Earticle

Bifidobcterium spp. can provide human being with several beneficial physiological. Therefor, there has been a considerable interest in products Bifidobcterium spp. dietary supplements or as starter cultures for probiotic products that may assint in the improvement of health on the human. But indusrial applications have been limited because Bifidobcterium spp. are sensitive to acidic pH due to organic acid produced by themselves and various conditions. The objective of this study was to establish new method for improvement of Bifidobcterium viability by entrapment im calcium alginate beads. We have a plan to select the most suitable polymer through the comparison with acid tolerance oxygen tolerance and theological properties of polymer. Increase of the viable number of Bifidobcterium induced increasing acid tolerance and oxygen tolernce trough the development of entrapment technique. The 4%, 3030mm diameter) sodium alginate beads led to the best survivability under acid condition. Especially, addition of 6% mannitol, 6% glycerol or 6% sorbitol to the sodium alginate helped a beneficial effect on viability against acid, bile salt, hydrogen peroxide and cold strage. The number of viability of entrapeede cells by retreatment was 96 fold higher than non-entrapeed cells after 5 hours of storage under pH 3 acidic condition. These experimental data clearly demonstrate that a whole cell immobilization by entrapment in calcium alginate beads is an important survival mechanism enable to withstand environmental stresses as the acidic condition, hydrogen peroxide toxicity and frozen state.

유전자 전달 수단으로 사용되는 레트로바이러스의 감염 효율을 증대시키는 고분자양이온의 역할을 알아보기 위해 R18 형광 물질을 이용해 고분자 양이온 중 하나인 polybrene의 유무에 따른 레트로바이러스와 세포간의 binding affinity를 직접적으로 측정하였으며 그 외의 여러 고분자물질의 레트로바이러스의 감염에 어떠한 영향을 미치는지 알아보았다. 그 결과 고분자의 전하는 레트로바이러스와 세포간의 binding affinity에는 영향을 미치지 않았으나 감염효율을 증대시키는 것은 고분자양이온 뿐이었다. 이는 고분자양이온이 레트로바이러스의 감염시 binding과정이 아닌 그 이후의 과정, 특히 internalization 과정에 영향을 미치는 것으를 나타난다. FITC가 부착된 poly-L-lysine이 세포안으로 들어가는 사실을 통해 고분자양이온의 세포안으로의 유입이 바이러스의 internalization과정에 중대한 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 또한 분자량이 다른 poly-L-lysine을 이용해 고분자양이온의 경우 그 분자량에 따라 최적농도가 다름을 알 수 있었다

To verify enchancing effect of polycation of polycation on the retroviral infecivity, we directly measured the binding affinity of retroviruses to the target cells in the presence or in the absence of polybrene with R18 fluorescence assay and examined the effect of the polymers on the relationship between the host cell and the retroviral infecity. There was no difference in the effect of the types of charge of the polymer on the binding affinity. However, polycations, in general, show effect on the retrovirus infecity. This results suggest that the enhancing effect of polybrene and other polycations on the infecity is not due to the binding step but due to the post-binding steps, especially the internalization step. With the result of the internalization of FITC-labeled poly-L-lysine into the host cells, it is suggested that the uptake of polycations into the host cells would play a crucial role in the intermalization of retroviruses.

식품이나 수질 내의 독성 물질 monitoring을 위해서 발광미생물인 P. phosphoreum이 많이 연구되고 있는데 이 독성 물질측정을 위하여 P. phosphoreum을 더 효과적으로 이요하기 위해 고정화하여 이용하는 방법을 연구하였다. 고정화 방법을 크게 4가지로 나누어서 그 방법에 따라 각각 고정화 물질 한가지씩을 선택하여 P. phosphoreum의 bioluminescence 안정성을 알아보았다. Polvacrylamide나 collagen에서는 bioluminescence가 유지를 못하고 material과 cell을 혼합하자마자 급격히 떨어졌으나 alginate와 k-carrageenan에서는 빛 안정성이 매우 좋았다. 그러나 k-carrageenan은 온도를 높여야 gel이 형성되는 성질을 갖고 있기 때문에 저온성 발광 미생물인 P. phosphoreum에는 적합한 고정화 물질이 되지 못한다. 따라서 P. phosphoreum의 bioluminescence를 안정되게 유지하면서 고정화가 용이한 polymer로는 alginate가 적합하다.

Various materials including sodium alginate, k-carragreenan, collagen and polyacrylamide were studied in order to maintain stability of bioluminescence of P. phosphoreum for the purpose of continuos monitoring of toxic subtances. Collagen and polycryamide were shown to be inadequate for immobilization of p. phosphoreum since the bioluminescence decreased when cells were mixed with such materials. In case of k-carrageenan, the bioluminescence was stable when compared with collagen and polyacryamide. However, the k-carrageenan was not suitable for immobilization of p. phosphoreum as cells could not be mixed with the material properly in temperature at which gel formation already occurred. P . phosphoreum must be treated at low temperature below that of gel formation since these are psychrophilic luminescent bacterial. When cells were immobilized on sodium alginate, the bioluminescence was stably maintained for 20 minutes.

