Earticle

실험에 사용된 녹차는 전남 보성에서 재배된 것으로 국내시장에서 구입하였다. 녹차 5g을 순수한 물 50℃에서 추출한 후 클로로포름과 에틸아세테이트로 분배하였다. 추출액을 크로마토그래픽 컬럼 (4.6x250 mm, 15um, Lichrospher 100RP-18)을 이용하여 정제하였다. 정제된 추출액으로부터 u-Bondapak C18(3.9x300mm, 10um) 컬럼을 이용하여 녹차에 포함된 카테킨 화합물을 분리하였으며, EGC(Epigallocatechin, C(catechin), EC(Epicatechin), EGCG(Epigallocatechin Gallate) and ECG(Epicatechin Gallate)의 순으로 용출되었다. 본 연구의 결과로서는 목적물질인 EGCG를 분리하기 위해 이동상의 조성은 0.1%의 아세트산이 포함된 물/아세토나이트릴, 87/13 %(v/v)이었다. 유량은 1.0ml /min, UV 검지기는 280nm로 고정하였다. 위의 실험조건으로 5g의 전남 보성산 녹차로부터 순도 98% 이상의 121.3mg EGCG를 얻을 수 있었다.

A green tea used in this experiment was cultivated at Bosung (Chonnam) and purchased from a domestic market. The extract at 50℃ water from the powder of green tea partitioned with chloroform and ethyl acetate. The resulting solution was further purified with a chromatographic column (4.6x250 mm, 15um, Lichrospher 100RP-18). Finally separation was achieved on a -Bondapak C18(3.9x300mm, 10um) column. The elution order of the catechin compounds contained in the green tea was EGC(Epigallocatechin, C(catechin), EC(Epicatechin), EGCG(Epigallocatechin Gallate) and ECG(Epicatechin Gallate). From the experimental results the mobile phase for isolating EGCG from the extract consisted of 0.1% acetic acid in water/acetonitrile, 87/13%(v/v). The flow rate of mobile phase was 1.0ml /min, and UV wavelength was fixed at 280 nm. 121.3 mg of EGCG, higher than 98% of purity, was obtained from 5 g of dry green tea.

A naturally luminescent bacterium, Photobacterium phosphoreum was stored in 2.5% NaCl solution at 20℃, 4℃, -20℃ and -70℃ for 30 days. In vivo luminescence and concentrations of total and culturable cells were determined by luminometer, spectrophotometer and dilution plate counting, respectively. When stored at 4℃ and 20℃, concentrations of cells were rapidly decreased as a result of cell lysis, leading to adrop in turbidity and cultured counts. The bioluminescence of cells stored at 4℃ was maintained until 12 days while those of cells starved at other temperatures decreased to background level within 3 days. Following incubation of stored cells in fresh liquid medium, activities of viable cells increased throughout storage period excepting cells stored at 20℃. Changes in bioluminescence intensity following addition of 2.5% NaCl solution markedly showed in cells stored at -20℃ and -70℃ and increased to maximum 8 fold.

초산생성 미생물인 분리균주 Acetobacter sp. CS5로부터 alcohol dehydrogenase(ADH)를 순수분리하였다. 이 효소는 Triton-X로 solubilization시킨 후 DEAE-Sephacel chromatography와 Sephacryl S-200 chromatography에 의해서 순수 분리되었다. 그 결과 15%의 수율과 14배의 정제된 효소를 얻었다. 정제된 효소의 분자량은 322 KDa으로 측정되었다. 또한 SDS-PAGE상에서는 분자량이 79 KDa, 49 KDa, 46KDa인 3개의 band를 확인하였고, 3분자의 79 KDa 소단위체와 각각 1분자인 49 KDa과 46 KDa인 소단위체로 이루어졌음을 확인하였다. 에탄올에 대한 Km값은 0.77 mM이었으며 최적 pH와 온도는 각각 4.0~5.0과 35이였다.

Membrane-bound alcohol dehydrogenase(ADH) was purified to homogeneity from the acetic acid producing bacteria, Acetobacter sp. CS5. The enzyme was solubilized and extracted with Trition-X and purified using the DEAE-Sephacel chromatography and Sephacryl S-200 chromatography. The enzyme was purified to 14-fold with a yield of 15%. The molecular weight of the purified enzyme was to be 332 KDa. SDS-PAGE of the enzyme showed three subunits with molecular weights of 79 KDa, 49KDa and 46K Da. It indicated that enzyme consisted of three subunits of the 79 KDa, two subunits of the 49 KDa and. 46 KDa, respectively. The apparent Km value for ethanol was 0.77 mM and the optimum pH and temperature was 4.0-5.0 and 35, respectively.

