Earticle

은행 (Ginkgo biloba L.) 세포의 최적 배양 조건과 유 용 성분의 생산 가능성을 규명하기 위해 은행의 각 부위로부터 캘러스를 유도, 배양하였으며 유용 성분을 검출, 분석하였다. 기내에서 무균적으로 발아시킨 은행의 유식물체로부터 잎과 줄기, 그리고 은행 성숙 종자로부터 배 (embryo)를 적출하여 2mg/ P N NAA와 5mg/ P kinetin이 첨가된 WP 고형배지에 서 캘러스를 유도시켰다. 세포 기원 별로 선발된 3 종류의 캘러스를 각각 1mg/P NAA와 O.lmg/ P kinetin이 첨가된 MS 액체배지( 3 % sucrose, pH 5 5.8)에서 16시간 광주기로 계대배양하였을 때 엽록 소를 다량 함유한 green callus를 형성 하였고, 배 유래의 캘러스가 가장 빠른 성장을 나타냈다. TLC 및 EMS를 이용하여 flavonoid 및 그 전구물질 퉁 의 유용물질을 확인한 바, 앞에서 검출되지 않은 flavonoid의 전구물질 퉁이 캘러스에서 확인되었다

Calli induced from Ginkgo bilha L. were cultured to investigate optimal culture conditions and identify the possibility production of useful compounds. Calli were obtained from leaves and stems of Ginkgo biloba seedlings and embryos on WP medium supplemented with 2mg/l NAA and 5mg/l kinetin. Chlorophyll-ricked green callus was inducted in MS liquid medium containing 1mg/l NAA and 0.1mg/l kinetin under light as 3 clones selected with origin. Embryo derived callus showed the highest growth rate. Analysis for flavonoids and their precursor was performed by TLC and EMS. A specific precursor of flavonoid was identified in callus, not in natural leaves. These findings indicate that tissue culture may produce rlavonoids.

Bacillus subtilis를 재조합이종 단백질 생산에 응 용하고 그 발현효율의 향상을 위하여, aprE 프로모 터를 모델계로서 이에 작용하는 전이상태 조절유전 자 변이와 포자형성변이의 영향을 살펴보았다. 사용 된 균주는 두 개의 프로테아제가 제거된 DB104이며, 조절인자 변이주는 와 hpr을 각각 활성인자와 억제인자로 선택하였고, 이중변이주는 DB104 [\deliaspoIIG?](Pm)degUhhis+) 및 DB104([\deliaspoIIG?](Pm)[\delishpI?]{Km)) 를 제조하였다. 이에 목적유전 자연 aprE유전자를 재조합하여 변이에 의한 과발현 양상을 확인하였다. degUh 및 hpr 조절변이주는 야 생주와 비교하여 각각 약 7배 빛 약 2배의 발현효율 향상을 보여주었다. 이들 전이상태 조절유전자 변이 는 모두 목적유전자 복제 수의 증가에 따라 발현효 율의 감소를 나타내어 증폭된 목적유전자에 대한 조 절유전자의 희석효과(gene dosage effect)를 확인할 수 있었다. 이중변이주 DB104([\deliaspoIIG?](Pm)degUhhis+) )::pMK101 및 DB104([\deliaspoIIG?](Pm)[\delishpI?]{Km))::pMK101에서의 aprE 발현은 각각 약 10배 빛 3배의 발현증가를 가져와 aprE 발현에 대한 포자변이주 및 전이상태 조절유전자의 독립적인 부가효과를 확인하였다

Bacillus subtillis strains with transition state regulator mutations and a spore mutation were developed for the overexpression of apsE and for the enhancement of expression level. Among the many regulator genes, degU and hpr were chosen as a representative positive and negative regulator for the aprE, respectively. Spo II G was used for the construction of asporogeneous strains. All the mutants were constructed from two protease-deleted strain DB104 and the apsE gene was transformed with an integration vector pMK101. DB104(degUh(32)his+ )::pMK101(Cm) and DB104(Δher(Em))::pMKl01(Cm) show 7-fold and about 2-fold increase in aprE expression level, respectively. But the effect of transition state regulator mutation on the aprE expression was diminished when the integrated aprE gene was amplified by the high concentration of chloramphenicol, i. e. 30ug /ml. DB104(ΔspoIIG(Pm) degUh(32) his+)::pMK101(Cm) and DB104(ΔspoIIG(Pm) Δhpr(Em))::pMK101 double mutant show 10-fold and 3-fold increase in aprE expression level, respectively. The results suggest that sporulation mutation and transition state regulator mutation have independent and additive effect on the aprE expression, and the same gene dosage effect on the transition state regulator mutation was also identified.

