Earticle

유럽 주목(Taxus baccata Pendula) 의 세포배양에 서 추출한 taxol 전구체 baccatin ill를 이용하여 항암제 taxol을 반합성할 수 있었다. 유럽주목의 캘러 스배양과 현탁배양 모두에셔 baccatin ill의 생성을 확인할 수 있었으며 함량은 건조중량 기준으로 평균 0.015%(w/w)에 달하였다. Taxol의 반합성은 세포 배양에서 생성된 baccatin ill에 taxol side chain을 합성시킴으로서 가능하였다. Taxol side chain을 합 성하기 위하여 (S)-(+)-phenylglycine로부터 (-) - -N-(S)-2-hydroxy-l-phenyl ethyl)benzamide를 합성하였고 다음 단계로 (-)-N-(lS,2S)-2-hy­d droxy-l-phenyl-3-butenyl) benzamide를 합성하 였고 최종적으로 산화과정을 거쳐 taxol side chain 인 (2R,3S) - (-) -2-(1-ethoxyethoxy)-3-phenyl-3 (phenylmethanamido) propanoic acid를 얻을 수 있었다. 이러한 반합성 과정을 통하여 0.0002 % 수준의 taxol 및 0.0005 %의 관련 taxane을 합성하였다. 이와 같이 주목 세포배양을 이용한 taxol 반합성 방법은 기존의 주목 잎에서 추출한 baccatin ill를 이용하는 방법에 비하여 충분한 경제성이 있을 수 있으며 이에 따라 taxo!의 새로운 공급원의 역할 및 기타 여러 종류의 taxol 유사체의 효율적인 이용 등 앞으로 기대 효과가 크다고 본다

Anticancer agent taxol was synthesized from baccatin III which was extracted from cell cultures of European yew, Taxus baccata Pendula. Callus and suspension cultures of T. baccata Pendula showed the formation baccatin III. The content of baccatin III in cell cultures reached 0.015% (w/w) on dry weight basis. The semisynthetic approaches were made with baccatin III and taxol side chain. To prepare taxol side chain, (-)-N-((S)-2-hydroxy-1-phenylethyl) benzamide was synthesized first from (S)-(+)-phenylglycine. Then (-)-N-((IS,2S)-2-hydroxy-1-phenyl-3-butenyl) benzamide was synthesized with vinyl magnesium bromide. The synthesis of (2R, 3S)-(-)-2-(1-ethoxyethoxy)-3-phenyl-3-(phenylmethanamido) propanoic acid with RuCl3, catalyst was the final step to prepare taxol side chain. The semisynthetic reactions yielded 0.0002% taxol, 0.0005% 7-epi-10-deacetyltaxol, and unidentified taxanes on dry weight basis. It is suggested that the semisynthesis of taxol from baccatin III could be an alternative source of taxol and related taxanes.

재조합 효모를 이용한 포도당산화효소의 대량생산 에 관한 기초연구를 실시하였다. 분비신호를 포함한 포도당산화효소 유전자는 Aspergillus niger로부터 polymerase chain reaction을 이용하여 클로닝한후 G GALl과 GALlO promoter를 이용하여 s. cerevi siae strain 2805에서 말현시킨 결과 GALl promoter를 사용한 형질전환체(yGOD1-l)에서 높은 효율 의 효소생성을 나타냈다. 플라스크 배양 결과 1% galactose를 포함한 YEP 배 지 에셔 최고 6 IU/mL 의 포도당산화효소를 생산하였으며 재조합 포도당산 화효소의 세포내 위치를 비교한 결과 A. niger와는 달리 발현된 효소가 80% 이상 배지로 분비됨을 확인하였다. 재조합 포도당산화효소의 열 안정성을 측정한 결과 표준품과 비교하여 50℃까지 큰 차이를 보이지 않고 높은 활성을 유지하는 것으로 확인되었다.

Heterologous expression of glucose oxidase gene using recombinant yeast has been carried out. Polymerase chain reaction was conducted to obtain the gene encoding glucose oxidase from Aspergillus niger and sequence comparison indicated the cloned 1.9kb DNA fragment appeared to be the glucose oxidise structural gene containing a signal sequence for extracellular location. Transforming shuttle vector was constructed with YEp352 to express the cloned glucose oxidase gene under the control of either GAL1 or GAL10 promoter. Plate assay of recombinant yeasts has shown that GAL1 promoter was more effective in yielding glucose oxidise than GAL10 promoter. Among the five different concentrations of galactose tried, 1% galactose showed the highest induction of glucose oxidase. Cellular localization experiment of recombinant enzyme using spheroplast revealed that most of enzymes (80%) were secreted into culture media in contrast to A. niger. There is no difference in heat-stability of recombinant enzyme up to 50℃ compared to the glucose oxidase from A. niger However, a dramatic reduction of enzyme activity was observed in both enzymes at 60℃.

