• KSBB Journal
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• 제21권2호
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• pp.103-109
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• 2006

H. erinaceum의 기능성 소재화 연구의 일환으로, 지금까지 체계적으로 연구된 바 없는 H. erinaceum의 액체배양을 시도하고. 이 버섯의 서로 다른 생물반응기하의 액체배양 특성을 규명하고 대량생산을 검토하였다. 5 L 용량의 jar fermenter와 air-lift fermenter에서의 액체배양의 비교실험을 통해 air-lift fermenter의 사용이 종균 배양에 적합한 것으로 나타났으며, 형태 분석을 통해 적정 크기($2{\sim}4mm$)의 pellet 형태의 유지가 대량 생산의 중요인자인 것을 규명하였다. Air-lift fermenter 하의 배양을 종균으로 하고, 적정 크기의 pellet을 유지하는 500 L까지의 jar fermenter를 사용한 회분 배양의 scale-up 실험결과, 30 및 500 L에서의 교반 및 통기속도는 각각 200 rpm, 1 vvm 및 150 rpm, 1 vvm이었다. 이 조건하에서 배양의 전 기간 중 적정 pellet을 유지하였으며, 최대 균사체량은 약 $13{\sim}14g/L$이었다.

• 산업기술연구
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• 제21권A호
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• pp.337-341
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• 2001

This study was carried out to screen the effective polymeric additives preventing wall growth during mycelial submerged cultivation of Ganoderma. lucidum. Effects of additives on mycelial growth and exo-polysaccharide (EPS) production in flask culture and jar fermenter system under 3 different pH processes were investigated, and changes of mycelial morphology were also examined. From flask culture of G. lucidum with additives of different concentrations, 0.1%(w/v) polyacrylic acid was effective for EPS production. As the polyacrylic acid of 0.1%(w/v) was added in medium, wall growth of G. lucidum mycelium grown in jar fermenter system could be protected. The addition of 0.1%(w/v) polyacrylic acid to medium was also improved the mycelial growth and EPS production in the later of submerged culture G. lucidum and no changes of mycelial morphology were observed.

• 한국식품과학회지
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• 제42권1호
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• pp.82-89
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• 2010

노루궁뎅이버섯 균사체(Hericium erinaceum)의 심부발효물로부터 기능성소재를 얻기 위하여 flask 배양에서 적당한 기본 배지를 선정하였고, jar fermenter에서 선정된 mushroom complete medium(MCM)에 수삼추출물을 첨가하여 최적 발효조건을 검토하였다. 기본 액체배지 중 수삼추출물이 0.5% 첨가된 MCM에서 $25^{\circ}C$, pH 5.5의 조건으로 10일 경과 후 5.89 g/L의 가장 높은 균사체 건조균체량(mycelial dry weight, MDW)을 나타내었다. 발효물의 대량생산을 위한 50 L jar fermenter의 액체배양에서도 $25^{\circ}C$, pH 5.5와 교반속도 120 rpm과 0.4 vvm의 통기속도로 최적화 되었으며, 이러한 조건하에서 5일 배양으로 최대 MDW인 4.28 g/L을 얻을 수 있었다. 또한 MCM에 첨가되는 수삼추출물의 양을 jar fermenter에서 검토한 결과, 수삼추출물 5%가 첨가되는 군(HE-GE-5)의 최적 발효조건하에서 4.93 g/L의 최대 건조균체량을 나타내었다. 한편 수삼추출물이 첨가된 노루궁뎅이버섯 균사체의 발효물의 특성을 검토하기 위하여 심부발효물의 조다당획분을 조제한 후 구성분과 면역활성을 살펴본 결과, 최대 MDW를 나타낸 수삼추출물 5% 첨가 심부발효물의 조다당(HE-GE-CP-5)은 주로 중성당(63.2%)과 함께 상당량의 산성당(19.3%)과 소량의 단백질(8.8%)로 구성됨을 알 수 있었으며 마이토젠과 골수세포 증식활성이 균사체만의 심부발효물 조다당보다 증강되고 있음을 알 수 있었다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2001년도 추계학술발표대회
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• pp.390-393
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• 2001

