Earticle

여름과 가을에 수확한 인진쑥을 열수 및 에탄올로 추출하여 B(a)P의 변이원성에 대한 억제효과를 SOS Chromotest로 시험한 결과 여름에 수확한 시료의 물 추출물에서 강한 억제효과를 나타내었다. 따라서 에탄올 가용성 분획과 불용성 분획으로 분리하였으며 분획별 돌연변이 억제효과는 불용성 분획에서 더 높게 나타났다. 불용성 분획은 SOS Chromotest와 Ames test에서 정확한 용량의존성 억제효과를 나타내었고, 50% 돌연변이 억제농도 (IC50)는 E. coli PQ37에 대하여는 200 μgug/assay, S. typhimurium TA98에 대하여는 800 μg/plate TA100에서는 600 μg/plate이었다. 그러나 세포내․외 항돌연변이 효과를 비교한 결과 세포내 항돌연변이 효과는 나타내지 않았다. 따라서 인진쑥 물 추출물의 돌연변이 억제효과는 desmutagenic effect에 의한 것으로 확인되었다. HPLC를 사용하여, B(a)P의 변이원성에 주된 효소인 cytochrome P-450 1A1에 의해 대사되어지는 aflatoxin M1 농도를 측정한 한 결과 AFM1의 형성이 크게 감소되었다. B(a)P의 변이원성에 대한 인진쑥 물추출물의 항돌연변이 효과는 아마도 B(a)P를 ultimate mutagen으로 대사시키는 cytochrome P-450 1A1 효소계를 저해하여 나타나는 것으로 해석된다.

The antimutagenic activity of the extract of Artemisia capillaris THUNB on the mutagenicity induced by benzo(a)pyrene [B(a)P] in the presense of S9 mixture was studied using bacterial mutagenic assay system. Samples harvested in summer and autumn were extracted using ethanol and hot water. Among these extracts, the water extract of summer sample had the strongest inhibitory effect against the mutagenenicity of B(a)P. The water extract of Artemisia capillaris THUNB was separated again into ethanol soluble and insoluble parts. The ethanol insoluble part(EI) of water extract exhibited higher inhibition effects than the ethanol soluble part against the mutagenic activity of B(a)P. EI showed dose-dependent activity on the mutagenicity of B(a)P in SOS Chromotest and Ames test. The 50% inbibition concentrations(IC50) of EI were 200 μg/assay, 600 μg/plate and 800 μb/plate in E. coli PQ37, S. typhimurium TA100 and TA98, respectively. EI showed desmutagenic effect, but had no effect on the DNA repair system for B(a)P-induced mutagenesis. HPLC analysis showed that the formation of aflatoxin M1 by cytochrome P-450 1A1 known as playing an impotant role on B(a)P-induced mutagenicity was highly inhibited by EI. Therefore, we encluded that B(a)P-induced mutagenicity can be reduced possibly due to the interference of EI with cytochrome P-450 1A1-dependent bioactivation.

데칸터의 실험조건 변화에 따라 텍서스속 식물세포 배양액으로부터 세포를 회수함에 있어 여액에서의 세포함량, paclitaxel함량, 회수된 세포내의 수분함량 등을 조사하였다. 데칸터를 거친 여액에 포함되어 있는 세포함량은 배양액의 유입속도에 많이 영향을 받는 반면 ring dam의 지름에는 비교적 적게 영향을 받았다. 또한 회전차에 의하여 영향을 받으며 낮은 유입속도에서 보다는 높은 유입속도에서 더 많이 영향을 받았다. 회수된 세포내의 수분함량은 유입속도에는 거의 영향을 받지 않으며 회전차가 감소함 에 따라 수분함량도 감소하였다.

The decanter is very useful to harvest biomass from plant cell cultures in large-scale process. It is very important to obtain high yield and low moisture content in recovered biomass so as to minimize solvent usage in subsequent extraction steps. Effluent clarity was affected largely by flow rate and only slightly by the diameter of the ring dam. Effluent clarity was also affected by the differential speed, although this affect was more dramatic at higher flow rates than at lower flow rates. Moisture content was largely unaffected by flow rate. A decrease in moisture content was evident as differential speed decreased.