하이브리도마 세포의 성장과 사망, 모노클론 항체의 생산, 포도당과 글루타민의 소비, 그리고 유산과 암모늄 이옹의 생산에 미치는 클루타민의 영 향을 조사하기 위해 초기 글루타민 농도를 변화시키면서 하이브리도마 세포의 회분식 현탁배양을 실시하였다. 실험 결과에 기초하여 세포의 성장속도, 영양물(포도당과 글루타민) 소비속도, 그리고 모노클론 항체 및 대사 부산물(유산과 암모늄이온)의 생산 속도를 예측할 수 있는 수학적 모델이 제시되었다. 포도당과 글루타민에 대해서는 중첩 적인 Monod 형식이며 암모늄 이옹과 유산에 대해 서는 Non-copmetitive inhibition 관계로 표시되는 세포의 비성장 속도에 관한 방정식이 개발되었다. 유산에 대한 억제 상수는 유산농도에 반바례하였다. 세포의 비사망 속도는 포도당, 글루타민, 암모 늄 이온과 유산 농도의 함수로 유도되었다.

CHO 세포를 0.5%, 1 %. 2%, 3%, 4% 및 5% 놓도의 FBSd를 함유한 MEMa 배지에 의 초기 농도로 정치배양하여 세포 성장과 EPO 생산 특성을 조사하였다. 혈청 농도와 접종 농도를 증가시킴에 따라 세포 증식 속도와 최대 세포 농도가 증가하는 경향을 보였으며, 적절한 혈청 농도의 선택이 세포 성장의 최적화에 필 요하다고 할 수 있다. 세포 성장 도중에 무혈청배지로 교환한 결과 세포 성장과 EPO 생산이 증가되었다. 배지를 교환하지 않았을 경우 세포 성장이 최대 ()에 도달된 후 급격히 세포농도가 감소하는 높은 사멸율을 보이고, EPO의 최대 농도 도 2,380units/mL에 불과하였으나, 무혈청배지로 교환한 배양에서는 세포 성장이 크게 증가하여 의 최대 세포농도와 7,470units/mL 의 EPO 농도를 얻었다. 따라서 CHO 세포 성장과 E EPO 생산과는 상호 연관이 있으며, 세포배양으로 EPO 생산을 극대화하기 위해서는 CHO 세포의 고 농도 배양이 필요하다고 할 수 있다.

We have investigated the characteristics of recombinant CHO cell growth and erythropoletin(EPO) production at different concentrations of serum and inoculation density. Cell growth and EPO production were increased with the increase of serum concentration and inoculation density. Enhancement of CHO cell growth and EPO production by medium exchange using serum-free medium at the growth phase of cells was studied. It was found that the exchange of culture medium with serum-free medium was favorable for growth of cells and production of EPO. The maximum number of cell and concentration of EPO obtained by exchanging culture medium were and 7,470units/m1, respectively, compared to and 2,380units/m1 in serum-containing medium without medium exchange. It was observed that CHO cell growth was correlated with EPO production in serum-free media.

Rubisco의 parameter들을 측정하는 것은 광합성 연구에 대단히 중요한데, 본 연구에서는 방사성통위 원소를 사용하는 방법 이 아닌 photometric assay 방 법을 사용하여 parameter를 측정하였다. Rubisco 의 activation과 carbamylation에 미치는 고 CO2 놓도의 효과를 연구하기 위하여, 정상 Co2 농도 (350 ppm)와 고 Co2 농도(650 ppm)에서 기른 kidney bean (Phaseolus vulgaris L.) 잎을 각각 재료로 하여, dual beam(334 nm9-} 405 nm) spectro­p photometer를 사용하여 rubisco의 initial activity 와 total activity, carbamylation rate 및 量을 측정 비교하였으며, SDS-PAGE에 의해 rubisco의 전기 영통 profile을 분석하였다. 정상 농도에서의 initial activity와 total activity는 41.2uM/m2/s[?][?][?]52.2uM/m2/s이며, 고 CO2 농도에서는 27.4uM/m2/s[?][?][?]46.1uM/m2/s로서, 350 ppm에서 650 ppm으로 CO2 농도를 증가시키면 rubisco의 initial activity와 total activity가 갑소되었다. 또한 carbamylation율도 정상 CO2 농도에서는 79%이며, 고 농도에서는 58.9%로서, 농도의 증가에 따라 감소되 었다. Rubisco 의 量은 정상 농도에서는1.94uM/m2$ 임에 반해 고 CO2 농도에서는 1.58uM/m2 로서, CO22 농도는 증가되었는데 그 量은 감소되었다. 이와 같이 고 CO2농도에셔 rubisco의 activity가 감소되는 것은 rubisco의 carbamylation에 기인되는 것으로 생각된다. SOS-PAGE 분석에서 50kO 분자량의 large s subunit와 14.5 kO의 분자량을 가지는 small subu n mt를 동정하였는데, 고 CO2 농도와 정상 CO2 농도 의 50kD와 14.5 kO band의 intensity를 비교하면 두 구 사이에 큰 차이가 발견되지 않았다. 고 CO2 농도에서 정상 CO2 농도로 switch한 rubisco의 parameter는 정상 CO2 농도에서의 pa­r rameter와 거의 비슷한 값을 나타내였는데, 이는 350 ppm의 정상 CO2 농도에 의해 rubisco의 acti­v vity가 회복되었음을 의미한다.

