영지(Ganoderma lucidum) 균사체의 액체배양에 의한 세포외 생물고분자의 생산조건과 특성

이신영,강태수 한국미생물생명공학회 ( 구 한국산업미생물학회 ) 1996 한국미생물·생명공학회지 Vol.24 No.1

새로운 생물산업소재의 탐색 및 개발연구의 일환으로 Ganoderma lucidum(영지1호) 균사체의 액체배양에 의하여 세포외 생물고분자의 생산을 위한 최적 생산조건을 검토하였고, 생성 생물고분자를 분획 정제하여 이의 성분특성을 조사하였다. 세포의 생물고분자 생산을 위한 최적 배양조건은 glucose 5%, yeast extract 0.5%, (NH_4)_2HPO_4 0.1% 및 KH_2PO_4 0.05%(w/v)를 함유한 배지에서 pH 5.0, 온도 30℃ 및 교반속도 100 rpm일 때 얻어졌다. 이들 조건하에서 7일간 플라스크 배양하였을 때, 최대의 균체 및 세포외 생물고분자 농도는 각각 15.2 및 18.8 g/l이었으며, 비생육속도, 비기질소비속도 및 비생산속도는 각각 0.039 hr^-1, 0.043 gg ^-1hr^-1이었다. 세포의 생물고분자는 실온의 물추출에 의하여 수용성 및 물불용성 다당류로 분획되었으며, 두 시료 모두 97% 이상의 당을 함유하였다. 수용성 생물고분자 분획(BWS)과 물불용성 분획(BWI)은 모두 glucose, galactose, mannose, xylose 및 fucose를 함유하였으며, 구성당의 몰비는 각각 3.6 : 1.5 : 2.1 : 0.5: trace 및 2.9 : 3.1 : 2.0 : 1.6 : 0.3이었다. For the screening and the development of the new bio-material, cultural conditions for the exo-biopolymer (EBP) production through the submerged cultivation of Ganoderma lucidum mycelium were investigated. Also, the fractionations and the purifications of the exo-biopolymer were carried out and the chemical compositions of the exo-biopolymer were examined. The optimal culture conditions for the exo-biopolymer production were pH 5.0, 30℃ and 100 rpm of agitation speed in the medium containing of 5% (w/v) glucose, 0.5% (w/v) yeast extract, 0.1% (w/v) (NH_4_)_2HPO_4, and 0.05% (w/v) KH_2PO_4. In the flask cultivation for 7 days under these conditions, the concentration of the maximum exo-biopolymer and the cell mass were 15.4 g/l and 18.8 g/l, respectively. The specific growth rate was 0.039 hr^-1. In addition, the substrate consumption rate, and the exo-biopolymer production rate were 0.043 gg ^-1hr^-1 and 0.025 gg ^-1hr^-1, respectively. The exo-biopolymer was fractionated into BWS (water soluble exo-biopolymer) and BWI (war insoluble exo-biopolymer) by the water insoluble exo-biopolymer) by the water extraction, and the sugar contents fo two fractions were higher than 97% (based on dry basis). The components sugar of BWS and BWI fractions were glucose, galactose, mannose, xylose, and fucose. Their molar ratios were 3.6:1.5:2.1:0.5: trace and 2.9:3.1:2.0:1.6:0.3, respectively.