고정상곰팡이를 이용하여 세포내 축적 이차대사산 물인 cyclosporin A (Cy A)를 연속적으로 생산하 기 위해 perfusion 고정상연속배양을 수행하였다. 이를 위해 균사형성 생산균주인 T. inflaum을 ce­l lite에 고정화하는 데 필요한 공정을 획기적으로 단 순화시키는 방법을 제시하였다. 교반식 Perfusion 생물반응기 (Immobilized Perfusion Reacter S System, 이후 IPRS로 표기 내에 제한유지 된 고밀 도 고정상균체는 매우 높은 희석속도(0.1hr-1)에서 도 유리세포를 생산해내는 세포생생기의 역할을 훌 륭하게 수행하였으며, IPRS의 배출구를 통해 연속 적으로 유출되는 고농도의 유리세포(1.0g/l/hr)는 이차대사 결과 세포내에 축적되는 CyA를 연속생산 하는 데 이용될 수 있었다. 이러한 IPRS공정 운영 은 고정상균체를 배양액으로부터 효과적으로 분리시 키는 decanting column의 개발로 가능했요며, 이로 인해 기존의 연속현탁배양에서 문제시되었던 높은 희석속도에서의 wash-out현상이 극복될 수 있었다. 또한 유출되는 유리세포(relesed-free cell)의 mor-phology를 원형의 conidiospore나 잘게 부서진 my­c celial cell로 구성되어 배양액의 rheology가 뉴튼유 체화될 수 있도록 IPRS공정을 운영함으로써, 기존 의 균사형성 미생물의 현탁배양시 나타나는 배양액 에서의 물질전달 감소현상이 뚜렷하게 개선될 수 있 었다. 유출되는 높은 균체생산성(1.0g/R/hr)을 감안할 때, 균주개발과 production배지의 최척화가 본 IPRS공정개발과 병행되는 경우 기존의 회분식배양 또는 연속현탁배양에 비해 훨씬 효과적 인 생산성 증 대를 기대할 수 있을 것으로 보인다.

Immobilized bioprocess was carried out for continuous production of cyclosporin A (CyA) produced intracellularly as a secondary metabolite by a filamentous fungus, Tolypocladium inflatum. Immobilization procedure for entrapping conidiospores of the producer was significantly simplified by use of a modified immobilization technique. A newly-designed immobilized perfusion reactor system (IPRS) showed good process benefits as demonstrated by the role of the high density immobilized cells as an efficient biomass generator, continuously supplying highly active CyA-producing free cells (1.0g/l/hr) even at very high dilution rate (0.1hr-1). IPRS bioprocess was possible since efficient decantor system developed in our laboratory separated the sloughed-off free cells from the immobilized biomass effectively, thus overcoming wash-out phenomenon frequently encountered in continuous free cell cultures. Furthermore the released-free cells remaining in the bulk solution did not appear to cause substrate mass transfer limitation which was often experienced in suspended mycelial fungal cell fermentations. The primary reason for this was that the suspension broth of the IPRS mainly consisted of roundshaped short mycelial fragments and conidiospores, still remaining Newtonian even at high cell density. In parallel with IPRS bioprocess development, other key factors to be considered necessarily for significant increase in CyA productivity would be strain improvement and medium optimization for the immobilized cells.

히아루론산 정제과정 중 불순물인 핵산과 단백질 을 제거하기 위하여 여러 가지 균체제거 실험을 수 행한 결과 여과에 의한 방법이 히아루론산 용액 중 의 단백질과 핵산이 가장 잘 제거되었다. 보다 효과 적요로 핵산과 단백질을 제거하기 위하여 활성탄과 규조토를 첨가하여 여과하였다. 여과시 히아루론산 의 회수율과 핵산 및 단백질 제거율을 살펴 본 결과 활성탄 농도 0.6%와 규조토 농도 1.0% 첨가하는 경우를 최적 여과조건으로 선정하였다. 에탄올 첨가 는 에단융과 히아루론산 용액을 동시에 첨가하는 경우에 히아루론산의 회수율과 핵산 및 단백질 제거율 이 가장 좋았다. 에탄올에 의한 히아루론산의 침전 시 최적조건을 찾기 위해 pH와 전도도를 변화 시키 는 실험을 수행하였다. pH와 전도도에 따른 핵산과 단백질의 제거 정도는 큰 차이를 보이지 않았고 에 탄올에 의한 히아루론산의 침전은 pH 7. 전도도 100mS(l.OM NaCI 정도에 해당)에서 최적이었으며, 이때 히아루론산의 회수율은 약 85% 정도이였 다. 에탄올 침전과 여과 과정에서 히아루론산 용액 중의 단백질은 거의 제거되었으나, 핵산은 완전히 제거되지 않았다. 핵산을 완전히 제거하기 위하여 Duolite A 7 수지를 통과시킨 결과 pH 7, 전도도 4 40mS 부근에서 핵산제거율이 65%로 가장 좋았다. 히아루론산 용액 내의 잔존 핵산은 hydroxy-apatite 0.2%를 처리하여 거의 제거 할수 있어 그 결과 불 순물인 핵산과 단백질이 각각 0.02%. 0.01 % 이하 인 의료용 히아루론산을 만들 수 있었다.

