• 제목/요약/키워드: sugar utilization

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딸기재배를 위한 생물비료로 Chlorella fusca CHK0059의 시비효과 (Application Effect of Chlorella Fusca CHK0059 as a Biofertilizer for Strawberry Cultivation)

  • 김영남;최준혁;김송엽;최현지;신예림;윤영은;이금아;김민정;이용복
    • 한국환경농학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.282-287
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    • 2022
  • BACKGROUND: Green algae (Chlorella spp.) has been widely used as a biofertilizer to improve the crop yield and quality. However, available information is not enough to verify the mechanism of green algae's beneficial impact on strawberry. This study was conducted to investigate the effect of Chlorella fusca CHK005 application on the growth and nutrient status of strawberry plant and fruit characteristics. METHODS AND RESULTS: A total of 800 seedlings of strawberry variety 'Kuemsil' were planted. Once a week, C. fusca culture solution (1.0 × 107 cells mL-1) was applied into soil via irrigation in four different concentrations: no application (control), 1/1000 times (× 0.5), 1/500 times (× 1), and 1/250 times (× 2). Result showed that growth of strawberry plant was enhanced by Chlorella application and the highest impact on fresh weight (FW) and chlorophyll content of the plants were observed in × 2 treatment, followed by × 1, × 0.5, and control treatments. The phosphorus (P) concentration in the plant was significantly higher in × 1 and × 2 treatments compared to control. In case of fruit quality, sugar content (°Brix), hardness, and FW were lowest in control, but these values increased as application levels of Chlorella were higher. Also, P and K contents in the fruits increased with increasing the application levels and significant correlation between P content and oBrix in the fruits was found. CONCLUSION(S): Overall, Chlorella application seemed to improve plant growth and fruit quality by increasing the utilization efficiency of P and K in strawberries.

Discovery of a Novel Cellobiose Dehydrogenase from Cellulomonas palmilytica EW123 and Its Sugar Acids Production

  • Ake-kavitch Siriatcharanon;Sawannee Sutheeworapong;Sirilak Baramee;Rattiya Waeonukul;Patthra Pason;Akihiko Kosugi;Ayaka Uke;Khanok Ratanakhanokchai;Chakrit Tachaapaikoon
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제34권2호
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    • pp.457-466
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    • 2024
  • Cellobiose dehydrogenases (CDHs) are a group of enzymes belonging to the hemoflavoenzyme group, which are mostly found in fungi. They play an important role in the production of acid sugar. In this research, CDH annotated from the actinobacterium Cellulomonas palmilytica EW123 (CpCDH) was cloned and characterized. The CpCDH exhibited a domain architecture resembling class-I CDH found in Basidiomycota. The cytochrome c and flavin-containing dehydrogenase domains in CpCDH showed an extra-long evolutionary distance compared to fungal CDH. The amino acid sequence of CpCDH revealed conservative catalytic amino acids and a distinct flavin adenine dinucleotide region specific to CDH, setting it apart from closely related sequences. The physicochemical properties of CpCDH displayed optimal pH conditions similar to those of CDHs but differed in terms of optimal temperature. The CpCDH displayed excellent enzymatic activity at low temperatures (below 30℃), unlike other CDHs. Moreover, CpCDH showed the highest substrate specificity for disaccharides such as cellobiose and lactose, which contain a glucose molecule at the non-reducing end. The catalytic efficiency of CpCDH for cellobiose and lactose were 2.05 × 105 and 9.06 × 104 (M-1 s-1), respectively. The result from the Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR) spectra confirmed the presence of cellobionic and lactobionic acids as the oxidative products of CpCDH. This study establishes CpCDH as a novel and attractive bacterial CDH, representing the first report of its kind in the Cellulomonas genus.

Bifidobacterium longum 산소변이주의 분리와 변이주의 산소내성 (Isolation and Characterization of Oxygen-tolerant Mutant of Bifidobacterium longum.)

