• 제목/요약/키워드: microbial cellulose

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가정용 소형 퇴비화 용기에 의한 부엌쓰레기의 분산식 퇴비화 II. 실험실 조건에 있어서 미생물상의 변동 (Decentralized Composting of Garbage in a Small Composter for Dwelling House II. Changes in Microbial Flora in laboratory Composting of Household Garbage in a small Bin)

  • 이연;주우홍;서정윤
    • 한국환경농학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.338-345
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    • 1994
  • 가정부엌 쓰레기의 퇴비화를 위한 용기 개발을 위해 용기의 벽을 보온을 하지 않은 용기 (type 2)와 보온을 한 용기 (type 1)을 고안하여 계절별 가정용 음식 쓰레기의 퇴비화에 적용하였다. 일반적인 퇴비화 과정에서 볼수 있는 미생물상의 변동상이 본 퇴비화 실험에서도 관찰되었다. 그러나 형태학적, 배양학적 특성으로 동정한 결과 방선균 종류는 Streptomyces, Nocardia 사상균 종류는 Mucor, Absidia, Aspergillus, Penicillium, Rhizopus 속만이 관찰되어 미생물상이 비교적 단순하였다. 겨울에는 고온성 미생물이 ${\alpha}-amylase$를 많이 분비하였으나 여름에는 중온성 방선균이 많이 분비 하였다. protease는 여름철에 다른 효소와 거의 같은 비율로 생성되고, lipase는 중온균이 보다 많이 분비하였다. cellulase는 사상균에서는 Aspergillus속 균주만이 분비함이 확인되었다. 전체적으로 여름철에 효소 분비능이 타 계절에 비해 크게 나타났다. 계절별 용기내의 온도 상승과 미생물의 변동양상에서 여름철, 봄철, 겨울철 순으로 성장률이 활발하였다.

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다양한 식물병원성 곰팡이에 항진균 활성을 갖는 길항미생물의 탐색 (Screening of Antagonistic Bacteria having Antifungal Activity against Various Phytopathogens)

  • 양희종;정수지;정성엽;정도연
    • 한국균학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.333-340
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    • 2014
  • 미생물을 이용한 생물학적 방제제의 개발을 위해 연작피해가 없는 순창군 토양으로부터 다양한 미생물 201종을 분리하였고, 이들의 생물학적 활성을 조사하였다. 201종의 분리 세균 중에서 다양한 식물병원성 곰팡이에 대하여 항균활성이 우수한 5종을 선별하였다. 5종의 분리주에 대하여 siderophore를 생산하며 cellulase, protease, amylase와 같은 곰팡이 세포벽 분해효소를 생산하는 능력이 가장 우수한 SCS3 균주를 최종 선별하였다. 최종 선별한 균주 SCS3의 형태학적, 생리학적 및 생화학적 특성을 조사하였고, 16S rRNA 염기서열의 분석에 의해 B. subtilis SCS3으로 명명하였으며, 염기서열 분석에 기반하여 계통수를 작성하였다. 이상의 결과로부터 B. subtilis SCS3은 식물병원성 곰팡이의 방제를 위한 생물학적 방제제로 유용하게 이용될 수 있을 것으로 생각한다.

Entrapped Mixed Microbial Cell (EMMC) 공정을 이용한 수산물 가공 폐수처리에서 유기물 및 질소 동시제거 (Simultaneous Removal of Organic and Nitrogen in the Treatment of Fish Processing Wastewater using Entrapped Mixed Microbial Cell (EMMC) Process)

