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- 저자 : 최차용(Cha Y. Choi) (검색결과 6 건)
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An Experimental Study on the Coupled Reaction System Comprised of Chromatophore and NAD Kinase
박두홍,최차용,Park, Doo-H.,Choi, Cha-Y. 생화학분자생물학회 1982 한국생화학회지 Vol.15 No.1
광 에너지 흡수 시스템으로서의 크로마토포아를 에너지 소비 시스템인 NAD Kinase에 공역시켜 ATP를 중간 에너지 운반체로 하는 NADP 생산을 수행하였다. 이 공역 시스템과 NAD Kinase 만을 사용하는 단일 시스템을 비교해 본 결과 사용한 초기 ATP 농도에 따라 다르기는 하나 공역 시스템의 생산성이 단일 시스템에 비해 30% 내지 80% 높은 것을 알 수 있었다. 그러나 초기 ATP 농도가 너무 높을 때는 공역 시스템의 생산성이 단일 시스템의 그것 보다 도리어 못한 결과를 보여주었다. 사용한 크로마토포아 농도에 있어서도 공역 시스템의 생산성을 최대로 해주는 최적 농도가 있음을 알게 되었다. 이와같은 최적 크로마토포아 농도의 존재는 크로마토포아 자체에 의한 광 차폐효과 때문인 것으로 사료된다. 이 광 차폐효과는 크로마토포아 단독 시스템에 있어서 직경이 다른 두개의 시험관 내에서 조사되었다. 이 단독 시스템에 의한 ADP로부터의 ATP 생산에 있어서도 생산성을 최대로 해주는 최적 크로마토포아 농도가 있었으며 이 최적농도는 반응기의 크기가 커질수록 줄어 들었다. 크로마토포아의 반응기에의 도입시간에 따른 NADP 생산성 변화도 조사해 보았던 바 최적도입 시간이 존재함을 알 수 있었다. Chromatophore as a light-energy-absorbing system was coupled with an energy-consuming system, NAD kinase, to produce NADP from NAD using ATP as the intermediate energy carrier. The enhancement in the NADP production of the coupled system as compared with the single system containing NAD kinase alone ranged between 30% and 80% depending upon the initial concentration of ATP used in both systems. However, the use of too high an initial concentration of ATP caused a worse NADP production of the coupled system than the single system. There was an optimal concentration of chromatophore at which the NADP production of the coupled system was maximized. This seemed to be due to the shielding effect of the chromatophores themselves. This shielding effect was also investigated with the single reaction system now comprising chromatophore alone in two reaction test tubes of different diameters. The specific ATP production from ADP showed a maximum point when plotted against the chromatophore concentration and this optimal chromatophore concentration decreased with increasing size of the reaction vessel. Dependence of the NADP production on the time of chromatophore introduction into the reaction system was investigated. An optimal chromatophore introduction time was found to exist for the maximum production of NADP.
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크로마토포아와 NAD Kinase 로 이루어진 공역반응계의 모형화와 수치모사
최차용,박두홍 한국화학공학회 1982 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.20 No.2
크로마토포아와 NAD kinase로 구성된 공역 반응계에 대하여 수학적 모형화와 콤퓨터 수치모사를 수행하였다. 크로마토포아에 대해서는 경험적인 반응 속도식을 사용하였으며 공역 반응계의 다른 촉매 성분에 대해서는 이론적으로 유도된 식들을 사용하였다. 크로마토포아와 NAD kinase로부터 완전히 분리하기가 어렵기 때문에 마이오 카이네이즈도 반응계의 구성 성분으로 포함시켰다. 반응계의 촉매 성분들의 상대적인 활성 비율이 NADP 생산에 미치는 영향도 조사되었다. 반응계의 여러 생화학 성분들의 시간에 따른 변화 추이도 수치모사 결과로부터 알 수 있었다. 실험 데이타와 콤퓨터 수치모사 결과를 비교하여 보았다. Mathematical modeling and computer simulation were carried out on the coupled reaction system compreised of chromatophore and NAD kinase. An empirical kinetic model was used for the chromatophore whereas analytically derived models were employed for other catalytic components of the system. Myokinase was also included as a system component because of the difficulty in its complete separation from the chromatophore and NAD kinase. The effect of the relative ratio of the catalytic activities of the system on the overall production of NADP was studied. The time course behaviour of the biochemical species of the system was also obtained from the simulation results. Experimental data and the results of the computer simulation were compared.
