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        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.

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        Lactobacillus plantarum을 이용한 산양삼 추출물의 진세노사이드 Rg1 및 Rg5의 함량 증대

        권훈주 ( Hun-joo Kwon ),조윤지 ( Yun-ji Cho ),김명동 ( Myoung-dong Kim ) 한국미생물생명공학회(구 한국산업미생물학회) 2017 한국미생물·생명공학회지 Vol.45 No.4

        발효식품으로부터 분리한 젖산균 중 α-rhamnosidase 효소활성을 보유한 젖산균 12점을 선별하였다. 효소활성이 우수한 Weissella confuse 1점, L. pentosus 1점과 효소활성이 우수하였던 4점의 L. plantarum 균주를 사용하여 진세노사이드 Rb1과 Re를 Rg1, Rg5로 각각 생물전환하였다. L.plantarum MBE/L2990 균주를 사용한 생물전환반응에서 Rg1과 Rg5의 함량이 각각 0.58 mg, 0.24 mg 가량 증가하였으며, 대조구로 사용한 L. plantarum KCTC21004 균주에 비해 약 56% 및 42% 우수한 생물전환 효율이었다. L. plantarum MBE/L2990 균주는 한국미생물자원센터에 KCTC18529P로 기탁하였다. Twelve lactic acid bacteria harboring α-rhamnosidase (EC 3.2.1.40) activity were isolated from traditional Korean foods. The 6 strains (Weissella confuse [n = 1], Lactobacillus pentosus [n = 1], and Lactobacillus plantarum [n = 4]) with the highest rhamnosidase activity were selected for bioconversion of an extract of wood-cultivated ginseng. The L. plantarum MBE/L2990 strain increased ginsenoside content (0.58 mg for Rg1 and 0.24 mg for Rg5) and showed higher bioconversion activity than the control strain L. plantarum KCTC21004 (56% and 42% increase for Rg1 and Rg5, respectively). L. plantarum MBE/L2990 was deposited at the Korean Collection for Type Cultures as Lactobacillus plantarum KCTC18529P.

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        DGGE를 이용한 PCE 및 TCE의 혐기적 탈염소화 군집의 미생물 군집분석

        윤병대 ( Byung Dae Yoon ),조대현 ( Dae Hyun Cho ),고성철 ( Sung Cheol Koh ),김희식 ( Hee Sik Kim ),오희목 ( Hee Mock Oh ),김병혁 ( Byung Hyuk Kim ),성열붕 ( Youl Boong Sung ),안치용 ( Chi Young Ahn ) 한국미생물생명공학회 ( 구 한국산업미생물학회 ) 2010 한국미생물·생명공학회지 Vol.38 No.4

        광양, 하남, 여천지역의 토양, 하천 및 해양 퇴적물 등을 이용하여, 난분해성 염소화합물인 PCE (perchloroethylene) 및 TCE(trichloroethylene)의 혐기성 탈염소화에 관련하는 미생물을 탐색하고 이들의 탈염소화 효율을 조사하였다. 혐기성 상호대사에 의한 탈염소화 효율을 조사하기위해 전자 공여체로 아세테이트를 사용하여 혐기성 회분식 실험을 실시하였으며, 미생물 군집을 분석하기 위해, 분자생물학적인 기법인 16S rDNA의 DGGE 기법을 이용하였다. 그 결과, 4주간 집적배양을 통해 광양, 하남, 여천시료는 PCE와 TCE를 PCE 75% 이상, TCE 81% 이상 탈염소화하는 것으로 나타내며, 여천시료가 우수한 PCE/TCE탈염소화율을 보이고 있다(PCE 87.37%, TCE 84.46%). 또한, 전자 수용체에 따른 탈염소화 배양액의 미생물 다양성은 DGGE로 분석하였으며, 우점하는 미생물은 Clostridium sp., Desulfotomaculum sp.와 unculutured bacteria로 나타났다. This study investigated the effect of PCE and TCE as electron The enrichment cultures reductively dechlorinating PCE and TCE were developed from three environment samples using acetate as electron donor. The cultures were prepared by sequential enrichment, which was seeded with sediment and dredged soil. Denatured gradient gel electrophresis (DGGE) of 16S rRNA gene fragment was used to compare the microbial communities of these three enrichment cultures. After incubation for 4 weeks, the removal efficiencies of PCE and TCE were highest from Yeocheon site (87.37% and 84.46%, respectively). PCE and TCE as electron acceptors affected the bacterial diversity and community profiles in the enrichment cultures. DGGE analysis showed that the dominant bacteria in PCE and TCE enrichment were belonged to Clostridium sp., Desulfotomaculum sp., and uncultured bacteria.

