Earticle

급성 간부전 환자나 간이식 대기 상태의 환자의 생명을 간이 재생되거나 간 이식때 까지 연장시키기 위하여 생인공간이 많이 연구되고 있다. 본 연구에서는 적당한 cell opening을 가지는 폴리우레탄 폼을 15% NCO-prepolymer를 이용하여 직접 제조하였으며 이를 직경 3～4 mm 크기의 정육면체로 절단하여 충진형 반응기를 제조하였다. 분리된 일차간세포를 원심분리 방법을 이용하여 PUF 1 cm3 당 5.5±1.1×106개의 세포를 접종하였으며 일주일간 관류 배양하면서 생인공간으로서의 성능을 측정하였다. 접종된 간세포는 구상체를 형성 하였고 안정된 암모니아 제거능력과 요소 분비율을 나타내었 다. 알부민 분비율은 배양 4일 이후 감소하는 경향을 보였다. 이상의 결과를 볼 때 PUF 충진형 간세포 반응기는 생인공간 으로 개발되기에 충분한 가능성을 가진 것으로 판단된다.

Recently hepatocyte-based bioartificial liver (BAL) and hepatocyte transplantation have been actively investigated to treat acute hepatic failure. The BAL acts as a bridge to provide patients with more time until a donor organ becomes available for transplantation or until their own liver can be regenerated. In this study, we manufactured a polyurethane foam (PUF) using 15% NCO-prepolymer with a pore opening that allows it to be used as a hepatocyte immobilizing material. Cubes of PUF (3 mm dim.) were seeded with rat primary hepatocytes at a density of 5.5±1.1×106cells/cm3PUF by centrifuging them together. The cell laden PUF cubes were packed into a prototype reactor and perfused with a hormonally defined medium for a week. Hepatocytes in the pores of the PUF formed spheroids that showed stable ammonia removal and urea synthesis activities. The albumin production level was comparable to other BAL systems. The PUF packed hepatocyte bioreactor has the potential to be used as a BAL.

유가식배양과 세라믹 막을 장착한 생물반응기에서 운전인TCRC 조업을 통해서 Bacillus thuringiensis의 고농도 세포배양을 실시하였다. 유가식 배양에서 B. thuringiensis의 세포 성장은 선형적으로 증가하였고, 이것은 세포성장 모델리의 결과와 잘 맞았다. 낮은 세포 성장속도에도 불구하고 유가식 배양동안에 포자형성은 관찰할 수 없었고, 이것은 연속배양의 결과와는 반대였다. 유가식 조업 후에 회분식 배양으로 바꾸면 300 g/L의 포도당 공급 농도를 사용했을 때 2.7×109 CFU/mL의 포자농도를 얻었다. 생물반응기내에 세라믹 막을 장착한 TCRC 조업에서 포도당 공급 농도의 영향을 결정하였다. 50 g/L의 포도당 농도를 사용했을 때 TCRC 조업에서 82.5 g-cell/L에 해당하는 최대 세포농도 1.8×1010 CFU/mL를 얻었다. TCRC에서 세포성장은 선형적으로 증가하였고 포도당 농도는 제한되었는데 이것은 세포성장은 모델링의 결과와 잘 일치하였다. 1 g/L의 포도당을 공급한 경우 이외에는 TCRC 조업 동안에 포자형성을 관찰할 수 없었다. 50 g/L의 포도당 을 공급한 경우 TCRC조업 후에 회분식 배양으로 전환시키 면 1.2×1010 CFU/mL의 포자농도를 얻었고, 이것은 연구된 여러 배양형태 중에 가장 높은 포자농도이다. 이 때 최적의 포도당 공급속도는 0.55 g glucose/h로 공급하였을 때였다.

