• Applied Biological Chemistry
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• 제38권4호
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• pp.297-301
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• 1995

벼와 보리를 팽화시켜 당화와 알코올 발효 효율을 자숙처리와 비교하였다. 쌀의 경우 가수분해 효소에 의한 당화는 팽화처리가, 보리의 경우 자숙처리가 유리하였다. 당화효율은 찰벼의 팽화미가 91.28%로 메벼에 비하여 높았다. 쌀과 보리의 알코올 발효는 팽화처리가 자숙처리에 비해 알코올 생성량이 약간증가 되었으나 발효기간이 단축되었다. 발효 효율은 팽화처리 쌀이 90.72%, 자숙처리 쌀이 87,77% 이었다. 발효 후 술덧 중의 비발효성당은 보리가 많았고 술덧의 pH는 발효기간 중에 서서히 증가하였으며 팽화처리구에서 높았다.

• KSBB Journal
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• 제4권2호
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• pp.87-93
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• 1989

불용성 기질인 섬유소의 고효율 효소당화에 적합한 분쇄마찰매체함유 반응장치의 개발을 목표로 섬유소-효소-분쇄마찰매체함유 반응장치의 개발을 목표로 섬유소-효소-분쇄마찰매체의 혼합액을 통자체를 회전시켜 교반마찰시키는 tumnling drum type bioreactor를 제작하여 그 효용성을 검토하였다. 반응조 내부의 구조 및 제반 운전조건하에서의 당생성 효울을 분쇄마찰매체의 교반에 소요되는 에너지와 비교분석 검토함으로써 공업적 규모의 활용을 위한 기술적, 경제적 타당성을 평가하였다. 3L규모의 장치의 경우 반응조내경과 baffle의 크기의 비가 1:0.05이고 8개의 baffle을 설치한 반응조에서 3mm glass bead를 600g/l로 첨가하여 100rpm으로 교반할 때 가장 우수한 결과를 얻었다. Tumbling drum type bioreactor는 매우 효율적인 attrition coupled된 당화장치로 판단되며, 특히 산업적 규모로 scale-up하기 용이한 구조를 갖고 있어 이에 대한 구체적 연구가 요망된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제14권3호
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• pp.23-29
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• 1986

성(省) 에너지적 관점에서 목질자원의 식량자원화의 가능성을 검토하기 위하여 속성수종인 현사시나무를 공시수종으로 하여 alkaline peroxide를 사용하여 탈리그닌화의 적정조건을 규명하였던 바, 25$^{\circ}C$에서 100시간 동안 1% $H_2O_2$(pH 11.5)로 반응시킨 것이 당화율과 분해율이 가장 높았다. 이 조건하에서 생산된 당은 주로 glucose and xylose로 구성돼 있으며, 당화효율과 분해율 무처리재에 비해 각각 260%와 350%의 증가를 나타냈으며, 이같은 조건은 1% NaOH와 20% Peracetic acid로 전처리한 목분의 그것과 대비될만한 것이다.

• 한국식품과학회지
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• 제20권6호
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• pp.840-844
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• 1988

효소를 이용하여 증자공정 없이 쌀가루를 분해시켜 고단백 쌀가루를 제조하고 그 이용성에 대하여 연구하였다. 증자하지 않은 쌀가루 slurry를 0.25% ${\alpha}-amylase$, 0.5% glucoamylase로 $55^{\circ}C$에서 24시간 동안 효소반응 시켰다. 가수분해된 전분용액은 원심분리하고 침전물은 열풍 건조시켜 단백질 함량이 20.8%인 고단백 쌀가루를 제조하였고 원심분리한 상둥액인 glucose용액은 고정화된 glucose isomerase를 이용하여 $60^{\circ}C$에서 100분간 이성화시켜 고과당 용액(high-fructose solution)을 제조하였다. 이때 제조된 고과당 용액의 조성은 glucose 56%, fructose 42%, oligosaccharide가 2%이었다. 고단백 쌀가루의 영양적인 질을 측정하기 위하여 우유단백질, 콩단백질, 쌀가루식이군과 동물실험을 통하여 체중증가량, FER, PER, liver weight 등을 비교하였다. 고단백 쌀가루, 우유단백질 및 대두단백질 식이군은 모든 항목에서 비슷하였으나 쌀가루식이군보다는 월등히 우수하였다. 이상의 결과로 보아 고단백 쌀가루는 성장기 아동들의 영양식품으로서 이용가능성이 크다고 볼 수 있으며, 부산물은 고과당으로 제조하여 감미원으로 이용될 수 있다.

