Earticle

Label-free optical methods for the monitoring of interactions between biological molecules have become increasingly popular within the last decade. A rising number of publications have demonstrated the benefits of direct biomolecular interaction analysis(BIA) for biology and biochemistry, such as antigen-antibody interactions, receptor-ligand interactions, protein-DNA, DNA- intercalator, and DNA-DNA interactions. This article gives an overview of the historical development, principle and application of label-free optical biosensor to examine the functional characteristics of biospecific interaction, such as kinetics, affinity, and binding position of biomolecular between an immobilized species at the transducer surface and its dissolved binding partner.

본 연구의 목적은 회전생물반응기에 고정화한 P. chrysosporium IFO 31249를 이용하여 LiP 생산의 최적 조건을 조사하는 것이다. 회전생물반응기에서 batch culture시 최대 LiP 활성도는 300 U/L이었다. LiP 생산의 최적 조건은 드럼의 회전 속도는 1 rpm, 담체 충진율은 20%이었다. MnP 생산을 위한 MnSO4 ․H2O의 최적 농도는 50 ppm이었다. 그리고 산소의 충분한 공급은 LiP 생산의 가장 중요한 인자이었다. 또한 LiP 및 MnP의 생산에 있어 repeated-batch culture가 3번이나 가능하였다.

The objective of this study is to investigate optimum condition for lignin peroxidase production by white rot fungi Phanerochaete chrysosporium IFO 31249 immobilized in a rotating bioreactor. The maximum lignin peroxidase activity of batch culture in rotating bioreactor was 300 U/L. The optimum rotating speed and packing ratio of support for lignin peroxidase production in a rotating bioreactor were 1 rpm and 20%, respectively. The optimum concentration of MnSO4․H2O for manganese-dependent peroxidase production in a rotating bioreactor was 50 ppm. The sufficient supply of oxygen was the most important factor to achieve maximum lignin peroxidase production. It was possible to produce lignin peroxidase (LiP) and manganese-dependent peroxidase (MnP) for at least 3 times successive repeated-batch cultures, respectively.

We performed a basic experiment for rapid, on-line, real-time measurement of HBsAg by using a surface plasmon resonance biosensor to quantify the recognition and interaction of biomolecules. We immobilized the anti-HBsAg polyclonal antibody to the dextran layer on a CM5 chip surface which was pre-activated by N-hydroxysuccinimide for amine coupling. The binding of the HBsAg to the immobilized antibody was measured by the mass increase detected by the change in the SPR signal. The binding characteristics between HBsAg and its antibody followed typical monolayer adsorption isotherm. When the entire immobilized antibody was interacted, there was no additional, non-specific binding observed, which suggested the biointeraction was very specific as expected and independent of the ligand density. No significant steric hindrance was observed at 17.6 nm/mm2 immobilization density. The relationship between the HBsAg concentration in the sample solution and the antigen bound to the chip surface was linear up to ca. 40 μg/mL, which is much wider than that of the ELISA method. It appeared the antigen-antibody binding was increased as the immobilized ligand density increased, but verification is warranted. This study showed the potential of this biosensor-based method as a rapid, simple, multi-sample, on-line assay. Once properly validated, it can serve as a more powerful method for HBsAg quantification replacing the current ELISA method.

세포외 다당류 xanthan을 생산하기 위하여 호기성 박테리아 X. campestris를 9 L 삼상유동층 생물반응기에서 연속적으로 배양하였다. 고점도 배양액에서 공기 기포를 분쇄하기 위하여 직경 8 mm 유리 유동입자를 사용하였다. 반응기 희석률을 증가시킴에 따라 세포 단위질량 당 xanthan 생성속도 및 생성된 xanthan의 분자량은 증가하였다. 산소공급제한이 발생하지 않을 경우 연속발효에서의 xanthan 비생성속도는 회분식 발효에서 제안된 상관식의 예측결과 보다 상당히 높은 값을 보였다.

The aerobic bacterium Xanthomonas campestris was cultivated continuously in a three-phase fluidized bed bioreactor to produce extracellular polysaccharide xanthan. Fluidized particles of 8.0 mm glass beads were used for disintegrating the large air bubbles even at high viscosities to improve the gas-liquid oxygen transfer rate. Xanthan productivity [kg xanthan/kg cell dry mass․h] and molecular weight increased, with dilution rate in the continuous xanthan fermentations. The specific xanthan productivities were not limited by the oxygen transfer rate and were much higher in the continuous cultivations than those predicted by the results of the batch xanthan fermentations.

