• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권4호
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• pp.673-679
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• 2004

A microbial cryoprotectant formulation using a W/O/W multiple emulsion system was developed. The psychrotolerant microorganism, B4, isolated from soil in South Korea, was observed by the drop freezing method, in which the microorganism sample inhibited ice nucleation activity. The antifreeze activity was eliminated when the microorganism sample was treated with protease, indicating that the antifreeze activity was due to the presence of antifreeze protein. The result of the l6S rDNA sequencing indicated the B4 strain was most closely related to a species of the genus Bacillus. Culture broth of B4 strain (Bacillus sp.) and rapeseed oil containing 1 % polyglycerine polyricinolate (PGPR) were used as core and wall material, respectively. The most stable W/O emulsion was prepared at a core/oil ratio of 1:2. The highest W/O/W emulsion stability was achieved when the primary emulsion to external aqueous phase containing 0.5% caster oil polyoxyethylene ether $(COG25^{TM})$ ratio was 1:1. Microcrystalline cellulose showed better W/O/W emulsion stability than other polymer types. The viability of cells in a W/O/W emulsion was higher than free cells during storage at $37^\circ{C}$. An acidic pH and UV exposure decreased the viability of free cells, but cells in W/O/W emulsion were more stable under these conditions.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제48권2호
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• pp.205-214
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• 2020

남세균은 수계나 토양 생태계에서 질소 고정 능력으로 인해 질소순환 과정에 중요한 역할을 하는 미생물로 다양한 산업분야에서 활용될 수 있는 유용 물질을 생산할 수 있다. 또한 일부 종은 수생태계에서 유해조류 번성을 일으켜 수자원의 이용을 제한한다. 일반적으로 생물소재은행은 관련 연구를 위해 남세균 배양주를 제공하는 역할을 한다. 하지만 국내 생물소재은행에서는 남세균의 체계적인 보존이 미비한 실정이다. 본 연구에서는 국내에서 분리한 Trichormus variabilis (syn. Anabaena variabilis)를 대상으로 알긴산 마이크로캡슐을 이용한 동결보존기술을 개발하였다. 동결보존제만 사용하는 일반 동결보존법과 세포를 마이크로캡슐에 포집한 후 동결보존제를 혼합하는 두 가지 방법으로 실험을 수행하였고 각각의 효율을 비교하였다. T. variabilis 동결보존 후 35일간 재배양하여 세포수를 비교한 결과 두 가지 동결보존법 모두 재생에 성공하였으며, 초기 농도 1.0 × 10⁵ cells에서 마이크로캡슐 방법은 6.7 × 10⁶ cells로, 일반 동결 보존법은 1.1 × 10⁷ cells로 증가되었다. 또한 배양 14일 후 T. variabilis 세포의 부정형 형태를 발견하였다. 세포 소기관을 관찰하기 위해 투과전자현미경(TEM) 분석을 하였고 lacunae와 lipid body의 크기가 줄어든 것을 확인하였다. 세포 형태와 관련된 mreB 유전자가 동결보존 전에 비해 동결 보존 후 발현량이 54.7%로 감소된 것을 확인하였다. 본 연구결과를 통해 향후 사상성 남조류에 대하여 보존제와 마이크로캡슐을 이용한 동결보존이 가능할 것으로 기대된다.

• KSBB Journal
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• 제21권2호
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• pp.110-117
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• 2006

