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Bacillus coagulans DL-1이 생산하는 고분자 중합체의 특성과 생산조건의 최적화
김지모,손창우,서형필,문병주,도성국,이진우 한국생명과학회 2003 생명과학회지 Vol.13 No.2
고분자 중합체를 생산 능력이 있는 균주를 토양에서부터 분리하여 형태학적 및 생화학적인 특성을 확인하고 Bacillus 속 균주를 동정하는 API-50CH/B kit를 사용하여 동정한 결과, Bacillus coagulans로 확인되어 B. coagulans DL-1으로 명명하였며 고분자 중합체를 생산하여 체외로 분비하는 균주임을 확인하였다. 플라스크 실험을 통하여 고분자 중합체 생산을 위한 B. coagulans DL-1의 최적 탄소원과 질소원 및 각각의 최적 농도는 2% (w/v) 포도당과 0.25%(w/v) yeast extract임을 확인하였다. 플라스크 실험에서 확립한 최적 배지조건과 1.0 vvm의 통기량 및 500 rpm의 교반속도로 $7\ell$ 생물배양기를 사용하여 수행한 회분식 배양에서의 최대 고분자 중합체 생산량은 5.00$\pm$0.15 g/$\ell$이었다. 가스 크로마토그라피를 사용하여 B. coagulans DL-1이 생산한 고분자 중합체의 구성 성분을 분석한 결과, 포도당과 람노오스로 구성되어 있으며 포도당과 람노오스의 구성 비율은 약 9 : 1 이었다. 또한 평균 분자량을 gel permeation chromatography로 측정한 결과, 2.80$\times$$10^5$이었다. The microorganism isolated from soil was identified as Bacillus coagulans by morphological and biochemical analyses and API-50CH/B kit, which was an identification kit for Bacillus species, and named as B. coagulans DL-1. It produced an extracellular biopolymer. Maximum production of biopolymer was 5.00 $\pm$0.15 g/$\ell$ in a $7\ell$bioreactor with an aeration rate of 1.0 vvm and an agitation speed of 500 rpm when concentrations of glucose and yeast as the optimal carbon and nitrogen sources were 2.0% (w/v) and 0.25% (w/v), which were optimized with a flask scale. Gas chromatographic analysis showed that the biopolymer producded by B. coagulans DL-1 consisted of glucose and rhanmose and their molar ratios was about 9 : 1. Its average molecular weight was 2.80$\times$$10^5$ with gel permeation chromatographic (GPC) analysis.
미생물제재 처리에 의한 토양 미생물상의 변화 및 배추와 토마토의 생장에 미치는 영향
김지모,김철승,김현주,문병주,이재헌,이진우 한국생명과학회 2002 생명과학회지 Vol.12 No.5
유기물이 풍부한 토양에서 분리한 Bacillus coagulans DL-1을 사용하여 미생물제재를 제조하고 미생물제재의 처리가 배추와 토마토 재배 토양의 미생물상에 미치는 영향과 배추와 토마토의 생장에 미치는 영향을 조사하였다. 일정한 시간이 지난 후, 미생물제재를 처리한 배추와 토마토 재배 토양의 총균수는 미생물제재를 처리하지 않은 토양에 비하여 4.4~10.6 배가 증가하였다. 미생물제재를 처리한 토양의 미생물 수는 제재를 처리하지 않은 공시작물 재배 토양에 비하여 세균뿐만 아니라 방선균, 곰팡이 및 트리코데마도 일정한 비율로 증가하였다. 미생물제재를 처리한 토양에서 자란 배추의 생체중량, 배추잎의 넓이 및 개수는 무 처리구에 비해서 21.5%, 10.6%, 10.0% 가 증가하였다. 미생물제재를 처리한 토양에서 자란 토마토 열매의 생체중량, 근장으로 뿌리를 곧게 편 후 최장길이 및 열매의 직경은 무처리구에 비하여 30.4%, 10.6%, 10.% 가 증가하였다. 미생물제재를 처리한 토양은 처리하지 않은 토양에 비하여 전체적인 미생물 수의 증가와 유용한 종류의 미생물이 상대적으로 높게 증가하기 때문에 배추와 토마토의 성장이 높은 것으로 생각된다. Effect of the microbial product, which consisted of Bacillus coagulans DL-1 and rice bran, on the microorganisms in soil and growth of cabbage and tomato was investigated. Bacillus congulans DL-1 was isolated form the soil and identified in this study. Total number of microorganisms in the soil treated with the microbial product was higher than the untreated soil. The growth of cabbage and tomato on the soil treated with microbial product was faster than that on the untreated soil. The treatment of microbial product in the soil resulted in the increase of useful microorganisms, which seemed to enhance the growth of cabbage and tomato. It seemed that microbial product can increase the number of certain microorganisms and change the ratio of different species of microorganisms.
Production of $\beta$-1,3/1,6-glucan by Aureobasidium pullulans SM-2001
서형필,김지모,신현동,김태권,장희정,박복련,이진우 한국생물공학회 2002 KSBB Journal Vol.17 No.4
항암, 항콜레스테롤, 항산화 및 면역증강 효과와 피부재생 효과 등 여러 가지 생리활성이 밝혀지고 있는 $\beta$-1,3/1,6-글루칸은 크게 식물성 유래, 효모 및 곰팡이 유래, 버섯 유래의 것으로 등으로 분류할 수 있다. 풀루란을 생산하는 Aureobasidum pullulans ATCC 42023에 자외선을 조사하여 얻은 변이주인 Aureobasidum puiluian SM-2001 균주가 생산하여 체외로 분비하는 고분자 중합체를 핵자기 공명분석기로 분석한 결과, $\beta$-1,3- 및 $\beta$-1,6- 결합이 서로 혼재되어 있는 $\beta$-1,3/1,6-글루칸의 전형적인 구조임을 확인하였으며, 평균 분자량은 2.6$\times$$10^{5}$ 임을 확인하였다. 또한, $\beta$-1,3/1,6-글루칸의 생산에 최적인 탄소원이 설탕임을 확인하였으며, 0.5% (w/v)의 설탕을 탄소원으로 사용하였을 경우 약 50%의 변환율로 $\beta$-1,3/l,6-글루칸을 생산할 수 있었다. 이는 생물공학적인 방법으로 $\beta$-1,3/l,6-글루칸의 생산을 의미하며 저렴한 생산비로 대량 생산할 수 있는 방법의 개발을 의미한다한다 Production of the exopolymer by Aureobasidium pullulans SM-2001, UV induced mutant of A. pullulans ATCC 42023, was investigated. The exopolymer produced by A. pullulans SM-2001 was confirmed to be ${\beta}$-1,3-linked homoglucans containing a few ${\beta}$-1,6-linked single glucosyl branches(${\beta}$-1,3/1,6-glucan) with the nuclear magnetic resonance(NMR) spectrum. The average molecular weight of ${\beta}$-1,3/1,6-glucan produced by A. pullulans SM-2001 was about 2.6 ${\times}$ 10$\^$5/ by the gel permeation chromatographic analysis. Sucrose was known to be better carbon source for the production of ${\beta}$ -1,3/1,6-glucan than other tested carbon sources in this study. Maximal conversion rate of ${\beta}$-1,3/1,6-glucan was about 50% when the carbon source was 0.5%(w/v) sucrose.