빠른 분석시간과 우수한 분리도를 가진 분석기기로서 크로마토그래피가 분취용으로 이용되기 위해서는 많은 시료양을 취급할 수 있어야 한다. 이 경우 충전물과 관의 크기가 커지게 되면 관의 효율은 분석용에 비해서 떨어지게 된다. 순도와 수율에 미치는 변수가 서로 복잡하게 연관되어 있기때문에 특히 분취용 조업조건의 최적화는 많은 경험과 실험이 요구된다. 또한 많은 상관된 실험변수들이 있고 분리하고자 하는 물질의 종류가 다양하기 때문에 수학적 모델을 적용하여 시료가 관내에서 거동 (behavior)을 예측하는 것이 쉽지 않다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 외국에서는 최소한의 실험을 통하여 고분가 가치 물질을 효율적이고 경제적으로 얻기 위한 크로마토그래피용 프로그램을 활발하게 이용하기 시작하였다. 인하대학교 고순도분리연구실에서 개발된 HCI 프로그램은 단지 LC에 국한된 것이 아니라 GC,SFC (supercritical fluid chromatography) 뿐만아니라 연속식 시스템인 SMB (simulated moving bed)까지 확장될 예정이다.

To separate mixtures analytically and preparatively by LC (Liquid Chormatography), the operating conditions of analytical chromatography should be determined. The HCI program was utilized to find the optimum operating condition accurately and rapidly, and to reduce the number of experiments. In an analytical chromatography, based on the resolution and analysis time, the experimental conditons of deoxyribonucleosides and phopholipids were fixed in terms of taxol was calculated, and the collection time was predicted for the mixture of 5'-IMP and 5'-GMP from the elution profile when and purity wer known.

본 연구에서는 미세조류의 배양액을 통한 빛의 전달특성을 수식적으로 표현하고 이를 바탕으로 광합성 활성을 예측할 수 있는 수학적 모델을 구축하였다. 먼저 미세조류의 배양액에서의 빛의 거동은 Beer-Lambert 식으로서 개략적으로 표현할 수 있었다. 미세조류의 광합성을 산소생산속도로서 나타낸 결과 미세조류의 농도가 높은 경우 낮은 농도에 비하면 단위 부피당 활성은 크게 나타난 반면 단위 건조중량당 활성은 오히려 낮게 나타났다. 이렇게 운전조건에 의존적인 광반응곡선을 예측하기 위하여 국부적인 광합성 활성을 가정하고 이를 전체부피에 대하여 평균하는 방버으로 수학적인 모델을 구축하였다. 또한 실험결과를 이용하여 고유 매개변수를 추정하였으며 예측치와 실험치를 비교한 결과 우수한 일치성을 확인하였다. 모델을 이용하여 광합성 활성에 크게 영향을 미치는 빛의 세기, 세포농도 및 빛의 투과특성과 같은 주요 운전조건에 대하여 그 영향을 살펴보았다. 그 결과 빛의 세기가 강할수록 광합성 활성은 증가하지만 광합성효율은 감소하는 경향을 확인할 수 있었다. 미세조류의 세포농도의 경우 단위 부피당 산소생산속도를 위한 최적의 농도가 존재함을 알 수 있었으며 이는 조사되는 빛의 세기에 따라 변화하였다. 빛의 투과거리가 짧을수록 광합성 효율은 증가하지만 충분히 강한 빛이 공급될 경우에는 일정한 투과거리까지는 최고치를 유지하였다. 결론적으로 광생물반응기의 성능을 예측하고 최적조건을 결정하는데 제시된 모델이 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다

The influenced of light intensity, cell density, and light pathlength on photosynthetic activity of Chlorella vulgaris were investigated. Since the light respon curve varied according to reaction conditions, the parameters estimated from nonlinear regression were proved to be apparent and could not be applied to various situations. The light response model incorporating the light penetration through the microalgal suspension was developed based upon the spatial distribution of the photosynthetic activity. This model showed a good agreement with experimental data at different cell densities and light intensities. Using the model the effects of cell density and light pathlenth were simulated and some dicussions about optimization of operation conditions of photobioreactors were carried out. Concludingly, the developed model can be useful for predicting microalgal photosynthesis and for determining the optimal operating conditions.

Alcaligenes latus 유래의 phbC 유전자를 A. eutrophus에 재도입시킨 형질전환균주를 이용하여 높은 4HB 몰분율을 갖는 P(3HB-4HB)의 고농도 생산을 시도하였다. 형질전환균주는 총균체량, P(3HB-4HB) 농도, 그리고 축적률에서 모균주에 비해 다소 증가한 반면 P(3HB-4HB)내의 4HB 몰분율은 23.5 mol%로 모균주의 12.3 mol%에 비해 현저히 증가하였다. 이는 phbC유전자의 증폭으로 인해 해당과정에서 생성된 3HB와 전구물질인 r-butyrolacton에서 전환된 4HB의 중합반응이 촉진되기 때문으로 사료된다. 또한 r-butyrolacton의 농도 Mg2- 이온, 그리고 citrate 첨가량이 P(3HB-4HB)의 농도, 축적률, 그리고 4HB 몰분율에 미치는 영향을 검토하였다. P(3HB-4HB)내의 4HB 몰분율을 증대시키기 위하여 일반적으로 사용되는 2단계 배양법을 변형시켜 r-butyrolacton과 citrate의 첨가시기를 늦춘 2단계 배양법을 활용하여 P(3HB-4HB)내의 4HB 몰분율을 61.0 mol%로 증가시킬 수 있었다. 또한 -butyrolacton의 첨가량을 조절하여 P(3HB-4HB)내의 4HB 몰분율이 92.0 mol%에 이르는 homopolymeric P(4HB)를 생산할 수 있었으며, 그 구조를 H-NMR을 통해 확인하였다.