• 생명과학회지
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• 제26권8호
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• pp.976-982
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• 2016

해조류는 성장이 빠르고, 낮은 경작지 사용, 높은 이산화탄소 흡수 및 식량자원과 경쟁하지 않는 장점이 있다. 따라서 리그닌이 없는 해조류 사용은 바이오에탄올 생산을 위한 3세대 바이오매스로 주목받고 있다. 산 촉매 열가수분해 전처리법은 해조류로부터 높은 단당을 획득할 수 있는 경제적인 방법 중 하나이다. 고온 전처리 조건들에서 3,6-anhydrogalactoe는 저해물질인 HMF로 전환되는데, 이 저해물질은 세포 성장과 에탄올 생산을 저해한다. 따라서 바이오에탄올을 생산하기 위해 해조류의 탄수화물을 분해할 때는 높은 단당 수율과 낮은 저해물질 생성을 하는 효과적인 전처리 방법이 필요하다. 혼합 당을 이용한 에탄올 발효의 효율을 향상시키기 위해, 고농도 당에 순치한 효모는 혼합 당의 사용을 통해 해조류를 이용한 바이오 에탄올의 생산을 가능하게 한다.

• 생명과학회지
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• 제31권3호
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• pp.356-365
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• 2021

최근, 본 연구진은 담수 환경 유래 한천 분해 세균인 Cellvibrio sp KY-GH-1 (KCTC13629BP)의 전체 유전체 염기 서열을 분석하여 아가로오스를 L-AHG 및 D-갈락토오스로 가수분해시키는 아가레이즈들을 암호화하는 유전 정보를 탐색하였다. 그 결과, KY-GH-1 균주는 유전체 상의 약 77 kb 길이의 아가레이즈 유전자 클러스터 내에 9개의 β-아가레이즈 유전자들과 2개의 α-네오아가로비오스 가수분해효소(α-NABH) 유전자들을 지닌 것으로 나타났다. 이러한 유전자 정보를 바탕으로 KY-GH-1 균주가 한천을 탄소원으로 자화하기 위해 단량체인 L-AHG와 D-갈락토오스로 분해시키는 공정은, 엔도형 GH16 β-아가레이즈, 엔도형 GH86 β-아가레이즈 등에 의해 개시되어 NA4, NA6, NA8 등을 생성시킨 후, 이들에 대해 엑소형 GH50 β-아가레이즈가 추가로 작용하여 NA2를 생성시키고, 이어서 GH117 α-NABH가 작용하여 생성된 NA2를 단량체 L-AHG와 D-갈락토오스로 분해함으로써 종결되는 것으로 예측되었다. 대장균 발현 시스템과 PET-30a 벡터를 함께 사용하여, KY-GH-1 균주 유래의 GH50 패밀리 β-아가레이즈 유전자들(GH50A, GH50B, GH50C)과 GH117 패밀리 α-NABH 유전자들(GH117A α-NABH, GH117B α- NABH)을 발현시켜 His-태그 재조합 효소단백질들로 확보하여, 이들 효소단백질을 이용하여 효소 활성을 비교 분석한 결과, 재조합 GH50A β-아가레이즈가 세 개의 GH50A 패밀리 β-아가레이즈 동위효소들 중에서 가장 높은 엑소형 β-아가레이즈 활성을 나타내며, 또한 재조합 GH117A α-NABH가 NA2를 L-AHG와 D-갈락토오스로 강력하게 가수분해할 수 있으나 재조합 GH117B α-NABH는 NA2 가수분해 활성이 없음을 확인하였다. 연이어 GH50A β-아가레이즈 및 GH117A α-NABH의 효소 특성을 추가로 조사하였다. 아울러 이들 각 효소가 나타내는, 아가로오스를 분해하여 NA2를 생성시키는 효율성과 NA2를 분해하여 L-AHG 및 D-갈락토오스를 생성시키는 효율성을 평가하였다. 본 총설에서는, L-AHG 및 D-갈락토오스의 양산을 위한 아가로오스의 효소적 가수분해에 성공적으로 활용될 수 있을 것으로 기대되는, 담수 유래 한천 분해 세균 Cellvibrio sp. KY-GH-1 유래의 재조합 GH50A β-아가레이즈 및 GH117A α-NABH의 장점들에 대해 기술한다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제17권1호
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• pp.8-13
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• 1989

