• 한국미생물·생명공학회지
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• 제17권6호
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• pp.629-633
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• 1989

In the continuous reactor, the hydrogen production rate and residual glucose concentration were increased with increase of input glucose concentration, dilution rate, and recycle rate. The maximum production rate was 91 mL/Lㆍh at dilution rate 0.4/h, input glucose concentration 5.4g/L, and recycle rate 70/h in this experimental range.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권2호
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• pp.293-297
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• 2018

Controlling the residual glucose concentration is important for improving productivity in $\text\tiny{L}$-threonine fermentation. In this study, we developed a procedure to automatically control the feeding quantity of glucose solution as a function of ammonia-water consumption rate. The feeding ratio ($R_{C/N}$) of glucose and ammonia water was predetermined via a stoichiometric approach, on the basis of glucose-ammonia water consumption rates. In a 5-L fermenter, 102 g/l $\text\tiny{L}$-threonine was obtained using our glucose-ammonia water combined feeding strategy, which was then successfully applied in a 500-L fermenter (89 g/l). Therefore, we conclude that an automatic combination feeding strategy is suitable for improving $\text\tiny{L}$-threonine production.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제19권4호
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• pp.398-404
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• 1991

효모를 Na-alginate에 고정화한 후 연속반응기를 이용한 glucose 발효로 에탄올을 생산하였다. 그 결과 고정화 효모의 활성화 시간은 20~25시간이었다. 연속발효에서 고정화효모의 온도안정성은 30~$37^{\circ}C$였으며 pH 안정성은 pH 4.0~pH 8.0, 최적 희석속도는 $0.2h^[-1}$ 이었고 에탄올생산 최적 당농도는 15%였다. 최적조건에서 에탄올수율은 0.23, 생산된 에탄올 농도는 33.90g/l 그리고 에탄올 생산성은 7.12g/$l\cdot h$로 각각 나타났다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제8권1호
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• pp.8-13
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• 1998

Animal cells in culture typically convert most of the glucose they consume into lactate. The accumulation of lactate, however, is commonly cited as one of the factors that inhibit cell growth and limit the maximum cell concentration that can be achieved in culture. The specific production of lactate and the amount of glucose converted to lactate can be reduced when cells are grown in a fed-batch culture in which the residual glucose concentration is maintained at low levels. Such a fed-batch culture was used to grow and adapt hybridoma cells into a low-lactate-producing state before changing into continuous culture. The cells reached and maintained a high viable cell concentration at steady state. In a similar manner, cells that were initially grown in batch culture and a glucose-rich environment reached a steady state with a cell concentration that is much lower. The feed composition and dilution rates for both cultures were similar, suggesting steady state multiplicity. From a processing perspective the desired steady state among those is the one with the least metabolite production. At such seady state nutrient concentration in the feed can be further increased to increase cell and product concentrations without causing the metabolite inhibitory effect typically seen in a cell culture. Controlling cell metabolism in a continuous culture to reduce or eliminate waste metabolite production may significantly improve the productivity of mammalian cell culture processes.

• 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.

• KSBB Journal
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• 제15권5호
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• pp.482-488
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• 2000

유전자 재조합 대장균을 이용하여 pyruvate dehydrogenase complex-E2 특이성 인간 모노클론 항체의 Fab부분이 생산되 었다. 재조합 대장균의 고밀도 배양과 이를 통한 재조합 인 간 항체의 고생산성을 확보하기 위한 최적 전략을 개발하기 위해 포도당과 초산의 영향에 대해 조사하였다. 포도당의 농 도가 높을수록 세포의 성장속도는 빨라지고 포도당의 소모속 도도 빨라짐을 알 수 있었다, 이때 포도당의 소모속도가 빨 라질수록 초산의 대사 부산물로서의 생성속도도 빨라졌다. 그러나 포도당이 고갈되면 일단 축적된 초산은 에너지원으로 소모되기 시작하고 이때의 소모속도는 배지내의 포도당의 농 도에 의존함을 알 수 있었다. 즉 초기 포도당의 농도가 어느 정도 높아 잔존 포도당의 농도가 높은 경우, 초산의 생성 속 도는 높고 에너지원으로 소모되는 속도는 느려져서 초산의 축적현상이 기하급수적으로 증가한다. 이렇게 높은 포도당 농도에 따라 축적된 초산은 항체 생산을 저해하였고, 저해를 위한 임계 초산 농도는$0.6g/\ell$이었다. 발현에 의해 항체를 생산하는 시기에서는, 포도당 농도가 높을수록 세포성장이 증대되나 초산에 의 한 저해 현상 및 catabolic repression의 영 향으로 항체 생산이 감소하였다. 따라서 발현 후 항체의 생산을 증진시키기 위해서는 포도당과 초산의 농도를 가능한 한 낮게 유지하는 것이 중요하다. 그러므로 고말도 배양과 재조합 인간 항체의 높은 생산성을 확보하기 위해서는 배양 액내의 포도당과 초산의 농도를 정밀하게 조절하는 것이 절실히 요구된다.