The optimal temperature, pH and aeration rate for spore production by Bacillus polyfermenticus SCD in 500 ml shake flask and 5-1 jar fermenter were found to be $32^{\circ}C$, 7.0 and 1.0 vvm. respectively. When batch culture processes was performed under optimized culture conditions. viable cells were $3.3{\times}10^{10}$ CFU/ml and spore cells were $3.3{\times}10^{10}$ CFU/ml. Fed-batch culture processes were also examined with regard to higer maximum viable cell and spore production. The highe viable cells and spores were obtained in 5-1 jar fermenter at 72 h cultivation time by strategy in an intermediate feeding mode with 60% glucose solution 150 ml and 5% soybean flour solution 150 ml fed to the fermenter twice, and the productivity of spore cells was significantly increased. Finally. volumetric productivity of spore cells on fed-batch culture indicated $9.9{\times}10^8$ CFU/ml/h, which was approximately 2 times higher than batch culture. Thus, fed-batch culture show a promise as an industrial production method.

• KSBB Journal
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• 제16권3호
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• pp.307-313
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• 2001

The effects of agitaion and aeration on mycelial growth, exo-polysaccharide (EPS) production, and substrate consumption upon the submerged cultivation of G. lucidum were investigated, and the batch kinetics of the EPS fermentation of G. lucidum were interpreted as function of agitation speed and aeration rate. In a 2.6 L jar fermenter system, the optimum agitation speed and aeration rate for EPS production were determined to be 400 rpm and 1.0 vvm, respectively. The maximum production of EPS obtained was 15 g/L. The logistic model for mycelial growth fitted the experimental data better than that determined by the Monod and the two-thirds power models. The Luedeking-Piret equation adequately modelled the kinetic data obtained for product and substrate.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제10권2호
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• pp.95-100
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• 1982

절간고구마원료주정폐액을 이용하여 단세포단백질을 생산함과 동시에 폐액의 BOD를 제거할 목적으로 우수효모를 선발하고, 선발된 효모의 배양조건을 검토한 후 3$\ell$ -jar fermenter에 의한 통기 배양을 한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 폐액을 여과한 여액의 조성은 BOD$_{5}$ 15700ppm, COD 36800ppm, 환원당 3300ppm, 총질소 710ppm, 고형물51800ppm, 조회분390ppm이었다. 우수효모로 선발된 Torulopsis candida FRI YA-15를 $25^{\circ}C$에서 48시간 진탕배양하였을 때, 배양폐액에 대한 균체수율은 3.38g/$\ell$, BOD$_{5}$ 및 COD제거율은 각각 38.9%, 31.8%이었다. T. candida의 최적생육초기 pH는 4.0이었으며, 최적배양온도는 35$^{\circ}C$였다. 설정된 초기PH 및 온도하에서 3$\ell$-jar fermenter를 사용하여 통기량 2vvm, 교반속도 100rpm으로 배양하였을 때, 배양 28시간후에 최대로 생육하였으며, 그 때 배양액에 대한 균체수율은 3.2g/$\ell$였다. 건조균체의 조단백질함량은 47.98%였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제26권1호
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• pp.60-66
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• 1997

Monascus anka가 생산하는 색소는 균체외 적색색소(ERP)와 황색색소(EYP) 그리고 균체내 적색색소(IRP) 와 황색색소(IYP)로 분리되었고 각각의 색소는 특징적인 absorption spectrum을 나타냈다 분리된 4종의 색소의 안정성을 검토한 결과, 암조건, 자외선 그리고 형광하에서는 비교적 안정하였지만 일광하에서는 색소가 급격히 퇴색하는 경향을 나타내 저장시 광차단이 필요함을 알 수 있었다. pH에 대해서는 각 색소가 pH 2.0~12.0 범위에서 비교적 안정하였다. 온도의 영향은 60~8$0^{\circ}C$에서는 비교적 안정하였으나 그 이상의 온도에서는 안정성이 떨어지는 것으로 나타났다. 8종의 유기산 중에 tartaric acid와 citric acid가 홍국색소의 안정성을 저해하는 것으로 나타났고 propionic, formic, acetic, butyric, malonic, malic acid는 비교적 안정하였다. 홍국색소의 변색에 가장 큰 영향을 미치는 금속 이온은 Cu$^{2+}$이었다.

