Earticle

본 연구에서는 식물세포배양액에서 회수한 식물세포인 biomass로부터 항암제 paclitaxel을 효율적으로 회수하기 위해, microwave를 이용한 추출(MAE) 방법을 도입하여 기존의 유기용매 추출(CSE) 방법과 추출효율을 비교하였다. CSE 방법에서 추출온도 25, 30℃에서는 추출시간(3, 6, 10 min)에 대해 추출효율이 온도에 영향을 받지 않은 반면, 40, 50℃ 에서는 추출시간 10 min에서 paclitaxel 수율이 감소하는 경향을 보여 온도에 영향을 받음을 알 수 있었다. CSE 방법의 경우 총 4회의 추출로 식물세포 내 대부분의 paclitaxel을 회수(>99%) 가능한 반면 MAE 방법의 경우 1회의 추출로 식물세포 내 대부분의 paclitaxel을 회수(>99%) 가능하였다. MAE 방법이 CSE 방법보다 paclitaxel를 회수하는데 있어서 높은 추출효율, 공정시간 단축, 에너지 절감 효과가 있음을 알 수 있었다. 또한 MAE 공정에서 최적의 biomass/methanol의 비율은 1/1 (w/v)임을 알 수 있었다.

A simple and efficient microwave-assisted extraction procedure was developed and optimized for the extraction of paclitaxel from the plant cell cultures of Taxus chinensis. The biomass, immersed in a methanol-water mixture, was irradiated with microwaves in a closed-vessel system. The microwave-assisted extraction was compared with the existing conventional solvent extraction in terms of yield, extraction time, and solvent consumption. The use of microwave energy allows rapid recovery of paclitaxel from biomass and dramatically reduces extraction time and solvent usage compared to conventional solvent extraction. The paclitaxel was completely extracted from biomass by microwave-assisted extraction for 3 min at 50℃, for 6 min at 30℃ and 40℃, respectively.

윤활유의 생분해도 평가를 위해 개발된 국제규격을 검토하고 국내에서 적용 가능한 방법을 개발하였다. OECD 301B, ISO 9439, ASTM 5864 등의 국외규격 중 윤활유의 생분해도 평가에 적용 가능한 규격은 주로 호기적 조건 및 액상배지(aqueous medium) 상에서 생분해도를 평가하도록 규정하고 있고, 이들 규격은 공통적으로 이산화탄소 발생법 (CO2 evolution test)에 근간을 두고 있다. 하수처리장 등에서 얻어 진 미생물 접종원을 시험화합물과 함께 무기물이 함유된 액상배지에서 배양시키면서 시험화합물의 유기탄소가 미생물의 효소 작용에 의해 분해되고 산화되어 최종적으로 이산화탄소로 무기물화 (mineralization) 되는 바탕을 근거 하에 생분해성 윤활제품의 생분해도를 조사하였다. 배지별로 생분해 도를 비교하였을 경우 ASTM 5864에서 규정된 배지성분을 이용할 경우 생분해도가 높았고, 접종원 농도를 104~105 CFU/mLdm로 하였을 때 생분해도가 높았다. 또한 접종원의 종류가 생분해도 평가에 미치는 영향을 검토하였다. 본 연구에서 제안된 생분해도 시험에 대한 밸리데이션 결과 국제규격에 제시된 밸리데이션 기준을 만족하는 것으로 확인되었다. 이러한 시험결과를 토대로 국내에서 적용 가능한 윤활제품의 생분해도 시험을 위한 표준작업절차를 마련하였다.

Various methods (OECD 301B, ISO 9439 and ASTM 5864) for biodegradability test of lubricants were reviewed, and a standard procedure was developed. Most lubrication products are released in rivers or sea then is degraded by microbial action in aerobic condition. Most international method are based on CO2 evolution test. Inoculum obtained from a sewage disposal plant and test compound are cultivated in a mineral medium. Organic carbon of the test compound is degraded and oxidized through the enzymatic actions of inoculum, and ultimately mineralized to carbon dioxide. Biodegradability test conditions of lubricant oils were optimized. The highest biodegradability was achieved when the same medium as in ASTM 5864 and inoculum concentration of 104~105 cell/L were used. The optimum standard materials were selected as aniline and sodium acetate. Additionally the effects of inoculum type on microbial growth and biodegradability were examined. Finally the standard operating procedure (SOP) for biodegradability test method was proposed.

