• 미생물학회지
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• 제43권4호
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• pp.292-297
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• 2007

신령버섯(Agaricus blazei Murill)의 액체 배양으로 다당체의 균사체외 분비를 유도하였으며, 버섯 균사체의 새포내 다당체와 세포외 분비 다당체의 면역증진활성을 in vitro 시험으로 비교하였다. 부분 정제된 세포내 다당체와 세포외 다당체의 총당 함량은 각각 85.6%와 95.3%였으며, ${\beta}$-glucan 함량은 각각 67.9%와 88.1%로 측정되었다. 면역활성 실험에는 시료의 닥 함량을 동일하게 맞추어 사용하였다. In vitro에서 균사체내외 다당체는 대식세포 주인 RAW 264.7을 활성화시켜 nitric oxide (NO) 생성을 농도 의존적으로 증가시켰으며, 각각 최대 53.9%, 53.1%의 비슷한 증가활성을 나타내었다. 또 균사채내외 다당체는 모두 RAW 264.7을 활성화시켜 염중성 cytokine류인 interleukin (IL)-$1{\beta}$, IL-6, tumor necrosis factor (TNF)-${\alpha}$의 생성을 증가시켰으며, 이때 3종의 cytokine 모두에서, 세포내 다당체에 비해 세포외 다당체를 처리했을때 저농도에서 높은 증가률을 나타내었다. 두 다당체는 in vitro 상에서 비장세포를 증식시키는 효과를 나타내었으며, 세포내 다당체가 농도 의존적으로 증식효과를 보인데 반해 세포외 다당체는 저농도에서 증식이 높았고, $250\;{\mu}g/ml$ 농도 이상에서는 더 높아지지 않았다. 두 다당체 모두 암세포인 B16F0 melanoma에 대한 직접적인 세포독성 효과는 나타내지 않았다. 신령버섯 균사체 배양으로 생성된 세포내외 다당체는 in vitro에서 모두 면역활성을 증가시키는 것으로 나타났으며 전반적으로 그 활성은 세포내 다당체보다 세포외 다당체가 우수한 것으로 판단되었다.

• 생명과학회지
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• 제17권8호통권88호
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• pp.1141-1146
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• 2007

현미와 먹기에 용이하고 영양적 가치를 높인 발아현미 및 발아현미에 상황버섯 균사체를 배양액을 침지한 상황버섯 발아현미의 항산화, 변역기능과 여러 가지 생리호적 기능을 하는 유리아미노산 함량을 비교하였다. 발아현미 및 상황버섯발아현미의 주요 유리아미노산은 pro, ile, leu, aromatic amino acid, GABA 및 lysine 등으로 현미에 비하여 발아과정에서 유리아미노산함량이 크게 증가 하는 것으로 나타났으며, 그 중에서도 상황버섯발아현미의 유리아미노산이 가장 높게 나타났다. 일반현미와 발아현미 및 상황버섯발아현미의 메탄올 추출물의 DPPH 소거능과 SOD 유사활성은 모든 시료에서 농도 의존적으로 증가하였으며, 특히 발아현미의 전자공여능 및 SOD 유사활성이 높게 나타났다. 상황버섯발아현미 추출물의 항산화력은 DPPH 법에서 5 mg/ml 농도에서 65% 이상의 라디칼 소거능을 보였으며, SOD 유사활성은 10 mg/ml 농도에서 약 70% 의 SOD 유사 활성을 나타내었다. 일반현미와 발아현미 및 상황버섯발아현미의 면역기능은 세균의 LPS를 처리하여 유도된 RAW264.7 세포에서 조사되었는데 LPS를 처리하여 유도된 NO 활성을 400 μg/ml 농도로 상황버섯발아현미 추출물을 첨가함으로써 약 80%까지 NO합성을 현저히 감소시켰으며, 이 농도에서 세포독성이 없는 것으로 MTT assay 에 의하여 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제16권5호
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• pp.870-875
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• 2006

