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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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α-1,3-glucanase를 생산하는 미생물의 분리, 동정 및 배양조건
김명섭,신원철 한국미생물생명공학회 ( 구 한국산업미생물학회 ) 1996 한국미생물·생명공학회지 Vol.24 No.4
토양으로부터 α-1,3-glucanase를 생산하는 미생물을 분리하여 동정과 배양조건을 검토하였다. 분리 균주는 회색 계통의 기균사를 형성하였으며 배면 색깔은 적갈색을 나타내었다. 또한 분리 균주의 생육온도 범위는 10~42℃이었고 생육 pH 범위는 pH4~10이었다. 그 외 catalase 양성, esculin, gelatin 및 casein 분해능이 있었다. 당의 이용성과 산 생성 여부를 검토한 결과 arabinose, dextrin 및 mannose에서 이용성을 나타내었고 cellulose를 비롯한 일부 당에서 산이 생성되었다. 분리 균주의 세포벽 구성 성분의 분석 결과 LL-DAP와 glycine을 함유한 세포벽 type Ⅰ으로 분류되었다. 세포벽 구성 아미노산 중 glycine과 alanine의 존재, 기균사의 형성, 수용성 색소 형성, melanoid 색소 형성 및 spore chain 형태 등의 결과로부터 분리 균주는 새로운 Streptomyces 속임을 알 수 있었다. 분리 균주를 이용한 α-1,3-glucanase의 생산은 초기 pH7, 37℃에서 48시간 배양하는 것이 약 0.65 units/ml로 가장 좋았다. A strain producing α-1,3-glucanase was isolated from soil samples. The strain has a grey aerial mycelium and showed brown color from the other side. The temperature and pH range for growth were from 10℃ to 42℃ and from 4 to 10, respectively. Arabinose, dextrin and mannose were utilized for growth. Analysis of cell wall components revealed that the strain was classified as type I. From the results, the strain was identified as Streptomyces sp. By using this strain, the maximum production of 0.65 units/ml for α-1,3-glucanase was achieved at 37℃ for 48 hrs.
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Production and Industrial Application of Bacterial Cellulose
Joong Kon PARK 한국생물공학회 2021 한국생물공학회 학술대회 Vol.2021 No.10
미생물셀룰로오스는 식물셀룰로오스(plant cellulose)와 달리 리그닌, 헤미셀룰로오스 등의 물질이 섞여 있지 않은 순수한 셀룰로오스로만 구성된 직경 50 나노메타 파이버의 매트릭스 형태로 존재한다. 나노구조의 특성으로 인하여 함수율이 면화 솜의 100 배 이상이 되며 수분 방출 속도가 매우 느린 장점이 있다. 미생물셀룰로오스는 식품, 마스크팩 화장품, 화상치료 생의약품, 옷감 등으로 사용 되고 있다. 미생물셀룰로오스는 대사회로 및 발효 조작 조건등을 개선하여 생산성을 높일 수 있으며, 복합체를 이룸으로서 항균성, 전도성, 투명성 등의 기능을 부여할 수있다. 미생물셀룰로오스의 생산성 향상, 기능성 부과, 산업적 응용을 위하여 20 여년간 축적된 연구 경험과 생물공학 교육 및 한국연구재단 공학단장으로 근무하여 쌓은 연구관리 경험을 발표하고자 한다.
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