식물세포배양을 위한 bioreactor의 운전조건 최적화를 위해 Nicotiana tabacum 현탁세포를 model system으로 bioreator의 종류, 교반기의 형태, 그리고 통기량에 따른 세포생장을 관찰하였다. Bioreactor로는 stirred tank bioreactor과 airlift bioreactor를 사용하였으며 두가지 배양기 모두 flask에서의 생장보다 낮은 생장을 보였으며 stirred tank bioreactor보다는 airlift bioreator에서 높은 세포농도를 얻을 수 있었다. 교반기의 종류에 따른 세포의 생장은 큰 차이가 없었으나 hollowed paddle impeller를 사용하였을 경우에는 배양기간 동안 세포의 크기가 작게 유지되었다. 통기량을 0.30 vvm으로 유지하는 경우에 가장 좋은 세포생장을 관찰할 수 있었으며 1.0 vvm이상의 통기량에서는 과도한 foam의 형성과 세포의 갈색화 현상을 보이며 세포의 생장도 저해되었다. 또한 통기량이 증가할수록 세포크기지수가 감소하는 결과를 보였다

For the optimization of operating conditions for plant cell suspension culture in bioreactors, effects of bioreactor types, various kinds of impellers, and aeration rates were examined using Nicotiana tabacum cells as a model system. Stirred tank bioreactor and airlift bioreactor were used for the comparison of bioreactor type. Growth rates in both bioreactors were lower than in shake flasks. In terms of final cell concentration, stirred tank bioreactor supported a little bit better growth compared to airlift bioreactor. Impeller type did not affect cell growth significantly, but it was apparent that cell size index decreased in the case of using hollowed paddle impeller. When the aeration rate was maintained at 0.3 vvm, cell growth was the best. At above 1.0 vvm, growth inhibition as well a browning was noticed. In addition, it was found that cell size index reduced proportionally to the increased of aeration rate.

의 대량생산과 분리.정제 기술의 개발을 위해 Arthrobacter ureafaciens KCTC 3387 균주를 이용한 발효 및 분리정제된 효소반응을 통한 DFAIII의 생산과 회수에 대하여 조사하였다. 첫 번째 방법으로는 Arthrobacter ureafaciens 균주를 발효배양하여 DFAIII 양이 최고가 되는 시점에서 발효정지 시킨후 silica gel를 통해 gel filtration을 분리하였고, 두 번째 방법으로는 정제된 효소로 반응시킨 다음 silica gel을 통해 gel filtration을 하여 분리하였으며, 세 번째 방법으로는 발효배양상등액에 에탄올을 첨가하여 생산물을 침전시켜 DFAIII를 분리하였다. 25 g/L의 초기 inulin 농도로부터 각각 1.57, 4.40, 0.34 g/L 의 정제분말이 얻어져 각각 6.3, 17.6, 1.4%의 수율로 회수되었고, 81, 97, 87%의 순도를 각각 나타내었다. 효소반응을 통한 DFAIII 생산 및 회수가 가장 높은 수율과 순도로 회수되었으며, 발효배양을 통한 DFAIII의 생산은 초기기질농도 25 g/L의 50%에 해당하는 DFAIII가 생산되었으나 효소반응에 의한 생산보다는 낮은 수율로 회수되었고 순도는 세 가지 방법 중 가장 낮았으며, 에탄올 침전반응은 가장 낮은 수율을 나타내었다

For the mass production of DFAIII and for the development of techniques of separation and purification of it, the methods of production of DFAIII and its recovery was investigated by fermentation with the strain of Arthrobacter ureafaciens KCTC 3387 and by enzyme reaction. In the first method, DFAIII was produced by fermentation with the strain of Arthrobacter ureafaciens KCTC 3387 and recovered from culture supernatant with silica gel gy filtration, in the second method, it was produced by enzyme reaction and recoverd with the same method of the first, and in third method it was produced by fermentation and recovered by addition of ethanol to the culture supernatnat.Against 25g/L of initial concentration of inulin, 1.57, 4.40, 0.34 g/L of powder of DFAIII was recovered respectively and the rate of recovery was 6.3, 17.6 1.4% and the purity was estimated at 81, 97, 87% respectively. For the production of DFAIII and its recovery, enzyme reaction method was the highest in the rate of recovery and its purity. By fermentation method, DFAIII was produced with 50% fo initial concentration of substrate but th rate of recovery was lower than enzyme reaction method and purity was lowest among the three methods. Ethanol pricipitation method showed the lowest rate of recovery.

