• Applied Biological Chemistry
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• 제27권4호
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• pp.238-244
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• 1984

Kluyveromyces fragilis No.351을 이용하여 이눌라아제 생산을 최대로 할수있는 배지 조성 및 배양 조건을 조사하였다. 탄소원 및 inducer로는 돼지감자 추출액을 이용하였으며 전체 중량 3.5%가 가장 적합하였다. 일반적으로 많이 이용되는 유기 질소원인 yeast extract보다 bactocasitone이 더 좋았고 2.0%에서 효소 생성이 최대로 되었다. 초기 pH 5.5 및 $30^{\circ}C$가 알맞은 배양조건이었으며, $NH_4H_2PO_4$ 0.5% 첨가로 효소 생성이 증가되었다. 이눌라아제의 생성은 통기를 높여감에 따라 더욱 많이 생성되었고 intracellular inulase의 생성은 균체증식에 비례하여 증가되었다. Ultrafiltration과 에탄올 침전법을 이용하여 효소를 회수한 결과 72%의 수율을 얻을 수 있었다.

• KSBB Journal
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• 제11권6호
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• pp.696-703
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• 1996

S. marcescens QM 81466 균주는 chitin 분해 효소(1mg/Lmedium)를 선택적으로 높게 생성시킬 수 있는 균주로서, chitin을 N-acetyl-$\beta$-D-glucosa­m mine(NAG)으로 효소적 가수분해를 할 때 chitinase와 chitobiase의 두 가지 가수분해 효소계를 구 성시킨다. 본 연구에서는 이 균주의 chitinase/chitobiase 생성을 위한 chitin 입자크기에 대한 최적화와, 회분 발효계에서 이 균주의 세포 밀도 배양에 따른 두 효소 생성의 변화를 조사하여 NAG 생산성의 증대를 시도하였다. 아울러. chitin과 CM­ chitin이 chitinase/chito biase 생성비 와 NAG 생성 에 미치는 영향을 검토하였는데, CM-chitin을 colloidal 및 결정성 chitin 대신에 사용했을 때, chitinase 활성을 약 7~10U/mL 증가시켰다. 이 경우에 있어서, chitinase/chitobiase의 비는 9:1로 서 NAG의 생성량이 3.0g/L로서 높게 나타났다.

• 생명과학회지
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• 제22권4호
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• pp.472-477
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• 2012

고온성 ${\alpha}$-아밀라제를 생산하는 내열성 $Alicyclobacillus$ $acidocaldarius$ 균을 인도 Tirupati, Andhra Pradesh 지역의 가열한 미강 열수 추출물에서 분리하였다. 분리균인 내열성 $Alicyclobacillus$ $acidocaldarius$가 생산하는 세포 외 ${\alpha}$-아밀라제의 생산과 성장에 미치는 배양조건을 실험실 규모로 조사하였다. 그 결과 ${\alpha}$-amylase의 고생산 최적 조건은 온도 $60^{\circ}C$, pH 6.0 및 배지의 전분농도 1.0%, yeast extract와 tryptone은 0.2%를 나타냈다. Surfactants like Tween-20과 SDS 같은 계면활성제는 0.02%까지 균주의 성장과 효소 생산을 증가 시켰으나, 그 이상의 농도 에서는 ${\alpha}$-amylase 효소의 생산이 현저하게 감소하였다.

• 생명과학회지
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• 제14권5호
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• pp.794-799
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• 2004

Bacillus subtilis NAl/pKBl으로부터 생산된 cyclodextrin glucanotransferase (CGTase)는 cyclodextrin (CD)의 생산에 이용되었으며, 이에 사용된 CGTase는 ion-exchange chromatography와 gel filtration chromatography에 의해 정제되었다. 정제된 CGTase는 pH 6.0-7.0 범위, 60-$70^{\circ}C$에서 최대 활성을 나타내었으며, 다양한 이온결합성 고정화 담체를 이용하여 정제 효소의 고정화를 실시한 결과, 강염기성 음이온교환수지인 Amberlite IRA-900이 가장 우수한 고정화 효율을 나타내었다. 고정화된 효소는 pH 6.0, $60^{\circ}C$에서 최대 활성을 나타내었고, 그 활성이 약 1개월간 유지되어 cyclodextrin을 생산하기 위한 연속반응기내에서 장기간 사용이 가능함을 알 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제34권4호
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• pp.323-328
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• 2006

