• 생명과학회지
• /
• 제20권3호
• /
• pp.403-410
• /
• 2010

고품질의 발효퇴비를 생산할 목적으로 자연계로부터 효소활성이 높고 식물병원성 균주에 대한 항균활성이 우수한 미생물을 순수분리 하여 배양학적 특성을 검토하였다. 부엽토 등으로부터 CMCase, protease 및 chitinase 활성이 높고 식물병원성 균주에 대하여 항균활성이 우수한 KJ-9균주를 분리한 다음 형태학적 및 생화학적 특성을 검토하고 Bergey's Mannual of Systematic Bacteriology의 방법과 ATB (Automated Identification) computer system (Bio Merieux, France)을 이용한 API 50 CHL Carbohydrate Test Kit(Bio Merieux, France)를 통하여 동정한 결과 Bacillus licheniformis로 밝혀졌다. B. licheniformis KJ-9의 최적배지 성분을 검토한 결과 탄소원은 1.5% soluble starch, 질소원은 0.5% yeast extract, 무기염은 0.05% $MgSO_4{\cdot}7H_2O$ 이었으며, 배지의 초기 pH는 7.0, 배양온도는 $50^{\circ}C$ 그리고 진탕속도는 180 rpm으로 밝혀졌다. 최적배양 조건으로 B. licheniformis KJ-9를 배양하였을 때 36~60 hr째의 배양액은 잿빛 곰팡이병을 유발하는 Botrytis cinerea, 잎마름병의 원인균인 Corynespora cassicola, 시들음병을 유발하는 Fusarium oxysporum, 잘록병의 원인균인 Rhizocfonia solani의 식물병원성 미생물 균사생장을 효과적으로 억제하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제31권3호
• /
• pp.250-256
• /
• 2003

폴리 젖산의 원료가 되는 젖산은 D-, L의 광학이성질체로 존재하는데 L젖산 폴리머와 라세미 폴리머는 결정성과 녹는점이 다르므로 플라스틱으로서의 만족할 만한 물성을 기대하기 위하여 원료로서 광학적으로 순수한 L-lactic acid가 요구된다. 이를 위하여 한 종류의 이성질체만을 선택적으로 생산하는 젖산균주를 탐색하여 분리함으로써 광학적으로 순수한 산물을 얻을 뿐만 아니라 이러한 발효법에 의한 젖산생산은 자연계에 풍부한 starch나 cellulose, 음식물쓰레기와 같은 재생 가능한 자원을 기질로 사용하여 젖산발효에서 전분의 당화 공정에 필요한 시간과 노력을 최소화하며 젖산 생산에 드는 전체적인 비용을 절감할 수 있다. 전분을 직접 이용하는 것은 젖산균의 일반적인 성질이 아니므로 전분이 풍부한 누룩을 수집하여 직접적으로 전분을 분해하여 젖산발효를 수행하는 균주를 누룩에서 분리하였다. 분리균주는 형태학적, 배양학적,생화학적 특성 및 16s rDNA 분석을 통하여 Enterococcus sp.으로 동정되어 Enterococcus sp. JA-27로 명명하였다. 생육에 따른 L-lactic acid의 최적 생산 조건을 검토한 결과, 최적 배지조건은 탄소원으로 1.5% soluble starch, 질소원으로 3.5% tryptone, 그 외의 다른 조성들은 0.1% $K_2$$HPO_4$, 0.04% $MgSO_4$$.$ $7H_2$O, 0.014% $MnSO_4$ $.$ $4H_2$O, 0.04% $MgSO_4$$.$ $7H_2$O이었고 최적 배양조건은 $30^{\circ}C$, pH 8이었다. 대량생산을 위한 기초자료를 제공하기 위하여 회분배양과 유가배양을 실시하였고, 회분배양이 L-lactic acid의 생산수율(0.134 g, L-lactic acid/g, soluble starch)이 더 높게 나타나 효과적이었다. 7 L 발효조 배양시 pH를 control한 결과, L-lactic acid 생산이 삼각플라스크에 비해 1.5배 더 증가하였다. 배지 중의 젖산을 정제하기 위한 방법으로 이온교환 칼럼크로마토그라피(ion-exchange column chromatography)를 사용하였고 일련의 정제 과정을 통하여 배양액 중의 L-lactic acid 정제 수율은 약 85% 정도로 나타났으며 HPLC로 분석한 결과 99.7%의 순도를 확인할 수 있었다.