본 연구에서는 미생물의 성장시 수반하는 대사열을 측정할 수 있는 직접 열량계의 기능을 가질 수 있도록 발효조를 개량하였다. 발효조의 온도제어신호의 길이를 측정하고 이 신호를 컴퓨터에서 전달하여 계산하고 발효조에 공급된 누적 열량을 측정할 수 있도록 발효조를 일부 개조하고 온라인 측정 시스템을 구성하였다. 균체 없이 발효조를 운전하면서 여러 조건에서 누적 열량을 측정하여 통기량의 따라 30.9kJ/vvm의 열손실과 공기중으로 전도 및 대류, 복사에 의한 0.5 kJ/L/hr/의 열손실이 발생함을 측정할 수 있었다. 그리고 소형의 가열체를 반응액에 발생함을 측정할 수 있었다. 그리고 소형의 가열체를 반응액에 투입하여 열량측정의 정확도를 확인하였으며 누적열량은 0.2%의 오차 범위 내에서 측정되었다. 본 시스템에소 효모와 대장균을 이용하여 대사열량을 성공적으로 측정할 수 있음을 보였다.

For development of an integrated calorimetric bio-reactor to measure the metabolic heat dissipated during cell growth, a 5 liter jar fermenter was modified to measure the pulse length of automatic temperature control signals to set heater on and off, and the to send them to computer to calculate the cumulative heat supplied. Cumulative heats for the calorimetric reactor in the absence of cell growth, were measured with varying conditions. The heat loss by the aeration was 30.9 kJ/vvm and the loss to ambient air was 10.5 kJ/L/hr/. Cumulative heat was measued within 0.2% when testing with a small electri heater submerged in the reactor. Metabolic heat was measured to be 0.76 and 0.76 and 11.4kJ per g consumption of glucose during cultivation of S. cerevisiae and E. coli, respectively.

There have been many research efforts on biofilter modeling including Ottengraf et al. who derived a model equation for the concentration profile of pollutants(e.g., VOCs) in the biolayer and solved their outlet concentration of the waste gas stream through biofilter. However, for most of research works done so far, the effects to explain the effect of adsorption of organic particles to medium(i.e., adsorbent) have been ignored. In this work biofilter modeling accompanying process lumping has been proposed and the theoretical effect of adsorption property of the medium, on the biofilter performance of eliminating organic components in waste gas stream, is intensively discussed.

Optimum conditions for vacuum-drying ad cultivation of yeast cells for the production of active dry yeast were examined. At lower temperature, more drying time was required to dry the yeast pellet to reach the desirable water content(8%). Optimum temperature of vaccum oven and time for drying was 63℃and 90 min, respectively. Optimum medium composition for flask culture using cane molasses as the substrate were 0.25% sugar, 0.013% K2HPO4, 0.1% K2HPO4. and 0.125% (NH4)2SO4. Culture temperature 25℃ gave the highest survival rate of dired yeast. After finishing fed-batch culture and the culture was left in the fermentor without adding any sugar or nutrient, survival of the dried yeast harvested from the fermentor increased to 86.0% after 36 hr. It was also observed that the yeast cells with higher budding rates showed lower survival rate.

최근 들어 카르복실산 중에서 lactic acid는 생분해성 고분자의 원료물질로서 주목받고 있다. 본 연구에서는 혼합 3차 amine 추출제를 이용한 반응추출을 통해 lactic acid를 정제하였다. 다양한 TPA/TOA 혼합비에 따라 lactic acid의 분배계수를 얻었으며 그 결과 8:2의 혼합비에서 최대의 분배계수를 얻을 수 있었다. 또한 발효조에서 생산되는 lactic acid를 대상으로 하였을 때 혼합 3차 amine을 사용할 경우 추출효율이 90% 이상이 되는 것을 볼 때 본 연구에서 사용된 혼합 3차 amine이 발효 lactic acid의 정제에 적합한 추출제임을 알 수 있었다

Lactic acid is of interested as the raw material of biodegradable polymer. In this study lactic acid was separated by reactive extraction with mixed tertiary amine extractant dissolved in 1-octanol/n-heptane. Mixed tertiary amine extractant was composed of tripropylamine(TPA) and trioctylamine(TOA). The concentration range of lactic acid is ca. 5wt% which is the concentration of lactic acid obtained from fermentation.Maximum distribution coeficient was obtained at 8:2 weight ratio of TPA/TOA and their extraction efficiencies were above 90%.

