슬라이드 1

Similar documents
Journal of Life Science 2011, Vol. 21. No μ μ


06ÃÖÀº°æ,±èÁÖÇý

, 2 4 Ⅰ, Ⅱ 2013,,. Bio-ethanol, 2013 STEAM R&E Stropharia rugosoannulata Bio-ethanol Bio-ethanol ISEF-K Cellulose Bio-ethanol

이 발명을 지원한 국가연구개발사업 과제고유번호 G 부처명 한국환경산업기술원 연구사업명 토양지하수오염방지기술개발사업 연구과제명 시데로포아(Siderophore)의 대량생산을 통한 토양 및 지하수의 친환경 중금속 제거기술 개 발

<C8B2BCBABCF62DB8D4B0C5B8AEBFCDB0C7B0AD2E687770>

42(1)-3(p.34-39).fm

슬라이드 1


과학고연구과제 (R&E) 결과보고서 (Preliminary Research for Potable Water Purifier Development) 이보고서는 2012 년도정부 ( 과학기술진흥기금 / 복권기금 ) 의 재원으로한국과학창의재단의지원을받아수행된성과물입니다.

3Å׸¶(12¿ùÈ£)3053.ok

생명과학의 이해

Chapter 14

슬라이드 1

PowerPoint 프레젠테이션

HM09.fm

<B9E9BBF6BACEC8C4B1D5C0C720BAD0C0DABBFDB9B0C7D0C0FB20BFACB1B828C6EDC1FD2D E687770>

2016 학년도약학대학면접문제해설 문제 2 아래의질문에 3-4분이내로답하시오. 표피성장인자수용체 (epidermal growth factor receptor, EGFR) 는수용체티로신인산화효소군 (receptor tyrosine kinases, RTKs) 의일종으로서세

< B3B2C0BABCF75FB9E9BBF6BACEC8C4B1D52E687770>


2. 탄수화물 (Carbohydrate)

- 1 -

<C4A3C8AFB0E6B3F3C0DAC0E7C0DAB0A1C1A6C1B6B9FD DC4AEBDB72DB7F9C1BEBFF82E687770>

- 2 -

表紙(化学)

2004math2(c).PDF

저작자표시 - 비영리 - 변경금지 2.0 대한민국 이용자는아래의조건을따르는경우에한하여자유롭게 이저작물을복제, 배포, 전송, 전시, 공연및방송할수있습니다. 다음과같은조건을따라야합니다 : 저작자표시. 귀하는원저작자를표시하여야합니다. 비영리. 귀하는이저작물을영리목적으로이용할

PowerPoint Presentation


Glucose pyruvate (EMP경로, HMP 경로, ED 경로 ) 1 Embden-Meyerhof-Parnas pathways(emp 경로 ) - 전체적인반응 : Glucose 2 pyruvate + 2ATP + 2NADH 지방과인지질합성

산화와환원 1

원자와분자 (atom and molecule) 이온 : 더욱안정해지기위해전자를잃거나얻은분자나원자 음이온 = negative ion = anion = 원자가전자를얻어서 (-) 전하를띠는원자 양이온 = positive ion = cation = 원자가전자를잃어서 (+) 전

<5B30345F DBBFDBBEAC0DAC3A5C0D3C0E7C8B0BFEB28BFA9C1D8C8A3292E687770>

½Ç°ú¸Ó¸®¸»¸ñÂ÷ÆDZÇ(1-5)¿Ï

박사후연구원의 연수세부과제책임자

Microsoft PowerPoint - ch4note

1. 세포의구조와구성요소 1.1 세포의구조 표 1.1 원핵세포와진핵세포의비교 원핵세포 핵막없음있음 인없음있음 DNA( 염색체 ) 한개, 히스톤등단백질과결합안됨 분열무사분열유사분열 진핵세포 여러개의염색체로존재. 히스톤등단백질과복합하게결합됨 원형질막보통스테롤이없음보통스테롤

hwp

2004math2(a).PDF

week5.hwp

<4D F736F F F696E74202D DB9CCBBFDB9B0C0C720BCBAC0E52E BC8A3C8AF20B8F0B5E55D>

제12강_조직배양과 양액재배.hwp

Chapter 4. Bacteria (the first microbes)