• 한국식품영양학회지
• /
• 제25권3호
• /
• pp.677-684
• /
• 2012

Poly-${\gamma}$-glutamic Acid(${\gamma}$-PGA)를 다량 생산하는 균주를 우리나라의 전통발효식품인 청국장으로부터 Bacillus subtilis GS-2를 분리하였다. 이 균은 glutamic acid 의존형 균으로, 이 균에 의한 ${\gamma}$-PGA 생산 최적 조건을 검토한 바, 단순배지(L-glutamic acid 2.0%, glucose 1.0%, $NH_4Cl$ 0.5%, $KH_2PO_4$ 0.05%, $MgSO_4$ $7H_2O$ 0.01%, pH 7.0)로 진탕배양(220 rpm) 하였을 때, 배양시간 48시간, 최적온도 $33^{\circ}C$, 그리고 초기 pH 6.5로 나타났다. 영양원으로 glutamic acid 3%, sucrose 3%, $NH_4Cl$ 0.25%, $KH_2PO_4$ 0.15%, $MgSO_4$ $7H_2O$ 0.015%에서 ${\gamma}$-PGA 최대 생산량이 31.0 $g/{\ell}$이었다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제53권6호
• /
• pp.730-739
• /
• 2015

에어컨을 작동 시 악취가 심하게 느껴지는 차량 25대에서 총 108종의 미생물(곰팡이 79종, 세균 29종)이 분리되었으며, 곰팡이 43종, 세균 23종이 동정되었다. 차량 내 에어컨 작동 시 발생하는 응축수를 분석한 결과 pH 6.4~7.1, 탄소원 12.5~34.2 mg/L, 질소원 0.9~18.6 mg/L, 이온성분 0.5~27.8 mg/L, 미네랄성분 0.1~7.7 mg/L로 분석되었다. 생물막은 중온성 세균에 의해 여름철 온 습도 조건($26^{\circ}C$, 70% R.H.)에서 형성되었고, 생물막을 인위적으로 제거하더라도 환경인자(영양성분 및 온 습도)가 적합하면 재생됨이 확인되었다. 항균제의 항균 활성은 부유성 세균에 대해 15분 이내에 99.9%의 균 감소율을 보였지만, 항균제의 생물막 제거효과는 없었다. 항균제를 처리한 차량 내에서는 에탄올 성분이 최대 1,940 ppmv이 검출되었고, 에탄올의 흡입 시 급성독성치 보다는 작았지만, 사용된 화학물질들의 인체 안전성에 대한 검토가 필요하다.

• 미생물학회지
• /
• 제40권1호
• /
• pp.54-59
• /
• 2004

아가리쿠스(Agaricus blazei)버섯의 균사체 배양조건을 최적화하여 유효성분인 $\beta$-glucan의 생성을 극대화시키고자 하였다. 아가리쿠스 균사체 배양시 탄소원과 질소원의 농도 및 종류별 배지를 검토한 결과 배지조성은 glucose 5% (w/v), yeast extract 0.5% (w/v), malt extract 0.5% (w/v), $KH_2PO_4$ 0.1% (w/v), $MgSO_4{\cdot}7H_2O$ 0.05% (w/v)가 최적이었다. 30L 발효조에서의 배양 조건은 pH 5.0, $28^{\circ}C$, 1 vvm, 300 rpm에서 균사체의 생육과 $\beta$-glucan의 생성이 가장 효과적이었다. 위 조건 중에서 세포 외 $\beta$-glucan의 생성을 증가시 키기 위해 초기 glucose의 첨가량을 4%로 낮추어 glucose에 의한 균사체 성장 저해작용을 최소화하는 한편, 배양 70시간 시점에 glucose 3%, yeast extract 0.1%, malt extract 0.1%의 추가 배지를 첨가하여 배양함으로써 batch 배양에 의한 2.8 g/L에 비해 2배 정도 증가한 5.2 g/L의 세포 외 $\beta$-glucan을 얻을 수 있었다. 또한 균사체 내의 세포벽 $\beta$-glucan을 효과적으로 추출하기 위해 세포벽분해효소인 lytic enzyme과 단백분해효소인 bromelain의 연속적인 효소반응으로 추출량이 3.5 g/L로 증가하여 균사체의 단순 열수추출에 비해 약 4배의 추출 수율이 향상되었다.