• 한국식품영양학회지
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• 제6권4호
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• pp.268-275
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• 1993

The whole cells of Actinoplanes missouriensis KCTC 1780 which produce glucose isomerase was immobillized by flocculation method for the effective production of high fructose syrup using packed-bed bioreactor system. Among the flocculation methods used In this study, the glucose Isomerase activity of flocculated cells using 5% polyethylenimmine and 0.2% glutaraldehyde was the highest as 46.3 unit, and the flocculant was 10.3g(wet weight) per 100m1 of broth, and the residual activity was 92.5%. In the batch operation of glucose isomerization using the flocculated cells, the optimum pH, temperature and isomerization ratio were 7.0, 75$^{\circ}C$ and 31%, respectively. The optimum concentration of Mg2+ which was activator on the glucose isomerization of flocculated cells was 0.1M, and glucose isomerase activity was increased by about 40% compared to none of Mg2+. In the packed-bed bioreactor system with 1.2 hour of residence time at 7$0^{\circ}C$, the reaction stability maintained until 96 hour without toss of activity, and the equilibrium was kept up to 120 hours of the operation.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제20권5호
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• pp.597-606
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• 1992

Alcaligenes eutrophus 균주로 poly-Beta-hydroxybutyrate(PHB) 생산을 위한 연속배양 공정의 성능에 미치는 희석비율, 주입 포도당 및 염화암모늄농도의 영향에 대하여 연구하였다. 주입 기질농도가 일정할때( 주입 포도당농도=20g/l, 주입 염화암모늄농도=2g/l), 생체성장속도와 PHB생성속도는 희석비율이 각각 0.1, $0.06h^{-1}$에서 최고 값을 나타냈고, $0.13h^{-1}$에서 세포가 전부 배출되었다. 희석비율이 증가함에 따라 비PHB 생성속도는 계속 증가하였지만 PHB 축적비는 50%에서 25%로 감소하였다. 세포농도는 주입 염화암모늄농도가 2g/l일 때 최고값을 나타내었고, 그 이상의 농도에서는 감소하였다. 이 실험결과로 암모늄에 의한 기질저해가 있음을 알 수 있었다. 주입 포도당농도가 30g/l에서 세포농도는 최고값을 나타냈지만 PHB 농도는 계속 증가하였따. 모델속도식에 대한 매개변수는 도식적 방법과 매개변수 추정으로 구하였고 희석비율, 주입 포도당농도, 주입 염화암모늄농도의영향에 대하여 모사한 결과 실험데이타와 잘 일치하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제28권6호
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• pp.309-315
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• 2000

To isolate yeast strains producing high concentration of ethanol, 125 strains were subjected to screening. Initially 14 strains able to grow in a medium containing 15%(v/v) ethanol, 7 strains capable of growing in a medium containing 50%(v/v) glucose, 23 strains having relatively fast fermentation rates, 13 strains able to grow at $42^{\circ}C$ were selected. After secondary screening, 11 strains having relatively high ini-tial fermentation rate and producing high concentration of ethanol were selected. After tertiary screening 5 strains producing high concentration of ethanol were selected. These 5 strains were again for their ethanol produc-tion, residual sugar, and viability using fermentation medium containing 25% glucose. The strain producing the highest concentration of ethanol was 20-1 strain which produced 10.56%(v/v) ethanol in 4 days, and the highest viable strain was 11-1 which produced 10.35%(v/v) ethanol(13.1%. v/v) with the viability of 30.44% after 5 days of fermentation. Both of the 20-1 and 11-1 strains were identified as Saccharomyces cerevisiae.

• KSBB Journal
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• 제20권1호
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• pp.26-33
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• 2005

유기성 폐기물의 composting에 사용된 토양유래의 복합 발효 미생물 제제로부터 분리, 동정된 다당 생성 균주인 Enterobacter sp.를 이용하여 서로 다른 기질 및 이의 농도에 따른 발효 특성을 조사하였다. 본 균주는 단당 및 단당의 혼합 탄소원인 경우보다는 lactose에서의 균체 생육 및 다당 생산량이 매우 높아 lactose를 효율적으로 이용하는 특징을 보였다. 공급된 lactose는 $20\%$ 정도가 galactose로 발효액에 축적되어 서서히 감소하였고, glucose는 소량이 존재하였으나, 곧 고갈되었다. 한편, lactose 농도를 증가시킨 결과, 효소 활성도의 증가폭은 약 $350\~450$ unit를 나타내었다. 즉, lactose의 분해 효소 활성도는 다당 생성 경향과 잘 일치하여 $\beta-galactosidase$에 의해 lactose가 구성당인 glucose와 galactose로 분해되는 과정에서 다당이 생성되는 것으로 추론되었다. 또 lactose 배지에 첨가한 glucose와 galactose는 각각 효소 생성의 repressor와 inducer로써 작용하는 것으로 판단하였다. 한편, 탄소원 농도를 증가한 결과, 비증식속도 $(0.133\~0.151hr^{-1})$에는 거의 영향을 미치지 않았고, 균체량의 차이를 나타내었으며, 고농도의 탄소원을 사용할 경우는 배지내의 잔존 당량이 높아져 수율이 감소하였으므로, 다당 생산의 최적 lactose 농도는 $30\~70g/L$인 것으로 판단하였다. 반면, 탄소원의 농도를 각각 30 및 70 g/L로 고정시킨 후, 질소원의 농도를 달리하였을 때는 질소원 농도의 증가로 균체량보다는 비증식속도가 $0.059\~0.225 hr^{-1}$ 및 $0.141\~0.237 hr^{-1}$로 크게 증가하므로 질소원이 증식 속도의 제한 기질로 작용하는 것으로 판단하였다.