일반적인 세포주의 동결보존은 혈청이 첨가된 배양배지에 10% DMSO를 첨가하여 실행하게 된다. 그러나 무혈청 환경에서 배양되는 세포주를 이용하여 생물의약품을 생산하는 공정에 사용되는 세포주의 경우는 교차오염 방지를 위해 동결보존 역시 혈청을 제거한 상태에서 실시되어야 한다. 본 실험은 무혈청 동결보존이 CHO 세포에 어떠한 영향을 미치는지 알아보기 위하여 실시되었다. 우선, 무혈청 동결보존에서 세포 생존율을 높이기 위해 투과성 및 비투과성 첨가제를 배지에 첨가하는 방법으로 동결보존 및 해동하여 생존율을 측정하였다. 그 결과, 10% DMSO와 0.03 M raffinose를 동시에 첨가한 경우에 76%의 생존율을 확보할 수 있었지만 기존의 혈청을 이용하는 동결보존에는 미치지 못하였다. 두 번째로 무혈청 배지의 동결보존 능력을 알아보기 위해 시판 중인 무혈청 배지와 무혈청 동결보존제를 사용하여 동결 보존 후의 생존율을 비교한 결과, 무혈청 배지를 이용한 실험에서는 혈청 배지를 이용한 동결보존과 유사한 95% 이상의 생존율을 확인할 수 있었다. 이는 무혈청 동결보존제의 동결보존 능력보다 우수한 결과이다. 마지막으로 무혈청 배지를 이용한 장기간 동결보존에서 CHO 세포의 안정성을 확인하기 위하여 무혈청 배지로 동결보존된 CHO 세포를 3개월 단위로 해동하여 생존율 및 성장 회복율을 측정하고, real-time RT-PCR을 통해 삽입된 CHO DHFR 유전자의 안정성을 평가하였다. 혈청배지와 비교할 때, 생존율과 성장 회복율, 유전자 안정성 측면에서 모두 동일한 결과를 보여, 무혈청 배지를 이용한 18개월 이상의 동결보존이 안정적임을 검증할 수 있었다. 결과적으로 생물의약품 공정에서 무혈청 배지를 이용한 동결보존이 혈청을 이용한 동결보존을 대체할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국식품과학회지
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• 제32권6호
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• pp.1341-1349
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• 2000

젓갈 미생물 계수용 배지의 소금농도를 결정하기 위한 실험에서는 NaCl을 5% 첨가한 배지에서 가장 많은 수의 미생물이 계수되었고, 시료를 보존하기 위한 동결보호제는 glycerol 15%를 사용하였을 때 $-170^{\circ}C$에서 30일 보존 후 총균수는 75.5%, 젖산균수는 61.3%로 가장 높은 생존율을 나타내었다. 조개젓의 숙성과정 중 pH는 초기 6.8에서 5.0으로 낮아졌고, 숙성 후 단백질 함량은 조개젓은 10%, 멸치액젓은 $6{\sim}7%$이었다. 조개젓의 미생물수는 멸치액젓의 미생물수보다 많았고, 조개젓의 경우는 숙성기간에 따라 미생물수가 증가했다가 감소하는 경향을 보여주었으나 멸치액젓은 서서히 감소하는 경향을 보여주었다. 조개젓의 경우 숙성 4주까지 그램 양성, 카탈라아제 음성 세균들의 비율이 크게 증가하는 전형적인 젖산 발효 형태를 보여주었다. 젓갈을 $-170^{\circ}C$의 액체질소 탱크에서 2년간 보존 후 미생물수는 전체적으로 90% 이상 사멸하였고, 균총 변화를 보면 조개젓의 경우에는 그램 음성 세균과 간균의 생존율이 더 높았으나 거제 멸치액젓의 경우는 간균의 비율이 구균에 비해 감소하였다. 두 가지 젓갈에서 모두 효모의 비율은 크게 떨어졌다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제11권2호
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• pp.79-84
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• 2007

냉동보존이 진주조개(Pincata fucata martensii) 유생의 형태 및 구조에 미치는 영향을 알아보기 위하여 냉동전후 D형 및 각정기 유생을 광학 및 전자현미경으로 조사하였다. 동해방지제는 0.2 M sucrose를 첨가한 2.0 M $Me_2SO$를 사용하였다. 냉동후 유생은 일부 패각이 손상되긴 했지만 hinge와 prodissoconch가 뚜렷하게 나타났으며, 소포체, 지질 과립, 미토콘드리아, 핵 등을 포함한 세포내 소기관들이 고르게 분포되어 있었다. 또한, 섬모가 규칙적으로 배열되어 있었고, 섬모 아래 미토콘드리아와 지질과립이 위치해 있는 것이 관찰되었으나, 일부 해동된 유생에서 섬모의 불규칙적인 배열과 섬모환이 둥글게 뭉쳐져 있는 모습이 관찰되었다. 이러한 결과는 진주조개의 D형 유생과 각정기 유생이 냉동에 쉽게 영향을 받을 수 있다는 것을 보여준다. 따라서 냉동보존 시 세포의 손상을 감소시킬 수 있는 연구가 이루어져야 할 것으로 사료된다.