저작자표시 - 동일조건변경허락 2.0 대한민국 이용자는아래의조건을따르는경우에한하여자유롭게 이저작물을복제, 배포, 전송, 전시, 공연및방송할수있습니다. 이차적저작물을작성할수있습니다. 이저작물을영리목적으로이용할수있습니다. 다음과같은조건을따라야합니다 : 저작자표시. 귀하는원

untitled

Microsoft PowerPoint - chap4-미생물대사.ppt [호환 모드]

- 2 -

< 서식 5> 탐구보고서표지 제 25 회서울학생탐구발표대회보고서 출품번호 유글레나를이용한산소발생환경의탐구 소속청학교명학년성명 ( 팀명 ) 강서교육청서울백석중학교 3 임산해 [ 팀원이름 ]

Characteristic of Stainless Steel 304 vs. 316 STS 비교 스테인리스강화학성분비교 (ASTM A 479 Standard) Type UNS No. C Si 304 S S max 0.08

07_HM hwp

보도자료 년 5 월 16 일 ( 목 ) 조간부터보도하여주시기바랍니다. 문의 : 에너지환경표준과최철우과장, 류지영연구사 ( ) 화장품에도국제표준이...? - 화장품도이젠표준선점으로세계시장선도를 - [ 붙임 1

<4D F736F F F696E74202D20B8F1C1FAB0E82C20C7D8C1B6B7F9B8A620C0CCBFEBC7D12E >

연구목표 재료및방법 년도시험연구보고서

20 A. Mechanism 1) Base-catalyzed aldol reaction a 3 2 new bond 3-ydroxybutanal ( -hydroxyaldehyde, racemic mixture) 2 + a + pk a 20 arbanion En

10 (10.1) (10.2),,

생명과학의 이해

- 1 -

- ii -

학술원논문집 ( 자연과학편 ) 제 50 집 2 호 (2011) 콩의식품적의의및생산수급과식용콩의자급향상 李弘䄷 * 李英豪 ** 李錫河 *** * Significance of Soybean as Food and Strategies for Self Suffici

보존용지의 이해

슬라이드 1


목차 1. 서론 줄기세포의간세포분화능평가시고려사항 간세포분화능평가시험법 분

PowerPoint Presentation

Lecture 8 단백질의변화 5 월 2 일

(72) 발명자 정종수 서울특별시 서대문구 모래내로 319, 101동 405호 (홍은동, 진흥아파트) 김정환 서울특별시 구로구 구로동로21길 7 (구로동) - 2 -

Microsoft PowerPoint - 9주차.pptx [읽기 전용]

<BBFDC8ADC7D02E687770>

untitled

DBPIA-NURIMEDIA

제16장 소진화

PowerPoint 프레젠테이션

(72) 발명자 이승원 강원도 고성군 죽왕면 오호리 정동호 강원도 고성군 죽왕면 오호리 이호생 강원도 고성군 죽왕면 오호리 이 발명을 지원한 국가연구개발사업 과제고유번호 PMS235A 부처명 국토해양부 연구사업명 해양자원개발 연구과제명

DBPIA-NURIMEDIA

- 1 -

87 Enol 형이안정한경우 β-diketone 에서처럼 α- 탄소가두카보닐기사이에위치한경우 1,3-yclohexanedione 20 % 80 % 2,4-Pentanedione xidation A. xidation of Aldehydes Aldehyde는 c

Chapter 14 유전정보 (Genetic Information) A + G = C + T 일정 ( 샤가프룰 ] - Watson & Crick(1953년 ) : double helix model of DNA( 이중나선구조 ) 제시 1. 유전정보의전달경로 DNA 상의정

<C3D6C1BEBAB8B0EDBCAD2E687770>

36 Chap 20 : Conjugated Systems 20.1 Stability of Conjugated Dienes Diene : 2 개의 C=C 이중결합을가진화합물 C 1,4-Pentadiene 1,3-Pentadiene 1,2-Pentadiene (unconj

