• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 추계학술발표대회 및 bio-venture fair
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• pp.287-290
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• 2000

회분배양에서 교반속도와 통기량에 대한 영향을 살펴본 결과 400 rpm과 1.0 vvm의 조건에서 균체량은 25.1 g/L, 다당체는 2.5 g/L로 가장 높게 생성되었다. 회분배양을 기초로 균체량과 다당체 생성을 높이기 위해 glucose를 대수기에 공급한 결과 배양 6일째 균체량은 29,2 g/L, 다당체 생성은 3.3 g/L로 회분배양보다 우수한 결과를 보였다.

• 미생물학회지
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• 제19권4호
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• pp.163-173
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• 1981

The distribution of methanol-assimilating yeasts on three different sources (elm bark, soil and fresh-water mud) and the growth conditions of a new strain of Candidaboidinii (SIO) wereexamines. From 150 samples, 91 methanol yeasts were isolated through enrichment culture ; they were identified as 77 strains of Candida boidinii including four new strains, 5 isolates of Torulopsis pinus, 3 strains of Hansenula polymorpha and one sstrain of Pichia pastoris respectively. The comparison of these yeasts with three sources indicated that decaying bark of elm tree other two, and that Gandida boidinii was most frequently distributed in all three sources. Four new strains of Candida boidinii were freshly isolated and their taxonomical properties were discussed. Of them, SIO strain was selected and characterized for its growth on methanol. This yeast could grow well on less than 1%(v/v) methanol. However, its growth was inhibited at 10% methanol. The cell yield was 3.1g (dry weight) per 1000ml of mineral mediurr, containing 1%(v/v) methanol as well as 01.% yeast extract as additive. The concentration of 0.1% yeast extract appears to be effective for the biomass production. Optimum conditions for growth on methanol was found to be : $28^{\circ}C,\;NH_4^+$ as nitrogen sources, thiamine as vitamin, and pH 4.5 to 6.0. The cell composition was as follows : crude protein and nucleic acids were 54% and 7% respectively. The amino acids were also described.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제39권3호
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• pp.87-93
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• 2021

This study analyzed and compared growth characteristics under large-scale fermentation at 35℃ of three microorganisms with the ability to reduce odor-producing substances in livestock. The three microorganisms (Bacillus subtilis FWC1, Bacillus amyloliquefaciens NAAS1, and Pichia farinosa NAAS2) evaluated in this study have been proven effective in reducing odor-inducing substances. Bacillus subtilis FWC1 exhibited the highest viable cell count when using 2% maltodextrin as carbon source, 0.05% soy-peptone as nitrogen source, and 0.3% yeast extract. The optimum media composition for B. amyloliquefaciens NAAS1 was 1.2% modified-starch with 0.8% yeast extract. The spore formation rate in the mass production of the Bacillus strains was over 90%, indicating that optimal growth medium compositions have been identified. In the case of P. farinosa NAAS2, our optimized growth medium [2% (w/v) glucose and 1% (w/v) yeast extract] improved biomass production.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제24권10호
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• pp.1427-1437
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• 2014

