• 제목/요약/키워드: nitrogen and carbon source

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Bacillus licheniformis 분리균 2종의 α-Galactosidase 생산성과 효소특성 (Production and Characterization of α-Galactosidases from Two Bacillus licheniformis Isolates)

  • 진현경;윤기홍
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.195-203
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    • 2015
  • 전통 발효된장으로부터 α-galactosidase를 분비 생산하는 두 종류 Bacillus licheniformis 균주로 YB-1413과 YB-1414를 분리하여 당 이용능을 비롯한 생화학적 특성 및 16S rRNA 염기서열과 중합효소 연쇄반응에 의한 임의증폭 DNA 다형성의 유전학적 특성을 비교한 결과 두 균주는 매우 유사하였지만 동일 균주는 아닌 것으로 확인되었다. 탄소원으로 wheat bran을 사용하였을 때는 두 균주의 α-galactosidase 생산성이 증가하였으나, melibiose, raffinose 또는 sucrose는 효소 생산성이 급격하게 감소하였다. 질소원으로 yeast extract가 첨가된 배지에서 효소 생산성이 높았으며, YB-1413은 1.87 U/ml, YB-1414는 1.69 U/ml의 효소 생산성을 보였다. 이들 균주가 생산하는 α-galactosidases는 pH 6.0과 45℃에서 모두 최대활성을 보였으며, 낮은 농도의 ribose와 galalctose에 의해서도 효소활성이 급격하게 저해되었다. 한편 이들 효소는 대두와 콩과식품에 존재하는 항영양인자인 raffinose와 starchyose를 완전히 가수분해 하였는데, 이로 보아 분리균 YB-1413과 YB-1414는 콩 발효식품과 대두 사료의 영양가를 개선하는데 활용할 가치가 있다고 여겨진다.

포도갈색무늬병 발병수준이 '켐벨얼리' 유기포도의 광합성률에 미치는 영향 (Photosynthetic Rates of 'Campbell Early' Organic Grape as Affected by Degree of Leaf Spot Disease Caused by Pseudocercospora vitis)

  • 류영현;배수곤;연일권;김광섭;박상조;박준홍;박종호
    • 한국유기농업학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.773-786
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    • 2016
  • 포도 캠벨얼리품종은 우리나라 포도재배면적의 70%를 차지하고 있으며 다른 품종에 비해서 갈색무늬병에 대해서 감수성으로 병 발생이 심할 경우 과실당도의 저하를 가져와 품질하락과 생육불량 등의 문제점을 발생시킨다. 이러한 켐벨얼리 포도품종에서의 갈색무늬병에 의한 생육피해 해석을 위해서 7년생의 유기재배 켐벨얼리 품종대상으로 2015년 8월에 갈색무늬병이 발병된 포도나무를 대상으로 광합성 효율 특성, 엽록소함량 및 감염잎의 화학성분 등을 비교분석하였다. 갈색무늬병 감염면적이 증가함에 따라서 $CO_2$ differential value (기준기와 분석기 $CO_2$ 농도차이), WUE value (광합성수분사용효율)와 A value ($CO_2$의 흡수율/호흡률) 등은 크게 감소하는 경향이었으며 stomatal conductance value (기공전도도)은 큰 영향이 없는 것으로 조사되었다. 총 엽록소의 함량은 병징이 심할 경우 50% 이상 감소하여 엽록소 함량의 감소가 포도갈색무늬병 발병잎의 광합성 효율 저하에 큰 영향을 끼치는 것으로 생각되며 병반면적률에 따른 화학성분을 조사한 결과 병반면적률이 증가할수록 잎의 질소, 인산, 칼륨 함량은 감소하였으며 반면에 총탄소, 칼슘 그리고 마그네슘의 함량은 병반면적률에 비례해서 증가하였다.