The measurements of rubisco parameters are important in photosynthetic studies. In this experiment, we used photometric assay method to detect these major parameters, such as activity, carbamylation and amount of rubisco. The main advantages of this method are very simple and as sensitive as conventional methods which usually produce radioactive waste. In this study, with kidney bean (Phaseolus vulgatis L.) leaves grown at normal Co2 (350ppm) and high Co2 (650 ppm), we investigated the effect of concentration on activation and carbamylation of rubisco by measuring the rubisco activity, carbamylation rate and amount of rubisco using a dual beam (334nm and 405nm) spectrophotometer, and analyzed the polypeptide profiles of rubisco by SDS-PAGE. When concentration was raised from 350ppm to 650ppm, all parameters of rubisco were decreased : 41.2uM/m2/sand52.2uM/m2/s to 27.4uM/m2/sand46.1uM/m2/s for initial and total rubisco activity, respectively ; from % to 58.9% for carbamylation rate ; from 1.94uM/m2$to1.58uM/m279 for amount of rubisco. These results suggests that the decrease in rubisco activity at high Co2 was caused by carbamylation. The analysis of the preparation by SDS-PAGE showed two major polypeptides at 50 and 14.5 kD which were identified as the large and the small subunits of rubisco. There were no differences in the intensity compared high Co2 to normal in both 50 kD and 14.5 kD bands. We also found that these inhibitory effects of Co2 were reversible. When high Co2 was switched to normal Co2, the parameters of rubisco changed were almost the same as normal rubisco parameters. These data provide an evidence that activity of rubisco was recovered by Co2 concentration of 350 ppm.

해양 미세조류인 Isochrysis galbana Parke의 성장에 미치는 여러 환경요인과 배지요인의 영향을 조사하고 최적 배양조건을 구하였다. 그 결과를 요약하 면 다음과 같다. 1. 인공바닷물은 자연바닷물보다 다소 낮은 비성 장속도와 최종 균체농도를 나타내었다. 2.. 자연바닷물이 기초배지로 사용되었을 때 2mM 이상의 충분한 질산염 농도가 필요하였다. 그러나 미량원소와 비타민의 영향은 관찰되지 않았다. 3. 완충용액요로 Tris를 첨가한 경우 pH는 일정 하게 유지가 가능하나 비성장속도와 최종 균체농도 가 감소하였다. 4. 최적 초기 pH와 온도는 각각 pH 8, 20℃ 였다. 5. 벚세기를 400-21001ux의 범위에셔 변화시켰을 때 비성장속도는 18501ux까지 증가하였고 그 이 후로는 일정하였다. 6. 10mL에서 70mL로 Working volume을 증가 시켰을 때 초기 성장속도는 비슷하였으나 최종 균체 농도가 감소하는 경향을 보였다. 7. Working volume이 30mL일 때 최적 교반속 도는 100rpm정도이고, 더 높은 교반속도에서는 최 종 균체농도의 감소가 관찰되었다. 8. 플라스크배양의 최적조건에서 최대 비성장속도 와 최종 균체농도는 각각 0.021hr-1과 1.1g/L로 얻어졌다.