Enzymatic hydrolysis of lignocellulosic biomass into fermentable sugars is a key step in the conversion of agricultural by-products to biofuels and value-added chemicals. Utilization of a robust microorganism for on-site production of biomass-degrading enzymes has gained increasing interest as an economical approach for supplying enzymes to biorefinery processes. In this study, production of multi-polysaccharide-degrading enzymes from Aspergillus aculeatus BCC199 by solid-state fermentation was improved through the statistical design approach. Among the operational parameters, yeast extract and soybean meal as well as the nonionic surfactant Tween 20 and initial pH were found as key parameters for maximizing production of cellulolytic and hemicellulolytic enzymes. Under the optimized condition, the production of FPase, endoglucanase, ${\beta}$-glucosidase, xylanase, and ${\beta}$-xylosidase was achieved at 23, 663, 88, 1,633, and 90 units/g of dry substrate, respectively. The multi-enzyme extract was highly efficient in the saccharification of alkaline-pretreated rice straw, corn cob, and corn stover. In comparison with commercial cellulase preparations, the BCC199 enzyme mixture was able to produce remarkable yields of glucose and xylose, as it contained higher relative activities of ${\beta}$-glucosidase and core hemicellulases (xylanase and ${\beta}$-xylosidase). These results suggested that the crude enzyme extract from A. aculeatus BCC199 possesses balanced cellulolytic and xylanolytic activities required for the efficient saccharification of lignocellulosic biomass feedstocks, and supplementation of external ${\beta}$-glucosidase or xylanase was dispensable. The work thus demonstrates the high potential of A. aculeatus BCC199 as a promising producer of lignocellulose-degrading enzymes for the biomass conversion industry.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2023년도 임시총회 및 춘계학술대회
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• pp.12-12
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• 2023

Plant biomass, or lignocellulose, is one of the most abundant natural resources on earth. Lignocellulosic biomass, such as agricultural and forestry residue, serves as a renewable feedstock for microbial cell factories due to its low price and abundant availability. However, the recalcitrance of lignocellulosic biomass requires a pretreatment process prior to microbial fermentation, from which fermentable sugars including xylose and glucose are generated along with various inhibitory compounds. The presence of furan derivatives, such as 5-hydroxymethyl-2-furaldehyde and 2-furaldehyde (furfural), hampers the microbial conversion of lignocellulosic biomass into value-added commodities. In this study, furfural tolerance was improved by investigating the detoxification mechanism in non-model yeast. The genes encoding aldehyde dehydrogenases were overexpressed to enhance furfural tolerance and resulted in improving cell growth and lipid production that can be converted into biofuel. Taken together, this approach contributes to the understanding of the reducing toxicity mechanism of furfural by the aldehyde dehydrogenases and provides a promising strategy that the use of microorganism as an industrial workhorse to treat efficiently lignocellulosic biomass as sustainable plant derivatives.

• KSBB Journal
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• 제23권6호
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• pp.463-469
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• 2008

본 연구에서는 홍국균 (Monascus pilosus)을 이용하여 이차대사 산물인 monacolin-K를 대량생산하기 위하여 탄소원 또는 질소원으로 콩 분말을 기질로 하여 배지를 최적화하고자 하였다. 생산 배지에서 탄소원으로 콩 분말을 적용한 실험에서는 soluble starch 대신에 콩 분말을 전량 또는 50% 대체하였을 경우 전 실험구간에서 monacolin-K 생산량이 대조구의 50% 미만으로 생산되거나 전혀 생산되지 않았다. Soluble starch 대신에 sucrose를 사용한 실험의 경우 monacolin-K와 건조균체량은 각각 262 mg/L, 31.6 g/L로 대조구의 218 mg/L, 30.2 g/L보다 생산량이 증가하였다. 따라서 생산배지의 탄소원으로 sucrose를 변경하였다. 생산배지의 질소원으로 사용하는 yeast extract (15 g/L), malt extract (40 g/L), beef extract (30 g/L) 대신에 3종류의 콩 분말로 대체 실험을 한 결과, 대조구에서 monacolin-K는 262 mg/L를 생산되었고, yeast extract 50% 대신에 DSM 콩 분말을 사용한 실험구에서는 monacolin-K를 215 mg/L을 생산되어 가장 좋은 결과를 냈다. 따라서 생산배지에 yeast extract 50% 대신에 DSM 콩 분말을 적용하기로 하였다. Plackett-Burman Design 실험계획법에 의한 실험결과 monacolin-K의 생산에 영향을 미치는 인자는 yeast extract, beef extract, (NH4)2SO4 순으로 영향을 주는 것으로 나타났다. Monacolin-K 생산에 영향을 미치는 주요인자 3가지로 중심합성계획에 의한 반응표면분석을 수행한 결과 최적배지 조성은 sucrose 96 g/L, DSM 7.5 g/L, yeast extract 8.4 g/L, $(NH_4)_2SO_4$ 12.0 g/L, malt extract 40 g/L, beef extract 26.7 g/L, $Na_2HPO_4$ 0.5 g/L, L-Histidine 3.0 g/L, $KHSO_4$ 1.25 g/L 이고, monacolin-K 생산 예상량은 369.9 mg/L 이었다. 최적배지를 이용하여 홍국균을 $27^{\circ}C$, 200 rpm 조건에서 플라스크 배양 한 결과 monacolin-K 생산량과 건조균체량은 각각 418 mg/L, 27.1 g/L이었다. 결과적으로 monacolin-K 생산과 균체량의 감소 없이 콩 분말을 이용한 배지성분의 변화는 어느 정도 가능함을 알 수 있었다. 현재 알려진 고가의 질소원을 대체하기 위해서는 초기부터 균의 형태구조에 영향을 미치는 배지와 발효환경을 고려하여야 할 것으로 판단되었다.