식물세포배양으로부터 peroxidase를 대량 생산하기 위한 분리/정제 공정 으로서 세포를 파쇄하고 크로마토그래피 전처리로서 활성백토를 적용하였다. 활성백토는 미세한 세포 조각 뿐만 아니라 여러가지 불순물을 선택적으로 흡착하는 성질을 나타내었으며, 이를 통하여 효과적으로 정제공정을 진행할 수 있었다. 흡착을 통한 전처리 후 한외여 과장치를 이용하여 농축을 실시 하였으며, DEAE-Sepharose FF를 이용한 크로마토그래피를 통해 정제가 이루어졌다. 활성을 나타내는 용액을 탈염, 농축 후 동결 건조하였다. 이 공정은 상업화에 필요한 대량 정제를 가능하게 하였으며 수율과 정제비용 측면에서 상당히 경제적인 공정임을 입증하였다. 활성백토를 이용한 흡착공정은 다른 효소 및 단백질의 경제적인 대량정제에 적용될 수 있으리라 기대된다.

A novel pre-purification method was developed for producing peroxidase to guarantee high purity and yield from plant cell cultures in large-scale process. This method was a simple and efficient procedure for the isolation and pre-purification of peroxidase from the biomass consisting of active clay treatment, followed by cationic exchange chromatography. The use of active clay in the pre-purification process allows for rapid and efficient separation of peroxidase from interfering compounds and dramatically increases yield and purity of crude peroxidase for purification steps compared to alternative processes. This pre-purification process serves to minimize the buffer usage, size and complexity of the HPLC operations for peroxidase purification. This process is readily scalable to a pilot plant and eventually to a production environment where mass production of material are expected to be produced.

식물세포 배양액으로부터 회수한 식물세포 내 수분 함량에 따른 추출효율은 건조 정도 보다는 건조방법에 상당히 영향을 받음을 알 수 있었으며 건조하여 추출할 경우 사용되는 추출용매를 절약할 수 있었다. 여러가지 유기용매를 이용하여 paclitaxel의 추출 경향을 조사한 결과 메탄올의 경우 가장 적은 양으로 가장 높은 paclitaxel 회수율을 얻어 가장 효과적임을 알 수 있었다. 추출방법의 경우 counter-current 형태를 사용할 경우 batch형태에 비하여 용매 사용량을 줄일 수 있으며 paclitaxel 회수율은 거의 차이가 없음을 알 수 있었다. Batch 형태를 이용한 메탄올 추출시 식물세포의 경우 4회 (회수율>99%), 식물세포조각의 경우 1회 (회수율>96%)의 추출로 대부분의 paclitaxel 회수가 가능 하였다. 또한 메탄올 추출시 90% 이상의 메탄올 농도이면 충분하며 (회수율>98%), 추출시biomass와 메탄올 의 혼합비 (Kg biomass: L MeOH)는 1:1, 추출시간은 1회 5분 이상이면 적당 하였다. 메탄올 추출물에 포함된 극성불순물들은 다음 공정인 액/액 (methylene chloride/ MeOH)추출로 제거하여 정제공정에 사용되어 진다.

Several solvents or combinations of solvents were tested for the extraction of wet or dried biomass at different extraction mode from plant cell cultures. Methanol gave the highest paclitaxel recovery with the least amount of solvent usage. Before extraction, drying of biomass was helpful to decrease solvent usage in extraction step. In this case, drying method was very important to obtain high yield from dried biomass. In the mode of operation, counter-current extraction process can be able to decrease solvent usage, but paclitaxel recovery was almost same with both batch and counter-current mode of operation. The number of extraction times was at least four to obtain high yield (>99%) from cell and one to obtain high yield (>96%) from cell debris in batch mode. Equilibrium (i.e., the ratio of paclitaxel in biomass to paclitaxel in the extraction solvent) was reached within 5 minutes. The minimum methanol concentration (90%) and solvent amount (biomass : solvent=1 Kg : 1 L) are enough to obtain high yield (>98%) for extraction from biomass.