양막은 다양한 생체재료로 이용되어 왔으며 생체적합성과 환부의 치료효능이 우수한 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 양막을 갈아 양막스폰지를 제조하고 중간엽줄기세포를 배양한 뒤 누드마우스이식을 통하여 콜라젠스폰지와 비교하여 골형성유도능에 대한 연구를 실시하였다. 연구결과 세포의 부착과 증식면에서는 두 시료가 유사하였으나, 체내에 이식한 결과 양막스포지군에서 좀 더 많은 콜라젠 분비와 칼슘이 침착되었음을 확인하였다. 그리고 면역화학염색 결과 골형성 시 필요한 오스테오칼신과 오스테오넥틴이 좀 더 발현된 것을 관찰할 수 있었다. 따라서 양막은 골형성유도를 향상시킬 수 있는 가능성이 있음을 알 수 있었다.

Amniotic membrane (AM) has been used in various medical application such as biomaterials and it has a biocompatibility and wound healing effects. In this studies, we made AM sponge that was homogenized with AM and then lyophilized. And osteoinduction efficacy of AM sponge was evaluated with collagen sponge by mesenchymal stem cell culture and implantation in nude mouse. As a result of this study, adhesion and proliferation of MSC cells on AM sponge and collagen sponge were not different, but AM sponge was more superior to collagen sponge for induction of collagen secretion and calcium adhesion in matrix in vivo. Besides, AM sponges were more positive stained than collagen sponge about osteocalcin and osteonectin. As a results of this study, there is possibility of doing that AM could increase osteoinduction.

오죽으로부터 HPLC On-line ABTS+ screening기법을 사용하여 Flavone C-glycosides의 특성중의 하나인 항산화활성을 빠르게 분석하였으며, 오죽으로부터 homoorientin와 orientin의 추출을 다양한 초음파 주파수와 시간의 추출방법을 적용하였다. 전 처리한 추출액에 포함된 오죽의 Flavone C-glycosides을 분석하고 최적의 추출조건을 실험적으로 모색하였다. 실험결과에 의하면 전체 수율에서는 Frequency 72 KHz, 60분에서 3.37 mg으로 추출 효율이 높았고, homoorientin와 orientin의 항산화활 성은 Frequency 35 KHz, 30분으로 추출한 시료가 73.8%와 14.8%로 가장 우수 하였다.

In this work, the amounts of Flavone C-glycosides homoorientin, orientin extracted from Black bamboo by various ultrasonic waves frequency (35, 72, 170 KHz, 300 Watt ±1) time (15, 30, 60 min) and temperature (25℃) were compared using 50% aqueous ethanol solution. And describesanalysis of the antioxidant potential of Black bamboo using an high-performance liquid chromatography (HPLC) on-line ABTS+antioxidant screening method. In conjunction with the analysis of their 2,2′-azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid (ABTS+) radical scavenging ability, The optimum operating conditions were experimentally determined to analyze the Flavone C-glycosides homoorientin, orientin in the pretreatment ultrasonic extracts. From the results, the effect on extraction yield of variations in frequency, solvent composition and extraction time was investigated. The highest yield of Black bamboo was obtained by ultrasonic waves with a frequency of 72 KHz and an extraction time of 60 min, The extraction frequency 35 KHz (25℃), time 30 min was selected as an optimal antioxidant activity condition.