The marine microalga Isochrysis galbana Parke was studied to optimize its growth conditions in flask culture. Important medium components studied include nitrogen source, buffer, trace elements and vitamins. Environmental conditions include pH, temperature, light intensity, mixing extent and working volume. The medium prepared from natural sea-waters gave a higher final cell density than the medium prepared from synthetic sea-water Nitrate was a better source than ammonium. In the range of 0.4∼2mM, the final cell density was proportional to the initial nitrate concentration and the cell yield was estimated to be 8.5g dry cell wt/g N. For phosphate, optimal growth was observed in 0.1∼1.0mM but a considerable variation in pH was resulted. The addition of Tris at 5mM or 7mM could stabilize the medium pH, but this significantly reduced both growth rate and final cell density, The effect of trace elements and vitamins was negligible. Optimal temperature and initial pH were 20℃ and 8. When the intensity of incident light was varied in the range of 400∼2100 lux, the growth rate increased from 10mL to 70mL, the final cell density decreased although the initial growth rate did not change. Optimal agitation speed was 100rpm when working volume was 30mL. With optimal conditions, the maximum specific growth rate obtained was 0.021hr-1 and the final cell density was 1.1g

Polyethylene glycolCPEG)의 재조합 효모 배양 에서의 세포성장과 glucoamylase 생산에 대한 영향에 대하여 조사하였다. PEG 첨가에 의하여 세포성 장은 영향을 받지 않았으나 재조합 glucoamylase의 생산은 증가되었다. 최척의 PEG 분자량은 6000이었으며 최척의 농도는 1g/L이었다. 이러한 최척의 값을 이용하여 PEG 첨가배지에서 첨가하지 않은 배지보다 약 23%의 세포외 glucoamylase 활성의 증가를 보였다.

The effects of polyethylene glycol (PEG) on glucoamylase production in recombinant Saccharomyces cerevisiae were studied. By PEG addition, the cell growth was not affected. However, the glucoamylase production was increased in all range of PEG molecular weights and concentrations. The optimal molecular weight of PEG was 6000 and the optimal concentration was 1g/L. Using these optimals, the extracellular glucoamylase activity was 23% higher in PEG-containing medium than that in medium without PEG.

식품 및 화장품의 첨가제로 사용되는 기능성 올리고당인 갈락토올리고당을 생룰로스 가수분해 효소를 이용하여 생산하였다. 여섯가지의 효소 시료 가운데, P Penicillium funiculosum에서 유래한 셀룰로스 가수 분해 효소가 가장 높은 올리고당 생산 수율을 보였다. 올리고당 생산을 위한 최적온도와 pH는 각각 50℃,와 5.0이었으며 유당농도와 효소농도사at의 최 적비는 lO(w/w) 이었다. 시간에 따른 올리고당 생산 반응의 경향성은 유당분해 효소 반응과 유사하였 으며 초기 유당농도가 증가함에 따라 생성되는 올리 고당의 농도가 증가하였다. 최척반응조건에서 20% (w/v)의 유당으로 부터 최고 23%(w/w)의 올리고 땅을 얻을 수 있었다. 생성된 올라고당의 성분은 고 속액체 크로마토그래프와 박층 크로마토그래프 분석 을 통하여 삼당과 사당으로 이루어져 있음을 확인하였다

Galactooligosaccharlde (GOS) is a kind of functional oligosaccharides that can be used as a food ingredient and a cosmetic additive. In this paper, characteristics of GOS synthesis by cellulase, using lactose as a substrate, were investigated. Penicillium funiculosum cellulose was found to be the most efficient for GOS production among six cellulose tested. The optimum pH and temperature for GOS production were 5.0 and 50℃, respectively. There was an optimum ratio of lactose concentration to enzyme loading; the value was 10 (w/w). The reaction pattern of P. funiculosum cellulase is consistent with that of microbial B-galactosidase which shows transgalactosylation activity. Amounts of GOS produced from 20% (w/v) lactose after 6 h incubation at 50℃, were 23% (w/w) based on total saccharide in the reaction medium. The GOS % increased with initial lactose concentration in the range of 5 to 20%. The products mainly consisted of a trisaccharide and tetrasaccharide from HPLC and TLC analysis. Among enzymes involved in transgalactosylation reaction, high molecular weight fractions over 50,000 Da, presumably B-glucosldase, were considered to be responsible for GOS production. Using this cellulose, a direct synthesis of galactosyl g1ucoside including GOS could be readily achieved with lactose as a galactosyl donor.