A transformat Alcaligence eutrophus GA5 harboring phbC gene from A. latus was cultivated for production of Poly(3-hydroxybutyrate-4-hydroxybutyrate)[P(3HB-4HB)] containing high molar fraction of 4-hydroxybutyrate(4HB)] containing high molar fraction of 4-hydroxybutyrate(4HB). Transformation did not influenced significantly on total cell growth, on total cell growth, concentration, and content of P(3HB-4HB), however, significantly influenced on 4HB molar fraction in P(3HB-4HB) increasing from 12.3 to 23.5 mol% after 48 h cultivation in two-stage using 1.0%(W/V) of r-butyrolactone as a precursor compare to parent strain. Above increment may be due to the accelerated polymerization between 3HB and 4HB converted from precusor compound by amplified phbC gene. Citrate increased remarkbly total cell mass and P(3HB-4HB) concentration, but did not influenced on the molar fraction of 4HB, meanwhile, magnesium ion influenced on P(3HB-4HB) concentration and 4HB molar fraction significantly. The two-stage cultivation method was modified, in such a way minimizing P(3HB) accumulated inside of cell grown at first-stage, consquently, 26.3% of P(3HB-4HB) containing 61.0 mol% of 4HB fraction was obtained after 72hr. Furthermore, semi-homopolymeric P(4HB) containing 92.0 mol% of 4Hb was obtained, and its structure was confirmed by 1H-NMR.

B-Glucosidaes from Cellvibrio gilvus(CG) was successfully overproduced in soluble form in E. coli with the coexpression of GroEL/ES/. Without the GroEL/ES protein, the B-glucosidase overexpressed in E. coli constituted a huge amount(80%) of total cellular protein, but was localized in the insoluble fraction, and little activity was detected in the soluble fraction. Coexpression of the E. coli GroEL/ES had a drastic impact on the proper folding of the B-glucosidase; 20% of the overexpressed enzyme was recovered in the soluble fraction in active form. Similar effects of GroEL/ES were also observed on the overexpressed -glucosidase from Agrobacterium tumefaciens(AT). And pET28(a)-RGRAR, partially deleted mutant lacking 5-amino acid residues at carboxy teminus also could be folded into an active form when expressed with the molecular chaperonin GroEL/ES, and its activity was higher than that of the without GroEL/ES system, In addition, the synergistic effect of GroEL/ES and the low induction temperature were important factors for solubilization of the inclusion body from overproduced -glucosidases.

재래식 메주로부터 생리 기능성의 우수한 효모를 분리하여 이들을 발효산업에 이용하고자 전국 각지의 재래식 메주에서 분리한 47주의 효모중 killer 감수성 균과 장류의 가스 생성 효모에 대하여 killer 활성이 강한 S-13 효모를 선발하여 동정한 후 killer toxin 생산 최적 조건을 검토하였다. S-13의 형태학적, 배양학적 및 생리학적 특성 등을 조사한 결과 Hansenula capsulata로 추정되었고 H. casulata S-13 을 YEPD 배지(pH 4.5)에 접종하여 25℃에서 36시간 대수기 말기까지 배양하였을때 가장 많은 killer toxin이 생성되었다. 또한, H. capsulata S-13은 재래식 메주에서 분리된 Saccharomyces spp. OE-2 등 7주의 메주 효모와 S. cerevisiae 등 3주의 발효산업 관련 효모에 대하여 Killer 활성을 보였다.

A wild yeast S-13 which has excellent killer toxin activity to gas-producing yeast of traditional Doenjang and Kochujang was selected among forty seven strains of Meju yeasts and identified as Hansenular capsulata S-13 by investigation of the morphological, cultural and physiological properties. The optimal conditions for the production of killer toxin were investigated. H. capsulata s-13 showed the higest killer toxin activities when it was cultured up to the late-log phase of 36 hr in YEPD medium (pH4.5) at 25℃ H. capsultara S-13 showed killer toxin activities to seven strains of industrial yeasts such as S. cerevisiae, C. veratilis and P. membranaefacieus.