• 생명과학회지
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• 제26권5호
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• pp.571-583
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• 2016

바이오제닉 아민은 주로 발효식품에 존재하는 미생물에 의해 발생하며, 종종 사람의 체내에서 심각한 독성을 나타내기도 한다. 따라서 바이오제닉 아민 비생성 균주의 선별을 위하여 순창군에서 제조된 전통 장류 200여 종으로부터 620종의 다양한 미생물을 분리하였고, 이중에서 다양한 생리활성 분석 및 바이오제닉 아민 생성여부를 조사하여 최종적으로 바이오제닉 아민 비생성 균주로써 Bacillus subtilis SCJ1을 선별하였다. 최종 선별한 SCJ1의 생화학적 특성과 16S rRNA 염기서열 분석을 통하여 Bacillus subtilis SCJ1로 명명하였다. Bacillus subtilis SCJ1의 산업적 적용이 가능한 최적배지 조성을 확립하기 위해 먼저 SCJ1균체 성장을 조사하였으며, 이를 기반으로 통계학적 방법인 반응표면 분석법을 사용하여 최적화를 수행하였다. 실험계획법은 배지 조성 성분의 선별을 위해 Plackett-Burman design을 사용하여 모델을 설정하였다. 실험 모델을 통하여 선별된 배지 성분으로는 molasses, yeast extract, peptone으로 예측되었으며, 배지조성에 대한 최적 농도를 설정하기 위해 중심합성계획법을 사용하여 최적화를 수행하였다. 최종적으로 예측된 배지 성분의 농도는 molasses 27.5 g/l, yeast extract 7.5 g/l, peptone 17.5 g/l로 예측되었고, 이때의 최대 균체량은 2.03704 g/l로 예측되어 모델의 검증실험을 통한 예측 모델과 실제 결과가 동일함을 확인하였다. 또한, 기본 배지와 균체량을 비교하였을 때 1.32 g/l에서 1.9722 g/l로 약 49.4% 증가하였고, 효소활성과 항균활성 또한 증가함을 확인하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제98권3호
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• pp.305-310
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• 2009

