Earticle

Hybrid Poplar(Poplar nigra var. betulifollia X Poplar trichorcarpa)의 잎절편을 목본실물 배양배지에서 배양하면서 기관분화를 위한 배양조건과 분화과정 중 부정아의 분화와 auxib(NAA)과 cytokinin(BA)과의 상호관계에 대해서 연구하여 다음고 같은 결과를 얻었다. 1. Poplar잎절편으로부터 부정아의 분화는 식물호르몬의 조성이 NAA 0.01mg/l, BA 0.2mg/l 일 때 배양후 13일정도에서 기부 절단면으로부터 부정아가 효과적으로 유도되었다. 2. RNA와 단백질의 함량은 단부가 기부보다 높았으며 기부가 4일에서 10일까지의 상대적이 수치에서는 단부보다 높았다. 3. RNA와 단백질의 함량은 식물호르몬의 조성이 NAA,0.01mg/l;BA,0.2mg/l 일 때 배양후 7일정도에서 가장 높았다. 4. 표준 WPM에 조직 절편을 배양하였을 때 기부에서 배양시기가 경과함에 따라 특이한 단백질이 형성 되었다

The role of NAA(1-Naphthaleneacetic acid) and BA(6-Benzyladenine) in the adventitious shoot regeneratlon from Populus leaf segments and changes in the pattern of RNA and protein synthesis were investigated. The adventitious shoot regeneration octured at the basal cut end of Populus leaf segments. This process was effected by many factors, including wounding culture conditions, light and plant growth regulators etc. The highest adventitious shoot regeneration frequency was obtained at 0.01mg/l NAA with 0.2mg/l BA. In this condition adventitious shoot starved to regenerate on the 13th day of oullure. The most optimal hormone composition for RNA and protein synthesis was 0.01mg/l NAA with 0.2mg/l BA. The content of RNA and protein was greater at the proximal part. In the course of adventitious shoot regeneration, the proteins associated with polar-regeneration appeared at the proximal part of populus leaf segment.

동물세포 대량 배양의 저혈청 배지를 개발하기 위하여 융합제작한 하이브리도마 KA112를 대상으로 혈청의 역할을 살펴본 다음, 혈청의 구성인자를 최고세포 농도를 결정하는 소모성 영양인자와 세포성장속도를 결정하는 성장 제어인자로 나눈 혈청 역할모델을 개발하여 실험 결과와 비교 검토하였다. 이 모델이 의하면 7%이상의 혈청 첨가시에는 혈청내의 소모성 인자가 그와 같은 역할을 맡게 되며, 3% 첨가시에는 성장 제어 인자의 고갈로 인해 세포성장속도가 제한을 받는다. 동시에 소모성 단일 인자가 혈청농도에 의하여 limiting하게 됨에 따라 최고 도달 세포 농도와 세포 성장 속도를 제어함을 설명할 수도 있다. 이러한 실험결과들은 혈청농도와 기저배지 성분들의 농도를 항상 균형있게 고려해 주어야 함을 보여주고 있다

A model for the role of serum was proposed to develop a low serum medium for the large scale cu1ture of mammalian cell. The strategy of medium development adopted in this study facilitated the understanding of the role being carried out by the serum in the culture of hybridoma KAl12 cell line. In this model, the serum components were divided into two main groups : the first group encompasses the nutrient factors that determine the maximum cell density and the second group includes the growth factors that regulate the cell growth rate, The model prediction was compared with the experimental results. The model enabled us to find out several useful aspects of medium composition for cell growth. 1) One particular component in the basal medium became limiting factor when serum concentration level was more than 7%. 2) The growth regulating factors and nutrient factors limited the cell growth at 3% and 5% serum concentration levels respectively.