키토산의 가수분해 산물인 키토산 올리고당의 효율적이고 단순화된 분리를 위하여 기질인 키토산을 담체화 하여 효소를 이용한 올리고당의 생산에 있어서 product의 새로운 분리법에 대한 가능성을 연구하였다. 기질로 사용한 chitosan bead를 W/O emulsion 상분리법을 이용한 유기상의 방법과 키토산 용액을 알칼리 용액에 적하하는 수상의 방법으로 제조하였는데 bead가 효소와 접촉하는 표면적을 최대로 하기 위하여 구형으로 제조하였다. 이때 유기상 bead의 지름은 200 μm였고, 수상 bead의 경우 4000 μm, 100 μm, 30 μm였다. pH와 온도, 효소의 양을 변화시켜 가면서 반응 시스템에서 최적의 유기상 bead의 가수분해 조건을 조사한 결과 pH 6.0, 온도는 50℃, 그리고 효소의 양은 40U이 최적임을 알 수 있었다. 유기상 bead의 최적 가수분해 조건을 수상 bead에 적용시켜 반응성을 살펴보았는데 반응에 사용된 수상 bead의 표면적이 유기상 bead에 비하여 낮음에도 불구하고 거의 동일한 분해도를 나타내었다. 수상 bead의 경우 크기가 작을수록 높은 분해도를 나타냈으며, 각 bead를 사용하였을 때 생산된 최종 산물의 올리고당의 조성을 HPLC와 GPC로 분석하였는데, 유기상 bead로부터 생산된 올리고당의 조성은 주로 2～4당이었으며, 수상 bead로부터 생산된 올리고당의 조성은 2～5당이었고, 평균 분자량은 M.W. 540과 M.W. 380이었다.

Preparation for the simplified separation of chitosanoligosaccharides from enzymatic hydrolysate was investigated. Two different types of chitosan beads as substrate were prepared as organic- based bead by W/O emulsion method and water-based bead by alkaline treatment. The average size of organic-based bead was 200 μm and that of water based beads were 4000 μm, 200 μm, 30 μm in diameter, respectively. Enzyme stability was maintained over 80% at pH 6 after 24 hours. The optimal condition for the production of chitosanoligosaccharides was at pH 6.0, 50℃, and 40U (200U/g-chitosan). According to final oligosaccharide concentration, water-based bead showed the similar result with that of organic-based bead, even though it had smaller surface area attacked by chitosanase than that of organic-based bead. It is probable that the structure of water-based chitosan bead was looser than that of organic-based bead, so enzyme penetrated easily into the bead structure. For the oligosaccharide production versus surface area, the different size of water-based beads was investigated. Maximal production yield was observed in the 30 μm beads. Consequently, the water-based chitosan bead was better than the organic-based bead in this reaction system.

시판누룩으로부터 젖산 생성능력이 우수하고 10% 에탄올 및 pH 4부근에서 생육이 정지되는 젖산세균 C-1, K-3 와 T-1균주를 분리, 동정했다. 분리된 C-1균주를 Lactococcus lactis subsp. lactis NR C-1로, K-3균주를 Leuconostoc mesenteroides subsp. mesenteroides NR K-3로, 그리고 T-1균주를 Pediococcus pentosaceus NR T-1으로 각각 동정하였다. Lac. lactis subsp. lactis NR C-1균주와 P. pentosaceus NR T-1는 동형젖산발효로 젖산을 생성했으며, Leu. mesenteroides subsp. mesenteroides NR K-3는 이형젖산발효로 젖산을 생성하였다. 실험균주 모두 cell size는 0.7～2.0㎛ 크기의 구균이 었다. Lac. lactis subsp. lactis NR C-1은 MRS 배지와 skim milk 배지에서 높은 젖산 생성능력을 나타내었으며, 분리 동정된 3균주 모두 skim milk 배지에서보다 MRS 배지에서 젖산 생성능력이 우수했다. 그리고 생육온도 30～32℃와 pH 6～7부근의 조건에서 분리균주 모두 높은 젖산 생성능력을 나타내었으며, 이들 젖산세균은 glucose를 이용하여 공통적으로 높은 젖산 생성능력을 나타내었다. Lac. lactis subsp. lactis NR C-1은 Gram양성세균인 Lactobacillus brevis와 Streptococcus mitis의 생육을, Leu. mesenteroides subsp. mesenteroides NR K-3는 Streptococcus mitis의 생육을 저해했다. 그러나 P. pentosaceus NR T-1은 실험에 사용된 모든 시험균주의 생육에는 아무런 영향을 미 치지 않았다.