• KSBB Journal
• /
• 제23권3호
• /
• pp.219-225
• /
• 2008

본 연구는 국외토양으로부터 분리한 400여개의 군주에서 agar plug assay를 이용하여 식물병원균에 대한 항진균성물질을 생산하는 방선균 (I-8)을 분리하였다. 항진균 물질 생산의 최적 조건을 검토한 결과 공시균 I-8은 pH 8로 조정된 ISP No. 2 배지에서 항진균물질 생산성이 가장 우수한 것으로 입증되었다. 공시균 I-8의 식물병원균의 생육저해 기구를 규명하기 위한 기초 연구로서 공시균 I-8이 세포벽 구성성분인 cellulase, chitinase와 같은 가수분해효소를 생산하는 것을 확인하였다. I-8의 배양액은 ethyl acetate추출물에서 식물병원균 14개 균주에 항진균 활성을 나타내었고 ethyl ether추출액에서는 식물병원균 10개 균주에 항진균 활성을 나타내었다. I-8의 ethyl acetate추출물은 공시균인 13-16의 추출물과 혼합사용시 식물병원균인 Monosporascus cannonballus KACC 40940에 대한 항진균력의 상승효과를 확인할 수 있었다. I-8균주 배양체는 고체배지상에서 16개의 식물병원균에 대해 강한 생육저해 효과를 보여, 광범위한 항진균 활성을 나타내는 것을 확인하였다.

• 한국균학회지
• /
• 제19권1호
• /
• pp.79-84
• /
• 1991

영지의 유효 성분을 공업적으로 대량 생산하기 위해서는 탄소원으로 인삼박을 질소원으로 corn steep liquor 를 배지로 사용하는 것이 좋았으며, 이때의 균사체 건조 중량은 1.25g/100 ml로 탄소원으로 포도당, 질소원으로 펩톤을 사용한 대조군보다 2.5배가 높았다. 균사체의 추출은 발효액을 그대로 $121^{\circ}C$(kg/cm2)에서 2시간 정도 추출하는 것이 적당하였으며, 이런 조건으로 추출하였을 때 발효액의 단백다당류의 수율은 0.75%로 동일 조건하에서 자실체의 수율인 2.6%의 0.29배였다. 균사체에서 얻어진 단백다당류의 당함량은 38.1%로 자실체에서 얻어진 것의 당함량인 14.8%의 2.6배였다. 영지에서 추출된 단백다당류로 고혈압 쥐를 이용한 혈압 강하 실험에서 자실체의 경우 최대 혈압 강하치는 26.3 mmHg였으며, 균사체의 경우는 31.6 mmHg로 균사체가 자실체보다 혈압 강하 효과가 우수하고 지속적이었다. 자실체 1g 에 상당하는 발효액의 양은 단백 다당류의 수율을 기준으로 하면 3.5ml였고 , 단백 다당류의 수율과 당함량을 고려할 경우는 1.4 ml였다.

• KSBB Journal
• /
• 제16권4호
• /
• pp.409-414
• /
• 2001

본 연구에서는 Alcaligenes faecalis에 의해 생산되는 세포 외 다당류인 $\beta$-glucan의 생합성에서 탄소원, 질소원의 영향과 생합성된 curdlan의 구조를 살펴보았다. 먼저 $\beta$-glucan의 생합성을 확인하기 위해 Aniline Blue 배지에서 청색 colony들을 선별하고 Cellufluor 배지에서 형광성을 보임으로 $\beta$-1,3 glucan의 생합성을 확인하였다. Flask 배양에서는 탄소원이 glucose이고 질소원이 ($NH_4$)$_2$$SO_4$일 때 가장 많은 $\beta$-glucan을 생산하였다. 탄소원을 glucose로 질소원을 (NH$_4$)$_2$$SO_4$로 사용한 발효조 배양에서는 flask 배양에 비해 생산량이 7.2%가 증가되었다. 질소원을 제한한 발효에서는 최종 생산수율이 38.82%였고 질소원을 제한하지 않은 발효보다 3.02%가 증가 되었다. 분리 정제된 curdlan의 FT-IR의 분석에서는 지문영역인 890$cm^{-1}$ /에서 $\beta$-form이 관찰되었고 $^{13}C$-NMR 분석에서는 $C_1$-103.5 ppm, $C_2$-74.3 ppm, $C_3$-89.8 ppm, $C_4$-68.8 ppm, $^{5}C$-75.5 ppm, $C_2$-61.8 ppm에서 검출되어 homogeneous $\beta$-1,3 glucan으로 확인되었다. curdlan의 triple-helix coil 형태에서 random coil 형태로의 전이는 0.1에서 0.25 N NaOH의 농도에서 일어남이 확인되어 중성 상태의 curdlan은 triple-helix coil 형태를 가지지만 알칼리 상태에서는 그 구조가 약해져 random-coil로 전이 되어짐을 알 수 있었다. 이는 본 연구에서 분리 정제된 curdlan이 정확한 $\beta$-결합을 가진 glucan임이 확인되었으며 생합성된 curdlan의 구조와 분자적인 특성을 확인하였다. 본 연구를 통하여 $\beta$-결합을 가지는 glucan의 신속한 선별법을 구축할 수 있었고 이는 새로운 기능을 가지는 $\beta$-glucan 생합성 효소나 분해효소의 탐색에 이용될 것으로 기대된다.

