Earticle

식물체 biomass 에너지 생산, 즉 메탄과 에탄올에서 부딪치는 제일 큰 문제는 식물체의 structural components, 즉 lignocellulose가 자연상태에서 발생하는 lactic acid bacteria에 의해 분해되지 않는데 있다. 이에 structural components의 주성분인 lignocellulose를 분해시키기 위해 여러 가지 처리를 가한 High Energy Sorghum에 C. celluluyticum과 B. succinogenes를 주입하여 그 효과를 이 논문에서 규명하였다. 살균한 High Energy Sorghum에 C. celluluyticum을 주입한 경과 cellobiose가 structural components에 생산되었다. 그러나, 살균처리를 안한 샘플에서는 C. celluluyticum가 lactic acid bacteria와 처리범위 내에서는 효과적으로 경쟁하지 못한 것으로 사료된다. 또, B. succinogenes도 High Energy Sorghum의 structural components를 어느 정도 분해시켰다. B. succinogenes에의한 cellobiose의 degradation에서 glucose와 succinte에 의해 inhibition은 없었다.

Degradation of structural carbohydrates has been observed in samples of sweet sorghum inoculated with either Clostridium cellulolyticum or Bacteroides succinogenes. However, conditions under which these rellulolytic organisms can compete effectively with lactic acid bacteria have not yet been determined. Degradation of cellulose by B. succinogenes was found not to be inhibited by either glucose or succinate.

A cone type of tower fermentor loaded with flocculating Sacchromyces uvarum was used to study the fermentor performance. The performance of cone type fermentor was compared with those of other fermentors. The maximum yeast concentration in the cone type of tower fermentor was 35.9-43.0g/1.hr and the maximum ethanol productivity was 14.75g/1.hr at the dilution rate 0.26 hr-1. The ethanol yield was 0.446-0.472g ETOH/g Glucose. It was concluded that a cone type of tower fermentor might offer better perspectives for continous etanol fermentation.

식품첨가물 등으로 이용 되어지는 sorbitol을 B-1,2fructose oligomer를 함유하고 있는 Jerusalem artichoke를 이용하여 생산 하였으며, 이는 L-sorbose생산에 있어서 전구물질로 이용된다. Inulinase와 oxidoreductase의 동시고정화여, inulin을 와 fructose로 가수분해함과 동시에 가수분해산물을 sorbitol로 전환시켰다. Inulinase와 oxidoreductase는 chitin(5%, w/v)과 K-carrageenan(4%, w/v)으로 고정화 시켰다. 0.2% CTAB(Cetyltrimethylammonlumbromide)처리에 의해서 투과성이 향상된 Zymomonas mobilis세포내의 함유 되어있는 oxidoreductase의 activity가 향상되었다. Jerusalem artichoke juice를 acid에 의한 가수분해에 의해서 40%(v/w) juice 100ml당 53.64의 total carbohydrate yield를 얻었고, 온도 변화에 따른 가수분해시 85℃에서 반응이 신속히 일어났다. Inulinase를 이용한 가수분해에 의하여 35.56g/l의 glucose와 85.32g/l의 fructose가 생성되었으며, sorbitol생성에 기질로 이용되었다. Inulinase와 Z. mobilis세포의 동시고정화 반응기에서 35.15g/l의 sorbitol을 생성하였으며, 이는 동시고정화를 하지 않았을때의 sorbitol생성농도(35.64g/l)보다 낮았다.

The use of Jerusalem artichoke containing B-1, 2-fructose oligomer in the production of sorbitol that is used as food additives and precursor for the L-sorbose has been studied. Coimmobilization of both inulinase and oxidoreductase was considered for the simultaneous reaction for hydrolysis of inulin and conversion of glucose and fructose liberated from inulin to sorbitol. Both inulinase and oxidoreductase were immobilized in chitin(5%, w/v) and K-carrageenan(4%, w/v), The activity of oxidoreductase was specified by permeabilization of Zymomonas mobilis cell with 0.2% CTAB(Cetyltrimethylammonlumbromide). The use of inulinase for hydrolysis of inulin resulted in 36.65g/l of glucose and 85.32g/1 of fructose respectively. These are valuable substrates for sorbitol production. Using these hydrolyzates, accumulation of 35.64g/l for sorbitol occurred at 38℃ and pH6.2. When permeabilized cells and inulinase were coimmobilized, sorbitol produced at 30.15g/l although it is low compared with 35.64g/l in separated reactor system.

