enzyme excretion, mixed culture with Aspersillus oryzae was also conducted. In 12 hours of fermentation, viable cell count of the yeast Kluyveromyces marxianus amounted to the number of 1.4 $\times$10$^{10}$ /1 in the culture medium.

• 동아시아식생활학회지
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• 제13권5호
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• pp.425-432
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• 2003

본 연구에서는 ethanol 과 일부 유기산(adipic acid, citric acid, acetic acid)을 첨가하였을 때 물김치 발효에 관여하는 미생물 생육의 변화를 측정하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. Ethanol 및 유기산의 첨가가 물김치 서식 미생물에 미치는 영향을 직접적으로 살펴보기 위하여 pH 4.3 의 buffer 용액에 ethanol 과 유기산을 농도별로 첨가하고 Lactobacillus plantarum, Leuconostoc mesenteroides, Kluyveromyces marxianus을 접종하여 균의 생육에 미치는 영향을 살펴 본 결과 L. plantarum 와 Leu. mesenteroides에서는 ethanol 농도가 높을수록 그리고 유기산 종류에서는 adipic acid를 첨가했을 때 성장 억제 효과가 가장 크게 나타났다. 비교 균주에서는 L. plantarum이 Leu. mesenteroides보다 유기산과 에탄올에 영향을 받아 생육이 더욱 억제되었다. Ethanol에 대해서는 L. plantarum이 Leu. mesenteroides보다 숙성 72 시간째에 40.0% 정도 생육이 억제되었으나 유기산의 경우에는 종류에 따라 생육억제 정도가 달랐다. Acetic acid의 경우 L. plantarumol 약 40.0% 정도, citric acid의 경우는 L. plantarum이 약 15.0% 정도 생육이 억제되었지만 adipic acid의 경우는 L. plantarum 와 Leu. mesenteroides 모두에게 억제 효과가 있어 무첨가군에 비해 50.0∼60.0% 정도 생육이 감소되었다. K. marxianus에서도 ethanol 농도가 높을수록 성장 억제에 효과적이나 유기산에 대해서는 차이를 보이지 않았다. Ethanol 및 유기산이 각 균에 어떠한 영향을 주었는가을 알기 위해 균체내 물질의 누출을 260nm에서의 흡광도를 측정하여 관찰한 결과 L. plantarum 에서는 ethanol 2.0% 첨가 에서와 adipic acid 0.1 를 첨가한 실험군에서 24 시간 후의 흡광도가 가장 많이 증가되었다. Leu. mesenteroides에서는 ethanol 첨가시 유의적인 차이가 보이지 않았고 유기산 중 adipic acid 첨가시 흡광도가 많이 증가되었다. K. marxianus 에서는 ethanol 농도가 높을수록 흡광도가 증가되었고 유기산 중 citric acid 에서 많이 증가되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제24권9호
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• pp.1245-1253
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• 2014

One-step sulfuric acid saccharification of the red alga Pterocladiella capillacea was optimized, and various detoxification methods (neutralization, overliming, and electrodialysis) of the acid hydrolysate were evaluated for fermentation with the thermotolerant yeast Kluyveromyces marxianus. A proximate composition analysis indicated that P. capillacea was rich in carbohydrates. A significant galactose recovery of $81.1{\pm}5%$ was also achieved under the conditions of a 12% (w/v) biomass load, 5% (v/v) sulfuric acid, $121^{\circ}C$, and hydrolysis for 30 min. Among the various detoxification methods, electrodialysis was identified as the most suitable for fermentable sugar recovery and organic acid removal (100% reduction of formic and levulinic acids), even though it failed to reduce the amount of the inhibitor 5-HMF. As a result, K. marxianus fermentation with the electrodialyzed acid hydrolysate of P. capillacea resulted in the best ethanol levels and fermentation efficiency.