• Applied Biological Chemistry
• /
• 제13권1호
• /
• pp.43-50
• /
• 1970

석유탄화수소 이용미생물연구의 일환으로서 미생물에 의한 세포단백질생산의 목적으로 전국각지 135 개지역에서 주유소 세차장의 유침(油浸)토양을 비롯 석탄, 논밭, 하천토양등 242종을 수집하고 이시료로부터 석유탄화수소를 유일한 유기탄소원으로 이용하는 효모 468균주를 분리하였고 분리된 효모균주의 증식율(增殖率)을 screening 하여 우수균주를 선정하였다. 선정된 효모에 대하여 동정(同定) 및 배양 최적 조건의 검토 그리고 효모균체의 성분분석을 한 결과 다음과 같다. 1) 석유탄화수소 이용효모중 90.8%가 주유소및 세차장등 유침토양에서 나머지 10%가 석탄, 작토(作土) 하천토양에서 분리되였다. 2) 분리선정된 가장 우수한 효모균주는 주유소의 유침토양에서 분리됐고 Candida curvata HY-69-19로 동정되었다. 3) 분리선정된 Candida curvata HY-69-19는 optimum pH 5.0, optimum temperature $28^{\circ}C$, aerobic condition에서 균증식율이 컸다. 4) Candida curvata HY-66-19는 유기탄소원으로 petroleum fraction 중 비중이 0.8654이고 비점이 $268.9^{\circ}C$ 이상의 fraction인 heavy gas oil을 잘이용하며 무기질소원으로$(NH_2)_2CO$가 증식율과균체세포생산에 최적임을 알었다. 5) 분리선정된 이효모는 heavy gas oil 배지에서 lag phase 18시간, logarithmic growth phase 24시간${\sim}$42시간 사이며 이 때의 generation time은 3.8${\sim}4.5$시간이었다. 6) 분리선정된 이 효모는 heavy gas oil 및 $(NH_2)_2CO$ 배지로 54시간 pH 를 6시간마다 조정하면서 진탕배양하여 300mg/ml. H.G,0.의 건조균체를 생산하였다. 7) Candida curvata HY-69-19의 균체성분은 조단백질 40.25%, 조지방 14.81%,탄수화물 24.32% 회분 10.63%이었다.