소의 혈액, 세포, 조직, 기관 등 소유래 물질을 원료로 사용한 생물의약품, 조직공학제제, 세포치료제의 경우 소유래 원료 물질에 다양한 바이러스가 오염된 사례가 있기 때문에 바이러스 안전성 검증이 필수적이다. BPIV3는 동물 세포주, 우혈청 등에 가장 흔하게 오염되는 바이러스이다. 소유래 물질을 원료로 하는 생물의약품, 조직공학제제, 세포치료제 등에서 BPIV3 안전성을 확보하기 위해, 원료물질, 제조공정, 완제품에서 BPIV3를 정량적으로 검출하고, 제조공정에서 BPIV3 제거 검증을 위한 시험법으로 활용이 가능한 BPIV3 real-time RT-PCR 시험법을 확립하였다. BPIV3에 특이적인 primer를 선별하였으며, 형광염료 SYBR Green I을 사용하여 BPIV3 RNA 정량검출 시험법을 최적화하였다. 세포배양법에 의한 감염역가와 비교한 결과 real-time RT-PCR 민감도는 2.8 TCID50/mL이었다. 확립된 시험법의 신뢰성 (reliability)을 보증하기 위해 시험법 검증을 실시한 결과 특이성 (specificity)과 재현성 (reproducibility)이 우수함을 확인하였다. 확립된 real-time RT-PCR을 생물의 약품 제조공정 검증에 적용할 수 있는지 확인하기 위하여 인위적으로 BPIV3를 오염시킨 CHO 세포주와 소유래 콜라겐에서 BPIV3 검출 시험을 실시하였다. BPIV3를 감염시킨 CHO 세포와 세포배양 상청액에서 BPIV3를 정량적으로 검출할 수 있었다. 소유래 콜라겐에서도 7.8 TCID50/mL 까지 정량적으로 검출할 수 있었다. 위와 같은 결과에서 확립된 BPIV3 real-time RT-PCR 시험법은 생물의약품 안전성 보증을 위한 세포주 검증, 생물의약품 생산 공정 검증, 바이러스 제거 공정 검증 등에서 감염역가 시험법과 같은 생물학적 시험법을 대신할 수 있는 신속하고, 특이성과 민감성이 우수한 시험법임을 확인하였다.

Bovine blood, cell, tissue, and organ are used as raw materials for manufacturing biologics such as biopharmaceuticals, tissue-engineered products, and cell therapy. Manufacturing processes for the biologics have the risk of viral contamination. Therefore viral validation is essential in ensuring the safety of the products. Bovine parainfluenza virus type 3 (BPIV3) is one of the common bovine pathogens and has widely been known as a contaminant of biologics. In order to establish the validation system for the BPIV3 safety of biologics, a real-time RT-PCR method was developed for quantitative detection of BPIV3 contamination in raw materials, manufacturing processes, and final products. Specific primers for amplification of BPIV3 RNA was selected, and BPIV3 RNA was quantified by use of SYBR Green I. The sensitivity of the assay was calculated to be 2.8 TCID50/mL. The real-time RT-PCR method was validated to be reproducible and very specific to BPIV3. The established real-time RT-PCR assay was successfully applied to the validation of Chinese hamster ovary (CHO) cell artificially infected with BPIV3. BPIV3 RNA could be quantified in CHO cell as well as culture supernatant. Also the real-time RT-PCR assay could detect 7.8 TCID50/mL of BPIV3 artificially contaminated in bovine collagen. The overall results indicated that this rapid, specific, sensitive, and robust assay can be reliably used for quantitative detection of BPIV3 contamination during the manufacture of biologics.

본 연구는 제주도 근해에 자생하는 참가죽그물바탕말(Dictyota coriacea)의 에탄올 추출물 및 순차적 용매분획물을 얻어 B16F10 mouse melanoma 세포및 RAW 264.7 세포에 처리하여 멜라닌 생합성 및 tyrosinas 억제활성, NO 억제활성을 통하여 유용자원으로서 미백 및 기능성 화장료로 산업적 활용 가능성이 있는지 알아보고자 연구를 시행하였다. 실험한 결과 B16F10 세포에서 참가죽그물바탕말 에탄올 추출물과 헥산 분획물, 에틸 아세테이트 분획물이 tyrosinase와 멜라닌 합성을 농도 의존적으로 뛰어나게 억제하였으며, 단백질 및 mRNA 발현양이 tyrosinase와 TRP-1유전자에서 농도 의존적으로 감소함을 보였다. 하지만 TRP-2 단백질과 mRNA 유전자의 발현을 확인한 결과, TRP-2 단백질과 mRNA 발현이 농도에 관계없이 일정하였다. 또한 LPS로 자극한 RAW 264.7 세포에서 참가죽그물 바탕말의 에탄올 추출물과 헥산 분획물, 에틸아세테이트 분획물이 가장 높은 NO 생성 억제 활성을 보였다. 따라서 본 연구 결과는 참가죽그물바탕말 추출물이 항염증 활성을 가지는 미백관련 기능성 소재로서의 활용가치가 있음을 보여준다.