  • 안준배;김광엽;박종현
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.476-482
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    • 1998
  • Bifidobacterium의 효과적인 산업적 이용을 위해서는 산소에 내성이 강한 균주를 선발하는 연구뿐만 아니라, 산소 존재하에서 비피도박테리아의 내성기작을 규명하는 기초적인 연구도 필요하다. 산소에 민감한 B. adolescentis 균주와 산소내성 B. longum JI-1균주의 용존산소 제거능을 비교한 결과산소 민감성 균주는 총존산소를 전혀 제거하지 못하였으나 산소내성 균주는 10분 이내에 3%이상의 용존산소를 제거하여 총존산소 제거능과 Bifidobacterium의 산소내성과는 밀접한 관계가 있음을 알 수 있었다. 이 B. longum JI-1 균주를 미호기성 조건에서 배양하여 내산소성 돌연변이 균주인 B. longum ADJ-1 균주를 분리하였다. B. longum ADJ-1과 모균주의 특성을 당자화능, NADH 산화효소 및 세포지방산등으로 비교하였을 때 차이점을 발견하지 못했으며, 균생육은 B. longum ADJ-1이 모균주의 80% 정도를 보여 주었다. 그러나 B. longum ADJ-1는 매우 두꺼운 slime layer를 형성하였는데 confocal scanning laser microscopy에 의한 분석 결과 돌연변이 균주는직경이 약 6 $\mu\textrm{m}$에 이르는 층을 형성한 반면 모균주는 약 3 $\mu\textrm{m}$인 층을 형성하였다. 그리고 돌연변이 균주는 산소에 24시간 이상 노출되었을 경우 모균주에 비하여 더 큰 산소내성을 보여주었다. 그러므로 돌연변이 균주의 산소내성의 증가는 slime layer 차이에서 유래된 것으로 생각되며 이는 Bifidobacterium의 내산소성 기작중의 하나인 것으로 보인다.

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주요 ASEAN 국가의 목질계 바이오에탄올의 활용 및 전망에 관한 연구 (Study on Utilization and Prospect of Lignocellulosic Bioethanol in ASEAN Countries)

  • 허수정;최준원
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제45권5호
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    • pp.588-598
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    • 2017
  • 현재 수송용 연료 첨가제로 유통되고 있는 바이오에탄올은 주로 옥수수와 사탕수수와 같은 식용(1세대) 바이오매스를 활용하여 생산된 것으로 농산물 가격상승 및 윤리적인 차원에서 다양한 문제점을 유발할 수 있다. 이를 해결하기 위해 비식용 자원인 목질계 바이오매스를 활용할 수 있는데, 그 예로 짚과 Bagasse (사탕수수 찌꺼기)와 같은 농업부산물과 목재가공 산업에서 발생하는 톱밥 등의 임업 부산물 등이 있다. 따라서 목질계 바이오에탄올 생산은 2세대 바이오매스의 효과적인 활용 경로가 될 수 있으며, 그 원료는 1세대 자원보다 풍부하며 저렴한 원료의 확보가 가능하다. 이러한 바이오연료를 사용함으로써 얻게 되는 가장 큰 장점으로는 화석연료와 달리 환경에 미치는 영향을 최소화하여 온실가스 감축에 기여하는 것을 들 수 있다. 본 연구에서는 목질계 바이오에탄올 활용을 통해 이루어질 수 있는 온실가스 감축효과와 ASEAN 국가(인도네시아, 말레이시아, 태국, 필리핀)에서 현재 시행되고 있는 재생에너지에 대한 정부 정책을 연구하였다. 이러한 네 국가에서는 바이오연료에 관한 많은 정책과 인센티브 등이 발전되어 왔으며, 이산화탄소 배출 감축 목표와 바이오연료 의무 혼합률을 점차 증가시킬 것으로 조사되었다.

당뇨병 질환자의 의료이용 및 직접의료비 연구 (The study of Health Care Utilization and Direct Medical Cost in the Diabetes Mellitus Client)