Transformant TSD-14와 C. tropicalis간의 이속 간 융합체인 FSC-14-75의 산업적 이용가능성을 검토하기 위하여 mini-jar fermentor(working volume=2.5liters)를 사용하여 ethanol 발효의 최적조건 및 ethanol productivity를 조사하였다. Thermamyl(u-amylase, Novo Co.)로서 액화시킨 liquefied potato starch를 15%, 20%, 25% 농도로서 발효를 한 경우 총당에 대해 약 80%의 발효율을 나타내었으며 이는 yeast extract의 첨가에 의해 향상되었다. Ethanol 발효조건으로는 pH 4.2가 pH 5.5에 비해 효과적이었으며, seed volume을 공업적 수준인 10%로 하면 4일만에 20%의 liquefied potato starch로부터 11.0%(v/v)의 ethanol을 생성하여 현재의 공업적 사용균주의 성적에 필적할만 하였다. 또한 본 균주는 현재의 공업적 ethanol 발효생산에서 발효기질로 실제 이응하고 있는 Cassava starch 혹은 barley 및 sweet potato starch 등을 원료로 하였을 때도 8.5%(v/v) 및 7.6%(v/v)의 ethanol을 직접적으로 발효 생산하였으며, 한편 이와 같은 raw starch를 원료로 할 경우는 yeast extract를 첨가하지 않아도 무방하여 이상의 결과로 본 효모균주는 당화, 발효를 동시에 찰 수 있는 효모로서 공업적 이용이 가능할 것으로 기대되었다.

• 한국잡초학회지
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• 제30권4호
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• pp.330-339
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• 2010

억새의 식물학적인 분류 및 형태, 선진국의 억새 육종, 재배 및 이용 현황 그리고 우리나라의 억새 연구성과 등을 고찰함으로서 향후 우리나라 에너지 자급율 제고를 위한 억새 연구방향을 제시하고자 국내외 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 억새속 식물에는 17개종이 존재하는데 이 중 바이오 에너지용으로 중요한 종은 한국 등 동아시아가 원산인 참억새(M. sinensis)와 물억새(M. sacchariflorus) 그리고 이들 두 종의 종간 교잡종인 3배체 억새(M. x giganteous) 등이다. 여러 가지 에너지작물 중 억새는 연간 바이오매스 수량이 많고 저온, 염해, 습해 등 열악 환경 적응성과 질소이용효율이 우수하며 에너지 산출/투입 수지가 가장 높고 지상부 줄기와 땅속줄기에 다량의 탄소를 저장하기 때문에 탄수수지가 가장 높다. 유럽, 미국 및 캐나다 에서는 1930년대부터 일본으로부터 3배체 억새를 도입하여 연료용 펠릿 생산, 열병합발전, 양액재배 배지, 건축자재 및 강화 플라스틱 원료로 이용한다. 현재 재배되는 3배체 억새 단점보완을 위한 품종육성연구와 사탕수수와 억새교잡종인 "Miscane" 육성 연구가 진행되고 있다. 우리나라에서는 2007년 억새 유전자원 수집이 착수된 이후 2009년에 바이오매스 수량이 많은 "거대억새1호"와 억새를 증식효율을 높일 수 있는 "억새대량증식방법"을 개발하였다. 향후 우리나라 억새산업 발전을 위해서는 분자육종 등 새로운 육종기법을 활용하여 우리나라뿐만 아니라 해외에서도 재배할 수 있는 우량 신품종을 육성하는 한편 바이오매스의 전처리, 당화 및 발효 등 셀룰로오스계 에탄올 생산공정에 관한 연구도 강화해야 할 것이다.