Diterpenoid 생합성의 중요한 전구체인 geranyl­g geranyl pyrophosphate의 공급을 위해 외부에서 geraniol을 넣어 주었을 때 taxol을 포함한 일부 taxane의 생산이 증대 됨을 알 수 있었다. 또한 투여 시기와 투여량에 따라 결과가 크게 변화하였다. Camphor와 menthol은 taxol과 같은 terpenoid 계열의 물질이지만 외부에서 공급하였을 때에는 taxol 생산을 증대시키는 효과는 없었다. 외부에서 인위적으로 taxol과 cephalomannine, baccatin ill 를 공급했을 때 모든 경우에서 taxal 생산은 자극받지 않았으며 taxal을 공급했을 경우에는 bacca tin ill 의 생산이, cephalamannine을 공급했을 경우에는 7 -epl- 1 Q-deacetyltaxol의 생산이, 그리고 baccatin ill을 공급했을 경우에는 10-deacetyltaxol의 생산이 각각 가장 많이 중대하였다.

Effects of three kinds of precursors as well as exogenous taxanes on the production of taxol and its derivatives were investigated in Taxus cuspidata and Taxus brevifolia cell suspension cultures. When geraniol was added as a precursor of geranylgeranyl pyrophosphate to enhance diterpenoid metabolism, production of some taxanes including taxol was enhanced. The time of addition and amount of feeding were found to be important factors. Feeding of camphor and menthol resulted in negative effects on taxol production. Influences of exogenous taxanes on taxane production by cell cultures were found to be very complicated. When taxol, baccatin III, cephalomannine were exogenously added into the culture, production of baccatin III, 7-epi-10-deacetyltaxol, 10-deacetyltaxol was increased respectively.

The effects of ammonium ion on cell growth kinetics, monoclonal antibody productivity, and cell metabolism of hybridoma cells were investigated. The mouse-mouse hybridoma cell line VlIIH-8 producing mouse IgG2a was used as a model system. Ammonium ion showed an inhibitory effect on cell growth and monoclonal antibody production. New immobilized adsorbents were developed for the reduction of the inhibitory effect of ammonium ion. The ammonium ion selective zeolite, Phillipsite-Gismondine was entrapped in calcium alginate bead or in dialysis membrane and applied to the hybridoma cell culture system for the in situ removal of ammonium ion from culture media. The effects of ammonium the both serum supplemented and serum free media on the cell growth were studied by applying immobilized adsorbents of calcium alginate bead type. The results demonstrated a substantial enhancement in cell growth. Applying immobilized adsorbents of dialysis membrane type to serum supplemented media also resulted in the stimulation of cell growth, cell viability and monoclonal antibody production.

고점성을 갖는 미생물 생물 고분자에 대한 발효공정 분석 및 조절 연구의 일환으로 알카리 내성 Ba cillus sp.를 사용한 생물고분자의 발효 중 배양액의 유변학적 성질에 대한 경시변화를 조사하였으며, 균 체생육 및 생물 고분자의 생산과 유변학 특성 변화와의 상관관계를 검토하였다. 배양액의 유변학은 배양시간 경과에 따라 현저하 게 변화하여 더욱 점성이 있고, 또 의가소성이 증대 하면서 비뉴우톤 유체로서 거동하였다. 발효 중 유 통지수, 점조도지수, 항복융력 빛 겉보기 점도 등 유 변학 특성값은 균체증식에는 거의 영향을 받지 않고, biopolymer의 합성과 밀접한 상관성을 보였다. 또 유변학적 특성값의 변화는 생물고분자 농도만의 함수가 아니고 발효진행과 상관성을 보였고, 생물고 분자의 생성이나 기질 소비의 완료 직전에 최대값을 나타내었다. 따라서 이들 변화의 특성화는 발효경과 또는 완료에 대한 양호한 지표를 공급할 수 있음을 시사하였다.

Variations of rheological properties of culture broth during the production of biopolymer by an alkali tolerant Bacillus sp. were investigated. Correlations among the rheological characteristics of culture broth, cell growth and biopolymer production were examined. Rheology of the culture broth changed in the course of fermentation. The culture broth showed a non-Newtonian flow behavior, as the viscosity and pseudoplasticsity increased during the cultivation. The rheological parameters such as flow index, consistency index, yield stress and apparent viscosity during the cultivation were not influenced by the cell growth, but significantly related to the biopolymer synthesis. Changes in the rheological parameters of the broth were affected not only by the biopolymer concentration, but also by the progress of fermentation. Some rheological parameters showed maximum values just before the completion of biopolymer production and substrate consumption. Hence, it was shown that the rheological characteristics of the culture broth could be used as a good indicator for the detection of the progress or completion of fermentation.