Purification of hyaluronic acid produced by Streptococcus equi was carried out to obtain clinical grade hyaluronic acid. The removal method of the bacteria was selected as filtration because filtration was the most effective method in removing impurities such as protein and nucleic acid of the fermentation broth. The removal efficiencies of protein and nucleic acid of hyaluronic acid solution were increased to 75% and 67%, respectively, by filtration with adding 0.6% of activatied carbon and 1.0% colite. Hyaluronic acid solution was precipitated by mixing with 2 volumes of ethanol. Effects of pH and conductivity on ethanol preciptation of hyaluronic acid were investigated. Protein and nucleic acid of hyaluronic acid were remained almost constant regardless of pH and conductivity, and the recovery of hyaluronic acid was optimum as about 85% at pH 7 and l00mS of conductivity Protein of hyaluronic acid was completly removed by three serial filtration and ethanol precipitation, however, nucleic acid was not removed. Hyaluronic acid solution was passed through a column of Duolite A7 to remove its nucleic acid, where 65% of nucleic acid was removed at pH 7 and 40mS of conductivity. The residual nucleic acid of hyaluronic acid solution was completly removed by treatment of 0.2% hydroxyapatite and the clinical grade hylauronic acid could be obtained.

Cyclosporin A 고정화배양과 현탁배양의 결과를 바탕으로 각각의 배양의 경우에 따른 비성장속도의 포도당에 대한 Monod 속도식을 제안하고 그에 필요 한 매개변수들을 구하였다. 고정화 배양이 현탁배양 에 비해 높은 um와 낮은 Km 값을 갖는 것으로 나 타났는데 이는 고정화 균체의 우수한 활성과 기질에 대한 높은 친화도에 기 인한 것으로 보인다. 고정상 발효의 경우, 구한 매개변수들을 담체내에서의 물질 전달 및 반응속도의 정도를 나타내는 효율인자 값을 계산하는데 이용하였다. 중요한 고정화 공정변수인 담체크기, 균체부하의 정도가 기질의 확산저항에 미 치는 영향을 고려하여 효율인자값을 계산한 결과, 적절한 담체의 크기는 반경 100500um로 나타났 다. 고정화세포배양시 담체내의 균체의 균일한 분포 및 활성도의 유지를 위해서, 적정한 담체입자크기를 결정한 후 균체부하량을 조절하여 고정화 공정을 운 영하는 것이 중요한 것요로 판명되었다.

Based on fermentation data for cyclosporin A production, simple Monod kinetics was proposed for both immobilized and suspended cultures. Higher value of mas and lower value of Km suggest better catalytic activity of the immobilized cells than the parallel suspended cells. Furthermore, lower Km value in the immobilized cell system indicates higher affinity of the immobilized cells for carbon substrate as compared with the suspended cells. For immobilized cell cultures, these parameters were also utilized for the estimation of effectiveness factor, an indicator for intraparticle mass transfer resistance. Based on simulation studies, optimum radius of celite beads was turned out 100500um In this simulation work, we examined the influence of biosupport size and immobilized biomass density on diffusional resistance of substrate inside the bead matrix. In order to maintain uniformly distributed cell activities in biosupport, it was essential to determine optimum slze of particle, and then to estimate the most economic loaded biomass content.

한국의 남해안에서 한천 분해능이 뛰어난 해양 미 생물을 분리하여 통정한 결과 Pseudomonas 속으로 판명되었으며, 본 연구에서는 이 균을 Halophilic P Pseudomonas sp. W7이라 명영하였다. 이 균주는 호염성 세균으로, 한천의 존재 하에서 높은 효소활성 을 가지는 extracellular agarase를 생산해 내었다. 이 extracellular agarase를 DEAE-Cellulose ani- on exchange chromatography와 gel filtration을 통해 정제하였으며, 정제된 agarase는 SDS-PAGE 를 통해 약 89KDa의 분자량을 지니는 single protein band염을 확인하였다. 한편 agarase의 대량생 산을 위하여 host cell Eo coli JM83과 vector pUC19를 이용하여 gene cloning을 행하였다. Pseudomonas sp. W7의 chromosomal DNA가 삽 입 된 균주 중에 서 agarase activity를 나타내는 E. coli JM83/pSWl과 Eo coli JM83/pSW3를 선멸하 였으며, 전기영통 실험결과 이들은 각각 307Kb, 3.0 K Kb의 chromosomal 단편을 지니고 있음을 확인하였 다. 또한 agarase 유전자가 압입된 변이 균주(B)는 inclusion body 형태의 interacellular agarase를 세포 내에 축적하고 있음이 확인되었다.