Three lactic acid bacteria (C-1, K-3 and T-1 strain) were isolated from Nuruk, and characterized subsequently. They were useful strains for production of lactic acid and their growth was inhibited at 10% ethanol, pH 4. These strains were identified as Lactococcus lactis subsp. lactis NR C-1, Leuconostoc mesenteroides subsp. mesenteroides NR K-3, and Pediococcus pentosaceus NR T-1, respectively, by morphological, physiological and biochemical characterization. Lac. lactis subsp. lactis NR C-1 showed the highest lactic acid productivity. Leu. mesenteroides subsp. mesenteroides NR K-3 showed stable lactic acid productivity and its growth was inhibited at pH 4. P. pentosaceus NR T-1 had lower lactic acid productivity than the other two bacteria, but it could not grow at 10% ethanol, pH 4. The lactic acid productivity of these three strains in MRS broth were higher than that in Skim milk media. The optimum pH and temperature for the lactic acid production of the three strains were 30～32℃ and pH 6.0～6.8. Glucose was the optimal carbon source for the lactic acid production. In terms of antagonism, Lac. lactis subsp. lactis NR C-1 showed somewhat inhibitory effects against some Gram positive rod and cocci such as Lactobacillus brevis and Streptococcus mitis. And Leu. mesenteroides subsp. mesenteroides NR K-3 showed the inhibitory effects against Streptococcus mitis, but P. pentosaceus NR T-1 didn't show any inhibitory effects against tested strains.

택서스속 식물세포인 Taxus chinensis 배양에서 식물세포, 세포조각 및 여액에 있는paclitaxel 의 분포는 paclitaxel 생산량에 의존하였다. 즉, 여액에 녹을 수 있는 paclitaxel에 한계가 있기 때문에 발효조에서의 생산량이 적을 경우 여액에 녹아 있는 paclitaxel양은 상대적으로 증가하여 수율증가 측면에서 이를 반드시 회수하여야 한다. 여러가지 종류의 흡착제 중에서 HP20 (stylene, high porous polymer)의 경우 흡착 및 탈착 효율이 좋고 가격도 저렴하여 가장 경제적인 흡착제 임을 알 수 있었다. 식물세포와 세포조각이 포함되어 있는 배양액의 경우 흡착효율이 상당히 떨어져 10 g/l흡착제로 3일 동안 반응시켜도 여액내 paclitaxel은 여전히 잔존함을 알 수 있었다. 데칸터 여액, 식물세포만 제거된 배양액의 경우에는 흡착효율이 향상되어 5 g/l흡착제 처리로 1일 정도면 배양액내 paclitaxel이 완전히 흡착됨을 알 수 있었다. 또한 고속원심분리기 여액, 식물세포와 세포조각이 제거된 여액의 경우 3 g/l흡착제 처리로 1일 정도면 여액내 paclitaxel이 완전히 흡착되어 여액내 paclitaxel을 완전히 회수할 수 있었다. 이상의 결과로부터 여액에 녹아 있는 paclitaxel 회수를 위하여 식물세포와 세포조각을 미리 제거한 여액, 즉 고체 함량을 줄인 여액이 더욱 효과적임을 알 수 있었다.