Chapter 4. Bacteria (the first microbes)


슬라이드 1

유기 발광 다이오드의 전하주입 효율 향상을 통한 발광효율 향상 연구

Microbe01.pptx

84/84

한약재품질표준화연구사업단 작약 ( 芍藥 ) Paeoniae Radix 생약연구과

- 2 -

53(1)-02(김준석090).fm

hwp

뉴스레터3호-최종

untitled

제 29 회서울특별시학생탐구발표대회 탐구보고서 식용곤충의건강한사육을위한 친환경베딩재료인커피그라운즈에대한연구 출품번호 미기재 출품부문 동물

00....

10_겨울호_ 트루최종_PDF

유해중금속안정동위원소의 분석정밀 / 정확도향상연구 (I) 환경기반연구부환경측정분석센터,,,,,,,, 2012

Oxidation of Alcohols 1 o Alcohol : RCH 2 OH [ O ] RCHO [ O ] RCOOH 2 o Alcohol : RR'CHOH [ O ] RCOR' 3 o Alcohol : R 3 COH [ O ] No oxidation

도입활동 이상적인체형이란무엇일까? 이상적인체형이란어떤체형일까? 사람마다보는관점이다르지만, 현재자신의체형과자신이바라는이상적인체형이같은사람은거의없을것이다. 이는항상자신이가지지못한것을더좋다고여기는심리학적이유에서비롯된다. 그러나무턱대고다이어트와운동을한다고해서자신이진정으로원하는

제 3강 역함수의 미분과 로피탈의 정리

Chapter 26

<30312DB1E2C8B9C6AFC1FD2028BFC0C0AFB0FC292E687770>

Transcription:

목재부후균의생육조건과효소 - 제 3 장 - 1 제 1 절목재부후균의생육조건 영양, 수분, 산소, 온도, ph, 광선 1. 영양 에너지원, 균체성분, 4대영양분가. 탄소화합물 ( 탄소원 ) Glucose( 포도당, dextrose), Mannose, Xylose, 전분등 인공배지 : glucose 첨가 Xylan(β-D-xylose) Mannan(β-D-mannose) 2 1

Cellulose 와 Starch 의화학구조 3 나. 질소화합물 ( 질소원 ) 무기질산염, 암모늄염, 유기요소등 인공배지 : 펩톤첨가 다. 무기염류 ( 미량원소 ) 목재세포내함유물질, 세포벽중에존재 P, Mg, K, S 등 : 세포내삼투압조절, ph 의안정화 Ca, Co, Cu, Fe, Mn, Mo, Zn 등 : 효소의활성화, 조효소성분 인공배지 : K 2 HPO 4, MgSO 4 7H 2 O 첨가 라. 생육인자 ( 미량물질 ) 비타민류, 아미노산등 인공배지 : 맥아추출물첨가 4 2

자연계에서목재부후균의영양섭취 목재로부터영양분섭취하며생활 4대영양분중에서 탄소원, 무기염류, 생육인자 : 목재로부터섭취가능 질소원 : 균체증식 ( 단백질합성 ) 을위해상당량이필요 - 균사생장에필요한배양기중의질소함유량 : 0.5~2.0% - 목재내질소함유량 : 0.1~0.4%( 목재전건중량대비 ) - 부족 부족한질소원조달방법 추정 1 질소고정세균의도움 - 근거 : 목재초기부후에질소고정세균관여 2 토양중의질소원이용 - 근거 : 토양접지부로부터목재내부로질소화합물이동 3 균사의자기소화 - 근거 1: 부후말기목재에서균사관찰이불가능 - 근거 2: 균사생육과정중에어느조건에서강한단백질분해효소 (protease) 분비 5 부후초기 부후말기 6 3