PLGA 미립구로부터 G-CSF의 방출 거동 양상을 향상 시키기 위하여 G-CSF를 분자량 5000인 methoxy polyethylene glycol-aldehyde로 PEGylation 시켰다. 대부분의 G-CSF는 mono-PEGylation 되었으며, 이를 SDS-PAGE, HPLC, 및 펩타이드지도 분석을 통해 확인하였다. W/O/W 방법을 사용하여 G-CSF 및 PEGylated G-CSF의 PLGA 미립구를 제조하였으며, 이때 봉입율은 높은 상태였다. 미립구내로 더 많은 G-CSF를 봉입하기 위하여 액상의 G-CSF 및 PEGylated G-CSF을 농축하였고 native gel과 gel filtration 크로마토 그래피를 통하여 단백질이 안정함을 확인하였다. 이렇게 제조한 PLGA 봉입체의 in vitro 방출 거동을 조사한 결과 PEGylated G-CSF는 native G-CSF에 비하여 더 오랜 시간 동안 방출이 지속되었고 최대 방출량도 증가하였다.

To improve in vitro release kinetic of G-CSF in PLGA microsphere, G-CSF was PEGylated with methoxy polyethylene glycol-aldehyde (mPEG-aldehyde, MW 5000). The majority of G-CSF was mono-PEGylated and it was characterized using SDS-PAGE, HPLC, and peptide mapping. The PLGA microencapsulation with the native, or PEGylated G-CSF was performed using W/O/W method, where the encapsulation efficiency was high. For the high loading of G-CSF to microsphere, G-CSF and PEGylated G-CSF were concentrated and then verified the protein stability using native gel and gel filtration chromatography. In comparison with native G-CSF, PEGylated G-CSF was released during the extended period and its maximum amount of released G-CSF was also increased.

중금속 결합 단백질인 metallothionein (MT)를 발현하는 CUP1 유전자를 다중으로 함유하는 재조합 Saccharomyces cerevisiae의 균체성장과 중금속 제거특성을 조사하였다. CUP1 유전자를 다중으로 함유하는 재조합 효모는 중금속을 포함한 배지에서의 균체성장과 중금속 흡착능이 중금속에 대하여 내 성을 가지고 있는 야생효모나 숙주세포에 비하여 우수하였다. 서로 다른 플라스미드를 함유하는 중금속을 함유하는 배지에서의 균체성장과 중금속 흡착능의 차이는 중금속에 대한 내성과 중금속 흡착에 MT 단백질의 발현 수준이 중요한 영향을 미치는 것으로 추정되었다. 구리를 함유하지 않고 고농도의 아연과 망간을 함유하는 배지에서 재조합 효모는 높은 균체 농도와 중금속 제거능을 나타내었는데, 이는 MT 단백질을 발현하는 CUP1 promoter가 아연과 망간에 의해서도 발현이 유도된다는 것을 알 수 있었다. MT 단백질을 효율적으로 발현하여 재조합 효모에 의한 중금속 흡착을 최대화 할 수 있는 최적의 구리농도는 0.31 mM로 결정되었으며, 비이온계 계면활성제인 Triton X-100은 재조합 효모의 균체성장과 중금속 흡착을 증가시켰지만, 대사 저해제는 균체성장과 중금속 흡착을 모두 저해하였다.

Characteristics of cell growth and heavymetal adsorption by recombinant Saccharomyces cerevisiae strains harboring multiple copies of the CUP1 gene encoding metallothione (MT) protein were studied in batch cultures. Recombinant S. cerevisiae strains harboring multiple copies of the CUP1 gene were superior to the ost and wild-type yeast strains in terms of cell growth and heavy metal removal, indicating that the copy number of the CUP1 gene for MT expression played an important role in the adsorption of heavy metals. It was suggested that the CUP1 promoter for the MT expression is induced by manganese and zinc as well as copper. An optimum copper concentration for MT expression and concomitant adsorption of heavy metals by recombinant S. cerevisiae was found to be 0.31 mM. A nonionic surfactant Triton X-100 enhanced cell growth by 17.7% and removal of zinc by 6.1% compared with the control case.

Rhodotorula glutinis KCTC 7989내에 존재하는 카로티노이드를 효율적으로 추출하기 위한 방법에 대해 연구하였다. R.glutinis에 의해 생합성되는 카로티노이드의 조성은 torularhodin 61.7%, β-carotene 28.8%, torulene 9.5%이었다. 세포 내에 존재하는 카로티노이드를 추출하기 위해 HCl로 세포를 전처 리할 경우 열처리의 병행이 중요한 인자였지만, DMSO를 사용한 경우는 열처리 유무에 큰 영향을 받지 않았다. 추출용매에 따라 추출되는 카로티노이드의 조성이 영향을 받았다. 특히 벤젠과 클로로포름은 torularhodin의 추출에 효과적이었으며, 디에틸에테르를 사용했을 때 카로티노이드의 전체 추출농도가 가장 높았다. 건조된 세포나 습한 세포에 비해 냉동 건조된 세포에서 카로티노이드의 추출효율이 높게 나타났다.