S. clavulirerus ATCC 27064 균주는 약 200 mg/L의 clavulanic acid를 생산하였지만, 이 균주를 NTG에 의해 돌연변이 시킴으로써 얻어진 S. clavuligerus KK를 같은 배양조건에서 약 5배 많은 1150 mg/L의 clavulanic acid를 생산하였다. 무기염이 첨가되지 않은 clavulanic acid의 기본 생산 배지에서는 clavulanic acid의 생산량은 1150 mg/L였으나 다양한 무기염 중에서 MgSO가 첨가된 배지에서는 약 2000 mg/L나 생산되었다. 따라서 기본 배지조성인 1%(v/v) glycerol, 1.5%(w/v) soybean flour, 0.1%(w/v) KH2PO4, 0.2%(v/v) soybean oil에 0.4%(w/v) MgSO4를 첨가함으로써 clavulanic acid의 생산을 높일 수 있었다.Airlift 와 bubble column 및 교반식 생물반응기에서 회분식 배양을 했을 경우 clavulanic acid의 생산은 airlift 생물 반응기에서는 1100 ng/L, bubble column 생물 반응기에서는 1450 mg/L, 교반식 생물 반응기에서는 1500 mg/L가 생산되어, 교반식 반응기가 적절하다고 생각되며 이는 배양액이 시간이 지날수록 점도가 높아지기 때문에 임펠러에 의한 교반 효과가 있는 교반식 반응기에서 물질전달이 가장 용이하기 때문인 것으로 보인다. 특히 교반식 생물 반응기에서 용존산소농도에 따라 교반속도를 조절하여 회분식 배양을 했을 경우가 수율이 0.18, 생산성은 250mg/Lㆍday로 가장 우수하게 나타났다.

For the effecient production of clavulanic acid., a mutant strain Streptomyces clavuligerus KK was selected from Streptomyces clavuligerus ATCC 27064 through mutation with NTG. S. clavuligerus ATCC 27064 produced about 200 mg/L of calvulanic acid when the medium was composed of 1%(W/V) glycerol, 1.5%(W/V) soybean flour, 0.1%(W/V) KH2PO4, 0.2%(V/V) soybean oil. A selected mutant, S. clavuligerus KK, produced about 1150 mg/L of clavulanic acid in the same medium. After the addition of MgSO4 to the basal medium, S. clavuligerus KK produced about 1550 mg/L of clavulanic acid, with shows about 1.3 times higher than that produced in the basal medium. In order to select the proper bioreactor for the production of clavulanic acid, a batch culture was performed in an airlift, a bubble column and an stirred tank bioreactors. In an airlift bioreactor, about 1350 mg/L of clavulanic acid was produced, in a bubble column bioreactor, about 1550 mg/L, in a stirred tank bioreactor, about 2200 mg/L, respectively. The production of clavulanic acid in stirred tank bioreactor was about 50% higer than that by an airlift and a bubble column bioreactors. According to this result, the stirred tank bioreactor was selected as a proper bioreactor.

E. coli TGI/pDG7 와 빵효모의 혼합세포계에 의한 글루타치온 생산을 Aerated Slurry Bioreactor에서 수행하였다. 글루타치온 생산 효소는 34시간 동안 안정성을 보였으며, 글루타치온 수율은 4.6 mM을 유지함을 보였다. 고농도의 혼합세포를 이용한 Aerated Slurry Bioreactor에서 기질의 공급속도가 글루타치온 생산에 미치는 영향을 조사하였다. 세포가 회수되어 기질공급속도 5.2 mL/hr에서 글루타치온의 생산농도는 32시간에서 현탁반응보다 낮아짐을 보였고, 반면 세포가 회수되지 않은 기질공급속도 5.2 mL/hr에서는 22시간 동안 유지되었고 2.6 mL/hr에서는 42시간 동안 유지되었다. 글루타치온의 생산성은 기질공급속도가 10.4 mL/hr에서 25.7 mg/g wet cellㆍhr이었으나, 2.6 mL/hr에서는 1.65 mg/g wet cellㆍhr이었고 5.2mL/hr에서는 5.28 mg/g wet cellㆍhr이었다. 계면활성제(Tween 80)을 사용한 경우, 글루타치온 생산시간을 25시간에서 45시간으로 연장되었다. 글루타치온 생산있어 산소가 세포계의 효소에 산소에 의해 영향을 미칠 것으로 판단되었고, 공기를 질소로 교체하여 글루타치온 생산시간을 40시간으로 연장시켰다.

Glutathione production was carried out using mixed cells of E. coli TG1/pDG7a and bakers yeast in an Aerated Slurry Bioreactor. Glutathione-producing enzymes were stable for 34 hours, yielding 4.6 mM glutathione in suspension reaction. Glutahione production with high density mixed cells was studied as a function of flow rate in an Aereated Slurry Bioreactor. Glutathione concentration was higher than that in suspension reaction for 32 hours at the substrate feeding rate of 5.2 mL/hr with cell recycle in continuous Aerated Slurry Bioreactor. It was for 42 hours at 2.6 mL/hr and 22 hours at 5.2 mL/hr without cell recycle. Glutahione productivity was 25.7 mg/g wet cell.hr