The soluble paclitaxel was found in the supernatant of the plant cell cultures of Taxus chinensis. The percentage of soluble paclitaxel depends on paclitaxel concentration in bioreactor. As paclitaxel concentration decreases, the percentage of soluble paclitaxel increases. It is therefore important to develop a new process for the recovery of soluble paclitaxel. The use of hydrophobic resin, HP20, gives nearly perfect recovery of paclitaxel in supernatant. The resin was more effective in treatment of the cell and debris free filtrate, probably because of the reduced solids content. In this case, 3 g/l resin and 1 day reaction were enough for recovery the soluble paclitaxel in medium.

제약폐수처리장과 판지폐수처리장의 활성슬러지 또는 폭기조 media로부터 분리한 균들과 type culture들을 첨가할 경우 제약폐수와 판지폐수의 처리에 도움을 주는지를 알아보았다. 폐수에 균들을 배양하였을 때, 제약폐수에서는 charcoal media로부터 분리한 Bacillus종 (PC-3)이 특이하게 잘 증식하여 24시간 배양후의 생균수가 1.1×106/mL를 나타내었으며, 판지폐수의 경우에는 type cultute인 Bacillus subtilis KCTC 1028이 가장 잘 증식하여 24시간 배양후의 생균수가 1.1×107/mL를 나타내었다. PC-3를 첨가하는 제약폐수의 회분식처리실험에서 균첨가효과가 확인되었으며, 8일째의 첨가구의 COD제거율이 무첨가구의 COD제거율에 비해 18% 더 높았다. Bacillus subtilis KCTC 1028 을 첨가하는 판지폐수의 회분식처리실험에서도 균첨가효과가 확인되었으며, 24시간후의 첨가구의 COD제거율이 무첨가구의 COD제거율에 비해 14% 더 높았다. Bacillus subtilis KCTC 1028은 전분질원료 주정폐액에서 잘 증식하였으므로, 전분질원료 주정폐액을 Bacillus subtilis KCTC 1028의 경제적인 생산배지로 이용할 수 있다.

Some bacterial strains isolated from activated sludges and media and type cultures were cultivated in a pharmaceutical wastewater and a paperboard wastewater and added during batch treatment of those wastewaters in order for these strains to increase the treatment efficiency. A Bacillus sp.(PC-3) isolated from the charcoal media of the pharmaceutical wastewater plant grew remarkably over other strains in that wastewater and the viable cell count after 24hr cultivation was 1.1×106/mL. Bacillus subtilis KCTC 1028, a type strain, grew best in the paperboard wastewater and the viable cell count after 24hr cultivation was 1.1×107/mL. Addition of PC-3 in a batch treatment of the pharmaceutical wastewater increased COD removal by 18% after 8 day. And addition of Bacillus subtilis KCTC 1028 in a batch treatment of the paperboard wastewater increased COD removal by 14% only after 24hr. Bacillus subtilis KCTC 1028 was thougt to be able to be produced economically using alcohol distillery wastewaters from starch material.

자연물 유래의 생고분자 (biopolymer) 인 알지네이트를 이용하여 천연물 소재의 고분자 계면활성제를 합성하고자 하였으며, 이를 위해 알지네이트를 화학반응을 통해 변형시켰다. 합성된 알지네이트계 고분자 계면활성제 (APSs)의 특성을 파악하기 위해 표면장력, 유기물 용해 실험 (azobenzene), 및 회 분식 방법에 의한 중금속(Pb, Co) 제거 실험을 수행하였다. 그 결과, APSs는 순수한 알지네이트에는 없었던 표면활성능력을 가지고 있었으며, 또한 Pb, Co 제거율이 순수한 알지네이트와 상응하는 높은 값을 나타냈다. 유기물 제거 실험 결과는 일반적인 경향을 보이지는 않았는데 이는 고분자 골격이 존재함으로 인해 미셀 형성에 영향을 미치는 것으로 보인다. 40%산화된 알지네이트에 C8 (octyl amine)을 도입한 계면활성제의 경우, 상용되고 있는 당류계 고분자 계면활성제인 APG 와 유사한 제거능을 보였다. 결과 APSs 에 의해 유기물과 중금속이 제거되었으며 이것으로 볼 때 순수한 알지네이트에 소수성기를 도입해 줌으로서 새로운 기능이 부여된 세정제로서의 APSs가 합성되었음을 알 수 있었다.