발효조를 이용한 Monascus anka의 적색소와 황색소의 생산

강성국,임종환,정순택,김선재 한국미생물생명공학회 ( 구 한국산업미생물학회 ) 1996 한국미생물·생명공학회지 Vol.24 No.6

Monascus anka를 이용하여 천연식용색소를 대량생산하기 위한 방법을 개발하기 위하여 발효조를 이용하여 적색소와 황색소의 색소생산의 최적 배양 조건과 생산된 색소의 색깔 특성을 조사하였다. Monascus anka 적색소와 황색소를 생산하였는데, 이들 색소는 균체내색소와 균체외 색소로 구분되었다. 균체의 적색소(ERP)는 494nm에서, 균체외 황색소(EYP)는 380nm에서, 균체내 적색소(IRP)는 506nm에서 그리고 균체내 황색소(IYP)는 388nm에서 최대 흡광도를 나타냈다. 적색소와 황색소 생산, 색조의 특성 및 균체증식력을 배양 온도, pH, 쌀가루 농도, peptone 농도, magnesium sulfate 농도, 통기량 및 교반속도에 대하여 조사한 결과 적색소 생산력은 30℃, 초기 pH 6.0, 쌀가루 농도 3~5%, peptone 농도 0.05%, magnesium sulfate 농도 0.25%, 통기량 0.1vvm 교반속도 300rpm의 조건에서 최대치를 보였으며, 이때 ERP, EYP, IRP 및 IYP는 각각 A_494nm 0.84, A_380 nm 0.71, A_506 nm 1.18, A_388 nm 1.10, L값은 각각 29.40, 6.44, 34,98, 8.94, a값은 각각 5.76, -1.08, 11.83, -1.55, b값은 각각 18-19, 3.41 27.26, 6.16 그리고 균체량은 7.4 g/l을 보였다. 또한 황색소 생산력은 온도의 경우 적색소 생산을 위한 최적온도 보다 높은 35℃ 부근에서 우수하였으며 초기 pH와 쌀가루 농도는 적색소 생산을 위한 최적조건과 같았고, 질소원과 무기염의 농도가 높을수록 그리고 통기량이 많을수록 황색소 생산력이 우수하였다. 적색소와 황색소 생산을 위한 발효조의 교반속도는 100~300 rpm이 적합하였다. Production of Red and Yellow Pigments from Monascus anda in a Jar Fermenter, Seong-Gook Kang, Jong-Whan Rhim, Soon-Teck Jung^* and Sun-Jae Kim. Department of Food Engineering. Mokpo National University Chonnam, 534-729, Korea - In order to develop the method for mass production of natural food colorant from Monascus anka, optimum cultivation conditions for producing red and yellow pigments by cultivating the mold in a jar fermenter and their color characteristics were investigated. The mold produced red and yellow pigments both intracellularly and extracellularly. These pigments showed unique light absorption characteristics with maximum absorption of 494, 380, 506, and 388 nm for extracellular red pigment (ERP), extracellular yellow pigment (EYP), intracellular red pigment (IRP), and intracellular yellow pigment (IYP), respectively. Optimum conditions for producing red pigments were found to be temperature 30℃, initial pH 6.0, rice powder 3~5%, peptone 0.05%, magnesium sulfate 0.25%, aeration rate 0.1vvm. Optimum temperature for producing yellow pigments was around 35℃ which is higher than that of producing red pigments. The initial pH rice powder concentration for producing yellow pigments were the same as those of producing red pigments. The higher concentration of nitrogen source and inorganic salt, aeration rate, the more the yellow pigments were produced. Them optimum agitation speed was 100~300 rpm for pigment production.