국내 미기록 표고속 종들(Lentinula spp.)의 배양적 특성 (Cultural characteristics of unrecorded species Lentinula spp. in Korea)

  • 김광상;김경제;김현석;진성우;김진경;반승언
    • 한국버섯학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.193-199
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    • 2009
  • 표고속(Lentinula)에 속한 종들의 배양적 특성을 규명하고자 국내 미기록종인 L. aciculospora, L. boryana, L. raphanica 3균주와 대조군으로 국내 기록종인 L. edodes 1 균주를 실험에 사용하였다. 대조군인 L. edodes 균주는 ME1 배지에서 91.8 mm/7일로 최대 균사생장을 보였으며 균사배양 최적온도는 $24^{\circ}C$, 최적pH는 6으로 나타났고 최적 탄소원과 질소원은 Glucose와 Malt extract, 최적비타민은 Myoinosiol로 나타났다. 첫 번째 국내 미기록종인 L. aciculospora 균주는 PDA 배지에서 36.5 mm/7일로 최대 균사생장을 보였으며 균사배양 최적온도는 $22^{\circ}C$, 최적pH는 6으로 나타났고 최적 탄소원과 질소원은 Glucose와 Malt extract, 최적비타민은 Myo-inosiol로 나타났다. 두 번째 L. boryana 균주는 MCM 배지에서 55.0 mm/7일로 최대 균사생장을 보였으며 균사배양 최적온도는 $22^{\circ}C$, 최적pH는 7로 나타났고 최적 탄소원과 질소원은 Glucose와 Urea, 최적비타민은 Riboflabin으로 나타났다. 세 번째 L. raphanica 균주는 ME1 배지에서 70.0 mm/7일로 최대 균사생장을 보였으며 균사배양 최적온도는 $28^{\circ}C$, 최적pH는 5로 나타났고 최적 탄소원과 질소원은 Sucrose와 Potassium nitrate, 최적비타민은 Riboflabin으로 나타났다.

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실외 배양 조건에서 요소를 첨가한 배지 성분에 따른 Spirulina (Arthrospira) platensis의 성장 비교 (Comparison of Biomass Production of Spirulina (Arthrospira) platensis in Outdoor Culture Conditions Using Different Media by Urea Addition)

  • 이대원;;이현용;마채우;박흥식;권문상;강도형
    • Ocean and Polar Research
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    • 제35권4호
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    • pp.407-414
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    • 2013
  • One of the most important challenges facing the Spirulina mass cultivation industry is to find a way to reduce the high production costs involved in production. Although the most commercial medium (Zarrouk's medium) for Spirulina cultivation is too expensive to use, it contains higher amount of $NaHCO_3$ (16.80 g $L^{-1}$), trace metals and vitamin solutions. The purpose of this study was to increase the efficiency of Spirulina platensis biomass production by developing a low-cost culture medium at an isolated tropical island such as Chuuk State, Federated States of Micronesia (FSM). This study set out to formulate a lowcost medium for the culture of S. platensis, by substituting nutrients of Zarrouk's medium using fertilizer- grade urea and soil extract with a different concentration of carbon source under natural weather condition. In order to select a low-cost culture medium of S. platensis, 10 culture media were prepared with different concentrations of nitrogen (urea and $NaNO_3$) and $NaHCO_3$. The highest maximum specific growth rate (${\mu}max$) and mass production were 0.50 $day^{-1}$ and 1.05 g $L^{-1}$ in modified medium ($NaHCO_3$ 7.50 g $L^{-1}$, urea 2.00 g $L^{-1}$ without $NaNO_3$) among all the synthesized media. Protein (56.14%) and carbohydrate (16.21%) concentrations of the lyophilized standard samples were estimated with highest concentration of glutamic acid (14.93%). This study revealed that the use of a low concentration of urea and $NaHCO_3$ with soil extract was an affordable medium for natural mass cultivation in the FSM.