2. 수분 세포내원형질의최다구성성분 물질대사의매체역할 목재부후균의생장 : 목재내수분과밀접한관계有 참고 목재중의수분존재상태 1 결합수 ( 흡착수 ) 세포벽구성성분과물리화학적으로결합 ( 수소결합, 반데르바알스힘 ) 하고있는수분 섬유포화점 (FSP) 이하에서의수분 2 자유수 세포내강이나공극에액체상태로존재하는수분 섬유포화점이상에서의수분 목재부후균이이용할수있는수분 7 가. 목재함수율과부후 1 기건재 : 함수율약 15% 전후 부후발생불가능 2 포수재 : 함수율약 150%( 고비중재 ) ~ 200%( 저비중재 ) 부후발생불가능 3 다습재 : 포수함수율에가까운함수율을갖는목재 부후발생불가능, 연부후발생 나. 수분조건과부후 1 공중습도 최적 : 95~99%( 최저 85%) 2 목재함수율 최적 : 30~60% 불량 : 25% 미만, 100% 이상 8 4

3. 산소 1 단당류의산화에필요 ( 당류 화학에너지 ) 2 목재부후균 : 호기성균 기체상태의산소를이용 수중또는지중깊은곳의목재 : 부후발생곤란 산소조건과수분조건은밀접한관계有 3 산소요구성 : 부후균 > 연부후균 4 산소요구도측면에서목재공극율 담자균류생장 : 공극율 20% 이상 9 4. 온도 가. 미생물의생육적온에의한분류 1 저온균 : 18 이하 2 중온균 : 25~40 3 고온균 : 45 이상 나. 목재부후균 : 대부분중온균 - 세분화 1 好저온균 : 24 이하 Serpular lacrymans 2 好중온균 : 24~32 Fomitopsis palustris, Trametes versicolor 3 好고온균 : 32 이상 Gloephyllum saepiarium, Pycnoporus coccineus 다. 목재부후균의온도에대한저항성 야외발생균 ( 토목용재, TRV) > 실내발생균 ( 건축용재, SEL) 10 5

5. ph 가. 균류생장의최적 ph 부후균, 연부후균 : 산성측 (ph 4~6) 세균, 방선균 : 약알칼리측 (ph 6.5~7.5) 나. 부후시험 : 배양액 ph 5.5~6.0으로조정 11 6. 광선 가. 균사생장에는불필요, 자실체형성에필요나. 자외선 ( 파장 100~400nm): 균생장에유해 살균에이용 일광소독 파장 240~280nm: 살균력有 파장 260~265nm: 살균력强 (253.7nm) 殺菌機構 ( 추정 ): 세포내핵산 (DNA) 에변화발생 신진대사장해 12 6

다. 자외선照射에의한變異株생산 백색부후균에자외선 (260~265nm) 조사 Cellulase 缺損변이주출현 Cellulase 결손변이주 : 생물적 pulping(bio-pulping) 에사용 Modified wood structures due to bio-pulping Overview of the 50-ton outdoor bio-pulping chip pile (4 meters high, 9 meters wide, 21 meters long) 제 2 절목재부후균의효소 < 효소의분류 > 1) 세포외효소 ( 균체외효소 ): 균체외로분비되어촉매작용 고분자물질의저분자화 ( 解重合 ) 에관여하는효소 Cellulose, Hemicellulose, Lignin 분해계효소 필요에따라생산하는효소 ( 誘導酵素 ) 2) 세포내효소 ( 균체내효소 ): 균체내에서촉매작용 호흡, 발효에관계하는효소 ( 호흡, 발효계효소 ) 항상균체내에존재하고있는효소 ( 構成酵素 ) 14 7