Alginate derivatives possessing various lengths of alkyl amine (C8, C12, C16) chain were prepared by oxidation followed by reductive amination of alginate, and the products were characterized by spectral analysis. The surface tension, critical micelle concentration (c.m.c.) and solubility of a hydrophobic compound, azobenzene, were examined. Series of synthesized alginate-derived polymeric surfactants (APSs) reduced the surface tension. The dissolving capacity of APSs toward azobenzene was about half that of SDS. In order to investigate the capacity of metal adsorption, Co and Pb were selected as a representative metal. The overall removal efficiency of APSs were high compared with that of alginate at pH 3, 5 and 7 respectively. Major mechanism of the heavy metal removal is the complex of metal with carboxyl group.

본 연구는 에탄올보다 물리적, 화학적 특성이 뛰어난 부탄올을 투과증발을 이용한 추출 발효를 이용해 효율적으로 생산하기 위한 조건을 찾아내었다. Clostridium acetobutylicum B18 균주를 이용한 부탄올 회분식 발효 결과 최적 포도당 농도는 60 g/L이며 배양 시작 30시간 후에 탄소원 이외의 영양소를 추가로 주입했을 때 부탄올 생산성이 0.112 g/L․h으로 가장 높았다. 그리고 pH가 조절된 실험에서는 pH가 5.5에서 부탄올 생산성이 0.216 g/L․h 로 가장 높았다. 투과증발시스템을 적용하기 위한 공기흐름속도는 2.0 L/min-tubing일 때가 가장 부탄올 투과 효율이 높았다. 투과증발시스템을 이용한 회분식 및 유가식발효에서 포도당 소모 속도가 1.3배 증가하였다. 유가식 배양에서는 영양분의 공급으로 장시간 배양이 가능하였고, 결과적으로 포도당소모를 촉진시킬 수 있었다. 생성되는 부탄올은 투과증발시스템에 의해 제거해줌으로써 균주의 활성을 장시간 유지하여 연속적인 부탄올 생산 가능성을 확인 할 수 있었다.

An extractive fermentation process using pervaporation was studied in a 7 liter fermentor. Pervaporation was performed using a silicone membrane module, and a low-acid-producing strain, Clostridium acetobutylicum B18, was used to produce butanol. In batch culture without pervaporation, pH 5.5 and initial glucose concentration of 60 g/L resulted in the highest butanol productivity (0.216 g/L․h) with butanol yield of 0.261. Butanol flux through the membrane was best at 2.0 L/min-tubing of air flow rate. In batch and fed-batch fermentation glucose consumption rate increased by 1.3 times with pervaporation.

한지자숙폐액을 이용한 Saccharomyces cerevisiae의 배양에서 glucose의 자동분석 및 첨가에 의해 균농도를 증가시킴으로써 폐액의 재이용성을 향상시키고자 하였다. 배양액의 glucose를 자동분석하고 자동첨가하기 위하여 ceramic sampler, sampling valve, injection valve, glucose oxidase column, debubbler, flow cell과 백금전극, potentiostat, computer와 interface card, 및 tubing pump들로 구성된 glucose 자동분석 및 첨가시스템을 제작하였으며, glucose의 자동분석에는 glucose oxidase를 이용한 on-line FIA법을 채택하였다. 효모의 배양중 glucose자동분석 및 첨가시스템을 사용하여 glucose를 자동첨가한 결과 배양액의 포도당농도가 176±31 mg/L 의 낮은 농도로 제어되었으며, glucose와 (NH4)2SO4의 첨가에 의해 총균수가 3.1배 증가하였다.