소나무류 균근균의 배양적 특성비교 및 인공접종에 의한 해송묘목에의 균근협성 (Comparison of mycorrhizal fungi associated with Pinus species in cultural characteristics and artificial mycorrhizal synthesis on Pinus thunbergii seedlings)

  • 이종규;이훈용;이상용
    • Journal of Forest and Environmental Science
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    • 제15권1호
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    • pp.77-88
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    • 1999
  • 소나무류의 뿌리나 토양에서 분리된 균근균의 배양특성 비교와 인공접종에 의한 소나무 묘목에의 균근형성을 시도하였다. 소나무류 균근균은 다양한 생장특성을 지니고 있었는데, 배지별 생장에서 민자주방망이버섯(Ln73/92)은 PDA 에서, Paxillus sp.는 FDA 에서, 알버섯(FRI91017)은 Hagem배지에서, 나머지 균근균들은 MP배지에서 생장이 양호하였다. 용도나 pH를 달리한 배양조건에서 대부분의 균근균들은 $25^{\circ}C$에서 생장이 양호하였으나 모래밭버섯(FRI91004와 Pt 1)은 $30^{\circ}C$가 최적온도였고, pH도 균근균의 종류에 따라 약산성에서부터 약알칼리성에 이르기까지 최적 pH가 다양하였다. 생장시에 선호하는 탄소원의 종류도 균근균의 종류에 따라 다양하였으나 탄소원으로 xylose를 첨가한 배지에서는 모든 균근균의 생장이 불량하였다. 질소원은 $KNO_3$ 또는 asparagine을 선호하는 종류가 많았고 urea를 첨가한 배지에서는 거의 모든 균근균이 생장하지 못하였다. 균근균을 해송묘목에 인공접종하여 균근균을 형성시킨 결과, 모래밭버섯인 Pt1균주만 3개월만에 성공적으로 균근을 형성하여 외생균근의 전형적인 특징인 두꺼운 균사막으로 덮인 분지된 세근이 관찰되었으며 조직염색법에 의해 처리된 균근형성뿌리의 횡단절단면을 Nomarski interference microscope로 관찰하여 표피세포에 형성된 fungal mantle과 피층세포에 형성된 Hartig net을 확인하였다.

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Aniline 분해균주 Burkholderia sp. HY1과 Delftia sp. HY99에서 유래된 Aniline Dioxygenases 유전자의 비교 분석 (Comparative Analysis of Aniline Dioxygenase Genes from Aniline Degrading Bacteria, Burkholderia sp. HY1 and Delftia sp. HY99.)

  • 강형일;오계헌
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.104-111
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    • 2007
  • 본 연구에서는 단일 탄소원과 질소원으로 aniline을 이용하는 것으로 보고된 바 있는 Bukholderia sp. HY1과 Deiftia sp. HY99로부터 aniline의 첫 번째 분해 단계에 관련된 aniline dioxygenas의 위치를 확인하고 그 유전자를 클로닝하여 아미노산 서열을 결정하고 비교하였다. 한 개 이상의 플라스미드 DNA를 포함하고 있을 것으로 조사된 B.a sp. HY1에서 유래된 플라스미드의 curing 실험을 통해, B. sp. HY1의 aniline oxygenase는 플라스미드가 아닌 염색체 DNA에 존재하는 것으로 확인되었다. B. sp. HY1과 D. sp. HY99에서 유래된 aniline dioxygenase small subunit는 146개 아미노산을 기준으로 약 79%의 상동성을 보였다. 특히, B. sp. HY1으로부터 얻어진 ado2는 aniline dioxygenase small subunit의 terminal dioxygenase에 속하는 것으로 Frateuria sp. ANA-18의 tdnA2와 99%, 그리고 Delftia sp. HY99의 ado2는 Delftia sp. AN3의 danA2와 99% 이상의 아미노산 상동성을 나타내었다. 또한 본 연구에서 두 균주에서 얻어진 catechol oxygenase의 아미노산 서열분석을 통해 B. sp. HY1은 catechol 1,2-dioxygenase에 의해 ortho pathway를 D. sp. HY99는 catechol 2,3-dioxygenase에 의해 meta pathway를 운영할 것이라는 이전 보고를 강력하게 뒷받침해 주었다.