본 연구에서는 난분해성 물질인 기상의 TCE를 효과적으로 처리하기 위하여 CSTR과 TBR을 연결한 2단계 생물막 반응기를 제작ㆍ운전하였다. TBR에는 TCE 분해능이 탁월한 메탄자화균인 Methylosinus trichosporium OB3b를 활성탄에 고정화시켰고, 기상의 TCE를 유입부에 연속적으로 공급하여 분해시켰다. 개발된 반응기 시스템의 효율을 조사하기 위해 다양한 운전조건에서 TCE 분해속도, TCE 전화율 및 cMMO 활성변화 등을 조사하였다. 여러 가지의 유입부 TCE 농도에서 운전한 결과 80 mol/L의 고농도까지 처리가 가능함을 알 수 있었고, TCE를 포함한 기체의 유속을 변화시켰을 때 유속이 증가함에 따라 낮은 유속(50~200 mL/min)에서는 직선적으로 TCE를 분해속도 및 전화율이 증가하다가 높은 유속(200~600 mL/min)에서는 일정하게 유지되었다. TBR의 온도를 달리하였을 때, 20℃의 낮은 온도에서 30℃의 높은 온도보다 TCE 전화율 및 분해속도가 증가되어 TBR에서의 TCE 분해반응이 물질전달 저해를 받음을 알 수 있었다. CSTR에서의 희석속도가 낮으면 TCE 분해속도와 전화율의 감소 및 sMMO 활성 저하 현상이 일어남을 관측할 수 있었고, TBR에서 TCE 분해 과정에서 불활성화된 sMMO 및 세포 활성을 효과적으로 재활성화시키기 위해서는 CSTR의 희석속도를 높이 유지해야함을 알 수 있었다. 약 270일 이상의 운전기간 동안 운전조건을 다양하게 변경시켜도 매우 안정되게 시스템이 유지됨을 알 수 있었고, 최고분해속도는 525 mg TCE/Lㆍday 정도로 높아 개발된 2단계 CSTR/TBR 시스템의 우수성을 알 수 있었다.

A two-stage continuous stirred tank reactor (CSTR)/trickling biofilter reactor (TBR) system was developed for the degradation of gas-phase trichloroethlene (TCE) using Methylosinus trichoporium OB3b. Mrthylosinus trichosporium OB3b was immobilized on activated carbons in TBR and the microbial growth reactor of a CSTR was coupled for the reactivation of the deactivated cells during TCE degradation. The effect of operation variables on TCE conversion and degradation rate were studied. At inlet TCE concentrations ranging from 10 to 80 mol/L, TCE degradation rate was increased up to 525 mg TCE/Lㆍday with 75% conversion. The TCE degradation rates were also increased with increse in broth recycle flow rate, gas flow rate and dilution rate. When the temperature of TBR was changed from 30℃ to 15℃, TCE degradation rate and TCE conversion were increased due to the enhanced TCE transfer from gas-phase. The two-stage reactor system was found to be stable and has been operated for more than 270 days.

Methicillin-resistant Staphlococcus aureus(MRSA)는 다양한 항생제에 저항성을 나타내며 제 3세대 cephalosporin계가 보급된 1980년대 이후 원내 감염의 중요 원인균으로 대두되고있다. 그러나 MRSA 동정의 오류나 실수로 인한 부적절한 치료에 문제가 있으며 항생제의 오용으로 인한 다제약제 내성획득이 임상에서 심각한 문제가 되거 있다. 따라서 MRSA 감염의 적절한 치료는 이 원인 균의 신속하고 믿을 수 있는 동정을 필요로 한다.본 연구에서는 분자 생물학적인 동정법을 확립하기 위하여 항생제의 내성 기구인 페니실린 결합 단백질 2‘(PBP2')를 암호화하는 mec A 유전자를 PCR 방법으로 증폭하여 MIC test 결과와 비교하여 MRSA를 동정하는데 PCR법이 유용한지를 판명하였다.각 환자의 다종 검체로부터 S. aureus 120균주를 분리하여 oxcillin으로 MIC test를 한 결과 MRSA의 비율로는 농에서는 MRSA가 61.9%로 가장 높게 판명되었다. 120균주 중 MRSA 40균주, MSSA 40균주를 성별하여 PCR 방법으로 동정하여 MIC test와 비교 한 결과, MRSA 1균주(2.5%), MSSA는 2균주(5%)의 차이만이 MIC test와 상이성을 나타내었다. 이러한 결과로 볼 때 PCR법으로 MRSA를 동정하는 것은 유용하며 일상검사 업무로서 활용성이 높을 것으로 판단되었다.

Methicillin-resistant Staphyloccus aureus (MRSA) has been known to be resistant to many kinds of antibiotics and causes a problem of nosnocomial infection since the third generation of cephalosporines has been introduced in the 1980s. As antibiotic sensitivity tests which have been routinely used to detect MRSA in the laboratory depend on the culture conditions such as, pH, temperature, and time, etc., it is difficult to decide in the case of borderline- or low-level of MRSA. Therefore it would be necessary to develope a new method based on the molecular biological technique to overcome these problems. In this study, we extracted DNA from S. aureus and performed polymerase chain reaction (PCR) to amplify mec A gene, encoding penicillin-binding protein 2' (PBP-2'), which is known to confer bacteria resistance to the bacteriostatic action of methicillin. The results were compares with those of minimal inhibitory concentration (MIC) test. When MIC test with oxacillin was performed on the 120 isolates of S. aureus from each patient's specimens, 64 of them were MRSA and 56 of them were methicillin-sensitive Staphylococcus aureus (MSSA). In pus specimen, more precisely, 61.9% (26/42) of MRSA was detected, and 44.2% (19/43), 60% (9/15) and 50% (10/20) of MRSA were detected in sputum, body fluid, and other specimen respectively. When 40 isolates of MRSA and MSSA were tested by PCR method and compares with the results of MIC method, different results were obtained from 1 isolate of MRSA (2.5%) and in 2 isolates of MSSA (5%) suggesting that PCR method should be performed at the same time for more accurate clinical test of MRSA.

