Bacillus thuringiensis (Bt) is currently the most commonly used microbial pesticide. In the previous study, Bt IMBL-B9 known for its high toxicity against Spodoptera exigua, S. frugiperda and Plutella xylostella was characterized. To develop novel biopesticide, optimization of culture medium is required for the cost-effective mass production for toxin production of IMBL-B9. Through experimental design by Plackett-Burman design, ingredients that significantly influenced the production of IMBL-B9's toxin were selected. Using these results, the novel culture medium for IMBL-B9 was developed and the toxin yield of IMBL-B9 was significantly increased than conventional media by using this medium. These results could be useful for the development of biopesticides.

The choice of the culture medium is an important factor for the mass production of mycelia in submerged cultures. The influence of liquid medium on the mycelial dry weight of Paecilomyces tenuipes was investigated in this study. The regression equation is expressed as Y=-1292.94187+17.78612X1+18.92425X2+2.11464X3-0.019375X1X2-0.006276X1X3+0.008177X2X3- 0.070169X1 2-0.292175X2 2-0.008818X3 2, where Y represents the value of the mycelial dry weight (g/L), X1 is the particle size of wood sawdust in liquid medium (mesh), X2 is the concentration of the wood sawdust in liquid medium, and X3 is incubation time (h). The medium was optimized using a response surface methodology, and the optimal medium contained 30 g of wood sawdust (140 mesh), 20 g of glucose, and 10 g/L of peptone. Under these conditions, the mycelial dry weight reached 38.1 g/L (actual value). The culture medium containing wood sawdust is simple and easy to use, highly efficient, and eco-friendly, and its effectiveness in large preparations of P. tenuipes mycelia with low material costs has been demonstrated.

In order to develop solid mass cultivation technology that maximizes insecticide of entomopathogenic nematode(EPN) isolated from Korea, we have studied the optimization of solid culture medium and production conditions. The optimized conditions from the harvest yields and the insecticidal activity against the Galleria mellonella larvae were yeast extract 2.0%, soybean flour 20%, whole milk powder 3%, olive oil 5% and egg yolk 5%. It was also found that the optimum condition of the carrier(polyurethane) content was about 8-12%, the culture time of symbiotic bacteria was about 48 hours, and the inoculation concentration of nematode was 4,000-5,000 per g medium. And the optimal harvesting point in solid culture conditions was confirmed after 12 days of inoculation.

Autocrine or paracrine mediators released by the early embryo are implicated in the support of embryonic development. Their mechanisms and optimal embryo density in the medium, however, are uncertain. This study was conducted to establish the optimal embryo density and culture medium volume in mouse parthenogenetic embryo culture. In experiment 1, culture of parthenogenetirally activated oocytes at a concentration of 2~4 embryos/ uL significantly improved development to the blastoryst stage (72%≤) compared with culture at the lower (0.2~1 embryos㎕, 0~37.5%) and the higher (5~6 embryos㎕, 30~53%) concentration for 120 h when the oocytes were cultured in a 5㎕ drop under mineral oil In experiment 2, the embryos cultured at a concentration of 2~4 embryos㎕ in a 10㎕ drop (81.1%) showed significantly higher blastocyst rates than those in a 5㎕ drop (68.5%). This study optimizes in vitro culture condition by modifying embryo density and the volume of culture medium It may give appropriate level of autocrine and/or paracrine factors to enhance viability and subsequent normal development of mouse parthenogenetic embryos in vitro.

본 논문의 목적은 흉부 CT검사를 시행하는 소아환자의 조영제 투여를 최소화하고 조영 증강은 최적화하기 위하여, 몸무게의 변화에 따른 생리학적 주입 프로토콜을 정립하는 것이다. 만 10세 이하의 소아환자 80 명을 대상으로 연구하였다. 혈관 조영제 300 ㎎I/㎖를 사용하였으며, A그룹은 몸무게 1.5배의 용량을 주입 하였고, B, C, D 그룹은 10％씩 감소하면서 생리식염수 5 ~ 15 ㎖를 추가 주입하였다. 조영제와 생리식염수의 주입량과 속도 및 지연시간을 몸무게와 연동하여 계산할 수 있는 생리학적 모델의 엑셀시트를 적용하였다. 화질평가는 상대정맥, 상행대동맥, 폐동맥, 우심방, 우심실, 좌심방, 좌심실, 하행대동맥, 쇄골하정맥의 CT number와 SNR을 측정하여 그룹간 비교하였으며, 생리식염수 주입에 따른 인공물 감소효과를 파악하기 위하여 쇄골하정맥과 상대정맥의 CT number를 비교하였다. 또한 조영 증강의 정도와 인공물에 대하여 정성적 평가를 추가로 수행하였다. 조영제 주입 프로토콜에 따른 SNR을 비교 평가한 결과, 상대정맥과 폐동맥, 하행대동맥, 우심실, 좌심실에서 유의한 차이를 보였으며, CT number는 모든 장기에서 유의한 차이를 보였다. 특히 조영제를 10％ 감소하고 생리식염수를 추가 주입한 그룹은 조영 증강 정도는 차이가 없었으나, 20% 이상 감소한 그룹은 조영 증강의 정도가 낮게 나타났다. 또한 생리식염수 주입한 그룹은 상대정맥과 쇄골하정맥의 조영 증강이 매우 감소되었고, 조영제에 의한 빔 경화 인공물이 상당히 감쇄되었다. 결론적으로 소아의 흉부 CT 검사에서 생리학적 조영제 주입 프로토콜의 적용은 조영제에 의한 인공물을 감소시키면서, 불필요한 조영제 사용을 예방하고 조영 증강의 효과는 향상시킬 수 있었다.