폐광지역에서 분리한 quinoline 분해 세균인 Pseudomonas sp. NFQ-1의 특성연구 (Characterization of the Quinoline-Degrading Bacterium Pseudomonas sp. NFQ-1 Isolated from Dead Coal Pit Areas)

  • 윤경하;황선영;권오성;오계헌
    • KSBB Journal
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    • 제18권3호
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    • pp.174-179
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    • 2003
  • 폐광지역으로부터 quinoline (2,3-benzopyridine)을 유일한 탄소원, 질소원, 그리고 에너지원으로 이용하는 세균 NFQ-1을 농화 배양기법을 통하여 분리하였다. 분리된 세균은 그람음성의 간균으로서 BIOLOG 시험을 통하여 Pseudomonas nitroreducens로 동정되었으며, 본 연구에서는 Pseudomonas sp. NFQ-1으로 명명하였다. Quinoline의 분해는 호기적 조건하의 B-배지에서 Pseudomonas sp. NFQ-1를 이용하여 실시되었다. 균주 NFQ-1 세균은 2.5 mM quinoline을 9시간 이내 완전히 분해하였다. 배양기간 동안 quinoline 분해의 중간대사산물인 2-hydroxyquinoline이 일시적으로 생성되었다가 배양기간 후반부에 사라졌다. 배양의 초기 pH 8.0은 6.8로 감소하다가 배양이 진행됨에 따라 7.0이 되었다. 대상 기질로서 quinoline의 농도가 증가함에 따라 생장곡선에서 유도기가 길어졌으며, 고농도의 quinoline (>15 mM)은 주어진 조건에서 균주의 생장과 quinoline의 분해를 억제하였다. 부가 질소원으로 7.6 mM $(\textrm{NH}_{4})_{2}\textrm{SO}_{4}$의 첨가조건하에서 Pseudomonas sp. NFQ-1은 2-hydroxyquinoline, p-coumaric acid, benzoic acid, p-cresol, p-hydroxybenzoate, protocatechuic acid, catechol 등의 다양한 화합물을 이용할 수 있었으나 일부 화합물들 (예, 6-hydroxyquinoline, 8-hydroxyquinoline, coumarin, indoline, pyridine, lepidine, quinaldine, 4-bydroxycournarin, benzene, salicylic acid, phenol, phthalate)은 탄소원으로 이용되지 못하였다. euinoline의 분해경로를 규명하기 위하여 catechol dioxygenases의 specific activity를 결정하였다. 그 값은 catechol 1,2-dioxygenase에서 약 184.7 U/mg, 그리고 catechol 1,2-dioxygenase에서 약 33.19 U/mg이었다. 그 결과 균주 NFQ-1은 quinoline를 분해하기 위하여 주로 ortho-분해경로를, 그리고 부분적으로 meta-분해경로를 이용하는 것을 보여주었다.

식품부산물로부터 유기산의 대량생산공정에 관한 연구 - 세포재순환식 연속발효를 이용한 유기산의 대량 생산 - (Production of Organic Acids from Food By-Products - Mass Production of Organic Acids by Continuous Flow Ceil Recycling Fermentation -)

  • 주윤상;진선자;황필기;최철호;이의상
    • KSBB Journal
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    • 제19권6호
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    • pp.484-488
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    • 2004
  • 본 연구에서는 식품부산물을 원료로 사용하여 회분식 발효를 통한 Propionibacterium acidipropionici의 유기산 생산성을 검토하고 세포재순환식 연속발효를 통해 유기산의 대량생산을 위한 기초자료를 마련하고자 하였다. CSL의 함유량에 따른 회분식 발효를 실시하여 균주의 생산성이 최대가 되는 발효조건을 구하여 연속 발효공정에 적용하였다. 희석률을 $0.1{\sim}0.2\;hr^{-1}$로 변화시키며 세포재순환식 연속발효를 실시한 결과 $0.2\;hr^{-1}$에서 최대 세포량은 150 g drycell/L으로 회분식 발효에 비해 21배 증가하였으며, 유기산의 최대 생산성은 3.32 g total acids/L/h로서 13배가 향상된 것으로 나타났다. 따라서 이 발효공정을 scale-up한다면 유기산뿐만 아니라 바이오매스 자원으로서 세포량의 대량생산도 가능할 것으로 판단된다.