식충식물에서 채취된 시료로부터 protease치 생산균으로 분리된 SH-8은 그람 양성간균으로 16S rRNA외 부분 염기서열에 근거하여 Bacillus속 균주로 확인되었다. Protease 생산을 위한 배지를 제조하기 위해 질소원, 탄소원, 인, 금속이온의 성분을 변화시키면서 균의 성장과 효소 생산성을 비교하였다. 포도당을 탄소원으로 사용하였을 때는 균의 성장은 정상적으로 일어나지만, pretense생산이 완전히 억제되는 것으로 나타났으며, 가용성 전분을 탄소원으로 사용하였을 때 효소 생산성이 가장 높았다. 질소원으로는 yeast extact가 효소 생산에 가장 적합하였으며, 농도가 높으면 효소 생산성이 저하되었다. 한편 2가 금속이온중 $Zn^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Co^{2+}$, $Mn^{2+}$을 배지에 첨가하였을 때는 균의 성장이 심하게 저해되었으며, 효소 생산도 되지 않았다. $CaCl_2$를 첨가한 배지에서는 효소 생산성이 증가되었으며, 효소 반응에 $CaCl_2$를 첨가하였을 때도 효소 활성이 증가하였다. 이로보아 $CaCl_2$는 Bacillus sp. SH-8의 protease 생산성과 활성을 모두 증가시키는 것으로 판단된다. 가용성 전분(2%), yeast extract(0.3%), $CaCl_2$(0.3%), $CaCl_2$(0.01%)와 $KH_2PO_4$(0.01%)를 포함하는 것으로 구성된 최적화 배지에서 최대효소 생산성은 435 U/ml로 나타났으며 26시간이 되었을 때 배양액 내 효소활성은 급격히 감소하였다.

• 생명과학회지
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• 제31권8호
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• pp.761-770
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• 2021

본 연구에서는 반응표면분석법을 이용하여 전통발효식품인 막걸리로부터 분리한 Bacillus amyloliquefaciens SRCM115785 균주에 대하여 protease 생산량을 증가시키기 위한 배지의 최적 농도를 확립하고자 하였다. 선정한 11개의 배지 성분 중 각 성분이 protease 생산에 미치는 영향에 대한 분석을 위해 Plackett-Burman design (PBD)를 설계하여 통계분석한 결과 glucose, yeast extract, beef extract를 protease 생산 향상을 위한 요인으로 최종 선별하였다. 선별된 3개의 성분에 대해 protease 생산을 위한 각 성분별 최적 농도를 결정하기 위해 central composite design (CCD)분석을 설계하여 protease 최대 생산을 위한 각 배지조성별 농도는 glucose 6.75 g/l, yeast extract 12.42 g/l, beef extract 17.48 g/l로 예측되었다. ANOVA 분석을 통해 실험모델의 적합성을 증명하였고, 설계한 최적배지에서 반복실험을 진행하여 protease 생산량을 측정한 결과 예측값과 매우 유사한 값을 나타냄을 확인하였다. 최종적으로 일반 배지에 비해 137% 환이 증가하였으며, 추가로 정량 분석 결과 기존 25.72 U/ml 대비 59.28 U/ml로 230.47% 증가함을 확인하였다. 본 연구를 통해 protease 생산량 증가를 위한 배지 성분의 최적화를 확립하였고, 이를 바탕으로 산업용 효소로서 protease의 효율적인 활용방안에 대한 기초자료로서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제13권4호
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• pp.501-508
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• 2003

Artificial coupling of one enzyme with another can provide an efficient means for the production of industrially important chemicals. Xylose reductase has been recently discovered to be useful in the reductive production of xylitol. However, a limitation of its in vitro or in vivo use is the regeneration of the cofactor NAD(P)H in the enzyme activity. In the present study, an efficient process for the production of xylitol from D-xylose was established by coupling two enzymes. A NADH-dependent xylose reductase (XR) from Pichia stipitis catalyzed the reduction of xylose with a stoichiometric consumption of NADH, and the resulting cofactor $NAD^+$ was continuously re-reduced by formate dehydrogenase (FDH) for regeneration. Using simple kinetic analyses as tools for process optimization, suitable conditions for the performance and yield of the coupled reaction were established. The optimal reaction temperature and pH were determined to be about $30^{\circ}C$ and 7.0, respectively. Formate, as a substrate of FDH, affected the yield and cofactor regeneration, and was, therefore, adjusted to a concentration of 20 mM. When the total activity of FDH was about 1.8-fold higher than that of XR, the performance was better than that by any other activity ratios. As expected, there were no distinct differences in the conversion yields of reactions, when supplied with the oxidized form $NAD^+$ instead of the reduced form NADH, as a starting cofactor for regeneration. Under these conditions, a complete conversion (>99%) could be readily obtained from a small-scale batch reaction.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제48권1호
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• pp.12-23
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• 2020