저혈청 배지의 개발을 위해 혈청 대체 가능성이 있는 물질을 선정하여 각각의 필요성을 검색하였다. 검색 결과 결정된 물질들로 저혈청 배지를 제조하였으며, 기저 배지의 종류와 혼합에 따른 영향을 고찰 하였다. 개발된 배지는 1% FBS 첨가만으로 6개월 이상의 계대배양에서 만족할만한 안정성을 보였으며, 부유배양에도 적합한 것으로 판단되었다. 개발된 배지에서 혈청은 필수적이었으나 균주의 장기적응후에 무혈청 배지의 개발이 보다 용이할 것으로 기대되었다

A low serum medium(LSM) suitable for the growth of a self-constructed hybridoma cell line, KA112, was established by selecting ingredients to replace serum. Insulin and sodium pyruvate was important for the growth of cell line KA112. Various basal media were tested and DMEM gave the most favorable result. Low serum medium (LSM) developed in this work showed cell line stability in the culture for more than 6 months and exhibited cell growth equivalent to that carried out in medium supplemented with 7% FBS. LSM was found to be applicable to the suspension culture of KA112. The reduction of serum level down to 1%(V/V) FBS in LSM resulted in a substantial saving in the cost of media preparation for large scale culture.

본 연구에서는 C. bombiocola에서 생성되는 미생물 계면활성제인 Sophorolipid의 생산관여인자 중, 질소원의 종류에 따른 영향과 C/N비율에 따른 생성량의 변화를 관찰하였다. 유기질소원이 비교적 놓은 생성량을 보였으며 그 중 pepton의 경우가 80g/L에 해당하는 높은 생성량을 보였다. C/N의 비율의 변화에 의한 Sophorolipid의 생성량의 변화 양상이 질소원의 종류에 따라 각기 다르게 나타났다. 또한 탄소원의 50%을 배양 이틀후 공급하는 방법으로 Sophorolipid가 약 30% 증가됨을 알 수 있다.

Effects of nitrogen souses and C/N ratio were investigated on the production of extracellular microbial surfaclant, sophorolipid, from C. bombiocola. Organic nitrogen sources, such as urea, peptone and yeast extract was found to be more effective for sophorolipid production, than inorganic nitrogen sources. Depending on the nitrogen sources, sophorolipid production pattern varied by increasing C/N ratio. Increased production of sophrolipid could be obtained up to 90g/L by feeding carbon source again 2 days after cultivation.

Candida bombiocola에서 생성된 sophorolipid의 응용성을 조사하기위하여 유류분산능력 및 세제, 분산제로서의 특성을 살펴보았다. 1%미만의 sophorolipid용액이 높은 온도(70℃)에서 유류분산 및 제거에 좋은 효과를 보였다. Sophorolipid용액은 낮은 표면장력에서도 거품이 형성되지않는 특성을 가졌으나, 옷감에 대한 세척력 및 보습력은 낮은 것으로 밝혀졌다. 기존의 다른 화학분산제에 비해 분산력 및 안정성이 특히 높은 것으로 관찰되었다.

Chayacterlstics of the sophorolipid produced from Candida bombiocola were investigated as an emulsifier of oil, a detergent or as a dispersant. Improved emulsification of crude oil was observed at high temperature (70℃) with less than 1% concentration. Sophorolipid solution produced little foam even at reduced surface tension, however performance as a detergent of soiled cloths was poor. Dispersing and stabilizing abilities of sophorolipid solution were proved to be superior to those of chemical dispersants when examined by dispersing Fe2O3 or carbon black powders.

Streptococcus zooepidemicus에 의한 hyaluronic acid 생성의 최적 배지 조성은 batch cultre 조건에서 0.1% 쇠고기 추출물, 0.1% 효모 추출물, 3.0% 포도당 2.0% peptone, 0.1% 식염 및 0.5% CaCO3 이였으며, 배지의 포기 pH는 7.5로서 37℃에서 36시간 진탕배양하는 것이 양호했다. 특히 공시균의 생육에 수반되어 hyaluronic acid가 생성되므로 배지의 pH를 중화하기위해 CaCO3의 첨가는 필수적이었다.

An optimal composition of medium for hyaluronic acid production and some characteristics of its from Streptococcus zooepidemicus were investigated. The hyaluronic acid from S. zooepidemicus was reached maximum level in the BY-medium containing 0.1% beef extract, 0.1% yeast extract, 3.0% glucose, 2.0% peptone, 0.1% NaCl and 0.5%CaCO3 (pH 7.5) at 37℃ for 36 hours with shaking. Addition of CaCO3 to the medium was necessary to neulralize the lowered pH which was resulted from hyaluronic acid production. Molecular weights of extracelluar and cellular hyaluronic acid produced by the strain were 1-1.4x106 and 5x106, respectively. The amount of extracellular hyaluronic acid was 91.9% of total hyaluronic acid produced and the vest was all intracellular.