하천에서 분리한 Serratia sp. PDGS120915의 프로디지오신 생산 (Prodigiosin Production From Serratia sp. PDGS120915 Isolated From Daeyeon Stream Water in Busan)

  • 지근호;김영태
    • 생명과학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.377-384
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    • 2024
  • 프로디지오신은 Serratia marcescens, Vibrio psychroerythrus, Hahella chejuensis 등이 생산하는 일반적인 pyrrolylpyrromethane 골격을 특징으로 하는 붉은색 색소이다. 프로디지오신은 항암, 면역억제, 항진균, 항말라리아, 살조 활성을 갖는 것으로 보고되어있다. 프로디지오신은 다양한 활성이 비해 생산율이 현저히 낮고, 생합성 조건이 까다롭다. 이로 인해 판매 가격이 높고, 활용성이 낮다. 본 연구는 Serratia의 배양 조건에 따른 생산 효율을 높이기 위한 다양한 연구를 진행하였다. 본 연구에서는 16S rDNA 유전자 서열 분석 및 생리학적 특성을 기반으로 prodigiosin을 생성하는 박테리아 균주 PDGS120915를 부산의 경미하게 오염된 하천수에서 분리하여 Serratia sp.의 균주로 확인하였다. PDGS120915의 붉은색 색소를 산성에탄올을 이용하여 직접 추출하고 특성분석을 실시한 결과 프로디지오신 화합물로 확인되었다. 색소 생성은 25℃, pH 7 및 0% NaCl 농도 조건에서 14시간 동안 배양했을 때 최적을 생성을 보였다. 또한 우리는 fructose와 beef extract 같은 탄소 및 질소원을 처리하면 프로디지오신 생산이 각각 약 6배와 4배 증가한다는 것을 발견하였다. 미네랄에서는 KCl이 프로디지오신 생산 증대에 가장 효과적이었다. 카세인은 또한 프로디지오신 생산에 가장 적합한 공급원이었다.

표고버섯 톱밥 인공재배(人工栽培)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on the Artificial Cultivation of Lentinus edodes on sawdust media)

  • 김한경;박용환;차동열;정환채
    • 한국균학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.42-47
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    • 1987
  • 표고버섯의 배양적 특성과 톱밥수종 및 첨가재료를 이용(利用)한 인공재배(人工栽培) 가능성(可能性)을 검토한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 표고버섯의 톱밥인공재배(人工栽培)에 적합한 균주(菌株)는 ASI3046 균주(菌株)이며 균계생육(菌系生育) 최저온도(最低溫度)는 $22{\sim}26^{\circ}C$, pH는 $5.5{\sim}6.5$ 이였다. 2. ASI3046 균주(菌株)에 대한 균계생육(菌系生育)이 양호(良好)한 탄소원(炭素源)은 glucose이며 질소원(窒素源)은 peptone과 ammonium tartrate 였다. 3. 표고버섯 통밥인공재배시(人工栽培時) 배지(培地)의 수종 및 첨가재료(添加材料)는 혼합(混合)통밥(참나무톱밥+포플라톱밥)에 상수리 분말 5% (v/v)에 미강 10% (v/v)를 첨가(添加)한 구에서 군계생장(菌系生長) 및 균계밀도(菌系密度)가 양호(良好)하고 자실본수량도 높았다. 4. 표고버섯 통밥인공재배(人工栽培)에 적합한 균주(菌株)는 ASI3046 균주(菌株) 이였다.

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