해양으로부터 한천분해능이 뛰어난 균주를 한국의 서해(전남, 여천)으로부터 분리하여 Cytophaga sp.인 것으로 동정되었으며, 이 균주를 Cytophaga sp. AYK301이라 명명하였다. 균체성장과 효소 생산성 향상을 위한 탄소원의 영향을 단당 및 복합당류를 이용하여 살펴본 결과 본 균주는 agar기질을 사용하여 배양하였을 때 효소생산량이 가장 높은 것으로 확인되었으며, agar를 0.0~0.6%(w/v) 농도별로 첨가하여 효소생산능의 최적조건을 살펴보았다. 그 결과 0.2%(w/v) agar에서 최대효소활성을 나타내었다. 질소원의 영향은 유기질소원과 무기질소원으로 나누어 실험을 행하였는데 beef extract 0.3% (w/v), NH4NO3 0.05%(w/v)에서 각각 최고의 효소활성을 나타내었다. 또한, 초기 pH의 영향에서 pH 7.5에서 효소활성이 가장 높게 나타났고, NaCl 농도의 영향에서는 7%(w/v)에서 가장 높은 효소활성을 나타내었으며, 각종 금속이온에 대한 효소활성은 거의 영향이 없는 것으로 확인되었다. 따라서, 본 연구에서는 최적배양조건하에서 플라스크로 배양한 결과, 231 units/L를 생한하여 기본배지를 이용하였을 때보다 약 4배 정도 효소활성이 증가하였음을 확인하였다.

A marine bacterium with highly effective agar degrading activity was ioslated from the southern sea of Korea (Chonnam, YoChon) and identified as Cytophaga sp. and named as Cytophaga sp. AYK301. This strain produced an extracellular agarase which had a high activity with agar. The optimum culture conditions for the production of agarase have been determined. For the increase of agarase productivity, 0.2% agar, 0.3% beef extract, and 0.05% NH4NO3 were used as carbon, organic and inorganic nitrogen source, respectively. The optimal initial pH, NaCl, culture time and temperature for the agar degrading activity were 7.5, 7.0%, 36 hr and 25℃, respectively. In the optimal conditions, the agarase production was increased up to more than 4.0 folds as compared to that by the basal medium.

겨우살이가 가지고 있는 lectin의 약리작용의 가능성에 대한 연구의 일환으로, lectin을 분리 . 정제하였으며, 분자량, subunit수, 탄수화물의 조성, 단백질의 아미노산 조성, 적혈구 응집력, 탄수화물 특이성, pH 및 열 안정성등의 생화학적 특성을 연구하였다. Lectin의 분리는 0.15 M NaCl에 의한 추출, (NH4)2SO4 침전, sepharose 4B affinity chromatography 및 sephadex G-150 gel filtration에 의해 11.64배 정제에 0.14%의 수율을 획득하였으며, HPLC와 전기영동을 이용하여 순도를 검정하였다. Gel filtration에 의해 분석된 lectin의 분자량은 124,000 Da이였고, SDS-PAGE에 의해 분자량이 30,000과 32,000 Da인 2개의 band로 나타나서 각각 2개의 subunit를 갖는 tetramer로 확인되었다. 겨우살이 lectin의 탄수화물은 glucose, fructose, arabinose 및 xylose를 함유하고 있다. 또한 phenlylalanine, lysine, tyrosine, aspartic acid가 비교적 풍부하였고 methionine, alanine, arginine은 비교적 적었다. Lectin은 적혈구에 종 특이성을 나타내는데 겨우살이의 혈구응집반응에서는 사람혈액형간의 차이는 없었으며, 쥐에서 가장 높았고 소에서 가장 낮았으므로 동물 종간에 대한 특이성은 뚜렸하였다. Lectin은 당 특이성을 가지는데, D-galactose, D-mannose, D-lactose 및 D-raffinose에 대해 특이성을 나타내었다. 겨우살이 lectin은 pH4~7에서 안정하였으며, 50℃까지는 10~30분 열처리해도 활성이 유지되는 열 안정성 단백질이었다

The lectin was purified through 0.15 M NaCl extraction, ammonium sulfate precipitation, sepharose 4B affinity chromatography and gel filtration using sephadex G-150 from the leaves of Visum album collected in Mt. Duk Yu. The final gel filtration step resulted in 11.64 folds purification with 0.14% of recovery yield. We also performed biochemical characterization of the purified Visum album lectin. HPLC analysis of lectin purified by gel filtration revealed a singel peak. The analysis of the purified lectin by SDS-PAGE showed a tetramer composed of two identical subunits with molecular weights of 32 and 30 kDa. The lectin was a glycoprotein containing 14.4% carbohydrate, which consist of glucose, fructose, arabinose and xylose, and the amino acids such as phenylalanine, lysine and tyrosine. The purified lectin agglutinated human red blood cell types with similar potency, but when tested against red blood cells from mouse, bovine, rabbit, chicken and porcine, significant difference in potency were observed. Hemaggluting activity was inhibited by D-galactose, D-mannose, D-lactose and D-raffinose, but not by D-glucose, D-glucosamine, D-mannosamine, L-fructose, D-xylose, D-arabinose, D-galacturonic acid, D-fructose, L-rhamnose and N-acetyl-D-galactosamine. The optimal pH and thermal stability of the purified lectin were pH 4.0-7.0 and 20-50℃, respectively.