본 연구에서는 다양한 식품유해미생물에 대한 길항작용 및 항산화활성이 우수한 B. subtilis SRCM102046 균주를 식품보존 소재로서 이용하기 위해 반응표면분석법을 이용하여 균체 증량을 통한 항균활성 및 항산화활성 증대를 도모하고자 하였다. SRCM102046의 산업적 활용을 위한 성장조건을 최적화하기 위해 배양시간에 따른 균체 성장을 조사하였으며, 통계학적 기법인 반응표면분석법을 사용하였다. SRCM102046의 최적 성장을 위한 배지 성분을 선별하기 위해 Plackett-Burman design을 이용하였으며, PBD 결과 선별된 배지 성분으로 molasses, sucrose, peptone으로 예측되었다. 각 배지 성분의 최적농도를 결정하기 위한 방법으로 central composite design을 이용하였으며, 최종적으로 예측된 각 배지 성분의 농도는 molasses 7 g/L, sucrose 7 g/L, peptone 2 g/L로 예측되었다. 이때의 균체량은 22.03±1.30 g/L로 예측되었으며, 통계분석을 통해 실험모델의 적합성을 확인하였다. 또한, 실험 모델을 수행하여 건조균체량을 측정한 결과 22.02±0.35 g/L로 측정되어 실험모델에 의해 예측된 값이 오차범위 내에 존재하여 모델의 신뢰성이 매우 높음을 확인하였으며, 이는 실험모델에 의해 예측된 최적배지 사용시 최적화 이전의 LB 배지에서의 균체량(2.47±0.03 g/L)대비 약 9배의 균체량이 증가함을 확인하였다. 또한 최적배지에서 B. subtilis SRCM102046 배양 시 항균활성은 대조구로 사용된 LB 배지에서의 항균활성 대비 최대 140% 향상되었으며, 항산화활성은 약 100.41% 증가함을 확인하였다. 본 연구를 통하여 식품보존제로서B. subtilis SRCM102046의 산업화를 위한 배지최적화를 수행하였으며, 추후 박테리오신의 정제 및 특성 등에 대한 세부적인 연구가 필요하지만 본 연구를 통해 확립된 배양조건을 기반으로 식품보존 소재의 측면에서 매우 유용한 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구를 통해 논, 시설재배 밭 토양, 쓰레기장, 하천 및 호수의 퇴적 토양 등 22개소에 서 분리한 총 6종의 광합성세균 중 호기 ․암 배양이 가능한 Rhodobacter sphaeroides PS-24 를 분리하였다. 형태학적 특징으로는 그람음성의 막대모양으로, 운동성이 있었다. 분리균주 의 16S rRNA 염기서열을 분석한 결과 Rhodobacter sphaeroides ATH2.4.1과 99%의 상동성을 나타내었으며, 본 연구에서 Rhodobacter spharoides PS-24로 명명하여 연구를 수행하였다. 선별균주를 modifed Van niel's yeast 배지에서 배양 후 생성된 carotenoid를 추출한 결과 12.03±0.15 mg/L의 함량이 측정되었으며, 반응표면분석법 중 Plackett burman 분석방법과 Box-Behnken 분석방법을 통해 carotenoid 생산에 영향을 미치는 요인을 분석하고 농도를 최 적화하였다. 분석결과 각각의 독립변수 yeast extract –0.4144 (1.23 g/L), Na2CO3 0.8541 (3.71 g/L)와 MgSO4 1.00 (1.00 g/L)의 농도를 선정하였으며, 이를 바탕으로 배지 조성을 최적화 한 결과 yeast extract 1.23 g, sodium acetate 1 g, NH4Cl 1.75 g, NaCl 2.5 g, K2HPO4 2 g, MgSO4 1.0 g, mono-sodium glutamate 7.5 g, Na2CO3 3.71 g, NH4Cl 3.5 g, CaCl2 0.01 g/ liter로 선정하였다. 최적배지를 대상으로 5 L, 50 L, 500 L scale-up을 진행한 결과 최종 carotenoid 는 각각 17.98 mg/L, 18.03 mg/L, 18.11 mg/L로 조사되었다. 최적배지의 경우 modified Van niel's yeast 배지보다 약 1.5배 많은 carotenoid를 생산하였으며, 대량배양을 통한 scale-up 과 정 시 carotenoid의 생산량은 크게 변화하지 않는 것으로 조사되었다. 따라서 본 연구를 바 탕으로 산업적으로 다양하게 사용되고 있는 carotenoid를 생산하는 광합성세균 Rhodobacter spharoides PS-24를 개발하였으며, 본 연구를 바탕으로 유기농축산에 사용이 가능한 기능성 미생물제제를 개발하고자 한다.