An efficient method of extraction for carotenoids in Rhodotorula glutinis KCTC 7989 was developed. Major carotenoids produced were identified as torularhodin of 61.7%, β-carotene of 28.8%, and torulene of 9.5%. HCl treatment, as a pretreatment on cell, was necessary to carry out together with thermal treatment unlike DMSO pretreatment. The choice of solvent had an important effect on the composition of carotenoids extracted: benzene and chloroform were effective for the extraction of torularhodin, especially. However, diethyl ether was most effective for the extraction of total carotenoids. Freeze dried type cells showed high efficiency value for the extraction of carotenoids, in compared with dried and wet type cells.

GABA가 고함유된 발아현미를 생산할 수 있는 전략을 마련하고자 현미발아시 통상적인 물발아구 외에 젖산발아구, glutamic acid발아구로 나누어 발아 이전의 현미와 GABA 및 일부 유리아미노산 함량을 비교분석하였다. 5 mM glutamic acid 용액을 발아에 사용한 경우 가장 높은 GABA 함량 증진을 보여 시료 g당 및 시료 추출물 중의 단백질 mg당 증가정도가 발아하지 않은 현미에 비해 각각 8배와 12배로 나타났다. 또한 glutamic acid 발아구는 물발아나 젖산발아시 현저히 감소되던 serine의 함량을 오히려 증진시켰다. 모든 발아구에서 GABA 및 alanine 함량이 증진된 것과는 반대로 glutamic acid와 aspartic acid 함량은 현저히 감소하였다. 이는 발아 과정에 의해 glutamic acid는 GABA로 aspartic acid는 alanine으로 전환된 것에 기인된 것이라 여겨진다. 이상의 결과를 종합하면 현미발아시 glutamic acid액을 사용하면 기능성 물질인 GABA 함량을 현저히 증진시키며, serine의 감소를 막을 수 있어 기능성이 보강된 발아현미를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.

The changes in the levels of γ-aminobutyric acid (GABA) and some free amino acids were investigated in germinating brown rices. Ungerminated brown rices were germinated for 72 hrs by application of the following solutions: 1) distilled water, 2) 50 ppm lactic acid, 3) 5 mM glutamic acid. The GABA levels were enhanced in all germinated states of brown rices compared with ungerminated ones, highest in the germinated brown rices by 5 mM glutamic acid solution. Alanine levels were also enhanced significantly in the germinated brown rices. The levels of aspartic acid and glutamic acid were decreased significantly in all the germinated states. The levels of serine decreased during germination in the solutions of water and lactic acid were increased by the germination in the glutamic acid solution. The data show that germination of brown rices by the application of the glutamic acid solution can significantly increase the levels of GABA and can restore the serine level.

소수성 결합을 가지는 커들란 겔의 특성을 이용하여 지용성물질을 포함한 겔을 제조할 수 있었고, 지용성물질의 종류에 따라 건조시킨 겔 속에 상당한 양이 포함되는데, DHA는 건조중량의 90%까지 포함될 수 있었다. 또한, β-CD의 포접특성을 이용하여 DHA를 포함시킬 때 포접체 형성에 대한 물과 에탄올의 영향을 살펴본 결과 물 2.0 mL과 에탄올 0.5 mL이 DHA 포접에 효과적이었다. FT-IR과 XRD로 포접체를 분석해 본 결과 DHA를 포함한 포접체가 형성되었고, SEM을 통하여 포접체와 커들란, 플루란을 이용하여 마이크로 캡슐의 형태를 살펴볼 수 있었다.

Curdlan gel containing various hydrophobic materials was prepared. The homogenized suspension of curdlan and hydrophobic materials was heated at 100℃. The curdlan gel can contain hydrophobic material up to 27%(v/v). When gel was compressed, only water in the gel was removed. When immersed in water, the dried gel absorbed water and became the original wet gel. The syneresis of gel decreased with the concentration of hydrophobic material added. DHA content of dried gel was about 90%. β-cyclodextrin inclusion complexes containing DHA were prepared with addition of water and ethanol. X-ray diffractograms of complexes showed a specific peak at 7-8° and FT-IR spectrum of complex showed a specific C=O peak at 1745cm-1. Inclusion complex containing DHA was microcapsulated with curdlan and pullulan.