미역엽상부의 MeOH추출물에 포함되어 있는 brassinosteroid활성물질을 검색하기 위하여 용매분획, CCD, silica gel흡착 chromatography, Sephadex LH-20 chromatography, charcoal 흡착 chromatography, Bondesil chromatography, 그리고 reverse phase의 HPLC등의 수법을 이용하여 분리 정제하고 각 단계에서 생물검정법으로 활성을 검정한 결과, 해조류인 미역에도 brassinosteroid활성물질의 존재가 인정되었는데, 그 함량은 타 식물의 영양조직에 비교하여 낮은 수준이었다.

In order to examine the presence of brassinosteroid substance in sea mustard(Undaria pinnatifida), leaves of sea mustard were extracted with MeOH. The extract was purified by slovent fractionation, counter current distribution, silica gel adsorption chromatography, charcoal adsorption chromatography, Bondesil chromatography, and reverse phase HPLC, successively. The activity was monitored by the rice inclination test and its prescence could be confirmed in each purification step. Although sea mustard contained a less amount of the active substance than the vegetative tissue of higher plants, brassinosteroid was clearly present endogenously in sea mustard. We acknowledge that our work is probably the first publication reporting the presence of brassinosteroid in marine algae plants.

목질계 자원에 다량으로 함유되어 있는 xylose를 이용하기 위하여 xylose의 이성체인xylulose를 이용한 에탄올 발효를 실시하였다. Xylulose로부터 에탄올 생산의 최적조건을 찾기위해 xylulose의 농도, 발효 온도등을 변화시켜가면서 발효양상을 고찰하였다. 비성장속도는 xylulose농도 5g/l에서 최대값인 0.087g/l를 보여 주었으며, 에탄올 생성수율은 xylulose농도에 비례하여 증가하여 xylulose농도 16g/l에서는 최대이용율의 90%에 해당하는 0.49g EtOH/g xylulose를 얻었다. 발효온도의 영향에서는 에탄올 생성수율은 35에서 0.47 EtOH/g xylulose로 최대였고 비성장속도로 35℃에서 최대값인 0.0871/hr-1 을 보여주었다. 포도당과 xylulose를 공통기질로 사용하였을 경우, xylulose에 의한 성장속도가 증가하였다. 이는 먼저 자화된 포도당의 중간 대사산물이 xylulose의 대사작용을 촉진한 것이라 여겨진다.

Xylose represents a major component of cellulosic materials. This paper describes patterns of ethanol fermentation by Saccharomyces cerevisiae from xylulose, which is an isomer of xylose. Special emphasis was placed on the effects of xylulose concentration and growth temperature on cell growth and ethanol yield. The maximum specific growth of 0.0871/hr-1 was obtained at an initial xylulose concentration of 5 g/1. The ethanol yield was propotional to initial xylulose concentrations. A xylulose concentration of 16 g/l resulted in the maximum ethanol yield of 0.49 g EtOH/g xylulose, which corresponds to 90% of a theoretical value. It is interesting to nota that xylulose metabolism was accelerated by the presence of glucose as a carbon source.

Saccharomyces cerevosiae STV89와 Kluyveromyces fragilis CBS 397을 이용한 알콜발효에서 발효온도에 따른 세포내 에탄올 농도와 지방산 함량비율을 분석하여 효모의 에탄올 내성에 영향을 이치는 요인을 밝히고져 하였다. 실험결과 두 균주 모두 발효온도가 낮을수록 최대 세포내 에탄올 농도는 감소한 반면, 불포화지방산 중에서 oleic acid와 linoleic acid의 함량은 증가하였다. 따라서 세포내 에탄올 축적이 감소하면 세포막의 불포화지방산 함량이 증가하여 세포로 부터의 에탄올 확산이 촉진되기 때문에 효모의 에탄올에 대한 내성이 증가되는 것으로 추정된다

This study is to investigate the ethanol tolerance of yeast strains related to fatty acid composition and intracellular ethanol concentration for various fermentation temperatures. The maximum accumulation of ethanol in the cells was decreased by lowering the fermentation temperature, while unsaturated fatty acid content was increased by decreasing the fermentation temperature. Thus, we found that the increase of ethanol accumulation in cells resulted in the decrease of unsaturated fatty acid content. Therefore, it was suggested that the composition of unsaturated fatty acids in the cell membrane be strongly related to the diffusion of ethanol from cell to medium

다당류의 ICR 마우스에서 백혈구수와 복강세포수가 현저히 증가하였고, 면역 관련 장기의 무게도 용량에 따라 증가하는 용량 의존성 반응을 보였고, maerophage의 식작용에 미치는 영향은 phagocytic index와 corrected phagocytic index에서 거의 차이가 없었다. 다당류가 마우스의 혈액 중에 효소 활성 및 일반 생화학적 성분에 미치는 영향을 조사해 본 결과 S-GOT, S-GPT, alkaline phosphatase, total protein, albumin, globulin, Cholesterol, triglyceride, blood urea nitrogen 및 glucose는 대조군에 비하여 비슷한 수준을 나타내었다.