한국산업미생물학회 ; 1996년도 국제심포지움 및 춘계학술발표대회 프로그램 - 생명공학 신기술의 산업화 -

학회자료 한국미생물생명공학회 ( 구 한국산업미생물학회 ) 1996 한국미생물생명공학회 학술발표초록집 Vol.1996 No.1

Symposium : 환경미생물학 : Phenol 관련화합물 분해세균의 수리학적 분류

이건,이상준 한국미생물생명공학회 ( 구 한국산업미생물학회 ) 1992 한국미생물생명공학회 학술발표초록집 Vol.1992 No.1

쌀보리를 기질로 한 알코올발효의 최적 액화효소

남기두,김운식,최명호,박완 한국미생물생명공학회 ( 구 한국산업미생물학회 ) 1996 한국미생물·생명공학회지 Vol.24 No.2

증자시 높은 점성이 문제되는 쌀보리를 기질로 알콜발효를 행할 경우, 기질의 점성문제를 해결하여 발효조건을 개선하면서 생산수율을 올릴 수 있는 상업용 액화효소를 검토하였다. 쌀보리 증자액화시 BAN을 사용한 경우 기절의 점도는 T120L의 1/3 정도로 떨어졌으며 최종 알콜수율도 T120L에 비해 원료 Ton 당 4 ℓ 정도 더 높게 나왔다. 알콜의 수율은 사용한 당화효소의 종류에 의해서도 영향을 받았다. 산업 규모에서 BAN을 사용한 쌀보리의저온증자가 가능하였으며 고온증자에 비해 알콜수율도 388.4에서 390.4 ℓ/Ton으로 약간 증가하였다. 또 이때 사용한 기질의 전분가를 분석하였는데, 산가수분해 및 효소가수분해법에 의한 쌀의 전분가 분석치는 큰 차이를 보이지 않았으나 쌀 보리의 경우는 효소가수분해법에 의한 값이 산가수분해법에 비해 10% 정도 낮게 나타났다. 이때 BAN은 T120L에 비해 전분가가 약 1% 높게 나왔다. Various treatments of naked barley with commercial liquefying enzymes have been employed to reduce high viscosity of naked barley in cooking as a raw material for alcohol production and to increase alcohol yield. The enzyme BAN used for cooking and liquefaction of naked barley was able to make a reduction of one third of viscosity and to enhance alcohol yield of 4 l/Ton of raw material than the T120L was. Of course, alcohol yield depended in part on the applied saccharifying enzymes. The low temperature cooking of naked barley with BAN was favorable compared with high temperature cooking of both of reducing viscosity (210 vs. 237 cp) and final alcohol yield (Yp/so; 0.397 vs. 0.395 g/g) in industrial scale.

효소면역측정법을 이용한 Fumonisin의 검출법 개발

손동화,한성민,임선희,이인원,조선희,강신영,이경애 한국미생물생명공학회 ( 구 한국산업미생물학회 ) 1996 한국미생물·생명공학회지 Vol.24 No.1

Fumonisin에 대한 효소면역측정법(ELISA)을 개발하기 위하여 특이항체를 생산하고, 분석조건을 확립하여, 인위적으로 오염시킨 옥수수 시료의 분석을 행하였다. Fumonisin B_1 (FB_1)을 cholera toxin (CT)에 결합시킨 FB_1-CT conjugate를 면역원으로 하여 Freund's adjuvant와 함께, 또는 단독으로 두 군의 토끼에 면역하고 특이항체를 생산하였다. 항혈청을 ELISA로 분석한 결과 그 adjuvant와 함께 면역한 경우 항체역가(titer)가 높게 나타났다. 가장 높은 항체역가(1 : 16,000)를 나타낸 항혈청 및 그로부터 정제한 항체를 이용하여 간접법 및 직접법에 의한 경합적 ELISA(ciELISA 및 cdELISA)를 각각 확립하였다. 이 항체의 유사독소와의 교차반응을 ciELISA로 조사하였을 때, FB_3에 대한 교차반응율은 2%로 매우 낮았으나, FB_2에 대한 것은 179%로 다소 높았다. FB_1의 검출한계는 ciELISA에서 0.03ppb, cdELISA에서 0.3 ppb로 각각 나타났다. 실제 곡물시료의 분석에 ELISA 활용가능성을 조사하기 위하여 인위적으로 FB_1을 오염시킨 옥수수를 75% methanol로 추출하고 그 회수율을 측정한 결과, 분석이 불안정하여 회수율이 일정하게 나타나지 않았다. 그러나 방해물질의 제거를 위하여 시료추출액을 strong anion exchange(SAX) cartridge를 거쳐 세척한 다음 분석하였을 때, 3~10 ppm 범위의 FB_1 오염 옥수수에서 평균 34%(CV의 평균, 8.2%)의 안정된 회수율을 보였다. In order to develop enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) for fumonisins, production of specific antibodies, establishement of ELISA conditions, and quantitation of the toxin from spiked corns by ELISA were performed. Fumonisin B_1 (FB_1) conjugated to cholera toxin (CT) with or without Freund's adjuvant was subcutaneously injected into 2 groups of rabbits. When the titer of the antisera produced by each rabbit tested, higher titer was observed in case of the immunization with the adjuvant. By use of the antiserum showing the highest titer (1 : 16,000) and its purified antibodies, competitive indirect and direct ELISA's (ciELISA and cdELISA) were established, respectively. When the cross-reactivity of the antibody against fumonisin analogs was investigate by the ciELISA is was very low against B_3 (2%) but high against fumonisin B_2 (179%). The sensitivity of the ELISAs was also very high, because the detection limit for FB_1 was 0.03 ppb in ciELISA and 0.3 ppb in cdELISA. When the ELISA's were applied to the spiked corns after extraction with 75% methanol, the assay recovery of FB_1 was too unstable to assay. However, when cleanup by strong anion exchange (SAX) cartridge was introduced to remove interfering materials, the mean ELISA recovery of FB_1 from corns spiked to 3~10 ppm was found to be 34.0% and stable (mean of CV, 8.2%).