효소의기능 16 8

1. 셀룰로오스분해효소 Cellulose의 β-1 4-D-glucoside 결합을加水分解하는효소 - Cellulose: glucose로구성된 monopolysaccharide( 단순다당류 ) Cellulose( 다당류 ) Glucose( 단당류 ): 관여효소 1 Cellobiohydrolase 2 endo-glucanase 3 Cellobiase 가. Cellobiohydrolase(CBH) : exo-1,4-β-d-glucanase 1 셀룰로오스의결정영역 (micell, crystalline region) 을가수분해 2 대표적인생산균류 : 갈색부후균은분비하지않음 곰팡이류 : Trichoderma, Aspergillus, Penicillium, Fusarium 백색부후균 : Phanerochaete chrysosporium( 유색고약버섯 ), Schizophyllum commune( 치마버섯 ) 3 CBH의종류 : CBHⅠ, CBHⅡ 화학구조와분해특성이각각다름 17 1) Cellobiohydrolase I 1 Cellulose 환원성말단기로부터 glucose oligomer를절단 glucose oligomer: cellotriose(g3) ~ cellohexose(g6) glucose oligomer 중에서 cellotetrose(g4) 를가장많이절단 2 셀룰로오스를불규칙하게절단 2) Cellobiohydrolase II 1 Cellulose 비환원성말단기로부터 cellobiose (G2) 또는 cellotriose(g3) 를절단 2 G3에서 glucose를절단하기도함 18 9

Crystalline cellulose Amorphous cellulose Cellulose 분자구조 ( 비환원성말단기, 환원성말단기 ) Cellulose 가수분해효소 19 나. Endo-glucanase(EG) 1 별칭 : endo-1,4-β-d-glucanase, glucanohydrolase 2 셀룰로오스의비결정영역 (non-crystalline region) 을가수분해 3 Glucose oligomer 생성 cellobiose 생성다. Cellobiase 1 별칭 : β-d-glucosidase 2 Cellobiose Glucose 20 10

21 갈색부후균의셀룰로오스분해메카니즘 갈색부후균의셀룰로오스분해효소 EG와 cellobiase만분비 셀룰로오스결정영역을분해하는 CBH는분비하지않음 그럼에도세포벽을극심하게분해 갈색부후균은셀룰로오스를어떻게분해할까? 저분자대사물질의세포벽내로의확산에의해분해 과산화수소의 Fenton 반응가설제시 (Koenigs, 1974) Fenton s reaction: 강력한산화반응 과정 : 갈색부후균과산화수소분비 목재중의전이금속 (Fe) 과 Fenton 반응 수산화자유 radical(ho ) 생성 HO 에의해셀룰로오스절단 22 11

갈색부후균의셀룰로오스분해 효소적가수분해와산화반응계가중요한역할 저분자대사물질이관여하는것은확실 기작은불확실 23 24 12

25 2. 헤미셀룰로오스분해효소 Hemicellulose: heteropolysaccharide 구성다당류의종류 : 1 Glucuronoxylan: 활엽수 HC의주체 ( 활 : 25~35%, 침 : 5~15%) 2 Glucomannan: 침엽수 HC의주체 ( 침 : 10~20%, 활 : 2~5%) 3 Arabinoglucuronoxylan( 침 : 10~15%, 활 : 0.1~2.0%) 가. Xylanase 별칭 : 1,4-β-D-xylanohydrolase Xylan의주쇄 (β-1 4-D-xyloside 결합 ) 를加水分解 1) endo-xylanase xylan 무작위로 xylose oligomer 생성 xylose oligomer: 주로 xylotriose 또는 xylotetrose 2) exo-xylanase xylose oligomer를 xylose로가수분해 26 13

Fig. Schematic representation of the action of the xylanolytic enzyme system. 1 endoxylanases; 2 α-l-arabionofuranosidases; 3 glucuronidases; 4 feruloyl and coumaroyl esterases; 5 acetyl xylan esterases; 6 β-xylosidases. Source: Chavez etal., 2006 27 나. Mannase Mannan의주쇄 (β-1 4-D-mannoside 결합 ) 를가수분해 1) endo-mannase glucomannan으로부터무작위로 oligomer 생성 (mannose + mannose) oligomer (mannose + glucose) oligomer 2) β D-mannosidase (mannose + mannose) oligomer mannose 3) β D-mannosidase, β D-glucosidase (mannose + glucose) oligomer mannose, glucose 28 14