Marine bacterial strain, highly effective agar degrading, was isolated from south sea of Korea and was identified as Pseudomonas sp. This strain was named Halophilic Pseudomonas sp. W7 and accumulated an extracellular agarase which showed a high level of enzyme activity in the presence of agar and agarose. This extracellular agarase was purified by anion-exchange chromatography and gel filtration. Purified agarase showed a single protein band upon sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis and its molecular weight was estimated to be about 89KDa. The agarase gene was cloned into Escherichia coli JM83 using the plasmid vector pUC19. DNA fragments(3.7, 3.0Kb) of Hind III-digested chromosomal DNA of Pseudomonas sp. W7 was inserted into the Hind III site of pUC19. Selected transformants, E. coli JM83/pSWl 000000and E. coli JM83/pSW3, produced agarase and this agarase was accumulated In the cytoplasmic space.

연속식 포말 분리관에 효모 용액을 일정하게 공급 하여 분리 실험을 수행하며 배지 공급량, 질소 공급량, 온도와 pH, 배지의 희석비 및 CaCI2첨가 등의 영향에 따른 연속 포말 분리관의 분리 및 특성 등을 연구하였다. 배지 공급량이 200ml/hr인 경우 액본 체 효모의 90-95%가 제거되어 매우 효과적인 분 리법이었다. 질소 공급량이 50ml/min일때 효모 제 거율은 90-95%의 높은 수치를 나타내었다. 효모 용액 줌의 효모 농도가 1.18g/l 일 때 액본체 효모 가 90% 가까이 제거되었고 효모 분리비도 145로 매우 효과적인 분리의 특성을 나타내었다. 효모 용 액의 pH가 4.6-5.6일때 최대의 효모 분리비 78.4~83.6 로 나타났고, 효모 용액의 온도가 32℃일때 효모 분리비는 80.5, 효모 제거율은 87.3의 값을 나 타내었고, 효모 용액 중의 CaCI2.의 농도가 0.5g/l 일 때 효모 분리비는 90.04, 효모 제거율은 83.3% 로 높은 수치를 나타내였다. 배지의 희석비가 3배일 때 효모 분리비가 122.2로 높은 수치를 나타내였고 액본체 내의 효모도 92.8%가 제거되는 효과적인 분 리 특성을 나타내어 포말분리법은 용액 중 효모를 분리하기 위한 매우 효과척인 방법이었다.

Cell separation by means of continuous foam separation of Saccharomyes formosensis without additive was investigated. The yeast separation ratio was improved at low feed rates, high nitrogen rates, optimum pH and temperature for ethanol production, dilution of cultivation medium and addition of 0.5g/l CaCI2 . Percentage of yeast removal and yeast separation ratio were more than 85 when continuous foam separation was operated in optimum condition..

평활근 세포에 대한 shear stress의 영향을 알아보기 위해 슬라이드 글라스위에 배양된 牛 대통맥의 평활근 세포를 120시간 동안 0~26 dyn/cm2기 다른 일정한 shear stress의 유체에 노출하였다. 실험 장치를 순환하는 배지의 lactate dehydrogen­a ase의 농도측정 결과, 본 연구에서 적용된 shear stress 범위에서는 유체의 흐름으로 인하여 세포가 슬라이드 글라스 표면으로부터 이탈되는 현상은 없었다. 표면 cm2존재하는 세포의 수를 측정한 결과, 평활근 세포는 정체배양시 가장 빨리 성장하였다. 표변에서의 shear stress가 증가할수록 i영활근 세포의 성장은 늦었으며, shear stress가 17 dyn/cm2에서는 세포의 성장이 관찰되지 않았다.

Bovine aortic smooth muscle cells cultured on the slide glass were exposed to sheared flow up to 120 hours in flow chamber to see the effect of shear stress on cell growth in wall shear stresses of 0 to 26dyn/cm2From lactate dehydrogenase concentration measurement of the circulating medium, it was shown that sheared flow in the shear stress range did not remove additional smooth muscle cells from the slide glass compared with cells in stationary condition. According to smooth muscle cell counting percm2 of the surface, smooth muscle cells grew fastest in the stationary condition. As the wall shear stress increased, the growth of cells became slower. When the wall shear stress increased over 17dyn/cm2, cell growth was not observed throughout the experiment

