• KSBB Journal
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• 제9권4호
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• pp.365-371
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• 1994

포도당의 초기농도 10, 20, 25, 30, 40, $50g/\ell$와 $NH_4Cl$의 초기농도 0.33, 0.4, 0.5, 1.5, 3, $50g/\ell$ 의 조 합으로 형성된 발효배지를 사용하여 탄소원과 질소 원의 초기 조성비 C/N이 각종 발효 변수의 수율 및 PHB 축적량에 마치는 영향을 규명하여 보았다. 탄소원의 소비량에 대한 균체 수율 $Y_{X/X}$는 C/N비가 증가함에 따라 대단히 완만하게 감소하였으며 C/N비 70 이상에서는 일정한 값 0.35( g cell biomassl g glucose)를 나타내였다. 잔여균체 수율 $Y_{RX/S}$C/N비가 증가하면 감소하며 C/N비 65 이상에서는 일정한 값 0.065( g residual biomassl g glucose)를 나타내였다. 그러나 PHB의 수율 $Y_{PHB/S}$는 C/N비의 증가에 따라 상승하여 C/N비 40 내지 60 사이에서 최대수율 0.35( g PHB/g glucose)를 나타내었다. 균체증가량에 대한 PHB의 생성수율 $Y_{PHB/S}$는 C/N비의 증가에 따라 증가하나 C/N비 70 이상에셔는 일정한 값 0.83( g PHB/g cell mass)을 유지하였다. 또한 잔여균체량에 대한 PHB의 생성수율도 C/N비 의 증가에 따라 증가하였으며 탄소원이 더이상 소모 되지 않는 상태에셔의 건조균체량에 대한 PHB 축 적률은 C/N비에 따라 상승하여 최대값 81%에 도 달하였다. 이 경우에 대한 C/N값은 67 근방이었으 며 이 이상의 C/N비에 대한 PHB의 축적률은 81% 로 일정하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제11권2호
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• pp.310-316
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• 2001

Poly-3-hydroxybutyrate (PHB) synthase catalyzed the last enzymic step to synthesize the intracellular PHB of Rhodobacter sphaeroides. No PHB was detected when the phbC coding for PhB synthase was interrupted, and its expression was regulated at the level of transcription. The cellular PHB content increased about four- to six-fold during the growth transition from the exponential to the early stationary phase under both aerobic and photoheterotrophic conditions. The PHB content during the aerobic growth seemed to be determined by the PhB synthase activity. However, the PHB synthase activity of photoheterotrophically grown cells did not correlate with the PhB content, suggesting a photoheterotrophic regulation different from the aerobic control. Thus, the PHB content of R. sphaeroides was regulated at the transcription level only under aerobic conditions.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제22권6호
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• pp.614-620
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• 1994

The effects of growth temperature and nutritional components on the synthesis of poly-3-hydroxybutyric acid, PHB, by filamentation-suppressed recombinant Escherichia coli XL1-Blue (pSYL107) were studied. After culturing XL1-Blue(pSYL107) for 48 hours in complex medium at 30$\circ$C, 7Al g/l of PHB could be obtained with the PHB content and PHB yield of 82% and 0.371 g PHB/g glucose, respectively. Lower concentration of PHB(3.2 g/l) was obtained when cultu- red at 37$\circ$C, which seemed to be due to the instability of this strain having amplified FtsZ activity. The PHB concentration of 3.75 g/l was obtained after culturing 60 hours in R medium supplemen- ted with 20 g/l glucose at 30$\circ$C, which was more than twice higher than that obtained with XL1-Blue(pSYL105). This suggested that the enhancement of PHB synthesis by suppressing filamenta- tion was more significant in a defined medium than complex medium. PHB synthesis could be further enhanced by supplementing a small amount of various complex nitrogen sources. When 5 g/l of beef extract was added to a defined medium, PHB concentration, PHB content, and PHB yield obtained after 60 hours of cultivation at 30$\circ$C were 7.46 g/l, 86%, and 0.375 g PHB/g glucose,respectively.