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        한국과 중국 미생물 발효차의 미생물 군집분석 및 비교

        김병혁 ( Byung-hyuk Kim ),장종옥 ( Jong-ok Jang ),좌재호 ( Jae-ho Joa ),김진아 ( Jin-ah Kim ),송승엽 ( Seung-yeob Song ),임찬규 ( Chan Kyu Lim ),김천환 ( Chun Hwan Kim ),정영빈 ( Young Bin Jung ),성기철 ( Ki-cheol Seong ),김희식 ( 한국미생물생명공학회(구 한국산업미생물학회) 2017 한국미생물·생명공학회지 Vol.45 No.1

        차는 세계적으로 인기있는 음료로서, 그 종류는 불발효차(녹차), 반발효차(우롱차), 완전발효차(홍차), 후발효차 등으로 구분된다. 후발효차는 차나무(Camellia sinensis)의 잎을 미생물 발효과정을 거쳐 생산된다. 본 연구에서 한국 후발효차(알가차, 단차)와 중국 후발효차(보이차 2종)에 우점하는 미생물 분석을 위해 16S rRNA 유전자를 이용하였다. 후발효차에 우점하는 미생물은 α-proteobacteria에 속하는 Rhodobacteraceae와 Sphingomonas, γ-proteobacteria에 속하는 Pantoea가 우점하였다. 미생물 군집 cluster 분석결과, 한국 후발효차와 중국 후발효차는 다르게 분류됨을 확인하였다. 또한, 매우 흥미롭게도 한국 후발효차는 미생물이 우점하였고 중국 후발효차는 곰팡이가 우점하는 것으로 분석되었다. Tea is the most popular beverage in the world. The three main types are green, black, and post-fermented. Post-fermented teas are produced by the microbial fermentation of sun-dried green tea leaves (Camellia sinensis). In this study, the composition of the bacterial communities involved in the production of traditional oriental post-fermented teas (Korean algacha, dancha, and Chinese pu-erh) were investigated using 16S rRNA gene analysis. The dominant microorganisms present in the post-fermented teas included the α-proteobacteria Rhodobacteraceae and Sphingomonas, and the γ-proteobacteria Pantoea. Cluster analysis confirmed that the microbial populations present in both Korean and Chinese post-fermented teas grouped into the same class. Interestingly, the dominant microorganism present in the Korean postfermented teas was a bacterium, while for the Chinese post-fermented tea, it was a fungus.

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        독도 주변의 해수에서 분리한 세균의 다양성과 군집구조 분석

        김사열 ( Sa Youl Ghim ),성혜리 ( Hye Ri Sung ) 한국미생물생명공학회 ( 구 한국산업미생물학회 ) 2010 한국미생물·생명공학회지 Vol.38 No.3

        독도 연안에 존재하는 배양 가능한 미생물의 다양성을 16SrRNA 분석으로 조사하였다. 동도 선착장 주변과 서도 숙소 부근을 중심으로 채취한 시료에서 163개의 해양 미생물을 분리하였다. 분리한 미생물 163종을 16S rRNA 염기서열의 분석을 이용하여 부분동정 할 수 있었다. 부분동정된 미생물은 gamma-proteobacteria(58%), alpha-proteobacteria (20%), bacteriodetes(16%) 계통이 대부분을 차지하고 있었고, 그 외에도 low G+C Gram positive bacteria와 epsilonproteobacteria가소수 동정 되었다. 염기서열이 분석된 미생 물들은 이전에 보고된 미생물들의 16S rRNA 유전자와 93.3%에서 100%의 유사도를 보이며 56속 94종으로 부분 동정되었다. 163종의 부분 동정된 미생물 중 36개의 분리 미생물이 새로운 종으로 분류될 후보군으로 추정되었다. 본 연구의 결과 독도연안 바닷물에는 proteobacteria와 bacteriodetes의 비율이 높게 나타났고, 미생물 다양성을 높게 유지하고 있었다. 이 다양한 미생물로부터 다양한 유용미생물 자원을 확보할 수 있고, 새로운 종으로 분류될 후보군 들은 추후 여러 생리생화학적 실험을 수행하여 새로운 종 또는 새로운 속으로 발표할 수 있을 것으로 판단된다. One hundred sixty three strains showing different colony morphological characteristics on different concentration of marine agar (MA) plates were isolated from ambient seawater near Dokdo island. Bacterial diversity and distributions were studied by phylogenetic analysis of the partial 16S rRNA gene sequences. One hundred sixty three strains were partially sequenced and analyzed phylogenetically. They were composed of 5 phyla, of which gamma-proteobacteria (58%), alpha-proteobacteria (20%), bacteriodetes (16%) were predominant. They were affiliated with 90 species. The 16S rRNA sequence similarity of the isolates was in 93.3 to 100 % range to reported sequence data. Thirty six isolates of among them were assumed to be novel species candidates based on similarity analysis of the 16S rRNA gene sequences. Overall, Proteobacteria and Bacteriodetes of the Dokdo coastal sea water showed a high diversity.