K-carrageenan에 고정화시킨 Zymomonas mobilis를 이용한 연속적인 sorbitol 생산에 대하여 연구하였다. Toluene과 glutaraldehyde로 처리하여 투과성을 증대시킨 세포를 alginate나 chitin 고정화 공정에서 어느 정도의 효소활성을 보였으나 210시간 이상의 공정반응에서는 sorbitol 생성량이 감소되었다. 독성이 적고 투과성을 증가시키는 물질로서 toluene 대신 CTAB(Cetyltrimethylammoniumbromide)를 사용하였다. CTAB로 투과성을 증가시킨 세포를 k-carrageenan에 고정화하여 CSTR과 packed bed reactor를 이용하여 sorbitol 생산을 시도하였으며 CSTR보다도 (25일) packed bed reactor에서 (30일) 더 긴 시간 효소활성도가 유지되었다. Two-stage 연속공정에서는 희석비율이 (dilution rate, ) 증가함에 따라서 sorbitol 생성률이 증가되었으며 희석비율 0.32h-1 에서 첫번째와 두번째 반응조에서 각각 15g/l-h,22g/l-h[?][?][?] sorbitol 생성률을 얻었다. 0.32보다 높은 희석비율에서는 생성를이 감소되었다.

The purpose of this study is to develop a continuous process for sorbitol production using Zymomonas mobilis immobilized in K-carra-geenan. The glutaraldehyde cross-linking of toluene-treated cells immobilized in alginate or chitin showed high enzyme stability for long period. However, loss of enzyme activity was observed at 23% during 210h. In order to investigate the stability of glucose-fructose oxidoreductase of cethyltrimethylammoniumbromide (CT AB) treated cells, the long term continuous process was carried out with Z. mobilis immobilized in K-carrageenan in the continuous stirred tank reactor(CSTR) and the packed bed reactor. The continuous production of sorbitol with the immobilized CT AB permeabilized cells in packed bed reactor was more stable than in CSTR. Two stage continuous process with CT AB treated cells of Z. mobilis immobilized in K-carrageenan was carried out at various dilution rates. At the first stage, the productivity was increased up to 15 g/l -h as dilution rate increased and decreased over O.32 of dilution rate. Similarly, maximum productivity obtained at the second stage was 22g/l -h at O.32h-1 #8226;

본 연구에서는 글루콘산 및 그 유도체 생산에 관 한 기초자료를 얻기 위하여 일차적으로 글루콘산나 트륨의 생산조건에 대하여 실험하였다. 발효가 진행 됨에 따라 생성되는 글루콘산을 수산화나트륨을 이 용하여 중화시킴으로써 글루콘산나트륨으로 전환하였으며 이때 초기 당농도 및 pH의 영향을 정량적으 로 검토하여 생산성을 비교하였다. Aspergillus niger를 이용한 글루콘산나트륨 발효 에서 초기 농도 및 초기 pH가 발효 특성치에 미치 는 영향은 실험 결과를 종합하면 최대비생성속도는 초기 당농도 110g/l 에서 로서 가장 높은 값을 나타내였으며 균체 빛 글루콘산나트륨 수율은 저농도 기질인 당놓도 26/l. 에서 0.24, 0.49로서 최대값을 나타내였고 잔당 농도는 5g/l. 미만이었다. 또한 총괄 글루콘산나트륨 생산성은 고농도 기질인 11Og/에서 1.18g/l/hr로서 가장 높았다. 그리고 발효를 위한 최척 pH는 5.5이었다. 산업체 발효조 척용, 간헐 첨가 회분배양(intermittent feeding fed-batch)의 결과, 36시간 경과 후의 글루콘산나트륨 의 농도는 255g/l 이였으며 산업적 생산이 가능한 수준이었다

Sodium gluconate was produced by neutralization of gluconic acid formed during the submerged culture fermentation of glucose with Aspergillus niger ACM 7. The fermentation characteristics of Aspergillus niger ACM 7 were investigated quantitatively according to the change of the initial glucose concentrations and the initial pHs of fermentation broth. The maximum specific growth rate was estimated to be at 95g/l of initial glucose concentration. The maximum fermentability of sodium gluconate was 95% at the initial glucose concentration of 26g/l. However, the maximum sodium gluconate productivity was 1.18g/l/hr when the initial glucose concentration was 110g/. The optimum pH was found to be 5.5 for both the cell growth and the sodium gluconate production. With optimized culture conditions, the productivity of sodium gluconate in a fed-batch culture(production fermentor, 16,000) increased up to 7.1g/l/hr.