We investigated several biological activities using the ethanol extract and its fractions from Dictyota coriacea to evaluate the usefulness of its extract as a functional biomaterial. The ethanol extract and n-hexane and ethylacetate fractions showed dependently inhibitory effect on tyrosinase activity and melanin content in B16F10 cells. The ethanol extract and its fractions showed inhibitory effect on Tyrosinase and TRP-1 gene transcription but didn't showed inhibitory effect on TRP-2 gene transcription. Also, the n-hexane and ethylacetate fractions dose-dependently inhibited the NO production in a RAW 264.7 cells. These results suggest that extract of Dictyota coriacea could be used as functional biomaterial in developing a skin whitening agent having the anti-inflammatory activity.

본 연구를 통하여 자체 구동형 모터를 갖는 BOD 센서를 개발하였으며, 6,000초 이상 측정한 결과 안정적인 측정이 가능함을 확인하였다. 응답시간은 30초 이내, 재현성은 1 ppm 이내, 선형성은 99%의 우수한 성능을 갖는 BOD센서를 개발하였다. 최대 산소소모속도 (Maximum Oxygen Uptake Rate, OURmax)와 BOD5 상관관계는 BOD5 (ppm)=-2,490+33,889 (OURmax)로서, 95.6%의 우수한 선형성을 보였다. 자체구동형 BOD센서를 이용하여 시료의 전처리부터 BOD의 측정까지 자동으로 제어 및 측정되는 시스템을 구성하였다. 본 연구를 통하여 최대 산소소모속도 (OURmax)와 BOD5 상관관계를 구한 후 수분내에 BOD5값을 예측할 수 있었다.

The Biochemical Oxygen Demand(BOD) is one of important parameters for the most widely used method of organic pollution in wastewater and wastewater treatment effluent. As the conventional BOD test needs 5-day long incubation period, it is thus incompatible with real time control of wastewater treatment plant. To resolve this problem, in the present study an on-line Dissolved Oxygen(DO) monitoring system was used to observe the transient change of dissolved oxygen concentration in livestock wastewater. The system was composed of BOD sensor, amplifier and computer. It was observed that the concentration of the microorganism in the livestock wastewater was relatively constant during the growth period of initial one hour, which allowed the assumption of the constant Oxygen Uptake Rate(OUR) within one hour of measurement. It was thus concluded that the present scheme provided a protocol for automatic measurement of BOD in livestock wastewater, which can be applicable to optimal control of livestock wastewater treatment plant.

본 연구에서는 혐기조 및 무산소조, 호기조로 구성된 미생물이 부착된 고정상 담체를 이용한 A2O 생물막 장치와 부유 수생식물인 부레옥잠을 이용한 자연정화장치에서 생활오수를 이용하여 성능실험을 수행한 후 HRT에 따른 유기물 및 T-N, T-P의 제거 특성을 알아보았다. 평균 SS 제거율과 CODCr 제거율은 HRT가 증가함에 따라 증가하다가 HRT 12 hr 이상에서는 각각 제거율이 93%, 89% 정도의 일정한 수치를 나타내었다. 반면에 평균 BOD5 제거율 및 평균 CODMn 제거율은 HRT가 증가함에 따라 제거율은 계속 증가하는 양상을 보여주고 있으며 HRT 26 hr일 때 각각의 제거율은 84.91%, 76.03%이었다. 한편 평균 T-N 제거율 및 T-P 제거율은 HRT 61 hr까지는 계속 증가하다가 HRT 61 hr 이상에서는 거의 비슷한 수치이었으며 HRT 61 hr일 때의 평균 T-N 및 T-P 제거율은 각각 70.20%, 77.86%이었으며 영양염류 제거 관점에서 최적 HRT는 61 hr임을 알 수 있었다. 부레옥잠의 잎에서는 실험 전 후의 질소 함량 11. 이 비슷하였으나 뿌리에서는 5.5%가 더 많은 질소가 발견되어 부레옥잠이 질소를 흡수한다는 사실을 알 수 있었다.