포도와 오이즙액에 동충하초 균사체 배양액의 미백화장품 원료로서의 이용가능성을 조사하였다. B16BL6 mouse melanoma cell에 동충하초 균사체 배양액을 배양기간 및 농도별로 처리했을 때, 15일 동안의 배양조건과 $50\;{\mu}l/ml$ (5%)의 농도로 처리하였을 때 멜라닌 생성억제 효과가 가장 높은 것을 확인하였다. In vitro tyrosinase 활성억제효과에서는 포도와 오이즙액에 동충하초 균사체 배양액을 10% 농도로 첨가시 50%의 멜라닌 생성 억제율을 보였으며, 30% 농도에서는 100% 억제를 확인하였다. 결과적으로 포도와 오이즙액에 동충하초 균사체 배양액은 멜라닌 생성의 주 효소인 tyrosinase의 작용을 억제함으로써 미백 효과를 나타내는 것을 확인하였다. 또한 세포독성실험에서 포도, 오이즙액과 그 즙액에 동충하초 균사체 배양액을 각각의 농도로 B16BL6 mouse melanoma cell에 처리 한 결과 포도, 오이즙액의 5% 처리 시에는 50% 사멸, 9% 이상에서는 100% 세포가 사멸하는 것을 확인 할 수 있었다. 그러나 포도, 오이즙액에 동충하초 균사체를 배양한 배양액은 20% 까지 처리 시에도 세포독성이 나타나지 않는 것을 확인 하였다. 따라서 포도와 오이즙액에 동충하초 균사체를 배양한 배양액은 세포 독성이 없으며, 미백 효과가 뛰어난 것으로 미백화장품 원료로서 사용가능함을 확인하였다.

• 한국균학회지
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• 제24권1호통권76호
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• pp.67-80
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• 1996

Ganoderma속균은 약효가 인정되어 많이 인공 재배되어 이용되고 있으나 본 속균에 대한 기초적인 연구가 미흡한 실정이므로 본 연구에서는 영지 속균을 채집하여 분리 동정하였으며, 또한 배양적 특성과 형태적인 특징을 조사하였다. 영지속균은 경기도와 강원도 11개 장소의 참나무, 아카시나무, 오리나무 등에서와 6재배농가에서 채집되었다. 대부분의 영지는 하나의 버섯이 그루터기에서 형성되나 오리나무에서는 다수가 형성되었다. 영지속균의 균사 생장적온은 G. applanatum, G.lucidum, G. neo-japonicum에서는 $28{\sim}30^{\circ}C$이었고, G. tsugae에서는 $26^{\circ}C$이었으나 $32^{\circ}C$에서는 천천히 생장하였다. Hamda배지를 pH 6.2로 조정하였을 때 균사생장이 가창 좋았다. 6종의 공시균주에 대한 균사의 형태적인 특정으로 G. applanatum, G. lucidum, G. neo-japonicum은 staghorn를 형성하였으나 G.oregonens, G. ualeosiacum은 포도형의 가지를 가진 staghorn균사를 형성하였다. Clamp connection은 G. applanatum, G. lucidum, G. oregonense, G. valeosiacum균의 균사에서 관찰되었으나 node형을 가진 G. neo-japonioum에서는 형성되지 않았다. 후막포자는 G. applanatum, G. neo-japonicum에서 형성되었으며, cuticular cell는 G. lucidum, G. neo-japonicum, G. oregonense, G. tsugae의 균사에서 형성되었다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제14권6호
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• pp.681-687
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• 2007

동충하초 20여종의 균사와 배양 배지를 이용하여 생물학적 활성 효과를 항산화와 항암 실험을 통하여 알아보았다. 항산화 활성 실험 DPPH와 FRAP실험을 실시하였는데 다수의 동충하초 추출물에서 항산화 활성을 확인할 수 있었으며, 시간에 따른 FRAP활성에서는 배양배지에서 균사체 추출물보다 높은 활성을 나타내었다. NOS와 관련성을 확인하기 위하여 NO활성 실험을 한 결과 NO활성은 추출물의 종류에 따라 증가 또는 감소시키는 것을 알 수 있었다. 염증과의 관련성을 확인하기 위하여 Cox-2 promoter활성실험을 한 결과, 종에 따라 활성의 증가 또는 감소는 다양하게 나타났다. Wound healing assay를 이용하여 항암효과를 알아본 결과 많은 종에서 세포의 운동성을 억제하는 효과를 가지는 것으로 나타났다. 또한 혈관생성 억제효과를 알아보기 위하여 HUVECs를 이용하여 tube formation을 확인해 본 결과 다수의 추출물에서 혈관생성을 억제하는 것으로 나타났다.