Dose-dependent responses indicated by the increase of leukocyte, peritoneal exudate cell and weights of immunorgans revealed the improvement of immunity. In the effect of macrophage on phagocytes, there were not substantial differences in the phagocytic and corrected phagocytic index. The administered group being compared with the controlled group, there were no significant changes in SGOT, S-GPT, alaline phosphatase, total protein, albumin, globulin, cholesterol, triglyceride, blood urea nitrogen and glucose. Key words: dose-dependent responses, peritoneal exudate cell, phagocytic idex, corrected phagocytic index

항체 유도 염증 반응인 항체 매개형 과민 반응과 지연형 과민 반응은 족척 두께가 다당류에 의해 거의 정상 수준까지 회복되었다. anilline으로 유도한 methemoglobin의 함량도 거의 차이가 없었다. PFC/spleen cell과 PEC/105 slpeen cell의 경우 다소 증가를 나타내었으나, PEC는 뚜렷한 증가나 감소를 나타내지 않았으며, 적혈구 응집소가는 다소 증가하였으나 적혈구 용혈소가는 거의 차이가 없었다. 마우스의 plasma corticosterone의 농도는 사육실 및 다당류 투여에 따른 stress요소는 거의 없었다.

Footpad swelling having the relationship with arthus-reaction of antibody-mediated hypersensitivity and delayed type hypersensitivity was recovered to the almost normal level. The nethemoglobin induced by aniline showed no significant deviation. PFC/spleen cell and PFC/106 spleen cell were increased slightly, but not in case of RFC. Hemagglutination value was increased slightly, but hemolytic value was not changed significantly. Mice in the administration of the polysaccharide does not show any significant stress factor in the cage for mice admlrustered plasma corticosterone. Key words: antibody-mediated hypersensitivity, delayed type hypersensitivity, methemoglobin, Hemagglutination value, hemolytic value, plasma corticosterone

역미셀을 이용하여 세포나 효소와 같은 생촉매제를 용해, 추출할 수 있으며 이 생촉매제는 bioreactor로써 여러가지 기질물질을 bioconversion시킬 수 있다. 역미셀을 이용하여 지금까지 할 수 없었던 많은 연구를 가능하게 할 수 있으며 효소를 의약춤 함성, 약품분석, 의료진단에 더욱 용이하게 이용할 수 있다.

The use of watersoluble enzymes for chemical synthesis suffers from several limitations. The solubilization of biocatalyst (Enzymes and Cells) with reverse micelles or microemulsion could be a method for bioconveision of low water soluble substrates. In this review, We will discuss the properties and the potentials of reverse micelle for catalytic bioconversion and biotechnology

외부 순환식 공기리프트 반응기에서 기상유속과 액상의 점도를 변수로 하여 기체체류량과 액체의 순환시간, 혼합시간, 순환속도 및 축방향분산계수를 측정하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 기체체류량은 기체유속이 증가함에 따라 증가 하였으며, 점도가 증가함에 따라서는 약간 감소하는 경향을 보였다. 또 기체유속이 증가함에 따라 상승관에서는 기체체류량의 증가율이 감소한 반면 하강관에서는 증가하였다. 2. 기체유속이 증가함에 따라 순환시간 및 혼합시간은 초기에 급격히 짧아지다가 거의 일정한 값을 나타내었으며, 액체의 점도가 증가함에 따라 순환기산과 혼합시간은 모두 증가하였다. 3. 순환 액체의 속도는 기체의 속도에 따라 초기에 급격히 증가하나 기체속도가 약 5cm/sec이상이 되면 그 증가율이 매우 둔화되었으며, 점도가 증가함에 따라 약간 감소함을 알 수 있었다. 또한 압력수지식으로 예측한 이론값과 실험값은 낮은 기체유속 영역에서는 잘 일치하였으나 기체유속이 증가함에 따라 실험값이 이론값보다 작은 값을 나타내었다. 4. 기체유속이 증가함에 따라 Bodenstein number는 감소하였고, 축방향분산계수는 증가하였으며, 점도가 증가함에 따라 약간 감소하는 경향을 보였다. 본 실험범위에서 분산이 많이 일어나mixed folw에 근접함을 알 수 있었다.