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        전해수 수세, 열풍건조 및 자외선 조사에 의한 미역의 미생물 감소 효과

        박시우 ( Si Woo Bark ),김꽃봉우리 ( Koth Bong Woo Ri Kim ),김민지 ( Min Ji Kim ),강보경 ( Bo Kyeong Kang ),박원민 ( Won Min Pak ),김보람 ( Bo Ram Kim ),안나경 ( Na Kyung Ahn ),최연욱 ( Yeon Uk Choi ),조영제 ( Young Je Cho ),안동현 ( 한국미생물생명공학회(구 한국산업미생물학회) 2015 한국미생물·생명공학회지 Vol.43 No.1

        15% 전해수로 10분간 세척 후 증류수로 10분씩 5회 수세하여 48oC의 열풍 건조기에 UV 등을 설치하여 미생물의 변화를 확인하였다. 전해수 수세 후 생균수, 대장균군, 곰팡이수에서 모두 균이 검출되지 않았다. 하지만, 수세 후 열풍건조기를 이용하여 48oC에서 48시간 동안 열풍건조 시 미생물이 다시 검출됨을 확인하였고, 이에 열풍건조기 내에 UV 등을 설치하여, UV 조사 최적 시간을 확인하였다. 그 결과 UV조사를 12시간 이상 처리 시 미생물이 검출되지 않는 것으로 나타났다. 15% 전해수 수세 및 열풍건조 미역의 색도 결과, 전해수 수세구는 무처리구와 비교 시 황색도에서만 유의적인 감소를 보였으며, 수세 후 열풍건조 시 명도, 적색도 및황색도가 유의적으로 크게 증가하였다. 관능평가 결과, 색,향, 맛 및 전체적 호감도 항목에서 무처리구와 전해수 수세구간 유의적인 차이는 없었으나 전해수 처리시 미역의 비린맛 및 비린 향이 감소한다고 하였다. 또한 48oC, 48시간 열풍건조 동안 UV 0-48시간 조사 구간에서도 색, 향, 맛 및 전체적 호감도에서 유의적인 차이를 보이지 않았다. 결론적으로, 15% 전해수 수세 시 생미역의 미생물 증식을 효과적으로 제어할 수 있을 뿐만 아니라 미역의 비린 맛 및 비린 냄새를 줄여 관능적으로 나은 제품을 제조할 수 있었다. 전해수 수세 후 열풍건조 하는 동안 UV 조사를 12시간 실시할경우 열풍건조기를 통한 미생물 오염을 억제할 수 있어 전해수-열풍건조-UV 병행 처리 시 미생물 제어효과가 우수한 건미역을 생산할 수 있을 것으로 사료된다. This study was conducted to investigate the effects of electrolyzed water (EW) and hot-air-drying with ultraviolet light (UV) to reduce coliform bacteria of Undaria pinnatifida (UP). The UP was washed in the order of 15% EW, tap water (TW), and distilled water (DW) under following conditions: 15% EW for 10 min (washing: 1 time), TW for 1 min, and DW for 10 min (washing: 5 times). Viable cells, coliform, and mold counts were at 102-103 CFU/g in untreated samples. After EW treatment, viable cells, coliform, and molds were not detected in whole samples or on the surface of UP. But, after hot-air-drying at 48oC for 48 h, the number of viable cells, coliform, and molds were 101-105 CFU/g. After hot-air-drying at 48oC for 48 h with UV (12-48 h), viable cells, coliform, and molds were not detected in whole samples or on the surface of UP. In respect of color value, there were no significant changes. In sensory evaluation, the UP with hot-air-drying with UV (12 h) had the highest score in overall preference among UV treatment groups. These results suggest that the treatments at 15% EW for 10 min and hot-air-drying at 48oC for 48 h with UV (12 h) were effective to reduce coliform bacteria of the dried Undaria pinnatifida.