1.에멀젼형 화장품시료의 오염정도는 P. aeruginosa의 증식을 촉진하는 fatty acids, waxs, oils, steroids 등의 유기물에 의존하였다. 2. 오염의 결과, 물성의 변화로서 화장품시료의 pH가 40일 경과시 7.6에서 6.0으로 변화되었다. P. aeruginosa의 영양원으로서는 상대적으로 낮은 굴절률을 갖는 물질들이 소모되어 화장품시료(물:오일=70:30)의 굴절률이 1.4430에서 1.4530으로 변화 되었다. 3. 오염이 진행되는 동안 화장품시료의 相의 안정서이 파괴되었으며, 약간의 변색, 변취와 함께 creaming 및 응집현상이 나타났다. 4. P. aeruginosa의 최적증식조건인 pH7.0, 온도20℃에서, 물과 오일의 부피비에 의한 균증식은 70:30, 80:20, 30:70, 90:10, 50:50의 순서로 되었다. 5. 방부살균제를 첨가하여 challenge test를 한 결과, P. aeruginosa의 증식이 억제되었으며 40일 경과시 균수는 방부살균제를 첨가하지 않은 경우 108개/ml에서 p-hydroxy benzoic acid propyl ester + phosphoric acid buffer solution첨가로 5x103 개/ml로 감소되었다. 6. 시험균주인 P. aeruginosa에 대한 항균력은 p-hydroxy benzoic acid propyl ester + phosphoric acid buffer solution>p-hydroxy benzoic acid buthyl ester + acetic acid buffer solution>p-hydroxy benzoic acid methyl ester + phosphoric acid buffer solution>p-hydroxy benzoic acid methyl ester + p-hydroxy benzoic acid propyl ester>p-hydroxy benzoic acid buthyl ester + potassium chloride sodium hydroxide buffer solution>p-hydroxy benzoic acid buthyl ester + p-hydroxy benzoic acid propyl ester>p-hydroxy benzoic acid methyl ester + acetic acid vbuffer solution>acetic acid buffer solution _ potassium chloride sodium hydroxide buffer solution의 순으로 우수하였으며 pH, 농도, 균수등은 양호한 수준을 유지하였다.

Most of cosmetics are emulsion-type products which contain the sources of nutrition, i.e., vegetable oil, mineral oil and carbohyrate etc.. These additives are usually very susceptible to the contamination by microorganisms. The purpose of this study is to obtain the data necessary not only to prevent dermalopathia occurred by microbials but also to maintain the quality. In this experiment we observed the growth of P.aeruginosa in the cosmetics with or without antiseptics so as to prevent contamination. During the contamination period, the phase became unstable and creaming phenomina was happened together with some discoloration and bad smell. The pH of cosmetic was decreased from 7.6 to 6.0 and the concentration was increased from 1.443 to 1.453 in terms of refractive index during 40 days incubation. By adding antiseptics to the cosmetics, the number of P. aeruginosa from the challenge test method were decreased from 108 cell/ml to 5x103 cell/ml. For the antibacterial effect against P. aeruginosa, p-hydroxy benzoic acid propyl ester in phosphoric acid buffer solution showed the best result.

P. shermanii IFO 1239을 이용 vitamin B12를 생산할 때 산소의 영향은 매우 큼 것으로 나타났는데 배양 전반부는 혐기적 조건이, 후반부는 호기적 조건이 vitamin B12 생성증진에 효과적임이 밝혀졌다. 본 연구를 통하여 배양 48시간 동안은 복합배지상에서 혐기적으로 배양하다가 48시간 이후부터는 합성배지로 바꾸고 호기적 조건으로 배양해주는 방법이 vitamin B12 의 생성을 증가시켰다. 이런 배양방법을 이용하여 탄소원과 유기산이 vitamin B12 생성에 미치는 영향을 알아본 결과 glucose, fructose, lactose가 좋은 탄소원이었으며 유기산 중에서는 succinate 와 malate가 각각 34.9%와 18.7%의 vitamin B12생성을 촉진시켰다

The effects of fermentation conditions and medium compositions on the production of vitamin B12 by Propionibacterium shermanii IFO 1239 were studied. Changes from an anaerobic to aerobic condition and a complex to synthetic medium after 48hr resulted in a 100% increase in vitamin B12 production compared to an anaerobic culture alone. Glucose, fructose and lactose were found to be equally good as a carbon source for vitamin B12 production. Addition of succinate and malate to the synthetic medium with glucose as a carbon source led to an increase in vitamin B12 production by 33.6% and 17.2% respectively.