본 연구에서는 특히 환경변화에 민감한 오이, 호박을 선택하여 저온 스트레스에 의한 기작 반응을 인지하는 이온 채널들의 식물에 가해지는 수송능력의 변화에 따른 능동 운송과 스트레스 감응 능력에 따른 생리학적 규명을 위해 시료 처리가 복잡하고 장시간 소요되는 종래법에서 탈피하고자 바이오센서에 의한 진속, 간단, 경제적 측정법을 도입하였다. 시료한 개를 측정하는데 걸리는 시간은 3분이 소요되며 센서법과 종래법과의 측정결과 사이에 좋은 상관치를 나타내었다.

The enzyme sensor for ATPase activity consisted of an immobilized membrane of two enzymes, purine nucloside phosphorylase (NP) and xanthine oxidase (XOD), and oxygen electrode. The H+-transport rate of the plasma membranes increased by low root temperature. A cucumber and a pumpkin plasma membrane H+-ATPase activities measured by the proposed sensor system were in good agreement with the results obtained by a conventional UV spetrometer assay. One cycle of assay could be completed within 3 minutes.

본 연구는 갈색 해조류(Sargassum fluitans)로부터 추출한 alginate를 사용하여 제조한 Ag- 및 Cu-alginate에 대한 최적의 은 및 구리 첨가량을 구하여 항균성능을 측정하고, 기존의 상품으로 판매되고 있는 항균제의 성능과 비교하였다. 포도상구균과 대장균의 성장은 pH 7에서 가장 활발하였으며, 포도상구균은 pH에 매우 민감하였으나, 대장균은 pH 변화에 대한 저항력을 어느 정도 나타내었다. 포도상구균은 배양 초기에 일정기간의 사장시간(dead time)이 경과한 후 급격하게 성장하였고, 대장균은 약 20분 이내의 사장시간이 경과한 후 완만하게 성장하였다. 해조류로부터 추출한 alginate를 정제하여 제조한 Ag-alginate의 경우, 포도상구균 및 대장균에 대해서 0.006 wt.% 은을 첨가한 배양액에서 우수한 항균 성능을 나타내었으며, 포도상구균보다 대장균에 대하여 더 강한 항균력을 나타내었다. Cu-alginate의 경우, 대장균에 대해서 0.006 wt.% 이상의 구리를 첨가한 배양액에서 우수한 항균성능을 나타내었으나, 포도상구균에 대해서는 0.015 wt.%의 구리를 첨가한 배양액에서 우수한 항균성능을 나타내었으며, Ag-alginate에 비해서 포도상구균 및 대장균에 대한 항균성능이 현저하게 감소하였다.

Silver-alginate and copper-alginate were prepared with Na-alginate extracted from marine brown algae(Sargassum fluitans). The antibacterial effect of Ag-alginate or Cu-alginate against Staphylococcus aureus and Escherichia coli was carried out by measuring optical density of liquid culture at 600 nm. The cell growth of Staphylococcus aureus and Escherichia coli was very active at pH 7, and was inhibited by adding Ag-alginate with more than 0.006 wt.% of silver content. The antibacterial effect of Ag-alginate against S. aureus and E. coli was better than that of Cu-alginate at the same metal concentration. The cell growth of S. aureus was less inhibitory than E. coli at the same concentration of Ag-alginate. The cell growth of S. aureus and E. coli was also influenced by the characteristics of counter ion of silver.

폐맥주효모로부터 Hop의 고미성분을 추출하는 최적조건은 이산화탄소 유량 50 mL/min, 입자크기 0.35 mm, 시료 20 g, 보조용매(95% 에탄올) 4 mL/min, 총 추출시간 30분, 추출온도 45℃, 추출 압력 1800 psia로 원 시료와 비교한 결과 Hop의 향기 성분과 고미성분이 거의 제거됨을 알 수 있었다. 또한 보조용매의 효과는 추출물질의 표면적을 크게 하여 침투력을 높여주고 추출물 중의 휘발성이 강한 성분이나 색의 제거에 상당한 효과가 있음을 알 수 있었다(13,14).

Supercritical Carbon Dioxide was evaluated and optimized for the enrichment and fractionation of the essential oil and the bitter principles of hops, both of which contribute to the flavor of beer. Selected conditions of extraction(pressure, temperature and co-solvent) influenced the composition, the olfactory results and the colour of the extract. Optimal extraction conditions were 30 min, 1800 psia and 45℃ with co-solvent. Under these conditions, yield was 65% from brewer's yeast. The bittering substances from brewer's yeasts almost were removed.