Hydrodynamics and mixing characteristics such as circulation time, mixing time, circulation velocity and axial dispersion coefficient were investigated using highly viscous pseudoplastic solutions of carboxymethyl cellulose(CMC) in an external circulation loop air-lift reactor with 13 working volume. The superficial gas velocity was changed from 1.9 to 6.2cm/s and CMC concentration from 0 to 1.0wt%. The theoretical model based on the pressure balance is developed mathematically to predict liquid circulation velocity. Gas hold-up, circulation velocity and axial dispersion coefficient of liquid phase increased with increasing gas velocity and decreased slightly with increasing liquid viscosity. Mixing time and circulation time decreased with increasing gas velocity and increased with increasing liquid viscosity. Experimental data on liquid circulation velocity were in good agreement with the predicted values.

50개의 폴리프로필렌 실관과 3개의 테르폰 실관으로 구성된 실관반응기에서 Saccharomyces cerevisiae효모를 이용하여 알콜의 연속 생산을 연구하였다. 생산된Co2는 테프론 실관으로 내어 보냈고 과잉효모 세포는 shell-side를 통하여 제거하였다. Shell-side 부피를 기준으로 세포농도는 266g/L였고 알콜 생산성은 205g/L를 얻었다. 질소 결핍배지를 사용했을 경우 생산성이 너무 낮아 실제 응용할 가치는 없었다.

We studied a continuous production of ethanol by Saccharomyces cerevisiae in a hollow fiber membrane bioreactor which consisted of 50 polypropylene fibers and 3 teflon fibers. The produced Co2 was removed through the teflon fibers and excess biomass was removed through the shell side. We obtained the cell and ethanol concentrations of 266g/L and 205g/L based on the shell-side volume. A nitrogen deficient medium resulted in too low an ethanol productivity to be applied to a practical process

곰팡이의 일종인Poria cocos, Trichodermareesei, Candide tropicalis, Aspergillus niger를 이용하여 호주산 갈탄의 액화를 연구하였다. 갈탄을 전처리하는 방법을 달리하여 전처리가 갈탄의 액화에 미치는 영향에 관하여 알아보았으며, 질산과 과산화수소가 호주산 갈탄을 액화하는데 우수한 전처리제라는 사실을 확인하였다. 사용한 여러 균주 가운데 Poria cocos가 가장 뛰어난 액화능을 나타내었으며, 석탄 액화 물질의 구조를 Infrared, Nuclear magnetic resonance, Ultraviolet 분광법을 사용하여 예측하였다

The solubilizations of Australian lignite by the fungus Poria cocos, Trichodermareesei, Candide tropicalis, and niger were investigated. Three different types of chemical pretreatment methods were used for increasing biosolubility of lignite. Nitric acid and hydrogen peroxide were proven to be proper chemical pretreatment materials of Australian lignite. Poria cocos showed much better solubilization ability than other strains. Interpretation of the nature of coal solubilization by Poria cocos was based primarily on infrared, ultraviolet and nuclear magnetic resonance spectrum analyses.

Erwinia rhapontici를 Ca-alginate에 고정화시켜 고정화 세포의 반응특성을 고찰하고, STR, PBR을 이용하여 Palatinose의 생산을 검토하였다. Free cell과 고정화 세포의 반응최적 pH는 5.5-6.0, 반응 최적온도는30-35℃로 동일하였으나 고정화에 의해 pH 및 온도 범위가 보다 넓어졌고, 이때 Free cell및 고정화 세포의 겉보기 Km갑슨 각각 0.13, 0.28M이었다. STR을 이용한 Palatonose 생산시 고정화 세포의 반감기는 약 380 시간으로 낮았으나, PBR을 통해 30일까지 안정운전이 가능하였다. PBR 운전시의 운전온도 30, 33℃에서 Palatinose수율 및 고정화 세포의 안정성은 거의 동일한 결과를 나타내었으며 이때 PBR생산성은 약 120g/lh이었고, Pilot scale인 50L 까지 성공적으로 Scale up 되었다

The characteristics of Erwinia rhapontici cells with a-glucosyltransferase activity immobilized in Ca-alginate beads and the performance of two different types of reactor-stirred tank reactor(STR) and packed bed reactor(PBR)-charged with these immobilized cells to produce palatinose from sucrose were investigated. The optimal pH(5.5-6.0) and temperature(30-35℃) showed no appreciable difference between free and immobilized cells. The apparent Km value of the immobilized cells(0.28M) was approximately two times higher than that of free cells(0.13M) at 30℃. The half life of the immobilized cells was found to be 380 h with STR while much greater operational stability was achieved with PBR. Continuous operation of PBR at a space velocity of 0.2h-1 for 30 days showed only 5% loss of initial activity.