• KSBB Journal
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• 제24권3호
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• pp.303-311
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• 2009

Bi-staged pH process 하의 jar fermenter system에서 영지의 액체배양 시 효율적인 균사체 및 세포의 다당 생산을 위한 용존산소의 영향을 조사하고, 산소이동용량계수와 발효조 조작변수와의 상관관계를 해석하여 scale up의 조건을 검토, 확립하였다. 교반속도에 따른 용존산소의 농도변화를 살펴본 결과, hi-staged pH process에서 배양 $2{\sim}4$일에 용존 산소의 급격한 감소를 보였으나 용존 산소의 제한은 일어나지 않고, 다시 증가하는 경향을 보였으며, 교반속도가 증가할수록 감소 폭과 깊이는 증가하는 경향을 보였다. 다당 생성은 대수 증식기 이후의 용존 산소농도가 $40{\sim}80%$ 범위일 때 가장 높았으며, 이 보다 낮거나 높은 경우 다당의 생성은 저해되었다. 교반 및 통기에 따른 산소이동용량계수 ($k_La$)와 통기속도 (Vs), 교반속도 (N) 및 impeller 지름 (Di)의 자료로부터 중회귀분석한 결과, 이들 사이의 관계는 다음 식으로 표현할 수 있었다. $$k_La=0.555{\times}Vs^{0.42}{\times}(N^3{\times}Di^2)^{0.33}\;(R^2=0.925,\;p<0.05)$$ 2.6 L 발효조의 경우, 15.43 g/L의 최대 다당 생산량은 400 rpm 및 1 vvm에서 얻어졌으며, 2.6 L 발효조의 최적 산소이동용량계수 값을 적용한 20 및 75 L 발효조에서의 scale up 시험 결과는 서로 잘 일치하였다. 최대의 다당생성을 위한 산소전달계수의 감은 $85.4{\pm}26.70\;h^{-1}$이었다.

• 생명과학회지
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• 제12권3호
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• pp.242-249
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• 2002

본 연구는 채소류 모잘록병균인 R. solani AG4에 길항하는 미생물 B. ehimensis YJ-37의 500$m\ell$ 플라스크 배양, 5 $\ell$ jar fermentor 배양, 2,000 $\ell$ 대형탱크의 배양 조건 및 길항물질 생성능을 조사하였다. 500$m\ell$ 플라스크 배양에서의 길항물질 최적생산조건은 1.5% starch, 0.6% peptone, 0.3% $Na_2$HP $O_4$, 0.15% MgC1$_2$, pH 8.0, 배양온도 32$^{\circ}C$, 배양시간 54시간으로 나타났고, 이때 미생물의 수는 1.42$\times$$10^{ 8}$ cfu/$m\ell$21g-DCW/$\ell$), 항진균 활성은 13.9mm로 나타났다. 5$\ell$ jar fermenter 배양에서의 길항물질 최적생산조건은 플라스크배양에서의 최적 생산조건에서 공기주입량과 교반속도를 변화시켜 조사한 결과, 공기주입량 2 vvm, 교반속도 200 rpm, 배양시간 48시간 이후 미생물의 수와 균체의 량은 2.06 $\times$ $10^{8}$ cfu/$m\ell$ 및 30g-DCW/$\ell$, 항진균 활성은 13.4 mm로 나타났다. 2,000 $\ell$ 대형탱크 배양에서는 교반속도 200 rpm, 산소주입량 30 vvm으로 고정하고 10일간 배양하여 미생물의 생육 및 길항물질 생성능을 조사한 결과는 미생물의 수와 균체의 량은 0.81 $\times$ $10^{8}$ cfu/$m\ell$와 12g-DCW/$\ell$, 항진균 활성은 8.6mm로 나타나 5$\ell$ jar fermenter 배양에 배해 균의 수는 1/10로 줄었으며 항진균 활성도 64%로 낮게 나타났다.다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 춘계학술발표대회
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• pp.275-278
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• 2000

본 연구에서 비스판균에 비해 아포형성능이 우수한 변이주를 선별하고, 발효조 배양에서 활성아포 생산성의 증가를 확인하였다. 최종 선별된 변이주 KD21균주를 5 L jar fermenter에서 배양한 결과, 36시간만에 총균수는 $5.5{\times}10^9$ CFU/mL에 도달하고, 최대 활성아포수는 $2.7{\times}10^9$ CFU/mL에 도달하였다. 이는 비스판 친균주에 비해 활성아포의 생산성이 77%증가하였음 확인 할 수 있었다. 장질환 치료제로 판매되고 있는 비스판 제제의 활성아포 생산성이 우수한 변이주를 획득함으로서 친균주에 비해 가격경쟁력을 가질수 있을것으로 판단된다.