• 한국식품영양학회지
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• 제15권4호
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• pp.364-369
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• 2002

방선균은 토양 속에 다양하게 존재하는 미생물의 일종으로 그람 양성 진정세균으로 이차대사산물을 생산하는 시기와 포자 착생이 시작되는 세포분화의 시기가 밀접한 관련이 있다. S. griseus는 streptomycin을 비롯한 다양한 종류의 endopeptidase 및 exopeptidase들을 생산한다. 방선균에서의 protease 생산은 많은 경우에 이차대사산물이 형성되거나 형태분화가 유도되는 시기에 동시에 시작된다는 점에서 Pretense가 이차대사물질 생산 및 세포분화에 일정한 기능을 수행할 것이 라는 점을 시사하고 있다. 본 연구에서는 S. griseus IFO 13350에서 클로닝한 SGPD protease가 각 strain에서 형태학적으로나 생리적으로 어떠한 gene dosage 효과를 미치는지 조사하는 것이었다. sprD 유전자가 S.lividans를 숙주로 사용한 시스템에서 대량발현이 성공적으로 되는 것을 확인한 후, 본 유전자를 클로닝한 S. griseus IFO13350 균주와 이의 A-factor 결손주인 S. griseus HH1에 형질전환하였다. S. griseus HH1과 S. griseus IFO13350에서는 protease activity가 벡터만 도입된 대조군과 sprD 유전자가 들어간 형질전환체에서 큰 차이를 보이지 않았다. 또한 S. griseus IFO 13350 및 HH1 모두에서 생리학적·형태학적 분화의 차이를 발견하지 못하였다. Chymotrypsin계열의 pretense를 암호화하는 유전자만이 S. griseus에서 발현이 repression된다는 사실을 본 연구 결과를 통하여 알게 되었다. 이를 바탕으로 sprD유전자와 동일계열의 chymotrypsin 계열의 유전자들이 공통적으로 S. griseus에서 repression 되는 일반적인 기전이 있을 것으로 판단, chymotrypsin계열 유전자들의 promoter부분의 염기 상동성을 조사하였다 번역개시부위 바로 상부 유전자부터 상동성을 조사한 결과 적어도 상당부분의 염기배열이 잘 보존된 지역이 존재함을 알게 되었다. 향후 이들 발현기구의 조절기구를 연구함으로서 protease의 기능을 밝히는데 좋은 단서를 제공할 것으로 판단된다.

• 한국식품과학회지
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• 제47권4호
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• pp.438-445
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• 2015

L. plantarum K154 고정화와 C. lacerata 균사체 배양물을 이용한 혼합발효를 통해서 다당류, ${\beta}$-glucan과 같은 생리활성물질과 기능성 GABA 생산을 최적화 하고자 하였다. C. lacerata 균사체의 최적 배양 조건으로 glucose 3%, soybean flour 3%, $MgSO_4$ 0.15%를 혼합하여 배지로 사용하였고, 5 L jar fermentor를 이용하여 $25^{\circ}C$에서 7일간 진탕 배양하였다. 배양물은 균사체 함량 29.7 g/L, 다당류 함량 3.1 g/L, ${\beta}$-glucan 2% (w/w), protease 활성 68.96 unit/mL, ${\alpha}$-amylase 활성 10.37 unit/mL로 매우 높게 나타났다. C. lacerata 균사체 배양물을 이용하여 젖산세균 고정화에 의한 혼합발효물의 생균수를 측정한 결과, 배양 1일 째 비드 내에서 젖산세균의 수는 $3.13{\time}10^9CFU/mL$로 높게 나타났고, 배지에 유리된 젖산세균의 수는 배양기간 동안 $1.48{\time}10^8CFU/mL$로 유지하였다. 알지네이트 1.5%를 사용하여 비드를 제조하였을 때, GABA 함량을 측정한 결과 배양 7일 째 비드 내에서 6.30 mg/mL, 배지에서 9.96 mg/mL로 높게 나타났다. 젖산세균 고정화의 재사용 가능성을 확인하기 위해 고정화 비드를 5회간 재사용하여 $30^{\circ}C$에서 15일간 혼합발효한 결과, GABA 생산이 급격히 증가하여 배양 기간 동안 유지하였다. 결론적으로 C. lacerata 균사체 배양물로부터 고정화된 젖산세균을 이용한 혼합발효는 고농도 GABA를 포함된 기능성 소재를 생산할 수 있었으며, 이는 식품 및 생물 산업의 원료로 활용이 기대된다.