한국산업미생물학회 1999 년도 국제심포지움 및 춘계학술발표대회 프로그램 - 21세기를 선도하는 생명공학기술 -

학회자료 한국미생물생명공학회 ( 구 한국산업미생물학회 ) 1999 한국미생물생명공학회 학술발표초록집 Vol.1999 No.1

1974년도학술발표회 초록

학회자료 한국미생물생명공학회 ( 구 한국산업미생물학회 ) 1974 한국미생물·생명공학회지 Vol.2 No.2

Abstracts of Lectures : Microbiological Synthesis of L - Tyrosine and 3.4- Dihydroxy - Phenyl -L- alanine

H . Yamada 한국미생물생명공학회 ( 구 한국산업미생물학회 ) 1974 한국미생물·생명공학회지 Vol.2 No.2

Dicyma sp. YCH-37이 생산하는 효모세포벽 용해효소 : 1. 생산균주의 분리 및 효소의 정제 l. Isolation of the Strain and Purification of the Enzyme

정희철,함병권,배동훈,하세가와토루,유주현 한국미생물생명공학회 ( 구 한국산업미생물학회 ) 1996 한국미생물·생명공학회지 Vol.24 No.4

효모세포벽 용해효소를 생산하는 균주를 토양으로부터 분리하였다. 본 균주에 대한 현미경 관찰 및 형태학적, 배양상의 특징을 검토한 결과 Dicyma sp.로 동정되어, 본 균주를 Dicyma sp YCH-37로 명명하였다. 세포에 아무런 처리도 가하지 않은 생균상태의 세균, 효모, 곰팡이에 대한 용균 spectrum을 측정한 결과, 세균 중에서는 Salmonella typhimurium을, 효모 중에서는 Torulopsis, Hansenula, Zygosaccharomyces rouxii 등을 잘 용해시켰으며, 가압증기살균 처리된 효모는 모두 용해시킬 수 있었다. 배양상등액을 yeast glucan을 이용한 affinity adsorption 및 DEAE-cellulose column chromatography로 정제한 결과, 13%의 수율과 204배의 정제도로 정제되었다. SDS-PAGE, gel filtration을 통해 분자량은 약 25,000 daltons임을 확인하였으며, 용균활성의 최적 pH와 온도는 각각 8.0과 50℃이고, pH 4.0~pH 10.0, 40℃까지 안정하였다. The strain YCH-37, which produces yeast cell wall lytic enzyme, was isolated from soil. From the microscopic observation, morphological and cultural characteristics, this strain was identified to fungus, Dicyma sp. So, we named this strain as Dicyma sp. YCH-37. The lytic enzyme effectvely lysed Salmonella typhimurium among intact living bacteria and Torulopsis, Hansenula, Zygosaccharomyces among intact living yeast, as well as autoclaved yeast strains. The yeast cell wall lytic enzyme was succesively purified to 204 folds with 13% yields through yeast glucan affinity adsorption and DEAE-cellulose column chromatography. The enzyme was identified to monomeric protein with molecular weight of 25,000 daltons from the results of SDS-PAGE and gel filtration. The optimum pH and temperature for the yeast lytic activity were 8.0 and 50℃, respectively. The enzyme was stale up to 40℃, and between pH 4.0~pH 10.0.