  • 유인숙
    • 문화기술의 융합
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    • 제1권4호
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    • pp.87-101
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    • 2015
  • 본 연구는 당뇨병 질환자의 의료이용 및 의료비를 통하여 직접의료비를 조사하고자 하였다. 본 연구를 위하여 2012년 한국의료패널 총 5,434가구, 15,872명을 이용하여 만19세 이상 당뇨병 질환자는 812명을 대상으로 하였다. 연구방법은 응급의료이용, 입원의료이용, 외래의료이용에 대한 평균 의료비와 직접의료비(환자본인부담의료비+공단부담금+비급여본인부담금)를 구하였고, 년간총직접비용은 직접의료비에 당뇨병유병율(N)을 곱하여 산출하였다. 연구결과, 당뇨병 질환자의 100명당 평균 응급의료이용횟수는 1.98회 의료비, 총직접비용, 년간총직접비용은 85,942원, 447,359원, 363,255,508원이었고, 입원의료이용횟수는 5.6회 의료비, 총직접비용, 년간총직접비용은 772,240원, 4,061,982원 3,298,329,384원 이였으며, 외래의료이용횟수는 10회 의료비, 총직접비용, 년간총직접비용은 11,978원, 26,020원, 21,128,240원 이였다. 이상과 같은 결과를 바탕으로 다음과 같은 결론을 얻었다. 당뇨병의 발생은 의료비증가와 직접의료비 증가에 영향을 미칠 수 있으며, 이는 가구 및 환자에 있어 큰 부담이며 삶의 질도 낮아질 것이다. 당뇨병 질환의 감소를 위한 식생활. 운동 혈당, 혈압 등의 조기진단과 예방을 위한 관리가 중요하다.

효모생육에 미치는 홍삼박의 영향 (Effect of Ginseng Residue Extract on Yeast Growth)

  • 김상달;도재호
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제10권1호
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    • pp.1-10
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    • 1986
  • 인삼의 부산물중에서 박의 활용가능성을 조사하기 위하여 박의 구성성분, ext의 DPPH 환원력, 효모생육에 미치는 영향 및 효모균체내의 amino acid함량등에 미치는 영향등을 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 박내에는 총당이 43~46%, 조단백이 14~15%, n-BuOH ext함량은 0.18% 였으며 alcohol박의 물ext는 alcohol ext에 비해 약 46%정도의 DPPH환원력이 남아있었으며 박ext를 첨가하고 효모를 배양시켰을 때 효모의 생육에 필요한 영양물질이나 생육을 촉진하는 물질이 박ext내에 존재하고 있다는 것을 알았으며 알콜박의 물추출물을 첨가하여 배양한 효모균체의 amino acid함량이 다른 ext를 첨가한 효모균체보다 많았다. 박에 cellulase를 0.1%, 20분간 처리로 박ext의 수율을 250%정도 증가시킬 수 있었다.

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해조류 구멍갈파래 (Ulva pertusa)의 친환경적 이용을 위한 바이오에탄올의 생산 (Bioethanol Production from Seaweed Ulva pertusa for Environmental Application)

  • 김종덕;윤양호;신태선;김민용;변헌수;오석진;서효진
    • KSBB Journal
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    • 제26권4호
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    • pp.317-322
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    • 2011
  • Ulva pertusa is one of the worst pollutant like a waste vinyl after agriculture and caused bad smell at seashore in Jejudo and south area of korean peninsular. For favorable environmental utilization of Ulva pertusa, it could be applied for ethanol production with its acid hydrolysate. The components of hydrolysate included fermentable sugar of glucose, xylose, mannose, galactose, and higher amounts of unfermentable rhamnose. Fermentable sugars were converted to ethanol with S. cerevisiae, also xylose to ethanol with P. stipitis, their maximun ethanol production at optimum conditions were 462 ${\mu}g$/mL and 475 ${\mu}g$/mL, respectively. While, rhamnose cannot be changed to ethanol with S. cerevisiae or P. stipitis, alone. Combination of S. cerevisiae and P. stipitis can convert rhamnose to ethanol, because P.stipitis degradaded rhamnose to pyruvate, and then S. cerevisiae convert to ethanol, at optimum conditions, ethanol reached to 782 ${\mu}g$/mL (30.24%) that is higher than that of 2 strain alone from 500 mg of dried Ulva pertusa contained 2586.45 ${\mu}g$/mL of reduced sugars. Ulva pertusa can be utilized for renewal energy insted of environmenatal enemy.