  • 정병철;박권삼;정병곤
    • 한국물환경학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.492-497
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    • 2006
  • Feasibility of simultaneous removal of organic materials and nitrogen in the wastewater from fisheries processing plant was evaluated using entrapped mixed microbial cell (EMMC) process. The experiment was performed using activated sludge from municipal sewage treatment plant which was immobilized with gel matrix by cellulose triacetate. It was found the stable operation at the treatment system which is composed of anoxic and oxic tank, was possible when the organic and nitrogen loading rates were increased stepwise. The organic and nitrogen loading rates were conducted from 0.65 to $1.72kgCOD/m^3/d$ and from 0.119 to $0.317kg\;T-N/m^3/d$ with four steps, respectively. The maximum nitrogen loading rate which could satisfy the regulated effluent standard of nitrogen concentration, was $0.3kg\;T-N/m^3/d$. The removal efficiency of total nitrogen was decreased apparently as increasing nitrogen loading rates, whereas the removal efficiency of ammonium nitrogen was effective at the all tested nitrogen loading rates. Therefore, it was concluded that nitrification was efficient at the system. Nitrate was removed efficiently at the anoxic tank. whereas the nitrification efficiency at the oxic tank ranged 94.0% to 96.9% at the tested loading rates. The removal efficiencies of chemical oxygen demand (COD) and those of total nitrogen at the entire system ranged from 94.2% to 96.6% and 73.4% to 83.4%, respectively.

Purification and characterization of a xylanase from alkalophilic cephalosporium sp. RYM-202

  • Kyu, Kang-Myoung;Kwon, Tae-Ik;Rhee, Yuung-Ha;Rhee, Young-Ha
    • Journal of Microbiology
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    • 제33권2호
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    • pp.109-114
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    • 1995
  • Alkalophilic Cephalosporium sp. RYM-202 produced multiple xylanases extracellularly. One of these xylanases was purified to electrophoretical homogeneity by chromatography with DEAE-Sephadex A-50, Sephacryl S-200 HR and Superose 12 HR. The purified xylanase differed from most other microbial xylanases in that it had low-molecular weight and acidic isoelectric point. The molecular weight of the xylanase in that it had low-molecular weight and acidic isoelectric point. The molecular weight of the xylanase was 23 kDa by SDS-polyacrylamide electrophoresis and 24 kDa by gel permeation chromatography, and the isoelectric point was 4.3. The xylanase had the highest activity permentation chromatography, and the isoelectric point was 4.3. The xylanase had the highest activity permeation chromatography, and the isoelectric point was 4.3. The xylanase had the highest activity at pH 8.0 and 50 .deg.C. It was stable over a wide range of pH and retained more than 80% of its original activity after 24 h of incubation even at pH 12. The Km values of this enzyme on birchwood xylan and oat spelts xylan were 2.33 and 3.45 mg/ml, respectively. The complete inhibition of the enzyme of n-bromosuccinimide suggests the involvement of tryptophan in the active site. The sylanase lacked activity towards crystalline cellulose and carboxymethyl cellulose.

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Evaluation of Three Feasible Biodegradation Models for Food Waste

  • Kwon, Sung-Hyun;Cho, Daechul
    • 청정기술
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    • 제28권1호
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    • pp.32-37
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    • 2022
  • Food waste is produced from food factories, food services, and home kitchens. The generated mass reached 5.4 million tons/year in 2020. The basic management technology for such waste has been biological degradation under an anaerobic environment. However, the whole process is intrinsically slow and considerably affected by the inner physicochemical properties of the waste and other surrounding conditions, which makes optimization of the process difficult. The most promising options to counter this massive generation of waste are eco-friendly treatments or recycling. As a preliminary step for these options, attempts were made to evaluate the feasibility and usability of three simulative models based on reaction kinetics. Model (A) predicted relative changes over reaction time for reactant, intermediate, and product. Overall, an increased reaction rate produced less intermediate and more product, thereby leading to a shorter total reaction time. Particle diminishing model (B) predicted reduction of the total waste mass. The smaller particles diminished faster along with the dominant effect of microbial reaction. In Model (C), long-chain cellulose was predicted to transform into reducing sugar. At a standard condition, 48% of cellulose molecules having 105 repeating units turned into reducing sugar after 100 h. Also it was found that the optimal enzyme concentration where the highest amount of remnant sugar was harvested was 1 mg L-1.