본 연구는 황화수소 가스 제거를 위한 화학 . 생물학적 복합공정의 전체 효율을 결정하는 생물반응기에 의한 Fe(II) 산화 속도를 증진시키고자 배지 최적화와 함께 고정화 세포 반응기 시스템을 개발하는 것을 목표로 하였다. 고정화 담체로는 celite beads를 선정하였고 반응기는 airlift type의 반응기를 사용하였다. 먼저, 철침전물(jarosite) 최소화 배지 개발을 위한 연구를 수행하였고, 그 결과 기존에 사용되어졌던 9K 배지 사용시 질소원 및 인 공급원으로 사용된 (NH4)2HPO4와 K2HPO4가 제외되고 (NH4)2HPO4 가 대체된 M16 배지를 사용하였을 때 Fe(II) 산화 속도의 감소가 없음은 물론 jarosite 생성이 거의 없음을 확인할 수 있었다. 또한 M16 배지의 초기 pH 변화에 따른 철 산화 거동 및 jarosite 생성 측면을 조사한 결과 초기 pH 1.8이 최적임을 확인할 수 있었다. 다음으로 celite beads에 세포를 고정화 한 후 jarosite 생성 최소화 배지(M16 배지)에서의 고정화 세포에 의한 철 산화 거동을 고찰하였다. 반복 회분식 배양 결과, 회분식 배양의 결과 최대 Fe(II) 산화 속도에 이르러서는 거의 일정해지는 결과를 보였다. 반분회분식 배양의 결과 최대 Fe(II) 산화 속도가 2.33 g/L . h이었다. 연속 조업을 수행한 결과 현탁 세포의 최대 비성장 속도보다 높은 희석속도에서 최대 Fe(II) 산화 속도가 결정되었다. 최대 Fe(II) 산화속도는 2.14 g/L . h이었으며, 이？？의 희석속도는 0.25 이었다. 반복 회분식 및 연속 조업기간 동안 Fe(total)의 농도는 초기 Fe(II) 농도와 거의 비슷하게 유지되었고 이러한 사실로부터 jarosite가 거의 생성되지 않았음을 확인하였다.

This study was aimed to enhance the Fe(II) oxidation rate using immobilized cells of Thiobacillus ferroxidans. For this purpose, a medium for the minimization of jarosite formation was developed first. Secondly, cell immobilization in celite beads was carried out. And then, repeated-batch and continuous operatons of Fe(II) oxidation by using immobilization cells were performed. In a series of flask cultures, three types of media were tested: media with a much lower salt concentration than that of the 9K medium; media which contained different nitrogen sources from that of the 9K medium, that is (NH4)2HPO4,$NH4CI, and HNO3; media which contained (NH4)2HPO4 as nitrogen and phosphate source, but without K2HPO4 as nitrogen and phosphate source in the 9K medium. As a result, the M16 medium which contained 3 g/L of (NH4)2HPO4 as nitrogen and phosphate source was found to be the optimal one. It sustained good cell growth allowing no jarosite formation. In the repeated-batch operations, the rate of Fe(II) oxidation gradually increased to reach a maximum value as the batch was repeated. As a result of repeated-batch operations. a maximum Fe(II) oxidation rate was 2.33 g/L . h. In the continuous operations, the iron oxidation rate could be increased to 2.14 g/L .h at a dilution rate of 0.25hr-1 which is greater than the maximum specific growth rate (0.12hr-1 ) of the bacteria.