High cell density culture of Bacillus thuringiensis was conducted in fed-batch culture and TCRC using a bioreactor incorporating ceramic membrane filter. Cell growth of B. thuringiensis in fed-batch culture increased linearly, which was well matched by the results of cell growth modeling. In spite of the slower growth rate during fed-batch culture, no spore formation was observed, which was contrary to the results of continuous culture. Changing culture mode to batch culture after fed-batch operation induced a 2.7×109 CFU/mL spore concentration using a 300 g/L glucose feed concentration. In TCRC operation incorporating ceramic filter within the bioreactor, the effect of glucose feed concentrations on the cell growth and spore formation of B. thuringiensis was determined. A maximum cell concentration of 1.8×1010 CFU/ml, which corresponds to 82.6 g-cell/L, was obtained in the TCRC using a 50 g/L glucose feed concentration. In the TCRC, cell growth increased linearly and glucose concentration was limited, which agreed well with the results of cell growth modeling. No spore formation was observed except when 1 g/L of glucose was fed. Changing to batch culture induced a 1.2×1010 CFU/mL of spore concentration, which was the highest spore concentration obtained among the various culture modes examined. The optimal glucose feed rate was found to be 0.55 g-glucose/h.

식물 GAD 유전자를 확보하기 위한 시도의 일환으로 애기 장대 cDNA library로부터 GAD 유전자를 부분 클로닝하여 그 서열을 분석하였다. PCR로 증폭된 애기장대 cDNA 단편을 TA cloning vector에 삽입하여 재조합 DNA를 만들었다. 이 재조합 DNA로 형질전환된 대장균으로부터 얻은 plasmid DNA를 EcoRI 제한효소로 절단하여 cDNA 단편이 존재함을확인하였다. 염기서열이 분석된 애기장대 GAD DNA는 sense방향의 primer로부터 클로닝된 것으로 총 길이가 529 bp의 것이었으며, 이는 full-length GAD 염기서열의 약 1/3 정도의 크기였다. 부분 클로닝된 애기장대 DNA의 염기서열은 putative 애기장대 GAD sequences (GenBank Accession nos: U46665 and U10034)의 동일서열 부위와 비교하여 각각 98%와 78%의 동질성을 보였다. Deduced 아미노산 서열은 동일 서열부위와 비교하면 각각 99%와 91%의 동질성이 보였다. 이들 결과는 앞으로 식물체내 GAD 조절 및 GABA 대사 연구를 위해 필수적인 유전자 재료 및 정보를 제공해 주는 것이다.

In order to study the molecular mechanism of γ-aminobutyric acid (GABA) production in plants, we cloned and sequenced a partial glutamate decarboxylase (GAD) cDNA from the Arabidopsis thaliana cDNA library, using primers targeted at highly conserved sequences of the petunia GAD gene. The cDNA fragment was inserted into TA cloning vector with T7 promoter and the recombinant plasmid obtained was used to transform E. coli. The plasmid DNA purified from the transformed E. coli was digested with EcoRI and the presence of the insert was confirmed. Nucleotide sequence analysis showed that the fragment is a partial Arabidopsis thaliana GAD gene and that the sequence showed 98% and 78% identity to the region of the putative Arabidopsis thaliana GAD sequences deposited in GenBank, Accession nos: U46665 and U10034, respectively. The amino acid sequence deduced from the partial Arabidopsis thaliana GAD gene showed 99% and 91% identities to the GAD sequences deduced from the genes of the U46665 and U10034, respectively. The partial cDNA sequence determined may facilitate the study of the molecular mechanism of GABA metabolism in plants.

H. pylori is known to be a key pathogen of chronic gastric and duodenal ulcers. Bacterial adhesion to hosts is an essential step for bacterial infection and the inhibition of this adhesion provides a possible method for the treatment of the infection. The inhibitory effect of antibody IgY, produced from immunized hens with H. pylori antigen, was studied in vitro. The inhibition of H. pylori adhesion to AGS was as high as 90% using 0.5mg/ml of IgY, and almost 80% of the detachmentwas also achieved. The inhibitory effect of adhesion-inhibition candidates was investigated. Additives in combination with IgY increased the adhesion-inhibiting effect by about 30-50 %. However, the adhesion molecules of H. pylori were varied and complex, therefore the further studies are necessary to develop an adhesion inhibitor and effective enough to be employed for the treatment of H. pylori, in vivo.

