• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권5호
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• pp.697-706
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• 2018

Lactobacillus pentosus K1-23 was selected from among 25 lactic acid bacterial strains owing to its high inhibitory activity against several pathogenic bacteria, including Escherichia coli, Salmonella typhimurium, S. gallinarum, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Clostridium perfringens, and Listeria monocytogenes. Additionally, among 13 strains of Aureobasidium spp., A. pullulans NRRL 58012 was shown to produce the highest amount of ${\beta}$-glucan ($15.45{\pm}0.07%$) and was selected. Next, the optimal conditions for a solid-phase mixed culture with these two different microorganisms (one bacterium and one yeast) were determined. The optimal inoculum sizes for L. pentosus and A. pullulans were 1% and 5%, respectively. The appropriate inoculation time for L. pentosus K1-23 was 3 days after the inoculation of A. pullulans to initiate fermentation. The addition of 0.5% corn steep powder and 0.1% $FeSO_4$ to the basal medium resulted in the increased production of lactic acid bacterial cells and ${\beta}$-glucan. The following optimal conditions for solid-phase mixed culture were also statistically determined by using the response surface method: $37.84^{\circ}C$, pH 5.25, moisture content of 60.82%, and culture time of 6.08 days for L. pentosus; and $24.11^{\circ}C$, pH 5.65, moisture content of 60.08%, and culture time of 5.71 days for A. pullulans. Using the predicted optimal conditions, the experimental production values of L. pentosus cells and ${\beta}$-glucan were $3.15{\pm}0.10{\times}10^8CFU/g$ and $13.41{\pm}0.04%$, respectively. This mixed culture may function as a highly efficient antibiotic substitute based on the combined action of its anti-pathogenic bacterial and immune-enhancing activities.

• 한국초지조사료학회지
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• 제38권2호
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• pp.112-119
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• 2018

출수 후 수확일수에 따라 수량 및 사료가치를 고려해 보면 밀 수량은 출수 후 30일부터 42일까지 유의적으로 증가하였으며(p<0.05), 최대 수량은 42일차에 5.57T/ha이었는데, 39일, 42일차와는 유의적 차이를 보이지 않았다. 사료가치의 경우 조단백, 조섬유, 조회분의 경우 유의적 차이를 보이나, 조지방, TDN의 경우 유의적 차이를 보이지 않았다(p<0.05). 발효에 영향을 주는 pH는 30일부터 39일까지는 pH 3.8-4.2까지 안정을 유지하다가 42일차부터는 pH4.5로 증가하여 일부 품종의 경우 발효에 적합하지 않았다(p<0.05). 따라서 밀의 곡실 발효사료 제조를 위한 최적 수확시기는 출수 후 39일차였다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제37권3호
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• pp.215-231
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• 2021

Brown leaf spot disease caused by Nigrospora guilinensis on Phellodendron chinense occurs in a large area in Dayi County, Chengdu City, Sichuan Province, China each year. This outbreak has severely reduced the production of Chinese medicinal plants P. chinense and caused substantial economic losses. The bacterial isolate JKB05 was isolated from the healthy leaves of P. chinense, exhibited antagonistic effects against N. guilinensis and was identified as Bacillus megaterium. The following fermentation medium and conditions improved the inhibitory effect of B. megaterium JKB05 on N. guilinensis: 2% glucose, 0.1% soybean powder, 0.1% KCl, and 0.05% MgSO₄; initial concentration 6 × 10⁶ cfu/ml, and a 42-h optimal fermentation time. A composite of 0.1% nano-SiO₂ JKB05 improved the thermal stability, acid-base stability and ultraviolet resistance by 16%, 12%, and 38.9%, respectively, and nano-SiO₂ was added to the fermentation process. The best formula for the wettable powder was 35% kaolin, 4% polyethylene glycol, 8% Tween, and 2% humic acid. The following quality test results for the wettable powder were obtained: wetting time 87.0 s, suspension rate 80.33%, frequency of microbial contamination 0.08%, pH 7.2, fineness 95.8%, drying loss 1.47%, and storage stability ≥83.5%. A pot experiment revealed that the ability of JKB05 to prevent fungal infections on P. chinense increased considerably and achieved levels of control as high as 94%. The use of nanomaterials significantly improved the ability of biocontrol bacteria to control this disease.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권3호
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• pp.358-365
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• 2015