• KSBB Journal
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• 제25권2호
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• pp.155-166
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• 2010

Inonotus obliquus 균사체의 액상배양을 통해 항당뇨 및 면역증강 효능의 세포벽다당체 (IPS) 생산 공정을 개발하기 위한 첫 시도로서, 고생산성 균주를 개발하는 연구를 수행하였다. Inonotus obliquus는 균사체로 성장할 때 포자를 형성하지 못하므로 단일 세포주를 얻기가 힘든 것으로 관찰되었다. 따라서 Inonotus obliquus 균사체로부터 대량의 원형질체 형성 및 재생에 의한 단일 콜로니 획득 방법을 개발함으로써 생산균주를 신속하게 개량하고자 하였다. 개량된 filtration 방법을 적용해서 원형질체를 회수한 결과, 기존의 trapping 방법에 의해 회수한 수보다 약 5배 증가한 $2.3{\times}10^6$ protoplasts/mL의 원형질체를 회수할 수 있었으며, 원형질체 재생률 또한 $10^{-2}{\sim}10^{-3}$로서 비교적 높게 나타났다. 한편 Inonotus obliquus 균사체의 경우 IPS의 함량이 세포 무게 당 거의 일정한 양을 함유하고 있는 것으로 확인되었으므로, IPS의 생산성을 증가시키기 위해서는 최종 액상 생산배양에서의 균체량 증가가 가장 중요한 것으로 판단되었다. IPS 고생산성의 균주를 개발하기 위해, 이미 선별된 고생산성 균주들의 균사체를 다양한 조건으로 UV 처리한 후, 생존한 원형질체로부터 고생산성의 변이주들을 지속적으로 선별한 결과, 16~18 g DCW/L 범의의 높은 균체 생산성을 보이는 우량균주들을 다수 선별할 수 있었다. 특히 고체 성장배지에서 빠른 성장속도를 보여주는 대부분의 균주들이 최종 액상 생산배양에서도 고생산성 및 고안정성을 보여주는 것으로 나타났다. 이 결과로부터 일련의 균주 개발 공정의 초기 단계에 속하는 고체 성장배양에서 성장속도가 낮은 균주들을 미리 제외시킬 경우, 균주선별의 효율성이 매우 높아짐을 확인할 수 있었다. 최종적으로 97%의 치사율을 보이는 UV 변이처리 조건에서 균사체 생산성이 약 22 g/L에 이르며, 생산 안정성도 높은 우량 균주 (OBLQ756-15-5)를 획득할 수 있었는데, 이 균주를 이용하여 현재 IPS 대량 생산을 위한 pilot-scale 발효조 배양공정을 개발 중이다.