셀룰라제를 이용한 갈락코올리고당의 생산 특성 (Characteristics of Galactooligosaccharide Production Using Cellulases)

  • 신현재;양지원
    • KSBB Journal
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    • 제11권3호
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    • pp.317-322
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    • 1996
  • 식품 및 화장품의 첨가제로 사용되는 기능성 올리고당인 갈락토올리고당을 생룰로스 가수분해 효소를 이용하여 생산하였다. 여섯가지의 효소 시료 가운데, P Penicillium funiculosum에서 유래한 셀룰로스 가수 분해 효소가 가장 높은 올리고당 생산 수율을 보였다. 올리고당 생산을 위한 최적온도와 pH는 각각 $50^{\circ}C$,와 5.0이었으며 유당농도와 효소농도사at의 최 적비는 lO(w/w) 이었다. 시간에 따른 올리고당 생산 반응의 경향성은 유당분해 효소 반응과 유사하였 으며 초기 유당농도가 증가함에 따라 생성되는 올리 고당의 농도가 증가하였다. 최척반응조건에서 20% (w/v)의 유당으로 부터 최고 23%(w/w)의 올리고 땅을 얻을 수 있었다. 생성된 올라고당의 성분은 고 속액체 크로마토그래프와 박층 크로마토그래프 분석 을 통하여 삼당과 사당으로 이루어져 있음을 확인하였다.

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지렁이로부터 분리한 Bacillus pumilus JS-01 균주의 유기물 분해능 및 응집능 (Degrading and Flocculating Property of A Bacterium Isolated from the Extract of Earthworm)

  • 정두영;송인근;김영준
    • 유기물자원화
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    • 제14권4호
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    • pp.141-150
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    • 2006
  • 음식물류폐기물의 친환경적 처리를 위한 소재를 개발하기 위하여 지렁이로부터 유기물 분해 및 응집능을 갖는 기능성 미생물을 분리하였다. 분리된 균주 중 음식물류폐기물을 처리하는데 적합한 것으로 판단되는 균주를 최종 선별하여 JS-01균주로 명명하였으며 16s rDNA 염기서열분석에 의한 최종결과, Bacillus pumilus로 동정되었다. 0.5% Kaolin clay을 대상으로 JS-01균주의 응집능을 조사한 결과 응집을 위한 최적 생장조건은 MRS 액체배지에서 온도 $37^{\circ}C$ 및 pH 7.0으로 나타났다. 유기물분해능 중에서는 특히, 음식물류폐기물의 대표적 성분인 섬유소에 대한 분해능을 확인하였다. 따라서 JS-01균주는 음식물류폐기물의 친환경적 처리 및 재활용을 위한 미생물 소재 및 음식물 침출수의 효과적인 응집 처리를 위한 생체량 생성에 이용할 수 있을 것으로 사료된다.

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Effective Microwell Plate-Based Screening Method for Microbes Producing Cellulase and Xylanase and Its Application