ε-Poly-L-lysine (ε-PL) is a homopolymer of L-lysine molecules connected between the epsilon amino and alpha carboxyl groups. This polymer is currently used as a natural preservative in food. Insufficient biomass is a major problem in ε-PL fermentation. Here, to improve cell growth and ε-PL productivity, various nitrogen-rich nutrients were supplemented into flask cultures after 16 h cultivation, marking the onset of ε-PL biosynthesis. Yeast extract, soybean powder, corn powder, and beef extract significantly improved cell growth. In terms of ε-PL productivity, yeast extract at 0.5% (w/v) gave the maximum yield (2.24 g/l), 115.4% higher than the control (1.04 g/l), followed by soybean powder (1.86 g/l) at 1% (w/v) and corn powder (1.72 g/l) at 1% (w/v). However, supplementation with beef extract inhibited ε-PL production. The optimal time for supplementation for all nutrients examined was at 16 h cultivation. The kinetics of yeast-extract-supplemented cultures showed enhanced cell growth and production duration. Thus, the most commonly used two-stage pH control fed-batch fermentation method was modified by omitting the pH 5.0-controlled period, and coupling the procedure with nutrient feeding in the pH 3.9-controlled phase. Using this process, by continuously feeding 0.5 g/h of yeast extract, soybean powder, or corn powder into cultures in a 30 L fermenter, the final ε-PL titer reached 28.2 g/l, 23.7 g/l, and 21.4 g/l, respectively, 91.8%, 61.2%, and 45.6% higher than that of the control (14.7 g/l). This describes a promising option for the mass production of ε-PL.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제31권9호
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• pp.1311-1322
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• 2021

Microbially induced calcium carbonate precipitation (MICP) has recently become an intelligent and environmentally friendly method for repairing cracks in concrete. To improve on this ability of microbial materials concrete repair, we applied random mutagenesis and optimization of mineralization conditions to improve the quantity and crystal form of microbially precipitated calcium carbonate. Sporosarcina pasteurii ATCC 11859 was used as the starting strain to obtain the mutant with high urease activity by atmospheric and room temperature plasma (ARTP) mutagenesis. Next, we investigated the optimal biomineralization conditions and precipitation crystal form using Plackett-Burman experimental design and response surface methodology (RSM). Biomineralization with 0.73 mol/l calcium chloride, 45 g/l urea, reaction temperature of 45℃, and reaction time of 22 h, significantly increased the amount of precipitated calcium carbonate, which was deposited in the form of calcite crystals. Finally, the repair of concrete using the optimized biomineralization process was evaluated. A comparison of water absorption and adhesion of concrete specimens before and after repairs showed that concrete cracks and surface defects could be efficiently repaired. This study provides a new method to engineer biocementing material for concrete repair.

• 한국식품과학회지
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• 제32권2호
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• pp.312-316
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• 2000

Xylan과 xylanase의 효소반응 후 생성되는 crude xylooligosaccharides를 효과적으로 정제하기 위하여 한외여과를 실시하였다. 한외여과의 최적운전 조건을 확인하고자 5, 10, 20, 30 psi의 막 횡단 압력에서 유속(100, 200, 300, 400 ml/min) 및 온도(10, 20, 23-25, $30^{\circ}C$)를 변화시키며 실험을 실시하였고 시간에 따른 flux의 변화를 관찰하였다. 또한 한외여과 효과를 알아보기 위해 한외여과 전, 후의 이화학적 특성 및 올리고당을 분석하였다. 유속과 온도에 따른 flux 변화를 관찰하여 시료의 최적 유속(300 ml/min), 최적 막 횡단 압력(20psi) 및 운전 온도$(23-25^{\circ}C)$를 결정하였다. 최적운전 조건에서 시간에 따른 flux 변화는 한외여과 종료시점인 VCR 10.0에서 초기 flux의 62% 수준의 flux를 나타냈다. 한외여과에 따른 일반성분의 변화는 당농도, 고형분, 총당 및 회분에서는 차이를 보이지 않았으나 단백질의 경우에는 여과 후 55%의 제단백 효과가 있었다. 한외여과 전, 후의 xylooligosaccharides함량 변화는 관찰할 수 없었으며 한외여과 여부가 올리고당 함량에는 영향을 미치지는 않는 것으로 생각한다. 시간에 따른 색도의 변화는 한외여과 전 시료 색도(1.0454 at 420 nm)와 한외여과 후 색도를 비교하면 평균 84%(0.1648 at 420 nm) 제거할 수 있는 결과를 얻었으며 한외여과 방법이 crude xylooligosaccharide의 탈색에 매우 효과적인 방법임을 확인할 수 있었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제39권2호
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• pp.127-133
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• 1996

재래식 찹쌀고추장 및 보리고추장의 산업화를 유도하기 위하여 우리나라의 주요 고추장인 찹쌀고추장과 보리고추장을 순창 및 괴산에서 각각 제조하였다. 180일동안 숙성시키면서 숙성 중의 이화학적 성분조사와 아울러 관능검사 등의 고추장의 품질 특성을 규명하여 재래식 고추장의 적정 숙성기간을 설정하고자 하였다. 숙성 180일동안 찹쌀고추장과 보리고추장의 이화학적 성분 변화는 비슷한 경향을 나타내고 있었으나 관능적 품위에서는 찹쌀고추장이 보리고추장보다 색, 향, 맛, 전체적인 기호도에서 우수한 것으로 나타났다. 찹쌀고추장 및 보리고추장의 이화학적 성분과 관능검사를 실시한 결과를 고려하였을 때 두 고추장의 적정 숙성기간은 150일로 나타났다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제46권4호
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• pp.367-375
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• 2003