• KSBB Journal
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• 제25권2호
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• pp.142-154
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• 2010

Inonotus obliquus 균사체의 액상배양을 통한 항당뇨효능의 단백다당체 대량생산 배양공정을 개발하기 위한 첫 단계로 고생산성 균주의 개발을 신속하게 수행하기 위한 방법을 개발하였다. I. obliquus는 균사체로 성장할 때 포자를 형성하지 못하므로 단일 세포를 획득하기 위해서는 원형질체들을 회수하여 이로부터 성장 능력과 단백다당체의 생산성이 높은 우량균주를 선별하여야 한다. 본 연구에서는 이러한 균주개량 공정 중 특별히 장기간의 배양 시간이 요구되어 신속한 균주개발 시 가장 큰 장애 요인으로 작용하는 고체성장배양 단계의 문제점을 극복하고자, 고체배양 환경의 최적화에 대한 연구를 중점적으로 수행하였다. 고체성장배양 시 균사체 성장에 효능이 탁월한 배지성분을 선별하기 위해 우선 Plackett-Burman design 실험을 통해서 유의성 높은 배지성분을 찾아내었고, 이에 근거한 부분요인설계법 fractional factorial design, FFD) 실험을 통해 배지성분 상호간의 관계를 분석 할 수 있었다. 또한 이 FFD 실험결과에 근거해서 설계한 최급상승법 (steepest ascent method, SAM) 실험방법을 적용한 결과, 고체성장배양 시 균사체 성장환의 직경이 기존의 MA 배지와 비교해서 약 41% 증가했을 뿐만 아니라 균사체의 밀도도 크게 향상된 배지조성을 확립 할 수 있었다. 또한 SAM 연구결과를 바탕으로 최적의 배지조성을 확립하고자 각 배지성분의 최적농도를 통계적으로 더욱 정밀하게 조사하는 반응표면분석법 (response surface method, RSM) 실험을 수행하였다. 그 결과 최적고체성장배지의 성분과 농도는 glucose 25.61 g/L, brown rice 12.53 g/L, soytone peptone 12.53 g/L, $MgSO_4$ 5.53 g/L, agar 20 g/L인 것으로 최종 결정되었으며, 이 조건에서 13일 동안 배양시 균사체의 직경이 약 82 mm 정도에 이르는 것으로 나타났다. 이 결과는 상기의 SAM 실험에서 최적농도로 제시한 배지조성과 매우 유사한 것으로 확인되었는데, 이로부터 최종적인 RSM 실험을 수행하기 전에 최적 농도의 근사치를 추정하기 위해서 수행한 SAM 실험이 매우 효율적이었음을 확인할 수 있었다. 또한 배지 최적화 결과 고체성장배양에서의 성장속도의 증가로 인해 배양기간을 기존의 15~20일에서 8일로 획기적으로 줄일 수 있게 되어, 짧은 시간 내에 대규모 균주 선별과 각 균주의 단백다당체의 생산성 확인이 가능하게 되었다.

• 한국균학회소식:학술대회논문집
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• 한국균학회 2015년도 춘계학술대회 및 임시총회
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• pp.13-13
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• 2015

Rice blast fungus, Magnaporthe oryzae, is the most destructive pathogen of rice in the world. This fungus has a biotrophic phase early in infection and switches to a necrotrophic lifestyle after host cell death. During the biotrophic phase, the fungus competes with host for nutrients and oxygen. Continuous uptake of oxygen is essential for successful establishment of blast disease of this pathogen. Here, we report transcriptional responses of the fungus to oxygen limitation. Transcriptome analysis using RNA-Seq identified 1,047 up-regulated genes in response to hypoxia. Those genes were involved in mycelial development, sterol biosynthesis, and metal ion transport based on hierarchical GO terms and well-conserved among three different fungal species. In addition, null mutants of three hypoxia-responsive genes were generated and tested for their roles on fungal development and pathogenicity. The mutants for a sterol regulatory element-binding protein gene, MoSRE1, and C4 methyl sterol oxidase gene, ERG25, exhibited increased sensitivity to hypoxia-mimetic agent, increased conidiation, and delayed invasive growth within host cells, suggesting important roles in fungal development. However, such defects did not cause any significant decrease in disease severity. The other null mutant for alcohol dehydrogenase gene, MoADH1, showed no defect in the hypoxia-mimic condition and fungal development. Taken together, this comprehensive transcriptional profiling in response to a hypoxia condition with experimental validations would provide new insights on fungal development and pathogenicity in plant pathogenic fungi.