본 연구에서는 C. ljungdahlii를 이용하여 일산화탄소로부터 에탄올 생성 방법을 최적화하였다. 먼저 Clostridium ljungdahlii ATCC 55383을 이용하여 일산화탄소 소비속도에 대한 kinetic model과 그에 따른 여러 가지 상수값을 계산하기 위한 실험을 수행하였다. 이 결과 일산화탄소 소비속도 data에Michaelis Menten식이 잘 적용됨을 알수 있었고 기울기 값Km/Vmax 및 y-절편값 1/Vmax로부터 구한 Vmax는 37.14 mmol/L-hr-O.D. 그리고 Km은 0.9516 atm임을 알 수 있었다. C. ljungdahlii에서의 ethanol의 생성에 미치는 pH와 질소원의 영향을 실험한 결과 세포성장에는 pH 5.5와 YE첨가가 에탄올 생성에는 pH 4～4.5, ammonium solution (NH4Cl+(NH4)2SO4)첨가가 필요한 것으로 확인되었다. 따라서 pH 5.5와 YE 0.5%에서 C. ljungdahlii를 배양한 후 pH 4.5로 shift하고 ammonium solution을 계속 첨가한 경우 세포농도 O.D. 0.25에서 약 3.6 g/L의 에탄올 생성을 얻었으며 이것은 pH 및 질소원 shift가 없는 경우에 비하여 약 20배 이상 에탄올 생성양이 증가된 수치이다. 이를 바탕으로 pH shift 후 N source로서 ammonium solution을 지속적으로 공급하여 주면서 fermenter를 이용한 일산화탄소로부터 에탄올 최적화를 수행하였고 이 결과 최대 specific ethanol production rate 0.49 g ethanol/L․hr․O.D.를 얻을 수 있었으며 생성된 최종 에탄올 농도는 25 g ethanol/L에 달하였다. 이 결과를 이용하여 높은 세포농도를 얻기 위하여 세포성장에 도움을 주는 탄소원 실험을 수행하였고 이결과 glucose를 이용한 세포성장후 일산화탄소로 전환하는 방법을 fermenter에 적용하여 pH 5.5, 400 rpm 조건에서 glucose를 feeding하여 O.D. 3.4까지 자라게 한 후 ammonium solution을 첨가하여 주면서 일산화탄소를 소비하는 시점까지 약 10시간 동안 CO adaptation을 실시 하여 일산화탄소의 소비속도가 충분한 속도에 달했을 때 pH를 5.5에서 4.5로 낮추어 주었고 그 후 간헐적으로 ammonium solution을 feeding한 결과 얻어진 최종 에탄올 생성량은 45 g/L 이었다. 특히 약 60시간 이내에 45 g/L 정도의 ethanol을 생성 함으로써 0.75 g ethanol/L․hr의 ethanol 생산성을 확보 할수 있었다. 또한 C. ljungdahlii의 에탄올 내성을 실험한 결과 약 50g/L 정도의 에탄올에는 큰 성장 장애를 받지 않는 것으로 나타나 이 균주를 이용한 산업체 부생가스로부터의 에탄올 생산 가능성을 더하여 주고 있다. 현재 본 연구진에 의하여 C. ljungdahlii를 이용하여 long term operation시의 cell viability 유지를 위한 세포성장과 에탄올 생성을 완전히 분리시킨 2 bioreactor system의 연구 및 일산화탄소로부터 높은 농도의 에탄올을 생성하는 독창적인 새로운 균주가 분리되어 현재 실험 진행 중이다.

The method to optimize the microbial production of ethanol from CO using Clostridium ljungdahlii was developed. The kinetic parameter study on CO conversion with Clostridium ljungdahlii was carried out and maximum CO conversion rate of 37.14 mmol/L-hr-O.D. and Km of 0.9516 atm were obtained. It was observed that method of two stage fermentation, which consists of cell growth stage and ethanol production stage, was effective to produce ethanol. When pH was shifted from 5.5 to 4.5 and ammonium solution was supplied to culture media as nitrogen source at ethanol production stage, the concentration of ethanol produced was increased 20 times higher than that without shift. Ethanol production from CO in a fermenter with Clostridium ljungdahlii was optimized and the concentration of ethanol produced was 45 g/L and maximun ethanol productivity was 0.75 g ethanol/L-hr.