복분자 과육의 농축액을 유산균을 이용하여 발효시킨 후 발효액의 생리활성을 평가하였다. 발효에는 Lactobacillus acidophilus KCCM 32820, L. casei KCCM 12452, Lactococcus lactis subsp. lactis KCCM 40104, Streptococcus thermophilus KCCM 40430을 단독 또는 혼합하여 사용하였으며 접종량은 대수증식기 말기의 배양액을 2%(v/v)가 되도록 첨가하였다. 단독발효의 경우 L. casei의 발효능이 가장 우수하였으며 혼합 starter를 사용하였을 경우에는 L. casei와 L. lactis를 1:1로 혼합하였을 때 가장 우수한 발효능을 나타내었으나 관능검사에 있어서 L. acidophilus와 S. thermophilus를 이용하였을 때 종합적 기호도가 가장 높았다. 발효는 올리고당을 1%(w/v) 첨가하고 pH를 4.0, 발효온도를 $35{\sim}37^{\circ}C$로 하였을 때 $72{\sim}96$시간에서 가장 잘 이루어졌다. 발효액에는 glucose와 fructose가 주요 유리당으로 존재하였고 lactic acid 함량은 698.2 mg/100 g으로 발효전보다 9배 이상 증가하였다. 발효액의 생리활성을 측정한 결과 69%의 전자공여효과를 나타내었으며 아질산염 소거기능은 pH 1.2에서 38.3%, SOD 유사활성과 xanthine oxidase 저해활성은 각각 60.3%와 41.8%의 활성을 나타내었다. 발효액은 Escherichia coli 0-157:H7에 대해서는 17.3%의 생육저해율을 나타내 사용한 검정균 중에서 가장 높은 항균력을 보였으며 Salmonella typhimurium과 Bacillus cereus에 대해서는 각각 8.9%, 9.7%의 생육저해효과를 나타내었고 Staphylococcus aureus에 대해서는 7.2%의 생육저해효과를 나타내었다.

• 한국식생활문화학회지
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• 제4권2호
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• pp.161-166
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• 1989

첨가 부재료를 달리한 김치를 $18^{\circ}C$에서 24시간 예비 발효시킨 후, $4^{\circ}C$에서 35일간 저장하면서 질산염, 아질산염 및 vitamin C의 함량변화를 살펴보았다. 염도가 2.5% 수준인 김치 숙성도를 pH와 산도로 판정해 볼 때, 초기 숙성속도는 새우젓>멸치, 갓, 마늘>대조구, 무우>ascorbic acid>K-sorbate 순이었고 35일 후 pH 기준으로, 그 숙성도는 대조구>갓>무우>ascorbic acid, 멸치젓>새우젓>K-sorbate>마늘 첨가구 순이었다. 총 vitamin C 함량은 적숙기인 2주에 ascorbic acid 첨가구를 제외한 시료들에서 18.2-26.4 mg%로 담금직후와 같은 수준이었다. 그 중 환원형 ascorbic acid 보존율은 마늘, 갓, K-sorbate 첨가구에서 비교적 좋았다. 질산염, 아질산염의 함량은 숙성초기에 마늘, 무우첨가 김치에서 비교적 높았으며, 숙성기간 중 질산염의 함량범위는 260-490ppm이었고, 숙성 3주째에 최소량을 나타내었으며 이때 아질산염은 검출되지 않았다. 그리고, 총 vitamin C 함량도 이때 가장 낮았다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제25권4호
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• pp.408-413
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• 1997

It was studied in order to improve the yield of serrapeptase production in fermentation that organic nitrogen sources play important roles not only as inducer, repressor and activator, but also nitrogen sources. From the investigation of the effect of Na-caseinate on the induction of serrapeptase production, it was elucidated that real inducer was leucine and strong repressor was cysteine, which were produced through hydrolysis of proteins. Serrapeptase production was strongly induced by Na-caseinate in culture time 12 hrs, but was weakly induced before and after that time. Therefore fed batch culture where partial amount of Na-caseinate is added in 12 hrs, is better than batch culture where total amount of Na-caseinate is added at the beginning. Cysteine, methionine, MgSO$_{4}$, and so on, sulfur-containing materials, repressed the serrapeptase production. In the addition of mineral salts, chlorinated salts is better than sulfated salts because of sulfur repression. The synergic effect of soybean meal with Na-caseinate on the serrapeptase production resulted from Mn$^{2+}$ contained in soybean meal, of which the optimal concentration is 4 mM in enzyme production.