Glucomannan (acetyl 기 ) β-d-mannose β-d-glucose 다. 기타 측쇄를가수분해하는효소 - acetyl esterase, glucuronidase, arabinosidase 등 Hemicelluse의가수분해에는 cellulose에비하여많은종류의효소가관여 29 3. 리그닌분해효소 리그닌의화학구조 : 매우복잡 구성단위 : phenylpropane phenylpropane 의종류 1 p-hydroxyphenylpropane 2 syringylpropane 3 guaiacylpropane 식물리그닌의구조단위 식물의진화와함께리그닌구조단위도복잡 벼과식물 : 1+2+3 활엽수 : 주로 2 - 분해가용이 침엽수 : 주로 3 - 분해가곤란 p-coumaryl alcohol (p-hydroxyphenyl propane) sinapyl alcohol (syringyl propane) coniferyl alcohol (guaiacyl propane) 30 15

가. 효소에의한리그닌의분해과정 phenylpropane 단위의분해 1 탈메톡실화 (demethoxylation) 2 α 자리탄소의산화 (carbonyl 화, C=O) 3 측쇄구조의절단 4 β-o-4(β-arylether 결합 ) 결합의절단 5 방향환의개환 나. 리그닌분해에관여하는효소 지금까지알려진효소 1 리그닌과산화수소효소 (lignin peroxidase, Lip, lignase) 2 망간의존형과산화수소효소 (Mn-dependant peroxidase, MnP) 3 Laccase 2 3 4 1 5 침엽수리그닌 (guaiacylpropane) 분해모식도 31 다. 리그닌분해미생물 대부분백색부후균 백색부후균의 40%: Lip 와 MnP 를생산 백색부후균의 60%: MnP 와 Laccase 를생산 Pycnoporus cinnabarinus: Laccase 만생산 방선균 : Nocardia, Streptomyces 세균 : Pseudomonas, Xanthomonas 1) 리그닌과산화수소효소 (LiP) Phanerochaete chrysosporium( 유색고약버섯 ) 에서발견된효소 효소활성에과산화수소 (H 2 O 2 ) 를필요로하는산화환원효소 리그닌구조의분해 β-o-4(β-arylether 결합 ), C α -C β 간의결합분해 LiP 생산균주 유색고약버섯, 구름버섯, Phlebia radiata, Trametes hirsuta 32 16

2) 망간의존형과산화수소효소 (MnP) 과산화수소 (H 2 O 2 ) 와 2 가의망간 (Mn ++ ) 을필요로하는산화효소 Mn ++ 를 Mn +++ 로산화시키면서페놀구조를산화 산화력 : 활엽수리그닌 > 침엽수리그닌 MnP 생산균주 유색고약버섯, 표고버섯, Phlebia radiata, Ceriporiopsis 3) Laccase laccase 의리그닌분해에관한보고 1928 년 Bavendamm( 독일 ) Bavendamm 반응 : 목재부후균의부후형식별수단 리그닌구조의산화분해 C α 의산화, 탈메톡실화, phenyl 기의개열, C α -C β 의절단 유백색의생옻액 ( 주성분 : urushiol) 에도존재 옻칠의건조에불가결한효소 ( 옻칠의산화중합효소 ) urushiol 33 Bavendamm s reaction 목재부후균의부후형 ( 갈색, 백색 ) 식별수단 방법 탄닌산또는몰식자산 (gallic acid) 함유배지 未知의담자균접종 수일간배양 균사체주위에갈색띠형성유무확인 갈색띠형성 : 백색부후균 ( 갈색부후균 : 음성 ) Lignin의분해와옻칠의건조 Lignin의분해 : laccase에의한산화분해 - in vivo( 생체내 ) 옻칠의건조 : laccase에의한산화중합 in vitro( 시험관내 ) 리그닌분해실험 in vivo( 생체내 ) 상에서는재중합이발생되지않음 in vitro( 시험관내 ) 상에서는분해된리그닌의재중합발생 34 17

Fig. Characteristics of the Bavendamm s reaction caused by the oxidation of gallic acid and the formation of quinones on a Fusarium sp. strain D3-FB culture 35 18