백합나무를 원료로 바이오 에탄올을 생산하기 위하여 알칼리 가수분해 처리 후 잔재물을 상업용 혼합 셀룰라아제(Celluclast 1.5L과 Novozym 342)를 사용하여 효소당화 후, 발효하여 바이오 에탄올을 생산하였다. 알칼리 가수분해 후 51.1%의 목재 성분이 회수 되었으며, 이중 셀룰로오스가 82.2%, xylan이 17.6%와 리그닌 2.0%의 조성을 보였다. 백합나무의 알칼리 가수분해과정에서 셀룰로오스 96.9%, xylan 38.0%, 리그닌 5.7%가 잔류하였다. 알칼리 가수분해 잔류물을 상업용 혼합 셀룰라아제에 의한 효소 당화결과, 셀룰로오스의 glucose 전환율은 87.0%였으며 xylan의 xylose로의 전환율은 87.2%였다. 분해된 단당류를 발효효모를 사용하여 바이오 에탄올을 생산하였는데 Saccharomycess cerevisiae 균주는 대부분의 glucose를 발효에 사용하였고, 0.4-1.4%의 소량의 glucose만을 잔류 시킨데 대하여, xylose의 경우는 92.1-99.5%가 잔류하여 이 균주는 발효과정에서 xylose를 거의 사용하지 않았다. 24시간 발효에서 에탄올의 농도는 57.2 g/L수준이었지만 발효 균주에 의한 에탄올 소비로 인하여 48시간 및 72시간 발효에서 에탄올 농도가 각각 56.2 g/L와 54.3 g/L로 점차 감소하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제24권3호
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• pp.221-225
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• 1992

국내에서 대량생산될 수 있는 자생가능한 자원인 배추의 비전통적 이용을 위해 배추즙액에 효모 Candida utilis를 배양하여 단세포단백을 생산하는 연구를 하였다. 배추의 당함량은 $2.1{\sim}4.0%$의 범위에 있었고 배추원액을 그대로 사용하여 C. utilis를 배양했을 때보다는 배추즙액을 적절히 희석하여 배양하였을 때 증식속도가 빨라졌고 소비된 당에 대한 건조균체생산율도 17%에서 약 50% 정도로 향상되었다. 배추즙액에 C. utilis를 배양하여 단세포단백을 생산하고자 할 때는 당의 함량이 1.0% 정도로 희석하는 것이 적절하였고 당함량을 1.0%되게 조정한 배추희석액에 영양원을 첨가하여 그 영향을 평가해 보았을 때 glucose, $KH_2PO_4$나 $(NH_4)_2SO_4$는 첨가효과가 없거나 오히려 균체생산량을 감소시킨데 비하여 yeast extract나 peptone은 건조균체 생산 및 균체의 단백질 함량을 $10{\sim}20%$씩 증가시키는 효과가 있었으나 yeast extract나 peptone의 첨가량에 비해 건조균체생산량의 증가가 적어서 배추즙희석액 자체로만도 효모배양을 위한 좋은 기질임이 확인되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권3호
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• pp.358-365
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• 2015

ε-Poly-L-lysine (ε-PL) is a homopolymer of L-lysine molecules connected between the epsilon amino and alpha carboxyl groups. This polymer is currently used as a natural preservative in food. Insufficient biomass is a major problem in ε-PL fermentation. Here, to improve cell growth and ε-PL productivity, various nitrogen-rich nutrients were supplemented into flask cultures after 16 h cultivation, marking the onset of ε-PL biosynthesis. Yeast extract, soybean powder, corn powder, and beef extract significantly improved cell growth. In terms of ε-PL productivity, yeast extract at 0.5% (w/v) gave the maximum yield (2.24 g/l), 115.4% higher than the control (1.04 g/l), followed by soybean powder (1.86 g/l) at 1% (w/v) and corn powder (1.72 g/l) at 1% (w/v). However, supplementation with beef extract inhibited ε-PL production. The optimal time for supplementation for all nutrients examined was at 16 h cultivation. The kinetics of yeast-extract-supplemented cultures showed enhanced cell growth and production duration. Thus, the most commonly used two-stage pH control fed-batch fermentation method was modified by omitting the pH 5.0-controlled period, and coupling the procedure with nutrient feeding in the pH 3.9-controlled phase. Using this process, by continuously feeding 0.5 g/h of yeast extract, soybean powder, or corn powder into cultures in a 30 L fermenter, the final ε-PL titer reached 28.2 g/l, 23.7 g/l, and 21.4 g/l, respectively, 91.8%, 61.2%, and 45.6% higher than that of the control (14.7 g/l). This describes a promising option for the mass production of ε-PL.