초입계 유체에 의한 taxol의 추출에서 온도 3 318K, 24l 의 이산화탄소만 사용했을때 압력의 영 향은 별로 없었으나 압력 5500psig에서 약간 증가하 는 것으로 나타났다. 그리고 초임계 유체에 의한 t taxol의 추출량의 변화를 살펴볼때 온도 308K, 압력 5500psig에서 시료 109당 사용된 이산화탄소의 양 이 24l 이상 사용한 이후 부터는 taxol의 추출량이 별로 증가하지 않았다. 온도에 의한 영향실험에서 가장 많은 taxol을 얻은 온도는 압력 조건 5500 P pSlg에서 의 이산화탄소를 사용할때 318K로 나타났다. 온도 308K, 압력 3000psig, 보조용매농도 13%(w/w), 24l 의 이산화탄소를 사용했을때 다양한 보조용매 (methanol, acetonitrile, chloroform, acetone, dichloromethane, ethanol)를 첨가했을 경우 metha m nol을 보조용매로 사용했을때 가장 많은 추출량을 얻었 다. 보조용매로 methan이을 사용할때 methanol의 농 도에 의한 영향은 압력 3000psig, 온도 308K에서 24l 의 이산화탄소를 이용했을때 methanol의 농도가 13%(w/w)일때 가장 많은 추출량을 얻었고 압력을 변화시키면서 온도 308K에서 24l 의 이산화탄소와 13% (w/w)의 methanol을 샤용했을때 가장 많은 추출량을 얻은 압력은 3000psig이다. 효율적 측면에서는 순수한 초임계 이산화탄소만으 로 추출시 온도 318K, 압력 5500psig에서 24.(1 의 이산화탄소를 사용했을때 효율은 유기용매 추출의 약 36%를 얻었고, methan이을 보조용애로 사용하 여 온도 308K, 압력 3000psig에 서 24l를 사용했을 때 약 81 %를 보였다.

Studies were carried out to examine some factors affecting the supercritical carbon dioxide extraction of taxol from the bark of Taxus cuspidata using a continuous packed bed extractor. The factors investigated in this study were pressure, temperature, volume of carbon dioxide, and co-solvent. It was found out that the amount of taxol extracted was not significantly affected by the operating pressure in the absence of a co-solvent although it increased by about 20% at 5500 psig. With 24l of carbon dioxide the saturated amount of taxol was extracted at 318K and 5500psig. Methanol was found to be the most effective co-solvent in terms of amount of taxol extracted among six different co-solvents used. When methanol was used as a co-solvent the effect of operating pressure became significant; approximately 50% increase in the amount of taxol extracted was observed at 3000 psig as compared to at 2500 or 3500psig. The optimum methanol concentration in supercritical fluid was 13% (w/w)at 308K, 3000psig.

에탄올 생산 효모균주인 Saccharomyces K35의 에탄올 생산을 위한 최적의 초기 pH는 5.0으로 나 타났으며, 기질로 200g/l 의 glucose를 이 용했을때 약 80%의 수율을 나타내어 내당성도 좋은 것으로 나타났다. 첨가제와 가교제로서 Celite R-634 1.67 %(v/v) 와 glutaraldehyde 1.67% (v/v) 를 함께 첨가했을때(ACG bead) Ca-alginate bead에 비해 안정성, 에탄올 생산성 빛 세포생존률이 좋게 나타 났다. 또한 배지밖에서 자란 효모 농도도 감소하여 A A CG bead가 Ca-alginate bead보다 phosphate이 온에 더 안정한 것으로 보인다. SEM (Scanning E Electron Microscopy)을 통해 ACG gel bead의 구조를 관찰하였는데 , ACG bead가 Ca~alginate bead에 비해 훨씬 온전한 모습을 유지하며, 효모의 농도가 상당히 밀집되어 있음을 보여준다. 반복회분 식 배양을 시도했을때 Ca-alginate bead의 경우는 7회분(약 40일)까지는 에탄올 놓도와 효모농도가 각각 138g/l-gel와 29~30g/l-gel을 유지하다가 급격히 감소하는 경향을 보였으나, ACG bead의 경 우에는 130~150g/l-gel와 32~35g/l-gel의 수준을 유지하였으며, 세포생존률도 약 70% 이상을 유지하였다.

The optimal initial pH for the ethanol production by Saccharomyces K35 was found to be 5.0, and about 80% of yield was obtained when 200g/l of glucose was used as a substrate, which showed sugar tolerant. As the additives and cross-linking agent, the addition of 1.67%(w/v) Celite R-634 together with 0.33%(v/v) of glutaraldehyde(ACG bead) resulted in better stability, ethanol productivity and cell viability than Ca-alginate bead. Also, ACG bead seemed to be more resistant to phosphate ion than Ca-alginate bead, considering outgrowing cell concentration in the media. Scanning electron microscopic observation depicted that the surface of ACG bead was almost similar to the original state but not for Ca-alginate bead. When repealpd-batch culture was performed with Ca-alginate bead for 60 days in a 500m1 Erlenmeyer flask, ethanol and cell concentration were maintained about 138g/l-gel and 29~30g/l-gel, respectively, up to 40 days(7th run number), and then both were rapidly decreased. In the case of ACG bead, ethanol and cell concentration were maintained about 130~150g/l-gel and 32~35g/l-gel, respectively, up to 60days(10th run number). Cell viability was maintained about 70%, and outgrowing cell concentration was below 5.8% of total cell concentration.

