• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제4권3호
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• pp.215-221
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• 1994

Two strains of yeast (RA-74-2 and RA-912) showing superior fermenting ability at a high temperature were isolated from soils and wastewaters by an enrichment culture method. Based on the morphological and physiological charateristics, the two strains were identified as Saccharomyces cerevisiae and Kluyveromyces marxianus, respectively. RA-74-2 was able to grow upto $43^{\circ}C$ and sustain similar fermenting ability in the temperatures range from 30 to $40^{\circ}C$. In addition, the sugar- and ethanol-tolerance of RA-74-2 were 30% (w/v) glucose and 10% (v/v) ethanol, which appeared to be higher than those of nine other industrial yeast strains currently being used in the alcohol factories. The thermotolerant ethanol fermenting yeast RA-912 showed identical growth in the temperatures range from 35 to $45^{\circ}C$ and was resistant to various heavy metals. The quality and quantity of byproducts of the isolated yeast strains in fermentation broth after fermentation at $40^{\circ}C$ and $45^{\circ}C$ were similiar with those obtained at $30^{\circ}C$. These results show that RA-74-2 can be adopted for the ethanol fermentation process where the expenses for cooling system is significant, and suggest that RA-912 may be applied in either SSF(simultaneous saccharification and fermentation) or Flash-fermentation process and RA-912 may be used as a gene donor for the development of thermotolerant ethanol-fermenting yeasts.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제27권2호
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• pp.145-152
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• 1999

Brettanomyces custersii CBS 5512 which has reported as a thermotolerant glucose-cellobiose co-fermentable yeast strain was mutated with UV and NTG to improve ethanol yield at higher than 4$0^{\circ}C$ B. custersii H1-23, H1-39, H1-55 and H1062 were finally selected for hyper-fermentable strains at higher than 4$0^{\circ}C$ from thermotolerant 7510 colonies through 5th selection. Among the selected strains, H1-39 mutant had better fermentability at 4$0^{\circ}C$ and 43$^{\circ}C$ from different concentrations of glucose. H1-39 and H1-23 mutants yielded more than 70% of the theoretical ethanol yield in 4 and 8% mixed sugars at above 4$0^{\circ}C$, which was 5-11% higher than those by original strain. Especially, H1-39 mutant had better fermentability in 4% mixed sugar. It showed 78.5% of the theoretical yield at 4$0^{\circ}C$ and 72.2% of the theoretical yield at 43$^{\circ}C$. On the other hand, theoretical yield of ethanol by H1-39 mutant in 8% mixed sugar at 4$0^{\circ}C$ and 43$^{\circ}C$ were 75.2% and 70.2%, respectively. Theses values increased up to 7-11% as compared to those by orginal strain. By the simultaneous saccharification and fermentation, ethanol production by H1-39 mutant increased up to more than 23% as compared to that by original strain.

• 생명과학회지
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• 제13권1호
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• pp.110-117
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• 2003

고온내성을 가진 효모 균주, Saccharomyces cerevisiae KNU5377을 황산, 질산 그리고 염산에 노출시켰다. 스트레스 원으로써 무기산은 물에서 쉽게 해리되어 외부 산도를 떨어뜨린다. 여러 가지 무기산이 첨가된 조건에서 배양한 결과 KNU5377은 0.4%의 황산, 질산 농도에서 생육이 가능한 반면 대조 균주인 S. cerevisiae ATCC24858은 이 보다 낮은 농도인 0.3%가 생육의 한계였다. 더욱이 KNU5377은 0.35%의 염산에서 90분 이상, 0.6%의 황산에서는 30분 이상 생존이 가능한 높은 내성을 나타내었다. 반면에 두 균주 모두 0.45%의 질산에서는 생존하지 못하였다. 0.3%의 황산이 첨가된 조건에서 알코올 발효 시 KNU5377은 이틀 후 3%의 알코올을 생산하였다. 더욱이 0.2%의 황산 첨가와 동시에 $40^{\circ}C$ 고온에서도 4.5%의 높은 알코올 생산이 관찰되었다. 또한 황산 0.2%에 한 시간동안 노출시킨 뒤 세포내에 축적되는 trehalose의 농도를 측정한 결과, KNU5377에서는 30분내에 효과적으로 축적되었으며 동일한 스트레스 조건에서 전자현미경(TEM)을 통한 세포의 형태의 관찰 시 어떠한 변화도 나타나지 않았다.

• 생명과학회지
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• 제21권1호
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• pp.146-154
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• 2011

포도당 20%와 효모엑기스가 함유된 배지에서 $40^{\circ}C$에서 48시간에 걸친 에탄올발효 과정 중에 일어나는 고온성 알코올 발효 효모균주 Saccharomyces cerevisiae KNU5377의 세포 내에서 일어나는 생리적 변화를 살펴보고자 했다. 그 결과, 이 발효 효모균주는 $40^{\circ}C$ 48시간의 발효로써 11.4% alcohol을 생성하여, 고온발효인데도 불구하고 우수한 발효능을 가진 것을 확인할 수 있었다. 또한 12시간 발효과정동안 배지의 pH가 시작단계의 pH 6.0이 4.1로 내려갔으며, 이후 에탄올발효가 완성될 때까지 거의 변화하지 않고 이 값으로 유지되었다. 발효 12시간이 지나면서 세포막의 지방산의 조성은 불포화지방산인 $C_{16:1}$ (palmitoleic acid)가 포화지방산인 $C_{16:0}$ (palmitic acid)보다 1.5배나 증가하였으며, $C_{18:1}$보다는 2배 가까이 증가하여 구성되어 있었다. 48시간 배양한 세포의 2차 전기영동(2-D)을 통한 세포내 단백질의 발현정도를 proteomics분석법으로 살펴본 바, phosphoglycerate kinase가 가장 크게 발현했음을 Mass Spectrometry를 통해 알 수 있었다. 그 뒤를 이어 adenylate kinase, Cys3p, Tdh3p, translational elongation factor 등이 크게 발현된 것을 알게 되었다. 이들은 직간접적으로 해당과정에 관여하는 인자들 이어서, 고온 장시간에 걸친 에탄올발효를 하는 이 발효 효모균주의 세포에게는 생존과 에탄올발효를 위하여 해당과정 관여 인자가 중요한 역할을 하고 있다는 것을 강력히 시사하였다.