통시당화발효공정에 적용된 막분리 효소재순환 시스템을 이용하여 온도 및 압력 조건에 따른 효소역 가감소현상에 대해서 고찰하였다. 목질계바이오매스 를 기질로한 효소당화공정을 고려하여 사용된 효소인 cellulase와 B-glucosidase을 막분리 재순환 시킬 수 있는 최적의 막은 MWCO가 50,000인 한외여과 막이라 판단되었다. cellulase의 경우 한외여과막을 이용하여 연속적으로 재순환 시 켰을때, 효소역가의 감소를 확인할 수 없었다. 그러나 B-glucosidase는 온도와 압력이 증가할수록 초기상태를 기준으로 온도 42℃, 투과압력 28.4 psig에서 최대 35%까지 감소함을 확인하였다. 이것은 온도와 압력이 중가할 수록 투과플럭스가 증가하고, 이에따른 막모률의 사(fiber) 내부표면에서 전단(shear)이 증가된 결과로 설명할 수 였다.

The enzyme deactivation in a membrane recycling system for the simultaneous saccharification and fermentation(SSF) was studied under various temperature and pressure. The optimum molecular weight cut off(MWCO) of the ultrafiltration membrane for recycling cellulase and B-glucosidase was 50,000. When the cellulase was recycled continuously through the membrane system, it was not deactivated. But the activity of B-glucosidase was decreased with an increase in operating temperature and transmembrane pressure. After 720 minutes at 42℃and 24.8 psig , the activity of B-glucosidase was reduced by 35% of the initial activity. Such tendencies could be well explained by the results of highly induced shear at the fiber surface of membrane when temperature and transmembrane pressure became higher.

Thiobacillus ferrooxidans를 이용한 보다 효율적이고 현장에 직접 응용할 수 있는 우라늄 침출공정을 개발하기 위하여 배양조건의 확립과 교반 반응기 및 이중기포탑 반융기에서의 우라늄 침출에 대한 연구 를 수행하였다. 배지의 초기 Fe@+ 농도는 원광석 40g/L에 대하여 16.2g/L를 이용하는 것이 적합하였으며, 원광석의 업자는 작을수록 우라늄 침출율이 증가하였다. 또한 원광석의 첨가량이 많을수록 우라늄의 침출속도는 증가하였으나 침출율은 약간씩 감소하였다. 교반 반 응기 빛 이중기포탑 반응기에서의 우라늄 침출에 대한 실험을 최적조건에서 수행한 결과 교반 반응기에 서는 진탕배양기에서와 통일하게 12일 배양시 39.3%의 침출율로 5.5mgjL의 우라늄을 얻었다. 반면 이중기포탑 반응기에서는 교반 반응기에 비하여 세 균수가 2.4배 증가하였으며, 우라늄의 침출율과 침출된 우라늄 농도도 각각 91.4%와 12.8mgjL으로 교반 반응기 보다 2.3배 증가하였다. 이러한 결과는 이중기포탑 반응기에서는 충분한 양의 산소와 이산 화탄소의 공급과 원광석의 혼합이 잘됨으로써 세균 의 활성이 크게 증가하여 우라늄 침출이 향상된 것으로 추정된다.

The experiments were conducted in the leaching of aqueous uranium from low-grade uranium ore by Thiobacillus ferrooxidans. The optimal concentration of ferrous iron in 9K medium was 16.2g/L when the uranium ore concentration in slurry was 40g/L. The leaching rates were increased by decreasing the particle size of uranium ore and by increasing uranium ore concentration. In the leaching experiments in an agitated vessel reactor, only 39.3% of uranium was leached out within 12 days, which was comparable as that in the shaking incubator, without any notable improvement. Hence, it was observed that an agitated vessel reactor was not effective in the leaching of uranium from uranium ore by T. ferrooxidans. In the leaching experiments in a draught-tube reactor, the maximum concentration of uranium leached and cell number were a 12.8mg/L and 2.47x1010cells/mL respectively. The uranium yield reached up to 91.4% within 11 days culture due to enhanced aeration and mixing characteristics of draught-tube reactor as compared to agitated vessel reactor.