An on-line glucose flow injection analysis system was developed and used for the automatic analysis and addition of glucose in the cultivation of a Saccharomyces cerevisiae in a korean paper digestion wastewater in order to increase the cell concentration. The system was composed of a ceramic sampler, a sampling valve, an injection valve, an immobilized glucose oxidase column, a debubbler, a flow cell with platinum electrodes, a potentiostat, a computer and interface system, and tubing pumps. The glucose concentration of the wastewater medium was maintained at the low concentration of 176±31mg/l with the on-line FIA system, and by adding glucose and (NH4)2SO4, the cell concentration as total cell count can be increased by 3.1times.

Burkholderia cepacia G4에 의한 트리클로로에틸렌 (TCE)의 공대사적 분해조건을 반응표면 분석법을 이용해 최적화하였다. 반응표면 분석을 위한 실험 계획법으로는 중심합성계획법을 이용하였으며, 주요 실험인자로는 phenol 농도, 온도, pH를 사용하였다. SAS 프로그램을 이용한 TCE 분해속도에 대한 반응표면 분석 결과 phenol 농도, 온도, pH가 각각 0.91 ppm, 21.5℃, 그리고 7.65에서 최대치를 보였다. 결정된 최적조건에서 TCE 분해실험을 실시한 결과, 약 2.43nmol/mg proteinㆍmin정도의 TCE 분해속도를 얻을 수 있었으며, 기존조건에서의 실험치 대비 약 61.4% 정도 향상시킬 수 있었다.

The cometabolic biodegradation conditions of trichloroethylene (TCE) by Burkholderia cepacia G4 were optimized using response surface analysis. The experimental sets of phenol concentration, temperature, and pH were designed using central composite experimental design. The optimal conditions of phenol concentration, temperature, and pH were determined to be 0.91 ppm, 21.5℃, and 7.65, respectively, by the Ridge analysis of the contour plot for TCE biodegradation rates. The TCE biodegradation rate could be enhanced up to 2.43 nmol/mg proteinㆍmin by response surface methodology.

Taxus chinensis 식물세포 배양에 의한 paclitaxel대량 생산의 경우 biomass내 paclitaxel이외에 다른 많은 유도체들이 확인 되었다. 이를 목표 물질로 선정하여 Prep-LC를 이용하여 분리/정제하고 NMR, MS 등으로 화학구조분석을 하여 이들 물질들에 대한 동정을 하였다. 또한 Taxus chinensis 식물세포 배양에 의한 paclitaxel 대량 생산의 경우 paclitaxel 생산량에 따른 여러가지 유도체들의 생산 경향을 조사하였으며, paclitaxel의 생산량이 증가할 수록 유도체들의 생산량은 상대적으로 감소함을 알 수 있었다. 이러한 연구는 결국 paclitaxel 이외의 새로운 유용성분 및 전구체 확인, 분리/정제 방법의 개발, paclitaxel 생산에서의 품질관리에 유용하게 사용되어 질 수 있다.

Taxoids, inclusive paclitaxel, were produced, isolated, and purified from plant cell cultures of Taxus chinensis in large-scale process. Their structures were elucidated by spectroscopic analyses. These compounds were exactly identical as those in previous studies from the other biomasses of Taxus chinensis and also other species. Also the concentrations of these compounds were compared with the concentration of the paclitaxel in various batches of plant cell cultures. As paclitaxel concentration increased at the end of cell cultures, the concentrations of the other paclitaxel derivatives decreased. The profile of these taxoids production can provide information for better understanding of structure-activity relationships and biosynthesis. Importantly it can be utilized as an useful parameter for the quality control of paclitaxel production.