본 연구는 제대혈과 골수로부터 얻은 조혈모세포를 재조합 retrovirus로 감염시킬 때의 최적조건을 human growth hormone (hGH)과 B-galactosidase를 발현하는 두 가지의 다른 retroviral vector를 이용하여 찾았다. Retrovirus는 자라는 세포에만 감염하는 것으로 알려져 있어 이에 대한 최적조건을 구하기 위해 세포 배양을 통해 조혈모세포의 성장곡선을 얻었으며, 또한 감염된 세포를 환자에게 다시 넣는 유전자요법에서는 이 세포가 체내에서 가능하면 조혈모세포의 기능을 가지는 것이 요구되어 이 때 얻어진 세포의 분열능을 나타내는 집락형성 세포분율을 구하였다. 우선, 세포성장에 대해 조사한 결과 초기에 넣은 세포농도가 5세포/mL일 때 세포성장속도가 가장 빠른 것으로 나타났다. 그러나, 배양시간이 지남에 따라 집락을 형성할 수 있는 능력은 급격하게 감소하여 유전자요법을 위한 최적조건을 구하기 위해서는 이를 고려한 최적화가 필요하였다. 이를 위한 예비실험으로 감염이 잘 된다고 알려진 NIH3T3 세포에 retrovirus 상층액으로 감염시킨 결과 성공적으로 유전자가 전달된 것을 배지에 분비되는 hGH을 측정하여 확인하였다. 이러한 결과로부터 hGH을 발현하는 재조합 retrovirus는 정상적으로 작동하는 것을 확인하였다. 그러나, 조혈모세포와 retrovirus를 분비하는 packaging cell을 동시 배양하는 방법을 채택하였다. 제대혈로부터 얻은 조혈모세포와 대장균 lacZ 유전자로부터 B-galactosidase를 분비하는 packaging cell을 이용한 경우 동시배양의 경우 조혈모세포를 3일 동안 세포배양을 한 후 이 증식된 세포를 48시간 동안 동시배양하면서 감염시켰을 때 최대의 감염율을 나타내었다. 한편, 골수로부터 얻은 조혈모세포와 hGH을 분비하는 packaging cell과 동시배양시켰을 때 세포농도가 다름에도 불구하고 제대혈에서와 마찬가지로 조혈모세포를 3일 동안 세포배양한 후 48시간 동안 동시배양하는 경우에 hGH이 최대로 분비되었다. 이러한 결과로부터 세포의 source나 세포농도와 관계없이 유전자전달을 통한 단백질의 발현에 있어서 최적조건이 존재하였다. 그러나, 이러한 경우에 유전자전달이 완료되는 시점이 배양을 시작한지 5일이 되므로 집락을 형성할 수 있는 세포의 분율이 약 1/3로 감소하였다. 따라서, 이러한 결과를 유전자요법에 적용하는 경우에는 그 목적에 따라 적절한 실험조건을 선정하는 것이 필요하리라 사료된다.

In this study, optimal conditions to infect CD34 positive cells containing hematopoietic stem cells obtained from cord blood and bone marrow were found using two different retroviral vectors expressing human growth hormone (hGH) and B-galactosidase. CD34 positive cells were successfully infected with recombinant retroviruses only when the CD34 positive cells were co-cultured with packaging cells secreting recombinant retroviruses. To find the highest infection efficiency for the gene transfer, CD34 positive cells from cord blood were co-cultured with packaging cells secreting recombinant retroviruses encoding E. coli lacZ gene. The highest infection efficiency was obtained when CD34 positive cells were cultured for 3 days, and then co-culturing was done for another 2 days. When CD34 positive cells from bone marrow were co-cultured with packaging cells secreting recombinant retroviruses encoding hGH gene, the maximum amount of hGH was also secreted at the same conditions found above, i.e. 3 days of culture and 2 days of co-culture. These results show that there are optimal conditions for the gene transfer into hematopoietic stem cells regardless of sources of target cells or retroviral vectors used to infect.

본 연구는 도축 폐기물인 가축혈액을 이용하여 항고혈압 기능성 식품소재로서의 angiotensin I converting enzyme 저해 펩타이드 분획을 생산하기 위한 조건과 가능성을 조사하기 위하여 수행되었다. 산업적으로 이용 가능한 단백분해효소 중 Alcalase가 혈장 원액 및 그로부터 분리된 albumin에 대하여 가장 높은 활성의 가수분해물을 생성하였다. 특히 albumin의 Alcalase 가수분해물과 이를 gel chromatography를 통새 분획하여 얻은 고활성 분획의 값은IC5O 각각 0.5 및 0.02 mg/mL로서 지금까지 보고된 식품단백질 유래 펩타이드 혼합물들과 비교할 때 활성이 매우 높은 것에 속함을 알 수 있었다. 또한 이 고활성 펩타이드 분획은 혈장 원액으로부터 단순한 한외여과만을 거쳐도 얻을 수 있음을 확인함으로써 산업적 실용화 가능성이 높은 공정임을 알게 되었다.

For the production of angiotensin I converting enzyme inhibitory peptides as a material for antihypertensive functional foods from animal blood produced in slaughterhouse, the optimum condition for enzymatic hydrolysis to yield a peptide fraction of the highest activity were investigated with a respect of industrial production. Among several industrially-usable enzymes tested, Alcalase[?][?][?] produced hydrolysates of the highest activity from total plasma and purified albumin. IC5O values of albumin hydrolysate and its third fraction separated by gel chromatography were 0.5 and 0.02 mg/mL, respectively. The fraction was found to be obtained by a simple ultrafiltration using a membrane of MW cutoff 1,000. The possibility for the industrial production of antihypertensive peptides from animal blood plasma protein was suggested.

본 연구는 회전생물활성탄 공정을 이용하여 부하를 증가시켜가면서 질소, 인 제거율을 조사하여 이들의 동시제거 가능성을 검토하였다. 암모니아성 질소 제거효율은 96.5% 이상으로 나타났으며 유출수의 암모니아성 질소, 아질산성 질소, 질산성 질소의 농도는 비교적 안정적으로 유지되었다. 총질소 제거율은 RUN 1을 제외하고는 90% 이상을 유지하였다. 총인은 32.7~49.8%의 제거율을 나타내었고 부하의 증가에 따라 부착미생물의 양은 269~473 mg/g support의 범위를 나타내었다.