알파글루코시다아제 저해제 1-deoxynojirimycin을 생산하는 Bacillus 균주의 분리 및 동정 (Isolation and Identification of a Bacillus sp. producing ${\alpha}$-glucosidase Inhibitor 1-deoxynojirimycin)

  • 김현수;이재연;황교열;조용석;박영식;강경돈;성수일
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.49-55
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    • 2011
  • 토양으로부터 분리한 Streptomyces sp. 30여 균주들과 한국전통식품에서 분리한 Bacillus sp. 200여 균주들로부터 ${\alpha}$-glucosidase 의 활성을 저해하고 동시에 DNJ를 생산하는 유용균주를 선발하였다. 실험결과 한국전통식품인 청국장으로부터 ${\alpha}$-glucosidase 저해능이 높고 DNJ 생산능이 우수한 한개의 균주를 선발하였다. 이 균주의 동정을 위하여 API kit에 의한 균의 당 이용능 분석, HPLC와 GC에 의한 균체의 quinone 및 지방산 분석 등과 함께 균의 16S rDNA 염기서열을 분석하였으며 주사전자현미경에 의해 균주의 형태적 특성을 관찰하였다. 그 결과 본 연구를 통해 선발한 균주는 건강기능성식품 개발 등에 적용할 수 있는 GRAS에 속하는 균주임을 확인하여 B. subtilis MORI로 명명하였다.

김치에서 박테리오신을 분비하는 Lactobacillus sakei균주의 분리 (Isolation of a Bacteriocin - Producing Lactobacillus sakei Strain from Kimchi)

  • 김한택;박재용;이강권;김정환
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.560-565
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    • 2004
  • 배추김치로부터 식품유해균인 Listeria monocytogenes를 저해하는 박테리오신을 생산하는 유산균, Lactobacillus sakei P3-1이 분리되었다. 형태학적, 생화학적 특성조사와 최종적으로 PCR로 증폭하여 얻은 16S rDNA 염기서열 결정을 통해서 L. sakei로 동정되었다. L. sakei P3-1이 분비하는 박테리오신은 여러 그람 양성 및 음성균들 중에서 단지 L. monocytogenes만을 저해하는 그래서 저해범위가 매우 좁은 박테리오신으로 확인되었다. 이온교환 크로마토그래피에 의해서 박테리오신은 부분 정제되었으며 박테리오신의 열처리 안정성을 조사한 결과 121$^{\circ}C$에서 15분간 그리고10$0^{\circ}C$에서 10분간 열처리 후에도 각각 12.5%와 50%의 역가가 잔존하여 상당한 열안정성을 지니고 있음을 알 수 있었다. MRS배지에서 배양중 배양온도가 박테리오신 역가에 미치는 영향을 조사한 결과 3$0^{\circ}C$에서 배양할 때 그리고 18시간 이상 배양에서 가장 높은 1,000 AU/mL 역가를 보였다. 한편 SDS-PAGE 및 activity staining에 의해 측정된 박테리오신의 분자량은 4,000이었다. L. monocytogenes 생육 억제능, 작은 분자량 및 높은 열안정성 등의 성질들을 종합적으로 고려할 때 L. sakei P3-1이 생산하는 박테리오신은 박테리오신들 중에서 class II-a에 속하는 것으로 추정된다.

Isolation and Characterization of Novel Denitrifying Bacterium Geobacillus sp. SG-01 Strain from Wood Chips Composted with Swine Manure

  • Yang, Seung-Hak;Cho, Jin-Kook;Lee, Soon-Youl;Abanto, Oliver D.;Kim, Soo-Ki;Ghosh, Chiranjit;Lim, Joung-Soo;Hwang, Seong-Gu
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제26권11호
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    • pp.1651-1658
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    • 2013
  • Nitrate contamination in ground and surface water is an increasingly serious environmental problem and only a few bacterial strains have been identified that have the ability to remove nitrogen pollutants from wastewater under thermophilic conditions. We therefore isolated thermophilic facultative bacterial strains from wood chips that had been composted with swine manure under aerated high temperature conditions so as to identify strains with denitrifying ability. Nine different colonies were screened and 3 long rod-shaped bacterial strains designated as SG-01, SG-02, and SG-03 were selected. The strain SG-01 could be differentiated from SG-02 and SG-03 on the basis of the method that it used for sugar utilization. The 16S rRNA genes of this strain also had high sequence similarity with Geobacillus thermodenitrificans $465^T$ (99.6%). The optimal growth temperatures ($55^{\circ}C$), pH values (pH 7.0), and NaCl concentrations (1%) required for the growth of strain SG-01 were established. This strain reduced 1.18 mM nitrate and 1.45 mM nitrite in LB broth after 48 h of incubation. These results suggest that the G. thermodenitrificans SG-01 strain may be useful in the removal of nitrates and nitrites from wastewater generated as a result of livestock farming.