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        미생물연료전지의 가축분뇨 처리 가능성 연구

        김영화 ( Young Hwa Kim ),유영선 ( Young Sun Ryou ),최정은 ( Jung Eun Choi ),김세희 ( Se Hee Kim ),장재경 ( Jae Kyung Jang ),김종구,이성현 ( Sung Hyoun Lee ),강연구 ( Young Goo Kang ) 한국미생물생명공학회(구 한국산업미생물학회) 2010 한국미생물·생명공학회지 Vol.38 No.4

        본 연구는 미생물연료전지를 이용하여 액비를 처리하고 동시에 유용한 전기에너지 발생이 가능한지를 실험한 것이다. 탄소섬유전극(graphite felt)와 스테인레스 스틸망을 다른 비율로 충진한 single-chamber 미생물연료전지를 이용하였으며 탄소섬유전극보다 스테인레스망을 더 많이 충진한 미생물연료전지를 대조구(CMFC)로 하여 탄소섬유전극이 더많이 충진된 미생물연료전지(SMFC)와 서로 비교하였다. 농화 배양이 끝난 후, SMFC로부터 발생되는 전류는 3.167±80mg/L의 액비를 공급할 때 18 mA가 안정적으로 발생되었다. 이때 최대 전력밀도와 전류밀도는 각각 680 mW/m3와 3,770 mA/m3이었으며, CMFC의 전력밀도와 전류밀도보다는 높았다. 화학적산소요구량(COD)는 SMFC와 CMFC에서 3,718±80 mg/L에서 865±21과 930±14 mg/L로 감소하여 각각72.7%와 70.6%가 감소되었다. SMFC와 CMFC로부터 부유물질(SS)은 99% 이상이 감소되는 것을 확인하였다. 또한SMFC의 암모니아성질소, 질산성질소, 그리고 인산염인과 같은 영향물질 농도의 변화도 각각 65.4%, 57.5%, 그리고 73.7%이 감소되었으며 CMFC의 경우도 거의 유사한 제거율을 보였다. 이들 결과로부터 저가 재료가 충진한 미생물 연료전지를 이용함으로써 경제적 효과를 기대할 수 있음은 물론 가축분뇨로부터 적지만 전기 에너지가 발생하는 것을 확인할 수 있었다. In this study the feasibility of simultaneous electricity generation and treatment of swine farm wastewater using microbial fuel cells (MFCs) was examined. Two single-chamber MFCs containing an anode filled with different ratio of graphite felt and stainless-steel cross strip was used in all tests. The proportion of stainless-steel cross strip to graphite felt in the anode of control microbial fuel cell (CMFC) was higher than that of swine microbial fuel cell (SMFC) to reduce construction costs. SMFCs produced a stable current of 18 mA by swine wastewater with chemical oxygen demand (COD) of 3,167±80 mg/L after enriched. The maximum power density and current density of SMFCs were 680 mW/m3 and 3,770 mA/m3, respectively. In the CMFC, power density and current density was lower than that of SMFC. CODs decreased by the SMFC and CMFC from 3,167±80 to 865±21 and 930±14 mg/L, achieving 72.7% and 70.6% COD removal, respectively. The suspended solid (SS) of both fuel cells was also reduced over 99% (4,533±67 to 24.0±6.0 mg/L). The concentration of nutritive salts, NH4 +, NO3 -, and PO4 3-, dropped by 65.4%, 57.5%, and 73.7% by the SMFC, respectively. These results were similar with those of CMFC. These results show that the microbial fuel cells using electrode with mix stainless-steel cross strip and graphite felt can treat the swine wastewater simultaneously with an electricity generation from swine wastewater.

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