전분이 충전된 폴리에틸렌 필름의 생분해도를 측정하기 위해, a-amylase가 효과적으로 전분을 분해 시킬 수 있는 반응조건을 설정하고 설정된 반응조건 에서 반응시킨 후 산물인 당을 측정하여 분해정도를 결정하였다. 효과적 인 반응온도는 80℃이고, pH는 6.3-7.3 사이가 적당하였다. 효소반응에 적당한 r amylase량은 1 mg 전분당 100unit이 었다. 이와 같 은 반응조건하에서, 전분의 무게함유량이 각각 5%. 10%, 15%. 20% 인 폴리에틸렌 필름을 a-amylase 와 반응시킨 결과 전분이 함유된 비율과 생성된 환 원당간에 대융의 관계를 보였다. 따라서 필름 내에 함유된 생분해가 가능한 전분량을 정량화하는데 calibration 역할을 할 것으로 기대된다. 이 때 분해되 어진 전분의 양은 충전된 전체 전분량의 약 40%에 해당하는 값으로 나타났으며, 나머지는 필름 내부에 분산되 어 있어 a-amylase의 공격을 받지 못하기 때 문으로 생각된다. 본 실험을 통해 최적화된 반응조 건하에셔 분해시킴으로써, 계면활성제를 첨가하여 분해도를 높인 기존의 데이타보다 더 높은 분해도를 얻을 수 있었다.

Optimal reaction condition for the starch hydrolysis by a-amylase was determined and the sugar produced under the optimal condition was measured for estimating the biodegradation of strach-filled polyethylene film. Optimal ranges of temperature and pH were 70~80℃ and 6.3~7.3, respectively. The 100 units of -amylase per mg starch were enough for the enzyme reaction. Reaction with polyethylene film containing 5%, 10%, 15% and 20% starch in the above condition showed that the sugar produced was proportional to the starch content in film. This relationship provides a calibration curve for determining the starch content of search-filled polyethylene film. The average amount of hydrolyzed starch was about 40% of total starch in film. The rest of the starch is considered to be still dispersed in the film and not to be attacked by a-amylase. In this experiment, we could obtain the higher biodegradability through the a-amylase reaction in the above optimal condition than the reported one which had been Improved by adding surfactant.

전남 법성포 해안의 갯벌 시료로부터 chitinase 생 생 균주를 분리하였으며, 분리된 균주 중에서 chiti­n nase 생성능이 우수한 JM을 선발 동정하여 Serranasetia sp. JM으로 명명하였다. Serratia sp. JM은 nu­trient 배지냐 MacConkey 배지에서 prodigiosin 색소를 생성하며, 정제 chitin이 포함된 한천 배지에서 는 chitinase 생성에 따른 clear zone 형성이 확인되 었다 Serratia sp. JM은 형태적, 생리.생화학적 특 성과 유기물 동화는 SUCCIniC, urea 및 pyruvic 산 을 제외하고는 공시 균주인 Serratia marcescens ATCC 27117과 유사하였으며, tetracyclin에 대해 서는 항생제에 대한 내성을 가지고 있었으나, kanamycin과 chloramphenicol에 대해서는 내성을 가지지 않았다. Serratia sp. JM의 chitinase 생성에 따른 최적온도와 pH는 30℃ 와 7.5로 냐타났다. Serratia sp. JM은 120시간까지는 배양 시간이 증가 함에 따라 chiti-nase 생성과 pH는 점차 증가하였으 나, 배양 120시간 이후에는 chitin 분해에 따른 acetic acid의 축적에 따라 chitinase 생성과 pH는 감소 하였다.

A chitinase-producing bacterium was isolated from seashore mud around Beobseongpo in Chunnam province by selective enrichment culture, and among it, one isolate which was the best in producing of chitinase was selected. Nutrient or MacConkey medium was confirmed with secreting of prodigiosin pigment by Serratia sp. JM, and it was performed by the production of clear zone on medium containing chitin. Serratia sp. JM was almost same compared with Serratia marcescens ATCC 27117 in respect of its morphological, physiological and biochemical characteristics except succinic, urea and pyruvic acid. Serratia sp. JM was resistant to tetracycline but was not resistant to kanamycin and chloramphenicol. The optimal temperature and pH for the production of chitinase from Serratia sp. JM were 30℃ and 7.5, respectively. Production of chitinase and pH in the medium increased until the cultivation of 120 hours, but after 120 hours, they were decreased due to the acetic acid accumulated from degradation of chitin by Serratia sp. JM.

