This study was conducted to improve biological degradation efficiency of toluene as a model volatile organic compound (VOC) using yeast Candida tropicalis and to suggest an effective method for bioreactor operation. The yeast strain was immobilized with polyethylene glycol (PEG), alginate, and powdered activated carbon (PAC). The yeast-immobilized polymer media were used as fluidized materials in an airlift bioreactor. Polymer media without PAC were also made and operated in another airlift bioreactor. The two bioreactors showed toluene removal efficiencies ranging 80-96% at loading rates of $10-35 g/m^3-hr$, and the bioreactor containing the polymer media with PAC achieved higher removal efficiency. Protein contents in the liquid phase showed that the bioreactor using the yeast-immobilized polymer media with PAC had a higher rate of microbial growth initially than that without PAC. In addition, the microbial growth rate inside of the polymer media with PAC was five times higher than that without PAC. Consequently, the polymer media containing the yeast strain and PAC could enhance removal efficiencies for VOCs, and the immobilization method improve microbial activity and stability for a long-term operation of biological systems.
Recently, genetic engineering techniques have been used to display various heterologous peptides and proteins (enzyme, antibody, antigen, receptor and fluorescence protein, etc.) on the yeast cell surface. Living cells displaying various enzymes on their surface could be used repeatedly as 'whole cell biocatalysts' like immobilized enzymes. We constructed a yeast based whole cell biocatalyst displaying T. reesei cellobiohydrolase I (CBH I ) on the cell surface and endowed the yeast-cells with the ability to degrade cellulose. By using a cell surface engineering system based on ${\alpha}-agglutinin,$ CBH I was displayed on the cell surface as a fusion protein containing the N-terminal leader peptide encoding a Gly-Ser linker and the $Xpress^{TM}$ epitope. Localization of the fusion protein on the cell surface was confirmed by confocal microscopy. In this study, we report on the genetic immobilization of T. reesei CBH I on the S. cerevisiae and hydrolytic activity of cell surface displayed CBH I.
Prasad K. Krishna;Mohan S. Venkata;Bhaskar Y. Vijaya;Ramanaiah S. V.;Babu V. Lalit;Pati B. R.;Sarma P. N.
Journal of Microbiology
/
v.43
no.3
/
pp.301-307
/
2005
The feasibility of laccase production by immobilization of Pleurotus ostreatus 1804 on polyurethane foam (PUF) cubes with respect to media composition was studied in both batch and reactor systems. Enhanced laccase yield was evidenced due to immobilization. A relatively high maximum laccase activity of 312.6 U was observed with immobilized mycelia in shake flasks compared to the maximum laccase activity of free mycelia (272.2 U). It is evident from this study that the culture conditions studied, i.e. biomass level, pH, substrate concentration, yeast extract concentration, $Cu^{2+}$ concentration, and alcohol nature, showed significant influence on the laccase yield. Gel electrophoretic analysis showed the molecular weight of the laccase produced by immobilized P. ostreatus to be 66 kDa. The laccase yield was significantly higher and more rapid in the packed bed reactor than in the shake flask experiments. A maximum laccase yield of 392.9 U was observed within 144 h of the fermentation period with complete glucose depletion.
Microbiological conversion of sterols to 17-ketosteroids has been recognized as a source for commercial preparation of steroidal drugs. In order to develop bacterial strains and process with Brevibacterium lipolyticum IAM 1398 capable of converting cholesterol to 1,4-Androstadiene-3,17-dione (ADD) at about 27% yield, we studied on strain improvement, fermentation condition and whole cell immobilization. By using UV and/or NTG as mutagens, a mutant to convert cholesterol to ADD with higher yield than 60% was selected. Better production of ADD was manifested in the case of maltose used as a supplemental carbon source, and yeast extract or soytone as a nitrogen source. Addition of tween 80 (0.05%) as a surfactant beneficial for increasing the productivity. The optimal initial pH of the medium was 6.5 and optimal culture temperature was $30^{\circ}C$. Whole cell immobilization by using carrageenan, agar, alginate and acrylamide was carried out and the activity of conversion was tested. In the case of carrageenan and agar, immobilized cells were active for at least two cycles of fermentation.
Continuous processes using immobilized yeast were investigated in order to shorten beer maturation time. Three silica-based ceramic media and one cellulose-based medium were used. Diacetyl (DA) was one of the most distinctive compounds causing immature flavors. Heat treatment of green beer (GB) to convert a-acetolactate to DA was essential to shorten the time for beer maturation. The longer heat treatment time was needed at the lower temperature. Oxygen concentration in GB had a large influence on the conversion of a-acetolactate to DA. The lower the oxygen concentration in GB, the lower conversion ratio to DA. Heat treated GB was fed continuously to four kinds of immobilized yeast columns. DA concentration after immobilization columns was reduced to less than 0.1ppm at $3∼5^{\circ}C$ 180∼150 minutes retention time in all columns tested. This concentration is enough to fit the quality speification of commercialized product. Formation of a-acetolactate from residual sugars was higher in ceramic media column than cellulose media cloumn. The taste of beers from test processes were not the same as that of traditionally produced beer, but no off-flavors were detected in test samples, which shows that immobilized yeast columns have potentials as rapid processes for beer maturation.