상 접촉법을 이용하여 BSA를 음이온 계면활성제인 AOT와 isooctane으로 구성된 역미셀상으로 가용화하였다. 본 연구에서는 pH와 염의 종류 및 농도가 가용화 효율에 미치는 영향에 주목하였다. 0.1 M의 KCl, NaCl, MgCl2 그리고 CaCl2와 같은 1:1 염 혹은 1:2 염을 수용액에 첨가하면 첨가한 염의 종류에 따라 pH=5～7사이에서 최대의 가용화 효율을 보였다. CaCl2와 NaCl의 경우, 1 M까지는 첨가한 염의 농도가 증가함에 따라 효율도 증가하였으나 MgCl2의 경우에는 특이한 경향을 보였다. 염의 농도가 낮거나 pH가 낮은 경우에는 단백질이 광범위하게 수용액상과 유기상의 계면에 침전되는 것은 주목할 부분이다. 역미셀의 water-pool 크기는 물에 대한 계면활성제의 몰비인 W0를 측정하여 추산하였다. MgCl2의 경우에는 pH변화에 관계없이 W0=20의 거의 일정한 값을 보인 반면 CaCl2와 KCl의 경우 염 농도가 증가함에 따라 W0는 감소하였다.

Bovine serum albumin(BSA) was solubilized into the reverse micellar phase consisting of sodium bis(2-ethylhexyl) sulfosuccinate (AOT) and isooctane using the phase transfer method. Of particular interest in this study were the effects of pH and the added salt type and concentration on the solubilization efficiency. When univalent or divalent salts such as KCl, NaCl, MgCl2, or CaCl2 were added to the aqueous phase at a concentration of 0.1 M, maximum solubilization efficiency was attained at a pH ranging from 5 to 7, depending on the added salt type. Increased salt concentration up to 1 M resulted in an increased solubilization efficiency for CaCl2 and NaCl, while the addition of MgCl2 beyond 0.1 M showed an anomalous trend. Further, it was noteworthy that to a large extent the protein precipitated in the interface between the organic and aqueous phases at lower pHs and lower salt concentrations. The size of the reverse micelle water pool was estimated by measuring the molar ratio of the surfactant to the water, W0. Irrespective of pH in the aqueous phase, the resulting value of W0 was almost constant, eg., 20 for MgCl2. However, the value of W0 decreased with increased salt oncentration in the cases of KCl and CaCl2.

저품위 광석으로부터 유가 금속을 회수하기 위한 생물용출법의 적용에 있어 미생물의 활성은 매우 중요하며, 제련미생물은 금속이온에 대해 어느 정도 내성을 가지고 있어야 한다. 본 연구에서는 대표적인 제련미생물인 Thiobacillus ferrooxidans의 철산화속도에 미치는 단독 혹은 혼합 금속이온의 영향을 조 사하여, T. ferrooxidans의 금속이온에 대한 내성 특성을 조사하였다. 생장 배지에 Zn2+, Cu2+, Ni2+ 및 Cd2+를 단독으로 첨가한 경우(첨가농도범위, Zn2+ 60g/L이하; Cu2+, Ni2+ 및 Cd2+6 g/L 이하)에는 T. ferrooxidans에 의한 철산화속도는 금속이온의 첨가량에 크게 저해 받지 않았다. Zn2+를 제외한 Cu2+, Ni2+ 및 Cd2+의 2 성분 혹은 3 성분의 혼합금속이온을 첨가한 경우에는 T. ferrooxidans의 철산화 활성에 대한 혼합금속이온의 저해 효과는 최대 50% 정도로 크게 나타나지는 않았다. 그러나, Zn2+을 타 금속이온과 2 성분 혹은 3 성분을 혼합하여 생장 배지에 첨가한 경우에는 T. ferrooxidans의 철 산화 활성 저해에 대한 혼합 금속이온의 상승 효과가 큰 것 을 밝혔다.

The activity of microorganisms is an important factor that determines the efficiency of the bacterial recovery of precious metals from low-grade ore. Metal-leaching microorganisms must have a tolerance, within the concentration levels encountered to leached metals. In this study, the tolerance levels of Thiobacillus ferrooxidans to the single and mixed metal ions systems, composed of Zn2+, Cu2+, Ni2+, and Cd2+ were investigated. When single metal ions of Zn2+ (10～60 g/L), Cu2+ (1～6 g/L), Ni2+ (1～6 g/L), or Cd2+ (1～6 g/L) were added to the growth medium of T. ferrooxidans, the iron oxidation rate of this bacterium was not significantly inhibited. The maximum inhibition percentage observed on the iron oxidation rate of T. ferrooxidans was approximately 50% in the medium supplemented with two or three mixed metal ions of Cu2+, Ni2+, and Cd2+. However, when Zn2+ was also added to the medium with the other metal ions, the inhibitory effect on the iron oxidation activity of T. ferrooxidans was remarkably increased.