Water/cosolvent mixture system에 사용된 활성을 잃은 효소를 증발을 통해 재생하였다. model system으로 HRP를 이용하였을 때, 활성을 잃은 효소를 증발과 희석을 통해 용매를 제거하였을 경우, 두 경우 모두 열역학적으로 동일한 상황임에도 불구하고 증발에 의해 재생된 효소의 활성이 더 높게 나타났으며, 이는 증발이 활성을 잃은 효소의 재생에 어떤 영향을 주는 것으로 여겨진다. 형광분석법을 이용하여 효소의 구조를 간접적으로 분석하였을 때, 증발에 의한 경우가 희석에 의한 경우보다 효소의 구조적 변형이 적었음이 관찰되었다.이러한 결과들을 통해 증발에 의한 재생 효과는 구조적으로 비활성화된 효소의 활성을 일부 되살리는 기능을 하는 것으로 여겨진다. 한편 용매의 증발에 의해 재생된 효소는 초기 효소의, 유기용매 내에서의 상대적 안정성을 유지하였다

Horseradish peroxidase(HRP) in organic solvent can be reactivated by evaporation. In order to measure the evaporation effect, the enzyme solutions were obtained by evaporation and dilution of organic solvent, respectively. Although two situations were thermodynamically identical, the activity from evaporation was higher than that from dilution. From the UV absorbance and the fluorescence intensity mesurements, it can be explained that reactivation of enzyme activity might be caused by reversible folding, and the enzyme obtained by evaporation was more refolded than that obtained by dilution.

Several enzyme were applied to Laubholz Bleached Kraft Pulp(LBKP) to evaluate the influence on beatability which was measured in Schopper Riegler value, and the results were compared with untreated pulp. Among the types of enzyme, cellulase was found to be the most effective. Addition of cellulase increased the beatability by 28% at optimum condition. Strength properties such as tensile strength and folding endurance also increased with enzymatic treatment by 12% and 46%, respectively. However, excessive dosage of cellulase had an adverse effect on strength properties in spite of the high beatability. Fibrillization by cellulase and destruction of fiber by excessive reaction was observed by Scanning Electron Microscopy(SEM).

본 연구에서 갈락토즈를 거의 사용하지 않고 glucose repression 정도가 줄어든 변이주를 이용하여 발현최적화를 수행하였다. 두 균주에서의 GAL promoter에 의한 외래단백질 생산시 glucose repression 정도에 대해 조사하였는데 대조해 Y2805는 glucose가 다 소비된 후 2~3시간 지난 후 발현이 시작되나 변이주 Y334는 약 0.5g/L 글루코즈 농도에서 25%정도의 발현이 이루어짐에 따라 변이주 Y334는 GAL promoter에 미치는 glucose repression정도가 매우 약한 장점을 확인하였다. GAL promoter에 의한 외래 단백질 생산시 발현을 위한 최적 갈락토즈 농도를 조사하였는데, Y3805는 3% 까지의 높은 갈락토즈 농도에서, 변이주 Y334는 1%정도의 낮은 갈락토즈 농도에서 각각 최대 발현량을 보였으며 변이주 Y334는 특히 0.01%정도의 낮은 갈락토즈 농도에서도 최대 발현의 60%량을 발현하였고 오히려 높은 갈락토즈 농도에서는 성장장애 현상을 보였다. 두 균주를 이용하여 배지중 pH가 외래 단백질 생산에 미치는 영향을 조사하였는데 두 균주 모두 pH 5근처에서 최대 발현량을 보임을 알 수 있었다. GAL promoter에 의한 외래 단백질 생산시 글루코즈와 갈락토즈, 에탄올의 소비속도를 조사하였는데, 글루코즈와 에탄올의 소비속도는 거의 비슷하였으나 갈락토즈 소비속도는 Y2805는 0.1232 g/L/hr/O.D.이고, 변이주 Y334는 0.0131g/L/hr/O.D. 이다. 또한 두균주의 분비효율을 조사하였는데 Y2805는 발효후반부에 총 생산 albumin중 약 70%는 분비되었고 30%는 cell 내 위치하는 것을 알 수 있었고 Y334의 경우에는 발효후반부에 총 생산 albumin중 50%가 cell 밖으로 분비되고 50%는 cell 내에 존재하는 것으로 확인되었다. 이는 Y334의 해결해야 할 단점으로 생각 되어지며 이러한 문제의 해결을 위해 albumin 생산성이 2~3배 증가된 초분비 S. cerevisiae 돌연변이주 개발이 현재 진행중이다.