The purpose of this study was to develop and evaluate rotating biological activated carbon(RBAC) process for nitrogen and phosphorus removal with increasing loading rate. The removal efficiency of NH4+-N was observed to be higher than 96.5% at all runs, and the relative stable levels of effluent NH4+-N, NO3--N, NO3--N could be maintained. The removal efficiency of T-N was observed to be higher than 90%, except RUN 1. The T-P removal efficiency was kept between 32.7% and 49.8%, and the amount of biomass was kept between 269 mg/g support and 473 mg/g support with varying loading rate.

우리나라 인근 해역에서 가장 쉽게 채취할 수 있는 해조류 중의 하나인 S. sagamianum을 이용한 Pb의 생체흡착 실험을 수행하였다. Pb는 1시간 내에 흡착 평형에 도달하였으며, Pb의 평형흡착량은 각각 224.5 mg Pb/g biomass 였다. Pb 흡착시에 경금속인 Ca 및 Mg가 500 mg/L 이하로 존재할 때 Ca는 약간 흡착되었으나 Mg는 전혀 흡착되지 않아 Pb만을 선택적으로 제거하는 것이 가능하였다. Pb 흡착 후에 0.1M HCl, 0.1M HNO,0.1M EDTA 및 0.1 M NaOH를 이용하여 탈착 실험을 수행하고 다시 재흡착을 시키는 과정을 6회 반복한 결과, 탈착율은 EDTA가 100%로 가장 높았으나, S. sagamianum의 재생성을 고려해 볼 때 HNO및 HCl가 효과적인 탈착 용액인 것으로 사료되었다. 특히 HNO를 이용하였을 때 Pb의 누적흡착량이 736.8 mg/g biomass로서 가장 높은 것을 알 수 있었다. 이러한 결과로 부터 S. sagamianum 은 매우 우수한 생체흡착제로 연속공정에 사용이 가능할 것으로 사료되었다.

Biosorption of Pb was evaluated for Sargassum sagamianum. An adsorption equilibrium was reached in about 1 hr. The uptake capacity of Pb was 224.5 mg Pb/G biomass. The adsorption parameters for Pb were determined according to Langmuir and Frueundlich model. With increasing pH, more negative sites are becoming available for adsorption of Pb. When Ca and Mg concentration increases in Pb solution, Pb was selectively adsorbed. The Pb adsorbed by S. sagamianu could be desorbed by desorption process and the efficiency from 0.1M HCl, 0.1M HNOand 0.1M EDTA was above 95%. S. Sagamianum was reused 6 times and the total uptake was 736.8 mg Pb/g biomass.

Winogradsky column을 이용하여 10개의 탈질 박테리아를 분리하였다. 그 중 가장 성능이 우수한 탈질 박테리아를 Pseudomonas CW4로 명하였다. Pseudomonas CW4는 무산소 조건에서 배양하였고, Pseudomonas CW4의 최적 생육조건을 온도, pH. 교반속도, 탄소원 농도 및 질산성질소 농도에 변화를 주어 측정하였다. 최적 생육 온도 30℃, 최적 pH 범위는 6~8이었다. 교반속도와 탄소원 농도에 대한 영향은 아주 작았다. 그리고 질산성 질소의 초기농도 142.5 mg/L 에서 15 시간만에 100% 탈질을 나타내었다.

Ten denitrifying bacteria, which were identified as Pseudomonas sp., were isolated from Winogradsky columns. The most effective denitrifying bacterium was named as Pseudomonas CW4, which was cultivated at anoxic condition. The optimal growth temperature and pH were 30℃ and 6-8, respectively. The effect of carbon concentration and agitator speed on the rate of denitrification were very low. 100% of NO-N was removed after 15 hrs when initial concentration of NO3-N was 142.5 mg/L.

용량 450 L의 음식물 쓰레기 퇴비화 장치를 설계하여, 유입공기량, 교반, 접종 조건에 변화를 주어 퇴비화 장치의 성능을 실험하였다. RUN 1은 1일 2회 5분간 교반하고, 유입공기량을 22.7 L/min로 고정하였다. RUN 2, 3에서는 지속적으로 교반하고, 유입공기량은 퇴비내부의 온도를 50℃ 이상 유지하고, 또 산소농도를 7 mol% 이하로 떨어지지 않도록 10 L/min, 15 L/min, 20 L/min으로 수시로 조절하였다. RUN 3는 접종효과를 보기 위하여 퇴비에 완성된 퇴비를 10 wt% 접종하여 RUN 1, 2와 비교하였다. 지속적으로 교반하고, 온도와 산소 농도에 따라 유입공기량을 조절한 RUN 2와 3에서 RUN 1보다 더 빠른 퇴비화가 이루어졌다 .그리고, CO2농도와 휘발성 유기물 감소에서는 접종한 RUN 3가 RUN 1, 2보다 높았으나, C/N 비, pH 변화, 미생물 개체수에서는 뚜렷한 접종효과가 나타나지 않았다.