유기물 제거뿐만 아니라 안정적으로 질소와 인의 동시 제거를 위한 순환식 생물막 반응기를 제작, 운전하여 최적의 운전 인자를 도출하고, 질소 제거의 첫 번째 단계인 질산화 및 뒤이은 탈질에 관여하는 미생물들의 군집 구조 분석을 수행하였다. 유기물 제거와 질소와 인의 동시 제거를 위한 순환식 생물막 반응기는 143일 동안 운전되었다. 이 결과 CODcr, BOD5, SS의 경우 각각 88, 88, 97%의 평균 제거효율을 보였다. 이기간 중 질산화율은 약 96% 정도로 유입 NH4+-N의 대부분이 제거됨을 보였다. 하지만 탈질율은 평균 45% 정도로 나타났다. 반응기로 유입되는 총 인의 경우 약 44%가 제거되었다. 질소제거의 첫 번째 단계인 질산화가 일어나는 호기성 반응조 내 질산화 미생물의 경우 FISH 관찰 결과, 주요 암모니아 산화균 및 아질산 산화균으로는 Nitrosomonas spp.와 Nitrospira spp.가 관찰되었다. 또한 탈질 반응이 일어나는 준혐기성 반응조에서는 Rhodobacter, Rhodovulum, Roseebacter 그리고 Paracoccus 속에 속하는 탈질 미생물들이 전체 미생물의 약 10～20% 정도를 차지하며 분포하였다.

Laboratory scale aerobic/anaerobic biofilm reactor was used for simultaneous and stable removal of organics, N and P components to investigate optimum design and operation parameters and to analyze the microbial distribution and consortium structure of nitrification and denitrification bacteria in aerobic and anaerobic biofilm systems. The biofilm reactor was successfully operated for 143 days to show CODCr, BOD5, SS removal efficiencies of 88, 88, and 97%, respectively. During the experiment period, almost complete nitrification efficiency of 96% was achieved. Denitrification efficiency was about 45% without addition of any external carbon sources. In case of total phosphorus removal, 44% of the inlet phosphorus was removed. Fluorescence in situ hybridization (FISH) results showed that most of the ammonia oxidizing bacteria in the aerobic nitrification zone was found to be Nitrosomonas species while Nitrospira was the representative nitrite oxidizing bacteria. For the denitrification, Rhodobacter, Rhodovulum, Roseebacter and Paracoccus were the dominant denitrification bacteria which was 10 to 20% of the total bacteria in numbers.

모세관 기체 크로마토그래피에서 HETP에 영향을 미치는 인자를 고찰하기 위해서 이동상의 유량에 대한 체류분포곡선을 측정하였다. 상관도(r2)를 기준으로 측정된 분포곡선으로부터 1,2차 모멘트와 HETP를 계산하여, 실험식의 매개변수를 추산하였다. 실험식은 이동상의 유속에 대한 함수로서 표시되었으며 이론적인 Golay 식도 고려하였다. 실험에 사용된 시료는 귤 표피에 많이 포함된 항암제인 d-limonene와 POH이었다. 실험결과에 의하면, 유속이 증가함에 따라 d-limonene과 POH의 HETP가 증가하였다. d-limonene의 상관도는 0.8265에서 0.8465이었고, POH에서는 0.9353에서 0.9374범위를 나타내었다. Hg, Hl 및 Hc를 각각 계산하여 전체 HETP에 미치는 영향을 고찰한 결과, d-limonene과 POH의 Hg가 HETP에 가장 큰 영향을 주었지만, Hl는 거의 영향을 미치지 않았다. HETP에 관하여 최적 이동상의 유속이 존재하였다.

The elution profiles with different flow rates of mobile phase were experimentally measured to investigate the effects on HETP in capillary gas chromatography. Based on the correlation coefficient (r2), the first and second moments as well as HETP were determined from the elution curves, and the parameters used in empirical equations were estimated. The empirical equations were expressed in terms of mobile phase velocity, and the theoretical Golay equation was considered. The samples were d-limonene and perillyl alcohol, potential anticancer agent mainly was contained in the peel of orange. From the experimental results, HETP of the samples were increased with mobile phase velocities. The correlation coefficient of d-limonene was in the range between 0.8265 and 0.8465, while that of perillyl alcohol was between 0.9353 and 0.9374. The total HETP was composed of Hg, Hl and Hc, and Hg had the greatest effect on HETP, but Hl showed a negligible effect. In terms of HETP, the optimum velocity of mobile phase was present.