  • Kim, Jennifer Jooyoun;Kwon, Young-Kyung;Kim, Ji Hyung;Heo, Soo-Jin;Lee, Youngdeuk;Lee, Su-Jin;Shim, Won-Bo;Jung, Won-Kyo;Hyun, Jung-Ho;Kwon, Kae Kyoung;Kang, Do-Hyung;Oh, Chulhong
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제24권11호
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    • pp.1559-1565
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    • 2014
  • Cellulase and xylanase are main hydrolysis enzymes for the degradation of cellulosic and hemicellulosic biomass, respectively. In this study, our aim was to develop and test the efficacy of a rapid, high-throughput method to screen hydrolytic-enzyme-producing microbes. To accomplish this, we modified the 3,5-dinitrosalicylic acid (DNS) method for microwell plate-based screening. Targeted microbial samples were initially cultured on agar plates with both cellulose and xylan as substrates. Then, isolated colonies were subcultured in broth media containing yeast extract and either cellulose or xylan. The supernatants of the culture broth were tested with our modified DNS screening method in a 96-microwell plate, with a $200{\mu}l$ total reaction volume. In addition, the stability and reliability of glucose and xylose standards, which were used to determine the enzymatic activity, were studied at $100^{\circ}C$ for different time intervals in a dry oven. It was concluded that the minimum incubation time required for stable color development of the standard solution is 20 min. With this technique, we successfully screened 21 and 31 cellulase- and xylanase-producing strains, respectively, in a single experimental trial. Among the identified strains, 19 showed both cellulose and xylan hydrolyzing activities. These microbes can be applied to bioethanol production from cellulosic and hemicellulosic biomass.

재조합 효모 세포의 고농도배양을 통한 섬유소와 자일란 분해효소 유전자의 동시 과발현 (Simultaneous Overpexpression of Genes Encoding Cellulose- and Xylan-Degrading Enzymes through High Density Culture of a Recombinant Yeast Cell)

  • 김연희;허선연;김군도;남수완
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제46권4호
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    • pp.390-394
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    • 2018
  • Endoxylanase와 endoglucanase 유전자가 ADH1 프로모터 하류에 따로따로 삽입된 pAGX3 플라스미드를 함유한 Saccharomyces cerevisiae에서 endoxylanase와 endoglucanase 유전자는 성공적으로 발현되었으며, YPD 배지에서의 회분배양 결과, endoxylanase는 7.91 units/ml, endoglucanase는 0.43 units/ml에 달하는 총활성을 보였다. Yeast extract와 포도당을 간헐적으로 공급하는 유가배양에서 endoxylanase와 endoglucanase의 총활성은 24.9 units/ml과 0.84 units/ml을 각각 보였으며, 이는 회분배양에서 발현된 각각 활성의 3.1배와 2배에 해당되었다. 또한, 대부분의 endoxylanase와 endoglucanase 활성은 세포밖 배지에서 측정되어, 향후 이 재조합 효모는 섬유소(cellulose)와 xylan 혼합물의 동시당화 바이오공정 개발에 활용될 가능성이 높다 하겠다.

액체와 고체 발효 조건에서 Aspergillus niger의 셀루로오스계 효소 생산 (Production of Cellulolytic Enzymes by Aspergillus niger on Solid and Submerged State Fermentation)

  • 수보쉬 찬드라;라자세카르 레디;최용락
    • 생명과학회지
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    • 제18권8호
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    • pp.1049-1052
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    • 2008
  • Aspergillus niger가 액체발효(SF) 와 고체발효의 시험 규모 조건에서의 셀루로오스계 효소의 생산을 비교하였다. 액체배지는 0.5% 셀루로오스가 함유된 Czapek Dox를 사용하였고, 고체 지지체로 사용한 쌀겨는 셀루로오스로 적시고 SSF 발효를 위하여 Czapek Dox 배지를 첨가하였다. CMCase, 여지 paperase 그리고 ${\beta}$-Glucosidase 의 생산을 경시적으로 측정하였다. SSF 배양에서의 3일간의 효소 생산량은 SF 에서의 7일간 배양과 같았다. 따라서 SSF 조건이 SF 배양 조건보다 많은 효소를 생산함을 알 수 있었다. SSF 조건에서 FPase, CMCase 및 ${\beta}$-glucosidase의 최대 활성은 0.40, 0.62 및 0.013 U/ml 였으나, SF 조건에서는 0.13, 0.06 및 0.0013 U/ml의 활성을 나타내었다. 결론적으로 Aspergillus niger에 의해 생산되는 셀루로오스계 효소의 생산을 위해서는 SSF 발효 조건의 선택이 유리하다는 것을 알 수 있었다.