BTX를 배출하는 지역에서 얻어진 슬러지를 적절한 배지에 3개월 간 적응시킨 결과, benzene과 toluene을 빠르게 분해하는 MY컨소시엄와 p-, m-, o-xylene을 빠르게 분해하는 MA컨소시엄을 획득하였다. 균주의 동정결과 MA 및 MY컨소시엄의 주된 균주는 Rhodococcus ruber DSM 43338T과 Rhodococcussp.로 밝혀졌다. BTX 단일성분의 분해속도 측정결과 benzene> toluene > o-xylene > p-xylene > m-xylene의 순으로 분해가 일어났다. MA 및 MY컨소시엄의 동시배양을 이용한 2-5 종의 복합 BTX의 분해실험결과 대부분의 경우 108시간내에 완전히 분해되었으며, 각 혼합물의 조성에 따라 촉진 및 방해작용을 나타내었다. 분 연구에서 획득한 2종의 미생물컨소 시엄은 BTX의 생물학적 처리에 매우 유용하게 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

In this study, a BTX degrading microbial consortium was obtained from the activated sludges of a BTX releasing sewage water and city sewage water treatment plant. The MY microbial consortium was developed for benzene and toluene degradation, whereas the MA microbial consortium was developed for xylene isomers. The major microorganism of the MA consortium was identified as Rhodococcus ruber DSM 43338T, whereas that of the MY consortium was Rhodococcus sp. In terms of the degradation of a single component, the removal rate of benzene was fastest and decreased in order; toluene, o-xylene, p-xylene and m-xylene. For degradation of mixed BTX, most BTX were degraded within 108 hours and the degradation rate showed either stimulatory or inhibitory effects depending on the composition. MA and MY microbial consortium obtained in this study may be used effectively to remove BTX biologically.

순수한 초임계 이산화탄소를 이용하여 camptothecin(CPT)와 10-hydroxy camptothecin(HCPT) 추출 실험을 한 결과, 이들은 각각 유기용매 메탄올 추출에 비교하여 3%와 2% 밖에 추출되지 않았다. 보조용매로 메탄올과 에탄올을 이용하여 CPT와 HCPT를 추출하면 추출 효율이 상승됨을 확인할 수 있었다. 특히 에탄올 보다 메탄올이 효율이 좋았다. 따라서 보조용매 적용에 관련된 여러 조건들을 최적화 하였다. 메탄올을 보조용매로 사용하는 경우에 보조용매의 농도가 증가할 수록 추출 효율도 증가하였고 16% 이상에서는 추출 효율이 완만하게 증가하였다. 또한 추출은 온도에 따라 크게 영향을 받지 않았으나 온도에 따라 약간 증가하는 경향을 보였다. 초임계 추출에서 압력의 영향을 살펴본 결과 250 bar까지 압력이 증가할수록 추출 효율은 증가하였다. Acetate ion을 공급하여 추출 실험을 수행하였으나 CPT나 HCPT 모두 ionpairing agent의 영향은 없었다. 본 시스템과 같은 solid/fluid추출 시스템에서 추출 효율에 영향을 크게 미치는 3가지 요소 (용해도, 확산, 및 matrix)중 확산의 영향을 살펴보았다. 여러 기하학적 모델 중 matrix가 구형인 hot-ball model로 확산계수를 계산하였다. 본 시스템에서 보조용매를 포함한 초임계 유체의 D/r2 값은 0.0072 min-1로서 순수한 메탄올 유기용매 추출보다 큰 값을 보였다.

Factors affecting the supercritical carbon dioxide extraction of camptothecin(CPT) and 10-hydroxycamptothecin(HCPT) from the dried powder of Camptotheca acuminata were studied. Only a few amount of CPT and HCPT was extracted with pure supercritical carbon dioxide. Methanol and ethanol were efficient modifiers to extract CPT and HCPT. At 40℃, 250 bar, 1 mL/min flow rate, 41% of CPT and 35% of HCPT were extracted with supercritical carbon dioxide modified with 16% of methanol. The diffusion effect of HCPT on extraction efficiency was studied in this solid-fluid system. Round matrix hot-ball model assumption revealed that the value of D/r2 was 0.0072 min-1 which was higher than that of solvent extraction with methanol.