C. tropicalis ATCC 20336을 이용하여 높은 수율과 생산성으로 xylitol을 생산하기 위하여 glucose 배지에서 짧은 시간에 고농도로 세포를 배양한 후에 xylose를 첨가하여 xylitol로 전환하는 2단계 유가식 발효공정에 관한 연구를 수행하였다. Cell growth-stage에서의 배지공급 방법으로는 glucose가 모두 고갈된 후에 pH가 5.7 이상으로 올라가는 것을 신호로 glucose를 첨가하는 pH-stat 방법으로 18.5시간 배양에 의하여 67.9 g/L의 세포농도를 얻었으며, ethanol 생성은 1.0 g/L로 매우 낮았다. Production-stage에서 최적의 초기 xylose 농도는 150 g/L이었으며, 이때에 2 g/L (NH4)2SO4, 1 g/L K2HPO4, 0.2 g/L MgSO4ㆍ7H2O로 구성된 mineral salt를 2회 첨가에 의하여 xylitol의 생성이 향상되었다. 그러나 0.2 vvm에서 1.0 vvm 사이의 통기조건에서는 xylitol의 생산에 큰 영향을 미치지 못하였다. 반면에 production-stage에서 yeast extract를 10 g/L가 되도록 첨가한 경우에 xylitol 수율과 생산성이 큰 폭으로 증가하였다. 즉 xylose농도가 약 150 g/L이 되도록 232.5 g의 xylose를 2회 첨가한 경 우에 배양액의 최종 부피는 1.67 L이 되었고, 이때의 xylitol 농도는 193 g/L이었으며, 수율은 70%이고 생산성은 3.55 g/Lㆍh이었다.

Two-stage fed-batch culture of Candida tropicalis that was designated primarily to cultivate the cell in the glucose medium (1st stage) and then produced the xylitol from xylose medium (2nd stage) was developed to improve a xylitol yield and productivity. In the growth stage, glucose was automatically supplied to the fermentor by pH-stat mode when the pH was up 5.7. When a feeding medium was added in order to reach the glucose and yeast extract concentrations up to 100 and 40 g/L, respectively, a high cell concentration and a relatively low ethanol concentration were obtained in 18.5 h culture. In the production stage, initial xylose concentration of 150 g/L was the most favorable for obtaining the final xylitol concentration and productivity. The addition of mineral salts was also enhanced a xylitol production. But the aeration rate was not significantly affected a xylitol production. When the addition of 16 g yeast extract and 232.5 g xylose powder at the production stage was used, xylitol yield and productivity were significantly increased. With these conditions, xylitol concentration, yield and productivity of 108.9 g/L, 74% and 3.3 g/Lㆍh, respectively, were obtained in a final volume of 1.58 L. The further addition of 16 g yeast extract and 232.5 g xylose powder increased the working volume partly (1.67 L) and resulted in a relatively high xylitol concentration, yield and productivity of 193 g/L , 70% and 3.6 g/Lㆍh, respectively.

중합도 n≤10을 갖는 N-아세틸-D-글루코사민(GlcNAc)을 미생물 Serratia marcesce-ns QM B1466의 최소배지 회분식 발효를 이용하여 키틴 및 키토산을 분해하는 효소 키티나제(1.5 unit/mL) [키토바이아제(3.48 unit/mL)가 포함됨]를 생성시킨다. 효소 반응에 의한 키토올리고당의 생성 활성을 규명하기 위하여 부분적으로 탈아세틸화된 키토산을 효소적 가수분해 반응시킴으로써 생성된 N-아세틸-D-글루코사민과 D-글루코사민의 키토올리고당의 생성 패턴을 확인 조사한다. 이혼합 올리고머로부터 CM-Sephadex의 컬럼 크로마토그래피에 의하여 당별로 분획시켜 추출한 헤테로 키토 올리고당들을 각각 N-아세틸화하고 이 최종 생성물을 전기투석 장치로서 정제하여 키토올리고 1-7당을 제조하였다. 부분적으로 탈아세틸화 키토산(환원당으로서 2697 mg/mL)을 효소반응에 의해 생성시킨 키토올리고당은 1당으로서 GlcNAc=4.25%, 2당(GlcNAc)2=4.49%, 3당(GlcNAc)3=11.1%, 4당(GlcNAc)4=2.5%, 5당(GlcNAc)5=0.64%, 6당(GlcNAc)6=2.12%, 7당(GlcNAc)7=1.21%가 각각 제조되었다.