• 펄프종이기술
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• 제47권3호
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• pp.11-17
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• 2015

In acid hydrolysis process of biomass saccharification. neutralization of acid hydrolyzate is essential step, which resulted in dissolved cations in glucose solution. Impact of cations to Kluyveromyces marxianus in glucose solution was investigated focused on ethanol fermentation. Either potassium or sodium cations decreased the ethanol fermentation and glucose to ethanol conversion. Glucose consumption by K. marxianus was delayed by increasing potassium cation concentration as completely consumed within 12 h in potassium cation 0.46 mol and 0.92 mol but within 24 h in potassium cation 1.38 mol. Also, ethanol fermentation process was slowed down with increasing concentration of the potassium sulfate. Fermentation of glucose solution to ethanol was more inhibited by sodium cation than potassium cation in glucose solution. Glucose was completely consumed within 24 h in sodium cation 0.95 mol. but at 1.90 mol or 2.84 mol in sodium cation could not finish the fermentation within 48 hour. Ethanol concentration was 22.26 g/L at low sodium cation in glucose solution with complete fermentation within 24 h. With increasing sodium cation in glucose solution, final ethanol concentration was reached at 14.10 g/L (sodium cation con) and 0.21 g/L (sodium cation con), which meant delaying of fermentation by sodium cations.

• Applied Biological Chemistry
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• 제38권1호
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• pp.20-25
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• 1995

돼지감자 분말을 원료로 에탄올 생산성을 향상시키기 위한 전실험으로 Kluyveromyces marxianus FO43을 고정화시켜 sucrose 배지에 고정화 조건과 발효조건을 조사한 결과 alginate 농도는 2%, bead 직경 2 mm, 고정화 균주의 배양기간 24시간, particle input ratio of 30 : 100, 기질농도 10%(w/v), pH와 온도는 각각 5.5, $40^{\circ}C$가 최적으로 나타났으며 pH $4.5{\sim}6.5$, 온도 $30{\sim}45^{\circ}C$에서 높은 농도의 에탄올을 생성하여 고정화하지 않은 효모보다 넓은 pH와 온도 안정성을 보였다. 최적조건에서 회분발효를 실시한 결과 에탄올 농도는 46.4 g/L, 에탄올 생산성은 1.93 g/L.h이었고 최적조건에서 배양된 bead의 단면을 위상차 현미경으로 관찰해 본 결과 균주세포가 bead의 표면에 밀집되어 있었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제38권1호
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• pp.26-30
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• 1995

돼지감자 분말을 원료로 alginate에 고정화된 Kluyveromyces marxianus FO43의 에탄올 생산성을 향상시키기 위한 연구를 수행하였다. 15% 돼지감자 배지에서 발효시킨 고정화 효모에 의한 에탄올 농도와 이론치에 대한 에탄올 수율은 4일 후에 각각 3.38%(w/v), 54.20%로 이것은 고정화하지 않은 효모의 3.76%(w/v), 71.13% 보다 낮았다. Cellulase의 첨가는 $15{\sim}20%$ 돼지감자 배지의 점조성을 크게 낮추어 고정화 효모의 에탄올 생산성을 증가시켰다. 그리하여 20% 배지에서도 효소를 처리하여 고정화 효모를 4일 발효 시키면 에탄올 농도를 5.57%(w/v), 이론치에 대한 에탄올 수율을 68.86%까지 얻을 수 있었다. Repeated batch culture를 실시한 결과 bead의 활성이 22일 동안 저하되지 않고 유지되었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제19권3호
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• pp.265-271
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• 1991

돼지감자 분말로부터 대체에너지용 알코올을 생산하기 위하여 우수 inulin 자화 균주로 알려진 Kluyveromyces marxianus UCD(FST)55-82로 알코올 발효 최적 배양조건을 조사한 바 배양 최적 온도 30'C, 최적pH 5.44(돼직감자 자체의 pH), 교반속도 100rpm, 배지의 양 1,000ml(2.5l jar fermenter), 통기하지 않은 상태에서 알코올 생성률이 가장 높았으며 효모의 접종량은 배지량의 2.5로 충분하였다. 또한, 0.01 antifoam A concentrate(silicon polymer)와 0.1 urea의 첨가는 알코올 농도를 효과적으로 증가시키고 발효기간을 단축시켰다. 이와 같은 최적 조건에서 총당질은 배양 하루만에 89.62가 분해되어 알코올 생성 수율이 91.9, 알코올 productivity가 2.71g ethanol/l/h이었고 배양 4일 후에슨 0.7g ethanol/l/h으로 발효액의 알코올 농도는 6.8가 되었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제25권4호
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• pp.386-390
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• 1997