지리산 오갈피에 주로 포함된 Acanthoside-D은 인삼과 유사한 물질로 알려져 있다. Acanthoside-D에 대한 분석용뿐만 아니라 제조용에서의 실험조건을 구하는 것이 연구의 목적이 된다. 지리산 오갈피의 줄기의 파우더를 ethanol 용액으로 추출한 후 hexane으로 분배하였다. 정제된 추출액을 μ-Bondapak C18 (3.9×300 mm, 10 μm) 컬럼을 이용하여 지리산 오갈피 줄기에 포함된 Acanthoside-D를 분리하기 위한 분석조건을 확립하였다. 본 연구의 결과에 의하면 목적물질인 Acanthoside-D를 분리하기 위해 이동상의 조성은 water/ acetonitrile/methanol=80/14/6 %(v/v)이었고, 유속은 1.0 mL/min, UV 검지기는 210 nm로 고정하였다. 위의 분석조건을 이용하여 반제조용 컬럼 (3.9×300 mm, 15 μm, Lichrospher 100RP-18)에서 분리가능한 최대 주입량은 250 μL이었다.

Acanthoside-D, contained in Acanthopanax chilsanensis is known as a ginseng-like substance. This work was focused to set up analytical and preparative conditions for Acanthoside-D purification. The ethanol extract from the powder of the trunk of Acanthopanax chilsanensis was partitioned with hexane. A μ-Bondapak C18 (3.9×300 mm, 10 μm) column was used to separate Acanthoside-D from the trunk of Acanthopanax chilsanensis. From the experimental results, the mobile phase used for isolating Acanthoside-D from the extract was water/acetonitrile/methanol=80/14/6 %(v/v). The flow rate of mobile phase was 1.0 mL/min, and UV wavelength was fixed at 210 nm. Finally on a semi-preparative column (3.9×300 mm, 15 μm, Lichrospher 100RP-18) with the same mobile phase composition, the allowable maximum injection volume increased to 250 ㎕.

콜레스테롤의 인체 흡수를 저해하는 기능성 물질인 stigmastanol을 stigmasterol로부터 합성하였다. 원료물질로 사용 가능성을 보기 위해 식물성유지와 대두박 추출잔사물에 있는 스테롤의 함량을 분석하였다. 식물성 유지 중에서는 corn oil과 soybean oil이 213.7, 209.8 mg/100 g으로 스테롤의 함량이 높았으며, 대두박 추출잔사물은 스테롤 함량이 높은 좋은 원료물질이었다. 30 ～ 60℃에서 5% Pd/AC 촉매를 이용하여 stigmasterol의 수소첨가반응 속도론을 조사하였다. 온도증가에 따라 전화율이 감소하였으며, stigmastanol의 수율면에서 40℃가 최적의 온도였다. 반응속도에 대한 수소압력, 교반속도, 촉매 부하농도, stigmasterol 농도의 영향도 관찰하였다. 초기 반응속도를 이용한 power law model 분석결과 반응차수는 stigmasterol 농도에 0.705, 수소압력에 0.147 로 계산되었다.

Stigmastanol, a functional agent of cholesterol-lowering in humans, was synthesized from stigmasterol. To investigate the usability as a raw material, the contents of sterol in vegetable oils and extract of soybean chaff were analyzed. The total sterol contents showed high values of 213.7 and 209.8 mg/100g in corn and soybean oils respectively. The extract of soybean chaff has played a good role as a raw material with high sterol contents. The kinetics of hydrogenation of stigmasterol was studied using a 5% Pd/AC catalyst in the temperature range of 30 ～ 60 ℃. Increasing temperature showed a prominent decrease in conversion. The optimum temperature was 40 ℃ for high yield of stigmastanol. The effects of H2 pressure, agitation speed, catalyst loading, and stigmasterol concentration on reaction rate profile were also examined. From the power law model analysis using the initial rates of reaction, the reaction order was calculated as 0.705 for stigmasterol concentration and 0.147 for hydrogen pressure.