N-acetyl-D-glucosamine oligosaccharides [(GlcNAc)n] whose degree of polymer-ization is from one to ten (n=1-10) were fractionated by column chromatography on CM-Sephadex. Electro dialysis from a partially deacetylated chitosan hydrolysate prepared crudely with the N-acetyl-D-glucosaminidase(chitinase) and exo-N,N'-diacetylchito-biohydrolase(chitobiase) of Serratia marcescens QM B1466. Reducing sugar compositions and sequences of the N-acetyl-glucosamine oligosaccharides were identified by N-acetylation, randomly cleavage with chitinase and exo-splitting with chitobiase. N-acetyl-glucosamine heterochitooligosaccharides with glucosamine oligosaccharides ; (GlcN)n at the reducing end residues together with (GlcN)1 ～(GlcN)4 were detected. Separation was accomplished by prefractionation with elution by 0 to 1.0 M NaCl gradient solution. (GlcNAc)1=4.25%, (GlcNAc)2=4.49%, (GlcNAc)3=11.1%, (GlcNAc)4=2.5%, (GlcNAc)5 =0.64%, (GlcNAc)6=2.12% and (GlcNAc)7=1.21%,respectively,were crystallized after electrodialysis and lyophilization. Each N-acetyl-D-glucosamine oligosaccharides content were detected by HPLC.

기존의 DNA size marker들은 보관과 운송이 -20℃ 이하의 냉동상태 하에서 이루어져야 하는 온도안정성이 떨어지는 단점을 갖고 있다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 온도안정성이 떨어지는 물질의 경우 건조상태를 유지할 때 높은 안정성을 유지한다는 점에 착안해 연구를 시작하였다. DNA는 비교적 안정한 물질이므로 그 가능성은 더욱 높을 것으로 가정하였다. TE 완충액에 녹아있는 λ/HindIII 용액을 가장 선명한 건조체 제작에 가장 유리하다고 판단된 6X loading buffer (15% ficoll, 50 mM EDTA 그리고 0.05% bromophenol blue)와 함께 혼합한 다음 진공건조를 시도해보았다. 이 건조체를 상온에서의 빛 노출, 상온에서의 빛 차단 그리고 4℃에서의 빛 차단의 세 조건하에서 60 일간 방치한 후, 건조 전 전체부피와 같은 양의 초순수물을 사용하여 건조체를 용해하여 상업적으로 판매되는 DNA size marker와 전기영동 양상을 비교한 결과 DNA size marker 자체의 양과 질에서 변화가 없었다. 그러나 건조체에 포함되어 있는 bromophenol blue의 푸른색은 빛에 노출된 조건으로 방치한 경우 자체의 푸른색을 상실하였다. 즉, 건조체는 빛이 차단된 상온에서는 양과 질의 변화없이 장기간 보관이 가능하였다. 그리고 이 건조체를 초순수물로 재조성한 후 상온에서 92일 동안 보관하였으나 이 경우에도 λ/HindIII 절단체의 양과 질의 차이는 관찰할 수 없었다.

Gel electrophoresis of DNA is a well known technique in molecular biology. This technique is simple, rapid to perform, and capable of adequately separating fragments of DNA. A number of mixtures of DNA fragments ("DNA size markers") are frequently employed in a purpose of extrapolating the sizes or the amount of DNA molecules during gel electrophoresis. DNA size markers are constructed by digesting plasmid DNA, bacteriophage DNA, or recombinant DNA molecules with one or more restriction enzymes. However, liquid suspension containing DNA size marker needs to be kept at a low temperature during storage and shipping. In an attempt to maintain the DNA samples at room temperature for extended period of time, lyophilization of DNA with addition of nuclease inhibitor was studied. Gel loading buffer was also added to the lyophilized DNA to provide additional convenience such that DNA size marker was the "ready-to-use" followed by simply reconstituting with distilled water.

본 연구에서는 고려인삼세포 현탁배양에 의한 회분배양 실험에서 쟈스몬산과 안식향산이 ginsenoside 생산에 미치는 영향을 조사하였다. 세포내에서 이차대사계를 활성화시키는 중간 신호전달 물질(signal transducer)로 알려진 쟈스몬산은 50 μM 이상의 농도로 투여되었을 때 ginsenoside 생산을 증가시킬 수 있었다. 그 이상의 농도에서는 세포 생장을 저하시키는 결과를 보였다. 쟈스몬산 투여 후 12시간까지 ginsenoside의 생산은 증가하였고, 그 이후에는 더 이상 증가하지 않았다. 안식향산과 쟈스몬산을 동시에 투여하면 ginsenoside 생산이 9.6배 증가하는 결과를 나타내었다. 이는 쟈스몬산 단독투여 때보다 2.2배 증가된 결과였다.

Studies were made to examine the various effects of jasmonic acid and benzoic acid on ginsenoside production in suspension cultures of Panax ginseng C. A. Meyer. Jasmonic acid increased the ginsenoside production when it was dosed at the concentration of 50 μM or higher. The cell growth, however, was reduced with jasmonic acid. When benzoic acid was dosed simultaneously with jasmonic acid, the ginsenoside production increased 9.6 folds. It was 2.2 times higher than the result of single dose of jasmonic acid.