A food waste composting apparatus of 450 L was designed for and tested with changing conditions of inlet air flow rate, agitation and inoculation. Agitation was done twice per day for 5 min and inlet air flow rate was set as 22.7 L/min for RUN 1. For RUN 2 and RUN 3, agitation was continuous, and inlet air flow rate was changed frequently as 10 L/min, 15 L/min and 20 L/min in order to maintain temp. above 50℃, and the concentration ofO2 over 7 mol%. The compost of RUN3 was inoculated with 10 wt% of accomplished compost, and it was compared with RUN 1 and 2 to show the effect of inoculation. The composting rates of RUN 2 and RUN 3 were faster than that of RUN 1, because agitation was continuous and temperature was controlled in RUN 2 and RUN 3. Inoculated RUN 3 was better than RUN 1 and RUN 2 in the concentrations of CO2 and reduction of volatile solids. while the effect of inoculation on C/N ratios, pH change and the numbers of microoragnisms was not clearly appeared

에리스리톨을 산업적으로 대량생산하기 위해서는 에리스리톨의 생산성을 높이고 부산물인 글리세롤의 생성을 억제하는 배지 및 발효 공정의 최적화가 필요하다. 에리스리톨 생성을 위한 최적 탄소원은 포도당이고 최적 농도는 400 g/L이며 최적 온도는 3였으며 이 때 산소는 과잉으로 공급해 주어야 함을 알았다. 에리스리톨의 수율과 생산성을 향상시키기고 배지가격을 줄이기 위해 효모 추출물의 사용을 5 g/L에서 3 g/L로 줄이고 urea 2.72g/L K2HPO4 1.79 g/L, MgSO4. 7H2O 0.18 g/L를 첨가해 줌으로써 에리스리톨 수율을 31.4%에서 45.2%로 에리스리톨 생산성을 0.747 g/L/h에서 1.071 g/L/h로 향상시켰다. 또한 글리세롤의 생산량도 96.6 g/L에서 45.7 g/L로 줄었다. 이 최적 배지를 바탕으로 5L 발효기에서의 재현성과 pH에 대한 영향을 알아보기 위해 실험을 한 결과 pH를 조절한 경우에 에리스리톨 생산성이 낮아졌다. 5L 발효에서는 다량의 거품이 발생되는 것을 관찰하였다.

Optimization of the medium and fermentation conditions for erythritol production has been studied. We have found that the optimal carbon source was glucose at the concentration of 400 g/L. The optimal temperature was 30℃ with excessive aeration. Improved erythritol productivity was achieved by reducing the yeast extract from 5 g/L to 3g/L while adding 2.7 g/L urea, 1.79g/L $K2HPO4, and 0.18g/L MgSO. 7$H2O. The erythritol productivity increased from 0.747 g/L/h to 1.071 g/L/h and the yield increased from 31.4% to 45.2%. The byproduct glycerol was reduced from 96.6g/L to 45.7g/L as well. We have performed 5L fermentation with and without the pH control. The erythritol productivity with the pH control was about 30% lower than that without pH control. Excessive foaming of 5L fermentation has been observed during fermentation.

초임계 유체 이산화탄소를 이용하여 그 온도와 밀도가 물고기 기름의 구성성분인 각종 지방산 에스터의 분배계수에 미치는 영향을 규명하였다. 각 지방산 에스터의 분배계수는 초임계 유체의 온도와 밀도에 따라서 상당한 차이를 나타내어 이산화탄소유체에 의한 지방산의 초임계 유체 추출분리 가능성을 확인할 수 있었다. 각 지방산의 분배계수 차이가 크게 나타나는 초임계 유체의 밀도는 0.3 g/mL 내지 0.4 /mL사이의 범위에 분포되어 있었다. 또한 각 지방산은 모두 초임계 유체의 밀도가 낮은 쪽보다 높은 쪽에서 온도에 따른 역행응축현상을 나타내었다.

Supercritical fluid of carbon dioxide was used to investigate the effects of its temperature and density on the distribuion coefficients of fatty-acid esters composing fish oil. The distribution coefficient of fatty acid ester was greatly different from each other according to the temperature and density of the supercritical fluid. The possibility of separation of a certain fatty acid from the mixture of fatty acids was tested. The density of the supercritical fluid showing the great differences ofthe distribution coefficients among the fatty acid esters ranged from 0.3 g/mL to 0.4 g/mL. The retrograde condensation took place at high densities of the supercritical fluid.