전기장에서의 유기산의 이동성향을 파악하기 위하여 아세트산을 대상으로 하여 한외여과막과 이온교 환막을 사용한 전기투석에 대해 연구하였다. 전기장에 의한 한외여과막에서의 전기적 삼투흐름은 전반적으로 anodic side에서 cathodic side로 진행되었다. 막을 통한 이온의 순수이동은 전기척 삼투흐름 에 대한 전기적 이동속도로부터 결정되였으며, 실험 에서의 순수 전기적 삼투흐름방향은 아세트산의 이 동에 많은 영향을 미치는 것으로 사료된다. 격막을 통한 전기척 삼투흐름에 의해 특성화된 한외여과막의 표면전하는 모두 음전하를 띠었다. 각기 재질이 다른 regenerated celiuloseCYM series)와 polysul foneCPM series) 재질의 한외여과막을 사용한 실험에서 아세트산이온의 이통양상에 매우 다르게 나타 났으며 전반적으로 YM series의 한외 여과막에서 아세트산이옹의 이동이 원할한 것으로 나타났다. 이는 전기적 삼투흐름측정에 따르면 YM series의 격막에 비해 PM series의 격막이 전해질용액에셔 상대적으로 큰 음전하를 띠는 것으로 추측된다. 아세트산 이온의 이동은 전기장의 세기, 전극사이 의 거리, 전극표면적, 이온세기, 온도, 격막의 pore 크기등에 영향을 받았으며, 일정한 전류장의 조건에서 이온교환막에서의 아세트산 이온의 이통은 한외 여과막에 비하여 1.5 에서 3배 수준이였다. 전기장 펄스형성에 의한 이온교환막에서의 아세트산이온의 이동은 10sec/hr의 펄스전기장에서 약 10%의 증가 를보였다.

Electrodialysis of acetic acid was studied to find out the trend of the transport of organic acids through ultrafiltration and ion exchange membranes. The net transport rate of acetic acid was determined from the electro-migration velocity relative to the electro-osmotic flow rate through the membrane. Electro-osmosis flows through ultrafiltration membranes were from the anodic side to the cathodic side in the presence of electric field. The surface of ultrafiltration membrane was measured by the electro-osmotic flow to be charged negatively. Different transport behaviors of acetic acid were found with the ultrafiltration membranes of different materials. In general, regenerated cellulose membranes (YM series) were more effective than polysulfone membranes (PM series) for the transport of acetic acid. The transport of acetic acid was affected by electric strength, distance between the electrodes, surface area of electrode, temperature, and pore size of membrane. The transport rate through the ion exchange membrane was 1.5 to 3 times of those through the ultrafiltration membranes at the constant current of 150 mA in the experimental ranges. The transport rate of acetic acid through the ion exchange membrane increased by 10% with a pulse electric field of 10 sec/hr.

Rhodotorula sp. Y -55 효모의 중식특성을 etha nol, acetic acid 또는 acetaldehyde 상에서 batch culture로 조사하였다. 기질농도가 중가함에 따라 중식수율이 감소하고 유도기가 연장되었다. 비성장속도(u)는 지수기에서 ethanol과 acetaldehyde의 초기농도에 따라 변화하였으나 acetic acid는 이와 상관이 없었으며 그 값은 0.107h-1로 나타났다. 최대 비성장속도는 20g/L의 ethanol에서 0.270h-1, O.2g/L의 acetaldehyde에서 0.04h-1이었다. 또 최대 중식수융은 109/L의 ethanol에서 32.6%, 20g/L의 a acetic acid에서 25.6%와 O.2g/L의 acetaldehyde 에서 45%였다. 세포내 조단백질과 핵산 함량은 e­t thanol상에서 각각 41.5wt%와 4.9wt %였고 acetic acid상에서는 각각 40.2wt %와 4.7wt%로 나타났다.

The growth characteristics of Rhodotorula sp. Y-55 were examined on minimal medium containing ethanol, acetic acid or acetadehyde as a sole carbon source by batch culture. The increased concentration of substrate reduced overall growth yield and prolonged lag time. The specific growth rate of the yeast was changed, depending upon the initial concentrations of ethanol and acetaldehyde during the exponential period, but was constant on acetic acid without regard to the initial substrate concentrations, giving a value of 0.l07h-1. The highest u value was obtained on ethanol and acetadehyde substrates and the respective values were 0.270 at 20g/L and 0.041h-1 at 0.2g/L. The maximum overall growth yields were appeared to be 32.6% for ethanol of 10g/L, 25.6% for acetic acid of 20g/L, and 45% for acetaldehyde of 0.2g/L. The respective cellular contents of crude protein and nucleic acids were determined to be 41.5 and 4.9wt% on ethanol and 40.2 and 4.7wt% at the concentration revealing maximal growth yield.