Ethanol production by calcium alginate-immobilized baker's yeast (Saccharor/tyces cereviszae) was studied in the batch fermentation using glucose medium as a feed. Immobilied cells were stable between $30^{\circ}C$ and $40^{\circ}C$ whereas free cells were stable between $30^{\circ}C$ and $37^{\circ}C$ The beads were showed constant ethanol productivity during 720 hours (30 days) over. Fermentation characteristics of immobilized baker's yeast were examined changing the initial glucose concentration of broth in fermentation. Initial glucose concentrations employed were 50, 100, 150 and 200 g/l, respectively. In 15% gucose medium, maximum specific growth rate, maximum ethanol yield and ethanol concentration were observed as 0.092 $h^{-1}$, 0.45, 67.5 g/l, respectively.
To enhance the hyperproductive and low energy-consuming ethanol fermentation rate, the thermotolerant yeast S. cerevisiae RA-74-2 cells were immobilized. An efficient immobilization condition was proved to be $1.5{\%}$ (w/v) alginate solution, neutral pH and 20 h activation of beads. The fermentation characteristics and stability at various temperatures were examined as compared with free S. cerevisiae RA-74-2 cells. The immobilized cells had excellent fermentation rate at the range of pH 3-7 at 30-$42^{\circ}C$ in 15-$20{\%}$ glucose media. When the seed volume was adjusted to 0.12 (v/v) (6ml bead/50 ml medium), $11{\%}$ (w/v) ethanol was produced during the first 34 hand $12.15{\%}$ (w/v) ethanol [$95{\%}$ (w/v) of theoretical yield] during the first 60 h in $25{\%}$ glucose medium. In repetitive fermentation using a 2 litre fermentor, 5.79-$7.27{\%}$ (w/v) ethanol [76-$95{\%}$ (w/v) of theoretical yield] was produced during the 40-55 h in $15{\%}$ glucose media. These data suggested the fact that alginate beads of thermotolerant S. cerevisiae RA-74-2 cells would contribute to economic and hyperproductive ethanol fermentation at high temperature.
The immobilized culture system of Saccharomyces cerevisiae was examined to improve the efficiency of vinegar production from persimmon juice. Optimum concentration of Na-alginate for the immobilization was 2%. When the 1eakage of yeast from get beads was checked by turbidity of culture medium with varying concentration of Na-alginate from 1 to 4%, turbidity of culture medium increased from 8 hrs of cultivation with 1% Na-alginate concentration showing optical density of 0.82 at 20 hrs. However, the increase in turbidity of culture medium was slow with 2-4% Na-alginate showing optical density of 0.55-0.58 at 20 hrs. Microscopical analysis of gel matrix showed that the immobilized yeast was grown well regardless of Na-alginate concentration. Optimum size of gel bead and amount of inoculation were 2-3 m and 33mg, respectively. For ethanol production aerobic cultivation for 121hrs using cohen plug followed by anaerobic cultivation using silicon plug equipped with a check valve was the most effective.
When the cells of yeast K35 were immobilized in Ca-alginate gel, cell concentration and viability decreased as alginate concentration increased. Considering the results, 2% (w/v) Ca-alginate concentration would be suitable. Among various concentrations of additives and cross-lin-king agent, the addition of 1.67% (w/v) of bentonite together with 0.33% (v/v) of glutaraldehyde (ABG bead) resulted in the highest ethanol production of 1.8%(w/v), using YPD medium containing 2% glucose. ABG bead seemed to be more resistant to phosphate ion than Ca-alginate bead. 0.33%(w/v) of phosphate was a proper concentration for the ethanol production by ABG bead. Scanning electron microscopic observation depicted that the immobilized cells on the bead surface were coated by alginate gel and that the cells in the internal bead were cross-linked with alginate matrix. When repeated-batch culture was performed with ABG bead for 40 days in a packed-bed reactor, ethanol concentration of about 90~110 g/l-gel was maintained. Cell viability was maintained around 70%, and outgrowing cell concentration was below 6.3% of total cell concentration. Consequently, the results showed that ABG head was a potential carrier for continuous production of ethanol compared to conventional Ca-alginate bead.
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
/
v.31
no.8
/
pp.603-610
/
2009
This research was performed to improve removal efficiency of toluene and methyl ethyl ketone (MEK) using Candida tropicalis, one of the yeast species. An airlift loop bioreactor (ALB) was employed to enhance the capability of mass transfer for toluene and MEK from the gas phase to the liquid, microbial phase. Polymer gel media made from PAC, alginate and PEG was applied for the effective immobilization of the yeast strain on the polymer gel media. The experimental results indicated that the mass transfer coefficient of toluene without polymer gel media was 1.29 $min^{-1}$ at a gas retention time of 15 sec, whereas the KLa value for toluene was increased to 4.07 $min^{-1}$ by adding the media, confirming the enhanced mass transfer of volatile organic compounds between the gas and liquid phases. The removal efficiency of toluene and MEK by using yeast-immobilized polymer gel media in the ALB was greater than 80% at different pollutant loading rates (5, 10, 19 and 37 g/$m^3$/hr for toluene, 4.5, 8.9, 17.8 and 35.1 g/$m^3$/hr for MEK). In addition, an elimination capacity test conducted by changing inlet loading rates stepwise demonstrated that maximum elimination capacities for toluene and MEK were 70.4 and 56.4 g/$m^3$/hr, respectively.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.