본 연구는 식물세포 배양액의 pH를 산성으로 조절한 산가수분해방법에 의하여 배양액에 존재하는 paclitaxel의 양을 증가시켰다. 일정한 반응온도 80℃와 반응시간 6 hr 인 경우, pH 3.0에서 250% paclitaxel 수율이 증가하여 최적임을 알 수 있었다. 또한 일정한 pH 3.0에서는 반응온도가 80℃일 경우 반응시간이 증가할수록 paclitaxel의 수율도 증가하다가 반응시간 8 hr 에 320% paclitaxel 수율 증가를 보여 최대치를 나타내었다.

This work is a method that uses a hydrolysis for increasing yield of paclitaxel in plant cell cultures. The best pH is 3.0 to obtain a maximum yield at fixed reaction temperature and time. At pH 3.0, reaction temperature 80℃ and reaction time 8 hr give the highest yield which is three times of control. This is very simple and efficient method to increase paclitaxel yield in plant cell cultures.

Paclitaxel을 생산하는 Taxus chinensis 배양의 pH를 산성 조건으로 조절하여 배양액으로부터 식물세포와 세포조각을 효과적으로 회수 할 수 있었다. 최적의 pH는 1.8 - 2.2이며, 식물세포와 세포조각이 침전되는 것을 확인할 수 있었으며 침전후 상등액에서는 paclitaxel이 존재하지 않아 효과적인 회수가 가능함을 알 수 있었다. 또한 이러한 산성조건에서 식물세포와 세포조각에 존재하는 paclitaxel 은 안 정함을 알 수 있었다.

A novel recovery method was developed to obtain the plant cell and its debris from Taxus chinensis cell cultures. By pH control of plant cell cultures, plant cell and debris was precipitated. The best pH is between 1.8 and 2.2 to obtain the precipitate of the plant cell and debris. Also, paclitaxel is stable in this acidic conditions. This method is very simple and efficient to recover the plant cell and debris from plant cell cultures.

생리활성물질의 함유량이 많은 아가리쿠스버섯으로부터 초임계 유체 추출 기술을 이용하여 비극성 생리활성물질인 linoleic acid를 분리, 정제하였다. Gas chromatography - mass spectrometer를 이용하여 추출된 물질의 정성분석을 수행하여 추출된 물질은 약리작용 효과를 가지는 linoleic acid (cis-9, cis-12-octadecadienoic acid)로 분석되었다. 초임계 추출법을 이용한 아가리쿠스 버섯으로부터의 생리활성물질 추출공정의 최적화를 위하여 다양한 온도와 압력하에서 실험을 수행하였으며 추출 효율을 비교한 결과 50℃, 200 Kgf/cm2의 최적 운전조건을 결정하였다.

The supercritical fluid extraction (SFE) technique was applied for the isolation and purification of nonpolar physiologically active materials from Agaricus blazei fruiting bodies. The qualitative analysis of extract was accomplished by gas chromatography-mass spectrometer (GC-MS), and extract was determined as linoleic acid(cis-9, cis-12-octadecadienoic acid). In order to obtain the optimum operating conditions of supercritical fluid extraction process, the various temperatures and pressures were applied for process operation. From the comparison of extraction efficiencies, 50℃ and 200 Kgf/cm2 were determined as optimum conditions.

본 연구에서는 Lactobacillus crispatus KLB46의 genomic DNA를 빠르고, 간단하게 소량 (3 mL)의 배양액에서부터 추출하는 방법을 확립하였다. 이 방법을 이용하여 L. crispatus KLB46로부터 total genomic DNA를 분리한후 PCR과 제한효소처리를 하여 전기영동으로 확인하였다. 질의 정상세균총을 이루고 병원성균의 증식을 억제하는 그램양성균인 L. crispatus KLB46의 genomic DNA의 신속한 추출방법은 이 균주의 유전공학연구에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

A method is described for the rapid and simple isolation of genomic DNA from 3 mL culture of Lactobacillus crispatus KLB46. The isolated DNA using this method was shown to be an excellent substrate for restriction endonuclease digestion and PCR. The method is expected to be used in genetic manipulation of L. crispatus KLB46.