Edible films containing antimicrobial agents can be used as safe alternatives to preserve food products. Essential oils are well-recognized antimicrobials. However, their low water solubility, volatility and high sensitivity to oxygen and light limit their application in food preservation. These limitations could be overcome by embedding these essential oils in complexed product matrices exploiting the encapsulation efficiency of β-cyclodextrin. This study focused on the maximization of β-cyclodextrin production using cyclodextrin glucanotransferase (CGTase) and the evaluation of its encapsulation efficacy to fabricate edible antimicrobial films. Response surface methodology (RSM) was used to optimize CGTase production by Brevibacillus brevis AMI-2 isolated from mangrove sediments. This enzyme was partially purified using a starch adsorption method and entrapped in calcium alginate. Cyclodextrin produced by the immobilized enzyme was then confirmed using high performance thin layer chromatography, and its encapsulation efficiency was investigated. The clove oil/β-cyclodextrin inclusion complexes were prepared using the coprecipitation method, and incorporated into chitosan films, and subjected to antimicrobial testing. Results revealed that β-cyclodextrin was produced as a major product of the enzymatic reaction. In addition, the incorporation of clove oil/β-cyclodextrin inclusion complexes significantly increased the antimicrobial activity of chitosan films against Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Salmonella Typhimurium, Escherichia coli, and Candida albicans. In conclusion, B. brevis AMI-2 is a promising source for CGTase to synthesize β-cyclodextrin with considerable encapsulation efficiency. Further, the obtained results suggest that chitosan films containing clove oils encapsulated in β-cyclodextrin could serve as edible antimicrobial food-packaging materials to combat microbial contamination.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제3권1호
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• pp.44-47
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• 1998

Maximum cellulase production was sought by comparing the activities of the cellulases produced by different Trichoderma reesei strains and Aspergillus niger. Trichoderma reesei Rut-C30 showed higher cellulase activity than other Trichoderma reesei stains and Aspergillus niger that was isolated from soil. By optimizing the cultivation conditions during shake flask culture, higher cellulase production could be achieved. The FP(filter paper) activity of 3.7U/ml and CMCase (Carboxymethylcellulase) activity of 60U/ml were obtained from shake flask culture. When it was grown in 2.5L fermentor, where pH and DO levels are controlled, the enzyme activities were 133.35U/ml (CMCase) and 11.67U/ml(FP), respectively. Ammonium sulfate precipitation method was used to recover enzymes from fermentation broth. The dried cellulase powder showed 3074.9U/g of CMCase activity and 166.7U/g of FP activity with 83.5% CMCase recovery.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권4호
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• pp.665-672
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• 2004

D-Ribose is a five-carbon sugar used for the commercial synthesis of riboflavin, antiviral agents, and flavor enhancers. Batch fermentations with transketolase-deficient B. subtilis JY1 were carried out to optimize the production of D-ribose from xylose. The best results for the fermentation were obtained with a temperature of $37^{\circ}C$ and an initial pH of 7.0. Among various sugars and sugar alcohols tested, glucose and sucrose were found to be the most effective for both cell growth and D-ribose production. The addition of 15 g/l xylose and 15 g/l glucose improved the fermentation performance, presumably due to the adequate supply of ATP in the xylose metabolism from D-xylulose to D-xylulose-5-phosphate. A batch culture in a 3.7-1 jar fermentor with 14.9 g/l xylose and 13.1 g/l glucose resulted in 10.1 g/l D-ribose concentration with a yield of 0.62 g D-ribose/g sugar consumed, and 0.25 g/l-h of productivity. Furthermore, the sugar utilization profile, indicating the simultaneous consumption of xylose and glucose, and respiratory parameters for the glucose and sucrose media suggested that the transketolase-deficient B. subtilis JY1 lost the glucose-specific enzyme II of the phosphoenolpyruvate transferase system.