This study was accomplished using Anaerobic/Anoxic/Oxic biofilm reactors with fixed media and post-treatment reactor for natural purification with aquatic floating plants. The objectives of this study was to investigate the characteristics of organics, nitrogen and phosphorus removal from sewage with the HRT. The average removal efficiency of SS and CODCr increases as increasing the hydraulic retention time (HRT) until 12 hr of the HRT, and it was constant over 12 hr of the HRT. The removal efficiency of them was about 93% and 89% respectively over the 12 hr of HRT. The average BOD5 and CODMn increases as increasing the HRT and the removal efficiency of them was 84.91% and 76.03% respectively at the 26 hr of HRT. The removal efficiency of T-N and T-P increases as increasing the HRT until 61 hr of the HRT, and it was constant over 61 hr of the HRT. At the HRT of 61 hr, it was 70.20%, 77.86% respectively. It was found that the optimum HRT was 61 hr in case of the nutrients. Before and after experiment, the nitrogen content was similar in leaves of the water hyacinths but the nitrogen content in roots after experiment was 5.5% more than its content before experiment. It was known that the nitrogen was absorbed by the water hyacinths.

오가피는 건강보조식품, 식품이나 화장품 등의 첨가제로 좋은 약재로 평가되고 있다. 그러나 오가피의 연구의 대부분은 가온 용매추출이나 열수추출을 통한 유효성분의 추출과 생리활성연구에 치중되어 있다. 따라서 온도 및 추출용매를 조절하여 추출하고 Diaion HP20 분획을 통한 유효성분의 함량 및 항산 화활성에 대하여 연구하였다. 오가피추출물은 열에 불안정하여 갈변현상을 보이므로 상온추출 및 냉온추출하는 것이 좋으며, 에탄올 함량별로 추출시 주 활성성분인 chlorogenic acid의 함량을 보면 100% 정제수 및 100% 에탄올의 단일 용매 추출보다 에탄올수용액을 사용하여 추출시 chlorogenic acid의 함량이 증가함을 알 수 있었다. 에탄올수용액에서의 chlorogenic acid의 함량은 유사하므로 농축시간을 고려하여 70~85% 에탄올수용액으로 추출하는 것이 바람직할 것으로 사료된다. 최적화된 조건에서 추 출된 오가피추출물은 Diaion HP20 column chromatography를 이용하여 10%, 20%, 40%, 60% 에탄올수용액으로 분획 후, 각 분획층의 주 활성성분 함량과 항산화효과를 확인하였다. 10% 및 20% 에탄올 수용액층은 chlorogenic acid가 주 구성성분이었으며, 40% 에탄올 수용액층은 caffeic acid 및 eleutheroside E가 주 구성성분임을 알 수 있었다. Chlorogenic acid와 caffeic acid 함량이 높은 20% 및 40% 에탄올수용액 분획층에서 우수한 DPPH와 superoxide radical에 대한 소거효과를 나타내었다. DPPH radical 소거효과에서 20% 및 40% 에탄올수용액 분획층은 각각 IC50 값이 1.748 ± 0.098 ㎍/ml, 11.487 ± 1.768 ㎍/ml을 나타내었으며, superoxide radical 소거효과에서는 131.491 ± 2.235 ㎍/ml, 200.681 ± 2.444 ㎍/ml로 양성 대조군으로 사용한 ascorbic acid와 동등하거나 dl-α-tocopherol보다 우수한 항산화 효과를 보였다. 각 분획층의 항산화효과를 미루어 볼 때, 20% 및 40%의 주 구성성분을 조합하여 오가피추출물을 제조하면 더욱 우수한 소재로 개발할 수 있을 것으로 사료된다. 본 기술연구소에서는 최적화된 조건에서 추출된 오가피추출물 및 Diaion HP20 분획물을 이용하여 B16 melanoma 세포에서의 멜라닌 생성저해 효과를 연구하여 새로운 미백제를 개발 중에 있으며, 건강보조식품, 기능성 향장품소재 등으로의 활용 가치가 높을 것으로 사료된다.