의용공학적 특성과 생체공학적 특성이 요구되는 연성콘택트렌즈를 제조하기 위하여 아크릴산과 비닐메타크릴레이트를 메틸프룩토시드와 글리세롤로 배당화하여 글리코아크릴레이 트와 글리코메타크릴레이트를 효소적으로 합성한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 아크릴산을 배당화하는 경우에는 메틸프룩토시드와 글리세롤의 초기농도가 각각 150 g/ℓ와 50 g/ℓ, 몰비 1 : 3, 효소첨가량 3%(w/v), 반응온도 50℃에서 약 80%의 배당화 전화율를 얻었고, 비닐 메타아크릴레이 트를 배당화하는 경우에는 메틸프룩토시드와 글리세롤의 초기농도가 각각 150 g/ℓ와 50 g/ℓ, 효소첨가량 1%(w/v), 몰비 1:2, 반응온도 40℃에서 90% 이상의 배당화 전화율에 도달하였으며 hydrogel contact lens의 함수율을 조절하기 위한 단량체와 수분조절제로서 활용될 것으로 기대된다.

Glyco-acrylate and methacrylate were synthesized by lipase-catalyzed glycosylation of acrylic acid, methacrylic acid and their vinyl esters with β-methyl fructoside and glycerol in t-butanol as a reaction medium. At the optimum conditions for enzymatic glycosylation of acrylic acid and vinyl methacrylate, we attained up to 80% conversion for glyco-acrylate from acrylic acid and 90% conversion for glyco-methacrylate from vinyl methacrylate. The polymerizable glyco-acrylates and methacrylate have biomedical application as hydrophilic monomers and hydration modifiers to be used for hydrogel contact lens formulation.

곰팡이 균인 Aspergillus terreus로서 고지혈증인 치료제인 lovastatin을 생산하기 위해 탄소원 조절에 의한 유가식 배양을 통해 lovastatin 생산 발효 조건을 확립하고자 하였다. 또한 발효시 곰팡이의 형태구조가 이차대사산물 생산에 중요함으로 유가식 배양에서의 공급배지농도와 공급속도에 따른 형태 구조의 변화가 생산성과 관련이 있는지를 구명하였다. Glucose 용액을 일정하게 또는 증가시켜 공급하는 방법을 실험하였으며 이 때 펠맅의 분포를 비교하였다. Glucose 용액을 일정하게 공급한 경우가 1 mm이하의 펠맅이 더 많이 분포하였으며, lovastatin 생산량도 높았다. Lovastatin 생산에 적절한 펠맅의 크기가 1 mm이었다는 연구 결과와 일치하였다. 또한 배양 방법 중 3일간 회분 배양 후 4일째부터 glucose를 일정하게 공급한 경우에서 높은 lovastatin 생산량을 나타내었다. 회분식 발효에서 lovastatin 생산을 위한 물리적 조건 중 교반 속도는 400 rpm으로 조절하였고 pH에 대한 영향을 조사하였다. 그 결과 pH 5.8로 유지하였을 때 lovastatin 생산량은 pH 7.4의 7 배 이상인 384 mg/L로서 발효 기간 중 pH 조절이 중요하다는 것을 알 수 있었다. 플라스크에서의 유가식 배양과 회분식 배양결과를 토대로 하여 발효조에서 유가식 배양시 pH 5.8, 400 rpm, 초기 glucose 농도를 30 g/L로하여 3일간 회분 배양 후 4일째부터 180 g/L의 glucose 용액을 공급한 결과, 회분식 배양의 lovastatin 생산량보다 1.5배 많은 547 mg/L를 얻었으며, 생산성은 3.25 mg/L․hr였다.

The biosynthesis of Lovastatin, a cholesterol lowering agent formed by the filamentous fungus, cerulenin-resistant Aspergillus terreus mutant was studied in shake flasks and bioreactors. The lovastatin production could be improved by fed-batch under the limited condition of carbon source. The relationship between the fungal morphology and the lovastatin production was also examined during the fed-batch cultures. The fed-batch studies in shake flasks were carried out to find the optimum glucose feeding method, and the pulsed feeding of glucose from 3 days onward at 24 hours intervals was found to be optimal to increase the lovastatin production and reduce the average pellet size. When the pH was controlled at around 5.8 during the whole fermentation period, the lovastatin concentration reached 384 mg/L, which is much higher than the values obtained pH-uncontrolled and pH 7.4. The optimal glucose feeding strategies was found that 30 g/L of glucose was added initially in batch mode, and then fed-batch was conducted by continuous addition of glucose solution(180 g/L) from 72 to 240 hr at a rate of 1.2 mL/hr at 28℃, pH 5.8, 400 rpm, and 1.0 vvm. The lovastatin concentration of 547 mg/L was obtained in 168 hr. It was about 1.5 times higher than the value of the batch fermentation.