S. cerevisiae mutant(reg1-501, gal1), which cannot use galactose and has alleviated glucose repression level, is used as host for optimizing induction of GAL promoter. The optimum concentration of galactose as inducer for recombinant protein production and the galactose consumption rate have been tested with S. cerevisiae mutant and compared with conventional S. cerevisiae. The extent of glucose repression were investigated for both strain and the degradation pattern of produced foreign protein have been compared in both cases. The effect of pH on foreign protein degradation pattern were studied for both strains. The secetion efficiency of both strains were carried out. Through these experiments, optimum condition of recombinant protein production by GAL promoter using S. cerevisiae mutant (reg1-501, gal1) were found.

As host for the production of eucaryotic heterologous proteins, methylotrophic yeast Pichia pastoris and Hansenula polymorpha are the most highly developed of a small group of alternative yeast species chosen for their perceived advantages. This paper describes the method to enhance the recombinant protein productivity with P. pastoris and H. Plymorpha. In these experiments, the effects of methanol induction timing, induction method, pH, culture temperature and kinds of nitrogen sources on foreign protein production were tested with P. pastoris and compared with H. polymorpha.. In addition, optimum methanol concentration as inducer and the effects of carbon sources on AOX1 or MOX promoter repression and secretion efficiency were also studied in both cases.

보조용매가 포함되지 않은 초임계이산화탄소를 이용하여 추출한 결과 온도 및 압력, 유속 등을 변경시켜도 genistein은 추출되지 않았다. 유기용매로 soaking한 결과를 보면 1mL ethanol로 soaking한 경우, 7.8%의 추출수율을 보였으며 함량도 약 7.8%정도를 나타내었다. Methanol로 soaking한 경우 더 낮은 수율과 함량을 보였다. 보조용매가 포함되지 않은 초임계이산화탄소로 추출한 결과 추출이 되지 않아서 보조용매를 이용하였다. 동일한 온도 압력 하에서 추출한 결과를 보면, ethanol이 methanol보다 효과가 우수하였다. 보조용매를 이용할 때 온도의 영향은 ethanol을 보조 용매로 사용한 경우, 압력 300bar일 때에 75℃에서 56.4%의 최대수율을 나타내었고 함량은 55℃일 때가 가장 높았다. 온도 35℃조건에서 9%의 ethanol을 보조용매로 사용하여 압력의 영향을 조사하였다. 그 결과 300bar에서 genistein은 48.1%의 추출 수율을 얻을 수 있었다. 함량은 200bar일 때가 가장 높았지만 300bar와 비교해서 큰 차이가 없었다. 또한 ethanol을 보조용매로 사용할 때 초임계이산화탄소 유량에 대한 영향은 유량이 증가할수록 추출량도 증가하는 경향을 보였으며 함량도 약간 증가하였다. 온도 35℃, 압력 275bar에서 ethanol 농도의 영향을 조사하였다. ethanol의 농도가 증가할수록 추출량도 증가하였으나 19%이후부터는 증가율이 둔화되었다. 보조용매를 첨가한 초임계유체를 이용하여 genistein을 추출하였을 때에 ethyl ether를 사용하여 추출했을 때와 비교해서 35℃, 300bar, 30분간의 추출에서 genistein은 71% 추출수율과 31.5%의 함량을 나타내었다.

This study was carried out to examine some factors affecting the supercritical carbon dioxide extraction of genistein from soybean. The factors investigated in this study were pressure, temperature, flow rate of carbon dioxide, and concentration of modifier. It was foumd out that genistein is not extracted in the absence of modifier. Ethanol was found to be more effective modifier than methanol. 70% of genistein was extracted at 35℃, 300bar and ethanol 15% (w/v) as compared with the performances of organic solvent extraction.

The optimization of fed-batch yeast fermentation process has been performed using genetic algorithm(GA). Three strategies were designed and applied to obtain the optimal feed rate profiles. Genes in the chromosome (input variables for optimization) included feed rates on fixed time intervals (strategy I), or swiching times t,1, and t,2 feed rates on singular arc (strategy II), or feed rates and the length of time interval (strategy III). Strategy III showed the best results for all initial conditions due to efficient utilization of genetic information. Simulation results using GA showed similar or better performance compared with previous results by variational caculus and singular control approach.

한국해양연구소에서 분양받은 유류분해효모 Yarrowia lipolytica CL180를 이용하여 경유로 오염된 토양에 대한 질소원, 인원 aeration rate, 그리고 균체량에 따른 영향을 조사하였다. 실험결과 질소원이 미생물 성장의 limiting factor로 작용하였으며, 다양한 비(C : N =100 : 5, 100 : 10, 100 : 15, 100 : 20 mg/kg soil)의 질소원을 첨가한 결과 C : N의 비(w/w)가 100 : 5일 때 가장 우수한 분해율과 균체수를 나타내었다. 질소원이 이 비율 이상으로 첨가되었을 때 분해율과 균체수가 낮게 나타났으며 이는 암모니아의 독성으로 인한 영향으로 사료된다. 그러나 인원과 통기에 따른 경유분해율의 변화는 없었으며 질소원이 첨가된 soil column에서는 7일이 경과된 후 약 50%의 경유잔류량을 나타내었다. 잔류경유를 제거하기 위하여 최초 접종량과 동일한 양의 균주를 접종하였으나 일정기간의 경과후에도 경유잔류량은 거의 변화가 없었다. 이는 경유의 토양 흡착 때문으로 사료된다.