The antioxidant activity and the qualitative analysis of Acanthopanax sessiliflorum Seeman were studied by partially purified extract using various methods : extraction by using ethanol solutions and temperatures, and absorption to Diaion HP20 column chromatography using 10%, 20%, 40%, 60% ethanol solutions. Major constituents, chlorogenic acid, caffeic acid, eleutheroside E, was determinated by HPLC method in Acanthopanax sessiliflorum S. 10% and 20% ethanol solutions contain chlorogenic acid (3.020 ± 0.080%, 20.500 ± 1.150%, respectively). 40% ethanol solution contains caffeic acid and eleutheroside E (12.270 ± 0.360%, 1.670 ± 0.140%, respectively). Diaion HP20 fractions (10%, 20%, 40%, 60% ethanol solutions) showed the scavenging activity of radicals and reactive oxygen species with the IC50 values of 81.534 ± 0.992 ㎍/ml, 1.748 ± 0.098 ㎍/ml, 11.487 ± 1.768 ㎍/ml, 21.960 ± 0.547 ㎍/ml against 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazly radical and 1713.548 ± 34.565 ㎍/ml, 131.419 ± 2.235 ㎍/ml, 200.681 ± 2.444 ㎍/ml, 757.897 ± 6.868 ㎍/ml against superoxide radicals in the xanthine/xanthine oxidase system, respectively. Especially, 20% and 40% ethanol fractions showed more antioxidant activity than dl-α-tocopherol. These results suggest that Acanthopanax sessiliflorum S. extract and Diaion HP20 fractions may be useful as a potential source of nutraceutical and cosmetic products.

Biodiesel is an alternative and renewable energy source, which is hoped to reduce global dependence on petroleum and environmental problem. Biodiesel produced from a variety of oil sources such as vegetable oil, animal fat and waste oils, and has properties similar to those associated with petro-diesel, including cetane number, volumetric heating value, flash point, viscosity and so on. In this study, we investigate the effect of quality of raw materials on alkali-catalyzed transesterification for producing of biodiesel. The increase of content of free fatty acid and water in oil were caused the sharp decrease of conversion yield. Also, the low purity of methanol in reactant was inhibited the reaction rate. In the case of addition of sodium sulfate as absorbent to prepare catalyst solution, the content of fatty acid methyl ester in product was increased more about 1.6% than that of control. However, the addition of zeolite, sodium chloride and sodium sulfate as absorbent in reactant to remove water generated from reaction did not show any enhancement in the reaction yield. This result may provide useful information with regard to the choice and preparation of raw materials for more economic and efficient biodiesel production.

CiP를 이용한 유기합성은 주로 유기용매와 완충용액을 섞어서 반응을 한다. 하지만 단순히 유기용매 상에서 효소의 활성도를 측정한 것이 아니라, 과산화수소가 있을 경우에 효소의 활성도를 측정한 결과는 예상과는 다르게 순수한 완충용액에서 보다 유기용매를 포함하고 있는 것이 더 높게 나타났다. 또한 유기용매의 비율을 증가가 될수록 효소의 활성도가 더 높게 나타났으며, 특히 2-propanol이 33%가 포함이 된 경우에는 순수한 완충용액보다 효소의 활성도가 크게 증가가 되는 것을 관찰을 할 수가 있었다. 이러한 효소의 활성도가 유기용매가 포함이 된 조건에서 높게 나는 이유는 유기용매가 CiP에 의해 생성된 반응성이 높은 라디칼을 포집을 하여서, CiP의 활성 부위인 heme의 파괴를 막는 것에 크게 기여하는 것으로 판단이 되었다.

Coprinus cinereus peroxidase (CiP) was often used as a catalyst for oxidative polymerization of a variety of phenol derivatives to produce a new class of polyphenols. Economical point of view, to know the mechanism of enzyme deactivation is significantly important because cost of enzyme is critically high. Hydrogen peroxide being used as oxidizing agent induced deactivation of peroxidase by destruction of heme structure. In the presence of hydrogen peroxide the stability of peroxidase was unexpectedly improved by adding organic solvent. Especially 2-propanol significantly improved enzyme stability among tested solvents. Radical scavenging by organic solvents may play a major role in protecting peroxidase from the oxidation of oxidizing radicals.