• Applied Biological Chemistry
• /
• 제13권2호
• /
• pp.111-129
• /
• 1970

핵산 및 그 관련물질 연구의 일환으로서 미생물 효소에 의하여 핵산을 분해하여 5'-mononucleotides 생성을 목적으로 미생물에서 5'-phosphodiesterase 생성균주를 얻기위하여 전국 각지 76개 지역에서 논, 밭, 산, 하천의 토양 그리고 퇴비, 누룩, 메주 등 시료 210종을 수집하였다. 이 수집 시료로 부터 dilution pour plate method 로서 Aspergillus속 240주, Penicillium속 232주, Neurospora속, 19주, Monascus속 16주, 그리고 Streptomyces속 265주로 총 758주를 순수 분리하였다. 분리된 모든 균주에 대하여 RNA-depolymerase 균의 crude enzyme 중에는 5'-AMP deaminase가 공존하고 있으므로 효소반응 중에 RNA 가 5'-mononucleotide로 분해 축적하는 동안에 5'-AMP의 adenine의 6위치에 붙은 $NH_2$기를 탈아미노하여 hypoxanthine으로 하기 때문에 5'-IMP 로 되는 것이라 생각된다. 분리 동정 된 Penicillium citreo-viride PO 2-11 strain과 Streptomyces aureus SOA 4-21 strain 이 생성한 5'-phosphodiesterase 로서 RNA를 효소 분해하여 5'-mononucleotide 의 정량한 결과는 Table 10과 같다. productivities를 1차 screening 하고 5'-phosphodiesterase productivities로서 2차 screening 하여 우수균주를 얻고 동정하였다. 우수균주의 5'-phosphodiesterase productivity에 대하여 배양상의 optimum condition을 검토하고 5'-phosphodiesterse activity에 미치는 여러 화합물의 영향과 효소반응의 최적 조건을 구명하였다. 우수균주가 생성한 5'-phosphodiesterase에 의하여 RNA 분해로 반응 최종 산물을 ion exchange column chromatography법으로 정량하고 최종 분해 산물엔 5'-mononucleotide를 paper chromatography, thinlayer chromatography, UV-absorption spectra, carbazole reaction 및 Schiff's reaction 등으로 동정한 결과는 다음과 같다. [1] 5'-phosphodiesterase productivity가 가장 우수한 두 균주를 선정하였고 이들은 토양에서 분리 되었으며 선정된 푸른 곰팡이는 Penicillium citreoviride PO 2-11로 동정되었고 방사선균은 Streptomyces aureus SOA 4-21로 동정되었다. [2] 분리 선정 된 Penicillium citreo-viride PO 2-11 strain은 배양상의 optimum condition 이 pH 5.0이고 temperature는 $30^{\circ}C$이었고 이 균이 생성한 5'-phosphodiesterase의 효소 반응상의 optimum condition 이 pH 4.2이고 temperature는 $60^{\circ}C$이었다. 그리고 5'-phosphodiesterase 생성에서 최적 탄소원은 sucrose이고 질소원은 $NH_4NO_3$이고 corn steep liquor나 혹은 yeast extract를 각각 0.01%씩 첨가한 구는 첨가하지 않은 control 구보다 20%의 5'-phosphodiesterase 생성 증가를 나타 내었다. 이 균이 생성한 5'-phosphodiestrase는 $Mg^{++},\;Ca^{++},\;Zn^{++},\;Mn^{++}$ 등 금속이온은 activator이고 EDTA, citrate, $Cu^{++},\;Co^{++}$ 등은 inhibitor 임을 알았다. 이 균이 생성한 5'-phosphodiesterase는 RNA를 분해하여 분해율 65.81%이었고 5'-AMP, 5'-GMP, 5'-UMP 및 5'-CMP를 생성하며 이때 축적되는 5'-mononucleotides중 5'-GMP 만이 정미성이 있음을 알았고 이균은 5'-AMP deamaminase가 없음을 확인하였다. 이 균의 효소에 의하여 RNA에서 정미성 5'-GMP 186.7 mg/RNA(g)를 생산할수 있음을 알았다. [3] 분리 선정된 Streptomyces aureus SOA 4-21 strain은 배양상의 optimum condition이 pH 7.0이고 temperature는 $28^{\circ}C$이었고 이 균이 생성한 5'-phosphodiesterase의 효소반응상의 optimum condition이 pH 7.3이고 temperature는 $50^{\circ}C$이었다. 그리고 5'-phosphodiesterase 생성에서 최적탄소원은 glucose이고 질소원은 asparagine이고 yeast extract 0.01%첨가구가 control 구보다 40%의 5'-phosphodiesterase 생성증가를 나타내었다. 이 균이 생성한 5'-phosphodiesterase는 $Ca^{++},\;Zn^{++},\;Mn^{++}$ 등 금속이온은 activator 이고 citrate, EDTA, $Cu^{++}$ 등은 inhibitor 임을 알았다. 또한 이 균은 5'-phosphodiesterase 뿐만 아니라 5'-AMP deaminase도 생성함을 확인하였다. 그러므로 RNA 분해율은 63.58% 이었고 RNA를 분해하여 5'-AMP, 5'-CMP, 5'-GMP 및 5'-UMP로 축적시키고 RNA가 효소 분해됨과 동시에 5'-AMP deaminase도 작용하며 생성된 5'-AMP 의 60% 상당을 5'-IMP로 전환시키는 특성이 있어서 정미성 5'-mononucleotide 생성이 전자의 균보다 두드러지게 증가함을 밝혔다. 이 균에 의하여 RNA에서 정미성 5'-IMP 171.8 mg/RNA(g) 및 5'-GMP 148.2 mg/RNA(g)생산할 수 있어 정미성 5'-mononucleotide 320mg/RNA(g)를 생산할 수 있음을 알았다.