Lactobacillus sp. KY -107을 이용하여 fructose 로 부터 mannitol을 비교적 고수율로 생산하였다. 검토된 여러가지 탄소원 중에서 sucrose와 fructose 만이 mannitol 생성의 기질로 이용되었고 100g/L fructose를 기질로 사용할 경우 mannitol 생산성이 가장 좋았으며 이때 수율은 약 70% 이었다. 초기 탄소원이 고갈될 경우, 생성된 mannitol이 다시 기 질로 이용되었고, 180-250g/L 이상의 고농도 기질 농도에서는 수율이 50% 이하 수준으로 낮았으나, 모든 실험조건에서 다른 당알콜류를 부산물로 생성하지 않았다. Mannitol 생성에 미치는 여러가지 배양인자들을 검토한 결과, 질소원으로 yeast extract 가 가장 우수하였고, 무기 인산엽은 10 g/L농도 범 위까지 농도가 높을수록 유리하였으며 금속이옹중 M Mn이 mannitol생성에서 가장 중요한 역할을 담당 하는 것으로 나타났다. 배양환경중 온도는 35℃전후 에서, 초기 pH는 6-8 범위에서 mannitol 생성량이 최대였다.

The production of extracellular mannitot by an efficient mannitol-producing bacterium, Lactobacillus sp. KY-107 was studied in shake flask culture using the modified MRS medium. Maximum mannitol production was obtained with fructose as the sole carbon source. Within 95 hours of incubation, a final concentration of 70g/L of mannitol from 100g/L fructose was obtained with an indicated yield of 86% based on fructose consumed. However, higher concentrations of fructose could not effectively be transformed to mannitol due to a lack of osmotolerance. The strain produced no other polyols such as glycerol and sorbitol as by-products. Yeast extract was best nitrogen source and high levels of inorganic phosphate up to 10g/L did not show any detrimental effect for mannitol formation. Manganese ion played important role in both cell growth and mannitol production. The optimum culture temperature and initial pH were 35℃ and 6-8, respectively.

재조합 대장균의 성장과 그 부산물 생성 관계를 알기위하여 탄소원인 포도당의 놓도 변화와 액아당 의 농도 변화에 따른 각각의 영향들을 검토하였다. 포도당 감소 시간은 초기 포도당 농도 5gjL에서 배양 실시후 8시간 전후이었고 나머지는 배양 실시후 16시간부터 20시간이면 거의 흡수되었다. 이 결과로서 탄소원의 농도는 배양 초기에 많이 흡수되고 세 포가 짧은 시간에 성장됨을 알 수 있다. 포도당 농도변화와 맥아당 농도 변화에서 보면 세 포 최대비생산속도값이 초기 탄소원 농도가 감소됨 에 따라 반대로 높은 값으로 증가되었다. 세포 생성 최대 농도치는 탄소원 초기 농도 10.0g / jL에서 포도당은 3.33gjL이고, 맥아당은 4.06gjL 임을 볼때 비슷한 값이고 탄소원 초기농도 5.00gjL 에 서 포도당은 3.05gjL이고, 맥아당은 2.l0gjL 임 을 보면 탄소원 저농도에서는 탄소원이 포도탕 일때 더 양호하게 세포가 성장되었다. 탄소원 종류에 따른 부산물 생성으로서는 포도당 과 맥아당이 마찬가지로 lactic acid와 acetic acid 가 많이 생성되었고 propionic acid, methanol은 적 은 양으로 생성되었다. 특이하게 ethanol의 경우는 초기 포도탕 농도가 40.0g/L 일때 11.25g/L이 생 성되었고, 초기 액아당 농도가 20.0g/L 일때 4.90g / /L까지 얻어짐을 보였는데 이 현상은 균주의 활성및 대사적 특성에서 형성된 것으로 이상 발효라 할 수 있다. 그리고 탄소원 두 가지 다 그 초기 농도가 높을 때 부산물 생성이 많이 생생되었고 탄소원 농도가 낮요면 적은 양이 생성되었다. Lactic acid는 포도 당에서 더 많이 생성되었고 acetic acid는 맥아당에 서 더 많이 생성되었다. 이 현상은 균주의 대사적 특 성으로 생각되고 이 반응 기작은 더욱 연구되어야 할 것으로 사료된다.

The growth of recombinant E. coli and formation of the by-products were investigated. Glucose was consumed in approximately 8hours of cultivation when initial glucose concentration was 5g/1. When higher initial glucose concentrations were employed, it took approximately 16 to 20hours for the glucose to be consumed. When maltose or glucose was used as a carbon source, lactic acid and acetic acid were main by-products, while propionic acid and methanol production was not significant. Much by- products were formed at the higher initial carbon source concentrations. Higher concentration of lactic acid was observed when glucose was used, while higher concentration of acetic acid was observed when maltose was used. Lactic acid production affected the cell yield while acetic acid production affected the growth rate.