본 연구는 에탄올 생산 부산물인 주정박의 사료로서의 가치를 향상시키고 효소 활성을 유지하면서 아미노산이 다량 함유된 발효 사료를 개발하기 위한 고체 발효 조건을 최적화 하는 데 목적을 두었다. 사용된 균주의 pH에 대한 영향을 살펴본 결과, pH 4에서 효소 활성이 우수하였으며 또한 이 조건은 낮은 pH 조건이므로 잡균에 대한 오염도 예방 할 수 있어본 실험의 최적 액체배양 조건임을 확인할 수 있었다. 고체 배양을 위한 배양 조건 탐색에서는 60%의 수분을 함유한 고체배양에서 가장 좋은 효소 활성의 결과를 나타내었으며 적정 배지 조성을 위한 혼합 비율 탐색의 경우 밀기울 함량이 높고 DDG 함량이 낮을수록 효소 활성은 좋았으나 아미노산 함량은 낮은 반면, DDG 함량이 높고 밀기울 함량이 낮을수록 효소 활성은 낮았지만 아미노산 함량은 높은 결과를 나타내었다. 따라서 효소활성 (≧ 1,000 U/g) 및 아미노산 함량(≧ 28%)이 적당한 고체 발효 배지 조성의 비율은 DDG와 밀기울이 1：4 였다. 이렇게 해서 얻어진 결과로 약 1 ton 정도의 발효 사료 시제품을 생산하였으며 시제품의 효소활성과 조단백질 함량은 각각 1,024 U/g과 33.6%였다.

To enhance the value as a feedstuff of distiller's dried grain (DDG) and develop fermented feedstuff, we investigated the effects of the culture conditions affecting glucoamylase activity, such as pH in submerged culture and moisture content in solid-state culture. Also, we investigated the optimal mixing ratio of DDG and wheat bran for the production of fermented feedstuff containing high content of amino acids. In culture conditions for high fermented activity, pH and moisture were optimum at pH 4 and 60%, respectively. In the case of mixing ratio, the glucoamylase activity was decreased with increase of DDG content. On the other hand, the content of crude protein was increased slowly. For the development of fermented feedstuff, the optimal mixing ratio of DDG and wheat bran was 1 to 4. Finally, we could produce approximately 1 ton (dry matter) of trial product in incubator of pilot-scale. The glucoamylase activity and the crude protein content were 1,024 U/g and 33.6%, respectively.

본 연구에서는 나노담체를 이용하여 효소를 고정화 하였으며 고정화 효소의 활성도, 재사용 가능성, pH 영향 및 시간에 따른 안정성을 검토하였다. 고정화 효소의 활성도는 PAMP를 사용한 경우 가장 빠른 것으로 나타났으며 이때 Vm값은 0.169 mM/min였고 Km값은 0.263 mM 이었다. 이는 PS/PSMA를 사용한 경우보다 2배 이상의 효소 반응속도 향상을 보여주었다. 그림을 통하여 효소의 재활용가능성을 제시 하였으며 여러 번 재사용한 경우에도 활성도를 잃지 않고 유지하였다. 고정화한 트립신은 공통적으로 pH증가에 따라 활성도가 증가하였으며 PAMP, PANI, DEAE, CMC, PS/PSMA 순으로 활성도가 높음을 확인 할 수 있었다. 트립신이 자체 효소를 분해하는 특성을 고려할 때 고정화 되지 않은 트립신의 안정성은 매우 낮게 된다. 본 연구에서 사용된 담체 중에 크기가 아주 작은 담체인 PAMP와 PANI의 경우에는 활성도가 급격히 감소하는 현상을 보였으나 비교적 크기가 큰 다른 담체의 경우에는 고정화 효소의 안정성이 우수한 것으로 나타났다.

Magnetically separable immobilized trypsin was developed and their biocatalytic activity was evaluated for the different immobilization media. The activity, recyclability, pH effect, and stability of immobilized enzymes were evaluated for the different supporting media. The biocatalytic activity of immobilized trypsin was highest with magnetically separable polyaniline (PAMP), and Vm and Km of PAMP were 0.169 mM/min and 0.263 mM respectively. With increasedpH, the biocatalytic activity increased for all supporting materials used. Immobilized enzymes were recycled and recycle activities were over 90% of their original activity after ten times reuse. The operational stabilities of enzymes were greatly improved with enzyme immobilization.