순수한 초임계 이산화탄소로는 대두박으로 부터 daidzein을 추출할 수 없었다. 보조용매로서 에탄올을 사용하면 daidzein을 추출이 가능하였다. 에탄올을 보조용매로 사용한 경우 온도가 증가할수록 daidzein의 추출 효율도 증가하였고, 압력이 증가할수록 추출 효율 역시 증가하였다. 에탄올을 보조용매로 사용하는 경우에 보조용매의 농도가 증가할수록 추출 효율도 비례하여 증가하였고 19% 이상에서는 추출 효율이 완만하게 증가하였다. 보조용매 농도가 15% 이상부터는 보조용매 농도가 증가할수록 daidzein함량은 감소하는 경향을 나타내었다. 보조용매 농도가 15%에서 93% 추출 효율을 나타냈다. 추출시간에 따른 추출 효율의 변화를 연구한 결과, 초기에는 추출 효율이 급격하게 증가하다가 후반부터는 완만하게 증가하는 즉, 포화현상을 나타내었다. 추출시간에 따른 추출된 daidzein함량의 변화는 뚜렷한 경향은 없지만, 대체적으로 추출시간이 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었다.

Various factors affecting the supercritical carbon dioxide extraction of daidzein from soybean were studied. Daidzein was not extracted with pure supercritical carbon dioxide. The ethanol was an efficient modifier for supercritical carbon dioxide to extract daidzein. The extraction efficiency increased as the pressure increased up to 300 bar. At 35℃ and 300 bar, 93% of daidzein was extracted with supercritical carbon dioxide modified with 15% of ethanol.

Escherichia coli has been used as an expression work horse for foreign genes. This article summarized recent development in genetic engineering techniques for overproduction of medical proteins and industrial enzymes. Special emphasis was placed upon research activities concerning folding and refolding of inclusion bodies at genetic and fermentation levels. Plasmid and mRNA stabilization, development of strong inducible promoters, modification of translational elements and reduction of proteolytic degradation were carried out to elevate an expression level of a target protein. Optimization of culture conditions, improvement of denaturation and renaturation steps and coexpression of molecular chaperones or foldase were accomplished to produce active proteins in soluble form. Fusion protein systems with selective separation and surface display technology were also performed in an effort to make the E. coli expression system more effective and versatile.

Techniques for protein refolding from inclusion body are discussed in view of its engineering application to large scale protein purification. Among the techniques, dilution and dialysis are mainly utilized due to simple operation. Membrane reactor, gel filtration chromatography, and continuous tank operation are emerging tools for their process-scale possibility in refolding. Reaction engineering approaches could be used to analyze the kinetic behaviour in the process scale refolding reactor. The kinetic analysis is helpful in the optimization of refolding yield in the refolding reactor.

The development of expression systems for heterologous proteins has been greatly demanded not only for the study of the structure/function relationships of these proteins but also for their biotechnological and pharmaceutical applications. During the past decades, the methylotrophic yeast Hansenula polymorpha and Pichia pastoris have drawn attention as one of promising hosts for the production of a variety of heterologous proteins. The increasing popularity of H. polymorpha and P. pastoris as the host systems can be attributed to the several advantages over the traditional yeast Saccharomyces cerevisiae, such as the availability of very strong and tightly regulated promoters from the enzymes involved in the metabolism of methanol, a very high-cell density even on simple mineral media, and a high stability of expression plasmids. Furthermore, it has been observed that glycoproteins from these two yeasts are less hyperglycosylated compared to those from S. cerevisiae. Despite substantial similarities as methylotrophic yeasts, however, these two expression systems have some unique features distinguished from each other. In this paper we present a brief overview on the present status of the expression systems developed in methylotrophic yeasts, mainly focusing on the similarities and differences between the H. polymorpha and P. pastoris systems.