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회분 배양 및 포도당 유가 배양에 의한 최적 에타놀 발효
최차용,박성훈 한국화학공학회 1982 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.20 No.1
S. cerevisiae균주를 사용하여 혐기조건 하에서의 에타놀 발효를 pH4 및 30℃에서 회분 및 반회분 방법으로 조사하였다. 후라스크내에서 발효를 수행한 결과 최적 중량 포도당 농도가 10%로 측정되었다. 초기 포도당 농도를 증가시켰을 때 초기 lag phase 및 기질저해가 증가하였다. 회분 발효에서는 초기 접종량 및 포도당 농도와 같은 인자들의 발효기간과 에타놀 생성 속도에 대한 영향을 조사하였다. 실험결과와 수치모형을 사용하여 포도당 유가에 대한 최적 정책을 찾아내었다. 일정한 포도당 유속에서 50 % 포도당 용액을 사용하여 발효를 수행하였다. 이 유가 발효에 의한 생산성이 회분 발효에 의한 것 보다 균체 단위 접종량 당 30% 더 높은 값을 나타내었다. 유가하여 주는 포도당은 용액 상태보다도 가루 형태로 해 주는 것이 희석 효과를 줄여 주게 될 것이고 따라서 등일한 최종 에타놀 농도에 도달하는 데 필요한 발효기간도 축소시킬 수 있을 것이다. The ethanol fermentation under anaerobic condition by a strain of S. cerevisiae was investigated in batch and fed-batch modes at pH4.0 and 30℃. The flask fermentation showed the optimal glucose concentration to be 10% by weight. With the increase in the initial glucose concentration, the inital lag phase as well as substrate inhibition increased. In batch fermentation, the effect of some fermentation parameters such as the inoculum size and the glucose concentration on the fermentation time and the ethanol production rate was investigated. The experimental results together with the mathematical model were utilized for finding the optimal strategy for the glucose addition rate. Fermentations with constant glucose feed rate were undertaken using 50% glucose solution. The productivity of fed-batch fermentation per cell inoculated was about 30% higher than that af the batch fermentation. The use of the glucose powder instead of the solution may help reduce the dilution effect and hence the fermentation period required to arrive at the same final ethanol concentration.
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최차용,박홍우 한국화학공학회 1981 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.19 No.6
PDP 11-03마이크로 콤퓨터를 발효 시스템에 성공적으로 연결하고 개스 분석기를 주된 측정 기기로 사용하여 효모 Saccharomyces cerevisiae의 배양을 수행하였다. 필요한 방정식과 콤퓨터 프로그램을 개발하여 시스템 운전에 사용하였다. 최적 휘드 백 정책을 콤퓨터 프로그램하여 콤퓨터에 기억시킨 후 측정치를 사용하여 적절한 값의 제어시그날을 발생시키도록 하였다. 간접적으로 얻은 균체농도는 직접 측정치를 상당히 정확하게 예측하였다. 온 라인 휘드 백 제어를 수행한 결과 얻어진 호흡지수는 아주 흡족한 상태를 보였으며 전반적인 세포 생산 수율은 회분 배양과 비교했을 때 상당히 증가되었다. A PDP 11-03 microcomputer was successfully interfaced to the fermentation system and yeast Saccharomyces cerevisiae cultivation with this computerized system was carried out using the gas analyzers as the primary measuring elements. The necessary equations and computer programs were developed and used in the system operation. The optimal feed-back control policy computerized and stored, in the system utilizes these monitored variables in order to generate the output control signals at proper level. The indirectly determined cell-concentration has predicted the direct measurement rather accurately. The profile of the respiratory quotient obtained upon exercising the on-line fee-back control has shown a very smooth and desirable behaviour and the ob erall cell yield has been improved quite significantly as compared with the batch system without control.
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