생육 인자가 들어있지 않은 순수한 무혈청 배지에서 생육이 불가능한 사람 세포인fibroblasts를 배양한 배양액과 혼합된 배지를 연속적으로 희석 배양하는 방법으로 4계대를 거친 후에 순수 무혈청 배지에서 생육이 가능한 상태로 적응 시켰다. 이 세포는 순수 무혈청 배지에서 배수 증식기를 약 5일로 유지하며 지속적으로 성장했다. 이같은 생육 속도는 혈청이 포함된 배지에서 보다 느리지만 scu-PA 생산양은 890(1U/mL)로서 5%혈청이 포함된 배지에서1100(1U/mL)와 비교해 그리 큰 차이는 없다. 또한 적응된 세포의 bioreactor로의 scale-up때 초기 접종시 혼합 배지를 사용해 접착성을 향상 시킨 후에는 무 혈청 배지로 성장이 가능했으며, 생육 및 물질 생산성은 회분 배양시 최대 세포수가 8.5x105(viable cell/mL)와 약 6.5일의 배수 증식 속도로 혈청이 포함된 경우보다 낮지만 약 830(1U/mL)의 scu-PA를 생산해 물질 생산은 상대적으로 높아 단백질이 전혀 없는 무혈청 배지에서 경제적 생산 및 분리 수율의 향상이 가능하다. 또한 수수 무혈청 배지로 회분배양해 0.106(1/day)의 비 생육 속도와 1.5[{sinca?]10-5(1U/cell/day)의 비생산 속도를 얻었다. HEK sub. 6-SF 세포주의 보다 정확한 산업적 응용의 타당성 확인을 위해 차기 연구로 무혈청 배지에 적응된 세포주의 연속 배양에 의한 세포 생육 및 물질 생산성을 검토해야 할것이다

Sprial adaptation technique of conditioned media has been applied to cultivate human cell line which can not survive in a serum free mdium without adding any growth factors in basal medium Doubling time and scu-PA production from serum free adapted cells were 5 days and 890 (IU/mL), respectively in a T-flask, whose values were not much lower than the productivity of 1100(IU/mL) from 5% serum containing medium. It was required to use conditioned media for attaching cells on microcarriers when cells were inoculated into a spinner vessel. Then, cells could continuously grow in serum free medium with having specific growth rate of 0.106 (1/day) and specific scu-PA production rate of 1.58x10-5(IU/cell/day) in batch cultivation.

본 연구에서는 균주 S. cerevisiae ATCC 24858을 막분리를 이용한 미생물 재순환 연속에탄올 발효시스템에 적용하여 희석비 (0.3, 0.5, 0.7hr-1)와 주입기질의 당농도 (50, 100, 150, 200g/l)에 따른 균체농도 및 알콜생산성의 변화관계를 규명하여 보았다. 주입기질 당농도50g/l, 희석비 0.3hr-1 내지 당농도200g/l, 희석비 0.7hr-1 사이의 실험범위에서 균체농도는 12g/l내지 107g/l 사이에, 알콜생산성은 7.0g/l 내지 55.6g/l 사이에 분포되었다. 더욱이 알콜생산성은 회분식 발효의 생산성에 비하여 최소 307배 내지 최대 29.3배 까지 증가하였다. 또한 본 연구의 실험범위에 대한 에탄올 평균수율은 0.42로써 이론수율의 82%였으며 회분식 수율보다 약간 상회하였다

One of the objectives of this work is to obtain information relevant to the industrial production of alcohol from sugar. The fermentation of alcohol by a strain of saccharomycess cerevisiae ATCC 24858 was studied In a continuous single-stage process with recycle of the cells via tangential flow microfiltration membranes. The experimental results reported in this study pertain to continuous cultures with total cell-recycle by varying the dilution rate (D=0.3, 0.5, and 0.7 hr-1) and glucose concentration (50, 100, 150, and 200g/l sugar solution). Productivity using a repeated cell recycle system was found extremely high, 1.e., over 10 to 29 times higher than that of a smile batch system. When a sugar concentration of 200g/1 at dilution rate, 0.7 hr-1 was used, 83.9g/l ethanol was formed with an ethanol yield of 0.42(82% of theoretical) based on sugars utilized.