300bar와 313K에서 초임계 이산화탄소와 에틸아세테이트와 메탄올을 보조용매로 사용하여 주목나무로부터 taxol과 baccatin III를 추출하는 실험을 한 결과 추출되어지는 taxol의 추출량은 보조용매로 사용된 에틸아세테이트의 농도에는 영향을 받지 않았으며 3wt%의 메탄올을 사용했을 때 가장 많은 양이 추출되었고 taxol의 선택성은 보조용매로 에틸아세테이트를 사용했을 때 0.117mass%로 가장 높게 나타났다. Baccatin III는 보조용매로 에틸아세테이트를 사용하면 유기용매 추출량과 거의 같은 양이 추출되어지며 이 때의 선택성은 0.7wt% 에틸아세테이트에서 1.245wt%, 3.0wt% 에틸아세테이트에서 1.115wt%로 유기용매 추출에 비해 19배까지 크게 증가하였으며 3wt%의 메탄올을 사용했을 때에는 약 6.4배 증가하였다. 여기서 에틸아세테이트는 baccatin III를 추출하는데 있어 수율과 선택성면에서 가장 효과적인 보조용매라는 것을 알 수 있다. 또한 시료를 n-hexane으로 처리하면 비극성 물질은 상당히 제거되나 그 과정에서 많은 양의 taxol 과 baccatin III가 손실될 뿐만 아니라 선택성도 증가하지 않으므로 공정상 불필요하며 보조용매를 사용한 초임계유체 추출이 주목나무로부터 특정성분을 추출하는데 아주 효과적이라는 것을 알 수있다.

The extraction of taxol and baccatin III from the ground needles of Taxus cuspidata were carried out by using supercritical carbon dioxide with and without cosolvents such as ethylacetate and methanol at 300 bar and 313K. Taxol is a promising anticancer agent and baccatin III is a precursor of semisysthesis of taxol. The taxol and baccatin III contents in the extracts were determined by a HPLC. The highest yields of taxol and baccatin III could be obtained by the supercritical extraction with 3wt% methanol and ethylacetate, respectively, as cosolvents. It was also found that the selectivity of taxol and baccatin III were 0.117 and 1.245wt%, respectively, with 0.7wt% ethylacetate, which demonstrated that the selectivity of taxol and baccatin III were increased about 1.8 and 19 times than those of conventional organic solvent extraction.

당근세포(Daucus carota)로 부터 체세포배 생산성 증대를 위하여 체세포 배 현탁 배양액으로부터 추출한 세포외 분비물질을 이용하여 다음과 같은 효과를 측정하였다.: 분자량의 차이, 세포외 분비 물질 추출 시기, 주입시기, 주입농도에 따른 각종 체세포 배 생산성 증감 효과. 체세포배 생산량은 최대 1,500개/ml까지 얻었으며, 10kDa 이상 분자량이 포함된 세포외 분비물질을 초기에 주입시켰을 때 생산성이 특히 증가함을 보여 주었다.

The enhancing effect of excreted cell factors on the production of somatic embryos from suspension cultures of Daucus carota was studied as a function of factors including molecular size, harvesting time, injection period, and concentration of the extracellular compounds. The production of late-stage embryos was increased up to 1, 500 embryos/ml compared with control cultures when high molecular size and extracellular factors, extracted from newly established embryo culture at early stationary phase, were added at the starting time. The stimulating effect on the production of somatic embryos can be attributed to the presence of high molecular size(> 10 kDa) compounds.

zooglan생합성에 필수적인 gene cluster를 clone하기 위해 2종류의 변이주가 분리되었다. Zoogloea ramigera 115는 협막형 다당(주로 zooglan)을 생산한다. 115 균주로 접합시키고 생산물을 용이하게 분리하기 위하여 반복된 원심분리와 선별을 통해 협막을 만들지 않는 slime형 생산균주를 분리하였다. 세포외 다당 생산 능력이 결여된 변이주를 전통적인 transposon(Tn5) 기술을 사용하여 얻었고 달라진 colony 형태와 celluflour결합 성질에 의해 선별하였다. 이들 변이주들은 범용숙주범위 cosmid vector안에 건설된 Z.ramigera 115slime gene library 와 helper plasmid로의 3양친 접합에 의해 보상되었다.

Two kinds of mutants were isolated to clone a cluster of genes essential for zooglan biosynthesis. Zoogloea ramigera 115 strains produce capsular polysaccharide. To achieve conjugation in strain 115 and to facilitate recovery of product, a capsule non-forming strain was isolated via successive centrifugation and screening. The other kind of mutants devoid of or producing altered exopolysaccharides were obtained using classical transposon(Tn5) technique and screened for altered colony morphology and celluflour binding properties. Complementation of these mutants was achieved with Z. ramigera 115 slime gene library constructed in a broad host range cosmid vector and helper plasmid by triparental conjugation.