The characteristics of alcohol dehydrogenase (ADH, EC 1.1.1.1, alcohol:NAD oxidoreductase) of thermotolerant alcohol-producing yeasts, Saccharomyces cerevisiae RA-74-2 and Kluyveromyces marxianus RA-912, were compared with that of mesophilic S. cerevisiae D, an industrial strain. Under anaerobic culture condition, both S. cerevisiae RA-74-2 and D had similar level of ADH activity at 30$\circ$C, and the activity of S. cerevisiae RA-74-2 at 37$\circ$C was the same level at 30$\circ$C. However, the level of ADH activity of S. cerevisiae D at 37$\circ$C decreased about 70% of that at 30$\circ$C. The level of enzyme activity of K. marxianus RA-912, which showed lower alcohol productivity than S. cerevisiae RA-74-2 and D, was about 43% of those strains at 30$\circ$C, and decreased somewhat at 37$\circ$C. The results showed a good correlation between the alcohol productivities and the level of ADH activities of these strains grown at 30$\circ$C and 37$\circ$C. And the higher heat stability of ADH of S. cerevisiae RA-74-2 than that of S. cerevisiae D seemed to reflect the ability of high temperature fermentation. Despite of its fermentation ability even at 45$\circ$C, however, the ADH of K. marxianus RA-912 showed lower heat stability than that of S. cerevisiae D. Both S. cerevisiae RA-74-2 and D showed similar patterns of two bands of ADH isozyme, and the low band of S. cerevisiae RA-74-2 moved slightly faster than that of S. cerevisiae D. The staining intensity of the bands of S. cerevisiae D at 37$\circ$C was weaker than those at 30$\circ$C. However, S. cerevisiae RA-74-2 showed no differences in total intensity of the bands of 30$\circ$C and 37$\circ$C. As the patterns of cellular proteins and ADH isozyme of K. marxianus RA-912 were different from S. cerevisiae RA-74-2 and D, K. marxianus might have its own characteristic ADH system.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권11호
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• pp.1529-1533
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• 2010

The inulinase gene (INU1) from Kluyveromyces marxianus NCYC2887 was overexpressed by using the GAL10 promotor in a ${\Delta}ga180$ strain of Saccharomyces cerevisiae. The inulinase gene lacking the original signal sequence was fused in-frame to a mating factor ${\alpha}$ signal sequence for secretory expression. Use of the ${\Delta}ga180$ strain allowed for the galactose-free induction of inulinase expression using a glucose-only medium. Shake-flask cultivation in YPD medium produced 34.6 U/ml of the recombinant inulinase, which was approximately 13-fold higher than that produced by K. marxianus NCYC2887. It was found that the use of the ${\Delta}ga180$ strain improved the expression of inulinase in the recombinant S. cerevisiae in both aerobic and anaerobic conditions by about 2.9- and 1.7-fold, respectively. A 5-l fed-batch fermentation using YPD medium was performed under aerobic condition with glucose feeding, which resulted in the inulinase production of 31.7 U/ml at the $OD_{600}$ of 67. Ethanol fermentation of dried powder of Jerusalem artichoke, an inulin-rich biomass, was also performed using the recombinant S. cerevisiae expressing INU1 and K. marxianus NCYC2887. Fermentation in a 5-l scale fermentor was carried out at an aeration rate of 0.2 vvm, an agitation rate of 300 rpm, and with the pH controlled at 5.0. The temperature was maintained at $30^{\circ}C$ and $37^{\circ}C$, respectively, for the recombinant S. cerevisiae and K. marxianus. The maximum productivities of ethanol were 59.0 and 53.5 g/l, respectively.

• 유기물자원화
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• 제13권4호
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• pp.100-106
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• 2005

사탕무즙을 이용한 알콜생산에서 배출되는 증류폐액(sugar beet stillage)을 기질로 고온성 효모인 Candida rugosa, Kl. marxianus, C. utilis를 이용해 단세포단백질을 생산 할 때 균체 생산량 및 COD 감소를 연구하였다. pH가 높아짐에 따라 균체생산량은 증가했으나 단백질 함량은 오히려 감소하였다. 조단백질생산량은 3.68g/l로 C. rugosa 가 가장 높았고 이어서 C. utilis가 2.90g/l, Kl. marxianus가 2.30g/l로 나타났다. 감소한 증류폐액기질의 COD값에 대한 조단백질생산량비율도 C. rugosa가 0.35~0.39g/l를 나타내 가장 높은 값을 보여주어 사탕무우알콜증류폐액을 기질로 이용한 단세포 단백질 생산에 있어서 종균으로서 우수성을 보여주었다.