In order to analyze nutritional factors affecting in situ bioremediation of diesel degradation and cell viability were studied by varying nutritional conditions. In column experiments packed with diesel-contaminated soil, nitrogen was found to be the major limiting nutrient. When nitrogen was added to soil at four different levels of C : N (100 : 5, 100 : 10, 100 : 15, and 100 : 20 mg N/kg dry soil), the greatest simulation of microbial activity occurred at the lowest, rather than the highest nitrogen addition. However, no significant effects was observed when phosphorus and air were added. No matter how the incubation mode varied, less than 50% of the diesel was remained after 7 days of treatment, presumably because the residual hydrocarbons were adsorbed on soil particles, adsorption

유지의 가수분해시, 반응온도, 금속이온, pH, 교반속도, 물-유지의 무게비 및 효소량 등의 환경 및 조성인자가 효소 Lipase-OF의 역가 및 가수분해특성에 미치는 영향을 규명하였다. 융점이 낮은 유지의 경우 Lipase-OF의 활성이 가장 높은 온도는 37 ℃근방이었으나 융점이 40℃ 이상의 온도 범위에서는 유지의 종류에 관계없이 온도가 상승하면 Lipase-OF의 활성이 급격히 감소하여65℃ 이상에서는 효소의 활성이 정지되었다. 교반속도를 150, 250, 350, 450, 550 및 650 rmp으로 변화시켜가면서 유지의 가수분해실험을 수행하여 350 rpm 이하에서는 교반속도가 상승하면 가수분해율도 상승하였으나 교반속도 350 rpm 이상에서는 교반속도 상승에 대한 가수분해율의 변화를 찾아볼 수 없었다. 유지와 물의 무게비를 9 : 1에서 1 : 9까지 변화시켜가면서 가수분해실험을 수행하여 일정한 가수분해 시간에서 가수분해율이 가장 높은 무게비가 1 : 1 근방의 값임을 규명하였다. 금속 이온 중 Ca2+[?][?][?] Mg2+ 이온이 가수분해율 상승에 기여하였다. 금속이온이 없는 경우에 비하여 Ca2+ 또는 Mg2+ 이온 농도가 100 ppm 근방의 값일 때 2 내지 3%의 가수분해율 증가효과를 나타내었다. Lipase-OF에 대한 최적 pH는 7근방이었다. pH가 산성쪽으로 감소하면 가수분해율도 감소하였으며 알칼리쪽으로 증가하여도 가수분해율이 감소하였다. 기질의 0.00075 wt% 와 0.1 wt% 범위내에서 Lipase-OF량이 가수분해율에 미치는 영향을 규명하였다. 효소량 0.013 wt% 이하에서는 효소량이 증가하면 가수분해율도 증가하였으나 0.013 wt% 이상에서는 효소량이 증가하여도 가수분해율은 증가하지 않았다. Lipase-OF의 가수분해율에 미치는 환경 및 조성인자의 영향에 대한 실험을 통하여 최적온도는 37℃, 최적 pH는 7, Ca2+[?][?][?][?][?][?] Mg2+ 의 최적농도는 100 ppm, 최적교반속도는 350 rpm, 유지와 물의 최적무게비는 1 : 1 및 최적 효소량은 유지의 0.013 wt%임을 규명하였다.

The effects of environmental and compositon factors, such as reaction time, metal ions, pH, agitation speed, the weight ratio of water to oil, and the weight of enzyme, on the hydrolysis of oils by Lipase-OF were investigated. In case of oils with low melting point, the optimum temperature of hydrolysis were the enzyme activity was maximum was 37℃. However, when the melting temperature was higher than 40℃, the optimum temperature was around the fusion temperature. The activity of Lipase-OF decreased very rapidly with increase of temperature in the range of higher than 45℃ and the activity perished above 65℃. The effect of agitation speed was investigated from 150 to 650 rpm. The hydrolysis of oils increased as the agitation speed increased up to 350 rpm, but it did not increase any more above 350 rpm. The weight ratio of water to oil was changed from 1 : 9 to 9 : 1 for the investigation of the effect on the hydrolusis. The weight ratio for maximum hydrolysis was 1 : 1. Ca2+ and Mg2+ among various metal ions had some effect on the stimulation of hydrolysis. The optimum concentration of the ions was about 100ppm at which the hydrolysis increased, compared with that of distilled water, by 2 to 3%. The Optimum pH of Lipase-OF was 7. The hydrolysis decreased as the pH decreased as the pH decreased and also decreased as the pH increased. The content of enzyme affected the hydrolysis of oil. The hydrolysis increased with the content of Lipase-OF in the range of less than 0.013 wt% of substrate. However, the increase of hydrolysis with the content of Lipase-OF ceased above 0.013 wt%. The experiments investigating the effect of environmental and composition factors on the hydrolysis of oils showed that the optimum temperature was 37℃, the pH 7, the concentration of 100 ppm, the agitation speed 350 rpm, the weight ratio of water to oil 1 : 1, and the content of Ca2+ or Mg2+ Lipase-OF 0.013 wt% of substrate.