• KSBB Journal
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• 제10권2호
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• pp.176-182
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• 1995

Methylobacterium organophilum을 이용하여 다당류(메틸란)와 poly-${\beta}$-hydroxybutyrate(PHB)의 생산에 영향을 주는 환경 및 생리적 인자들을 조사하였다. PHB 축적을 위하여는 $38^{\circ}C$, 다당류의 생산을 위하여는 $30^{\circ}C$가 최적이었다. pH의 경우는 P PHB의 축적은 pH 7 ~ 8, 다당류의 생산은 pH 6~7 이 최적이였다. 질소원 제한 상태하에서의 $Mo^{2+}, Mg^{2+} 또는 Mn^{2+}$ 등의 결핍조건에셔는 질소원만의 제한조건보다 P PHB 축적은 증가하였으나, 다당류 생산은 감소하였 다. 질소원의 제한없이 $K^+$만의 결핍조건에서는 균 체증식도 억제되었고 다당류도 생성되지 않았지만 건조균체당 PHB 함량은 60%까지 증가하였다. PHB와 다당류의 동시 생산을 위한 C/N 비율의 효 는 C/N 비율이 높을수록 질소원의 제한효과 때문에 균체증식은 감소되었지만 건조균체량당 PHB 함량과 다당류의 생성은 현저히 증가하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제7권4호
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• pp.229-236
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• 1997

A gene, $phbC_{2.4.1}$ encoding poly-3-hydroxybutyric acid (PHB) synthase of Rhodobacter sphaeroides 2.4.1 was cloned by employing heterologous expression in Escherichia coli. R. sphaeroides chromosomal DNA partially digested with MboI was cloned in pUC19 followed by mobilization into E. coli harbouring $phbA,B_{AC}$ in pRK415, which code for ${\beta}$-ketothiolase and acetoacetyl CoA reductase of Alcaligenes eutrophus, respectively. Two E. coli clones carrying R. sphaeroides chromosomal fragment of $phbC_{2.4.1}$ in pUC19 were selected from ca. 10,000 colonies. The PHB-producing colonies had an opaque white appearance due to the intracellular accumulation of PHB. The structure of PHB produced by the recombinant E. coli as well as from R. sphaeroides 2.4.1 was confirmed by [$H^{+}$]-nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. Restriction analysis of the two pUC19 clones revealed that one insert DNA fragment is contained as a part of the other cloned fragment. An open reading frame of 601 amino acids of $phbC_{2.4.1}$ with approximate M.W. of 66 kDa was found from nucleotide sequence determination of the 2.8-kb SaiI-PstI restriction endonuclease fragment which had been narrowed down to support PHB synthesis through heterologous expression in the E. coli harbouring $phbA,B_{AC}$. The promoter (s) of the $phbC_{2.4.1}$ were localized within a 340-bp DNA region upstream of the $phbC_{2.4.1}$ start codon according to heterologous expression analysis.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제18권3호
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• pp.273-279
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• 1990

PHB 생산을 위하여 메탄올을 기질로 한 선별배지에서 토양, 하천수, 퇴비 등으로부터 분홍색 색소를 가지는 PHB 축적 facultative methylotroph를 분리하여, 균주의 특성을 검토하였다. 분리균주의 최적 생육조건과 PHB 축적을 위한 배양조건을 조사한 결과 균체의 생육은 메탄올 농도 1.0(v/v), 질소원인$ NH_4C$ 농도 1.0g/l, 즉 C/N ratio 13.2 일때 그리고 pH 7.0과'$30^{\circ}C$에서 가장 좋았으며, PHB는 C/N ratio가 50.8, 즉 메탄올 농도 1.0(v/v )$NH_4CL$ 0.26g/l 일때, 그리고 pH 6.0일 때 건조중량의 약 40까지 축적되었다. 고농도 메탄올에 의한 생육저해를 극복하기 위하여 기질을 간헐적으로 계속 공급해주는 fed-batch 배양을 시도한 결과 균체량은 14g/l, PHB 축척량은 5.5g/l까지 증가시킬 수 있었다. 생산된 PHB를 분리.정제하여 IR과 $^I H-NMR$로 구조를 분석한 결과 3-hydroxybutyric acid 의 homopolymer임이 확인되었다. 또한 균주의 pink-pigment를 추출하여 absorption spectrum를 조사하여 그 특성을 규명하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제13권3호
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• pp.477-481
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• 2003