투과성이 증가된 Z. mobilis를 K-carrageenan으로 고정화한 건조beads를 이용하여 sorbitol연속생성공정의 향상에 관한 실험을 하였다. 투과성을 증가시킨 균체를 K-carrageenan으로 고정화 하여서 연속공정을 실시한 결과 효소의 안정성이 30일 이상 지속되었다. K-carrageenan으로 고정화한 균체를 건조시 bead의 견고성과 저장성이 향상되었다. 건조 bead를 이용한 72시간의 반회분식 공정에서 효소 활성도의 감소는 8%였으며, 건조 bead에서의 Vmax값은 39℃와 pH6.2에서 free cell의 거의 절반값을 나타내었다. 연속공정에서 희석속도 0.1h-1일 때 wet bead와 건조bead에서의 sorbitol생산성은 각각 3.4, 2.88g/l-h를 나타내었다

The purpose of this study is to develop a continuous process for sorbitol production using dried Zymomonas mobilis immobilized in K-carrageenan. The methods of glularaldehyde cross-linking of enzymes in CTAB (celyltrimetylammoniumbromide) treated cells immobilized in K-carrageenan showed stability for the production of sorbitol for 30 days of operation. K-carrageenan beads entrapping permeabilized cells were dried to Improve bead rigidity and storage stability. A semi-batch process with dry beads was carried out and only a small loss of enzyme activity (less than 8%) was observed during 72h. The value of Vmax for the dry K-carrageenan beads was found to be one half or that for free cells. It was shown that the productivities of the continuous process with wet K-carrageenan beads and dry beads at a dilution rate 0.1h-1 were 3.4g/L-h and 2.88h/L-h, respectively.

버섯 갈변병 유발세균인 P. tolaasii에 길항성을 나타내는 P. fluorescens를 분리하였으며, 대량배양을 위하여 최적 배지조성 및 배양의 최적조건을 확립하였다. 세포성장에 있어서 carbon및 energy source인 glucose의 경우 30g/L일 때 세포농도가 가장 높았으며, yeast extract의 농도가 10g/L까지 증가함에 따라 세포농도도 증가하였다. 질소원인 NH4Cl 과 (NH4)2SO4 는 각각 1.0g/L와 0.1g/L일 때 세포성장이 가장 좋게 나타났고, sulfur source인 MgSO4ㆍ7H2O 의 최적농도는 1.0g/L였다. 그리고 KH2PO4와 CaCI2는 각각 1.0g/L와 0.1g/L일 때 세포농도가 가장 좋았고 온도 30℃, pH6.0그리고 초기 D.O를 68로 유지시켰을 때 세포성장이 가장 높았으며, 균체 비증식속도()와 생산성도 높았다.

Pseudomanas fluorescens was selected from mushroom and studied in both batch and continuous culture in order to find out optimum conditions for cultivation. P. fluorescens is an aerobic bacterium and antagonistic to Pseudomonas tolaasii which causes blotch disease on the mushroom cap. Cells of P. fluorescens were grown well on medium containing 30g/L of glucose, whereas the growth was inhibited with the glucose concentration at higher than 30g/L. The highest value of specific growth rate and productivity were obtained when using 10g/L of yeast extract. Optimum concentrations of NH4Cl and (NH4)2SO4 for culture were found to be 1.0g/L and 0.1g/L respectively. Optimum concentration of MgSO4ㆍ7H2O used as a sulfur source was 1.0g/L. It was also found that the cell concentrations were at the maximum level when grown on the medium containing 1.0g/L of KH2PO4 and 0.1g/L of CaCI2. Also, the optimum culture conditions were 30℃ and pH 6.0. Cultivation of P.fluorescens at high initial dissolved oxygen (D.O) value led to a decrease of bacterial productivity in batch culture. Maximum productivity was achieved at 68 for the initial D.O value.