The community escape response of Rhodobacter sphaeroides is exerted through the action of CerR and CerI, which code for a LuxR-type regulatory protein and acylhomoserine lactone synthase, respectively. Deletion of chromosomal DNA including cerR and cerI (mutant RI) or insertional interruption of cert (mutant AP3) resulted in two-fold increase in the cellular poly-${\beta}$-hydroxybutyrate (PHB) content In comparison with the wild-type under aerobic growth conditions. The PHB synthase (PhbC) activities of the cer mutants were doubled, and the enzyme expression was regulated at the level of phbC transcription. Thus, CerR, possibly in response to autoinducer (AI), appears to modulate the PHB content of aerobically grown cells by downregulating phbC transcription.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제20권4호
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• pp.363-370
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• 1992

토양으로부터 PHB 생산능이 우수한 균주 FL-027을 분리하여 분류학적 제 특성을 검토한 결과 Alcaligenes속으로 동정되었다. Alcaligenes sp.의 최적 생육 조건은 과당 8.0$g/\ell$, $(NH_4)_2S0_4$ 3.0$g/\ell$ (즉 C/N molar ratio가 5.04) 및 pH7.0과 $30^{\circ}C$였으며, PHB 축적은 과당 8.0$g/\ell$, (NH4)2SO4 0.25g/l(즉 C/N molar ratio가 60) 및 pH6.5와 30'C에서 가장 양호하였다. $NH_4^+$, $Ca^{2+}$, $SO_4^{2+}$의 결핍이 PHB축적을 촉진하였으나 이들 중 $NH_4^+$가 가장 효과적으로 PHB축적을 유도하였다. 고농도배양을 위해 과당을 간헐적으로 첨가하여 최적농도를 유지하면서 유가배양을 실시한 결과 균체량은 25.1$g/\ell$, PHB 축적량은 10.84$g/\ell$로 건조균체량의 43까지 축적되었다. 분리정제된 PHB를 IR 및 $^1H-NMR$로 분석한결과 3-hydroxybutyric acid의 homopolymer임을 알 수 있었다.

• 환경생물
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• 제17권3호
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• pp.249-255
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• 1999

Poly(3-hydroxybutyrate)의 표면 형태가 생분해성에 미치는 영향을 조사하였다. 용융 상태의 PHB를 서냉 ($-0.5^{\circ}C$/min)시켰을 때 PHB의 결정화도는 액체질소 속으로 급냉한 후 $90^{\circ}C$에서 2시간 동안 숙성한 PHB의 결정화도보다 높게 나타났으나 전자의 PHB 시료는 미세 균열의 존재로 인하여 후자의 PHB 시료보다 더 빠르게 생분해되었다. 거친 표면을 가진 평판 위에서 hot press하여 표면을 거칠게 만든 PHB film의 생분해는 표면이 평활한 film보다 훨씬 더 빠르게 진행되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제11권2호
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• pp.333-336
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• 2001

An isolated phbC gene from Alcaligenes latus was reintroduced into the parent A. latus through the transformation process, and the effect of the amplified phbC gene on the biosynthesis of P(3-hydroxybutyrate-3-hydroxyvalerate) [P(3HB-3HV)] and P(3-hydroxybutyrate-4-hydroxybutyrate) [P(3HB-4HB)] in the transformant A. latus was investigated. The biosynthesis rate and content of the above copolymers increased up to 1.3-fold after enforcing its own phbC gene, and the molar fractions of 3HV and 4HB in P(3HB-3HV) and P(3HB-4HB) also changed remarkably from 35.0 to 48.0% and from 34.0 to 56.0%, respectively, showing a critical role of PHB synthase which catalyzes the polymerizing reactions between eiher 3HV or 4HB from precursor compounds and 3HB.