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한국미생물·생명공학회지 update

Microbiology and Biotechnology Letters

  • : 한국미생물생명공학회(구 한국산업미생물학회)
  • : 자연과학분야  >  생물
  • : KCI등재
  • : SCOPUS
  • : 연속간행물
  • : 계간
  • : 1598-642x
  • : 2234-7305
  • : 산업미생물학회지(~2001)→한국미생물·생명공학회지(2002~)

수록정보
수록범위 : 30권1호(2002)~46권4호(2018) |수록논문 수 : 988
한국미생물·생명공학회지
46권4호(2018년 12월) 수록논문
최근 권호 논문
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KCI등재 SCOPUS

1Properties of Tetragenococcus halophilus Strains Isolated from Myeolchi (anchovy)-jeotgal

저자 : Jeong A Kim , Zhuang Yao , Venkatesh Perumal , Hyun-jin Kim , Jeong Hwan Kim

발행기관 : 한국미생물생명공학회(구 한국산업미생물학회) 간행물 : 한국미생물·생명공학회지 46권 4호 발행 연도 : 2018 페이지 : pp. 313-319 (7 pages)

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Halophilic lactic acid bacteria (LAB) were isolated from myeolchi-jeotgal (23% NaCl, w/v) fermented in jangdok (Korean earthenware) located outside a house. They were identified as Tetragenococcus halophilus by 16S rRNA and recA gene sequencing. Four T. halophilus isolates showing high protease activities were selected for further studies. Four strains grew well, reaching OD600 values of 0.75-0.92 at 18% NaCl content (w/v) and 0.28-0.44 at 23% salt. They showed rapid growth, attaining OD600 values of 1.1-1.2 at 20-30℃, but did not grow at 4℃. At 15℃, the highest OD600 values, which exceeded 0.6, were observed at 20 days, and were higher than those of cultures at 37℃ and 42℃ (approximately 0.5). Four isolates grew best in broth where the initial pH was adjusted to 8 and did not grow at pH ≤ 4. T. halophilus BS2-36 showed the highest survival ratio of 18.7% after 2 hours of exposure at pH 3. BS2-36 showed the highest survival ratio (1.29%) in presence of 0.3% bile salts. T. halophilus BS2-36 seems a promising candidate as a starter for jeotgal and other fermented foods with high salinities.

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2E형 간염 바이러스에 의한 제 1형 인터페론 신호전달분자 활성 억제

저자 : 명진종 ( Jinjong Myoung )

발행기관 : 한국미생물생명공학회(구 한국산업미생물학회) 간행물 : 한국미생물·생명공학회지 46권 4호 발행 연도 : 2018 페이지 : pp. 320-325 (6 pages)

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E형 간염바이러스는 전세계적으로 매년 2천만건의 감염을 일으키는 것으로 알려져 있다. 흥미로운 것은 임산부에서 특히 높은 치사율을 보이는데, 무려 20-30%의 사망률을 보인다는 점이다. 면역능이 있는 감염환자에서는 E형 간염바이러스 감염은 별다른 증상 없이 자연 치유되지만, 면역능이 낮은 에이즈환자나 고령환자에서는 만성감염을 일으킬 수도 있으며 사망에 이르게 할 수도 있다. 따라서, E형 간염바이러스의 증식억제에 면역반응의 중요성이 높으며, 특히 인터페론 반응이 중요한 역할을 할 것으로 사료된다. 본 연구팀은 E형 간염바이러스의 프로티아제가 RIG-I 의존적 제 1형인터페론 반응을 유의미하게 억제하는 것을 관찰하였다. 또한 바이러스 프로티아제가 RIG-I의 하위 신혼전달 분자의 하나인 MAVS의 활성도 농도 의존적으로 억제하는 것으로 분석하였다. E형 간염바이러스에 의한 제 1형 인터페론 반응 억제의 구체적인 작용 기작을 밝힌다면 효과적인 항바이러스제제의 개발의 초석을 놓을 수 있을 것으로 기대된다.


Hepatitis E virus (HEV) infection accounts for 20 million annual infections worldwide. HEV can be fatal in approximately 20-30% of pregnant women. HEV infections are normally self-limiting and mostly asymptomatic. However, in patients with insufficient immunity, such as acquired immunodeficiency syndrome patients, chronic and often fatal infections may ensue. Therefore, it is likely that host immune responses, especially interferon responses, play a critical role in HEV infection control. Here, we report that an HEVencoded non-structural protein down-regulates type I interferon response. In addition, some other immune genes involved in the induction of type I interferon may be regulated as well. Detailed molecular mechanisms are currently being studied.

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3파지디스플레이를 이용한 성장인자 안정화 제형 맞춤형 피부 투과 펩타이드의 개발

저자 : 이설훈 ( Seol-hoon Lee )

발행기관 : 한국미생물생명공학회(구 한국산업미생물학회) 간행물 : 한국미생물·생명공학회지 46권 4호 발행 연도 : 2018 페이지 : pp. 326-333 (8 pages)

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본 연구에서는 성장인자, 효소, 펩타이드 등과 같은 기능성 생체 고분자를 대상으로 열에 대한 안정성 및 피부 투과성을 향상시키는 연구를 수행하였다. 이들은 생체 내에서 세포를 활성화 하거나 촉매 작용을 담당하고 있다. 따라서 화장품 등의 외용제에 적용 시, 그 효능의 우수함이 예상되나 열에 대한 불안정성과 높은 분자량으로 피부 투과성이 낮은 단점이 있다. 이를 극복하기 위해 먼저 열에 대한 안정성을 확보할 수 있는 조성을 탐색하였다. 그 결과, 단분자 구조의 humectant 대비 PEG의 길이가 긴 polymeric humectant를 사용한 경우 열에 대한 안정성이 높아지는 것을 확인 할 수 있었다.
한편 이들의 피부 투과를 촉진시키기 위하여 투과 촉진 펩타이드를 phage library로부터 선별하고자 하였다. 투과 촉진 펩타이드는 성장인자, 효소, 펩타이드의 투과 촉진을 위해 공통적으로 사용할 수 있는 구조이다. 그러나 피부의 투과정도는 물질자체의 특성도 영향을 미칠 수 있으나 제형의 성분에 따라서 영향을 받을 수 있다. 본 연구에서는 성장인자를 안정화 할 수 있는 polymeric humectant 제형을 기반으로 투과 촉진 펩타이드 선별을 수행하였다. 그 결과 대조군 펩타이드 대비 투과촉진이 향상된 결과를 확인했을 뿐만 아니라 PBS를 기반으로 선별된 투과 촉진 펩타이드 보다 polymeric humectant 제형에서는 투과도가 우수한 것을 확인 할 수 있었다.
본 연구의 결과는 기능성 생체고분자의 열 안정성 개선 및 피부 투과도 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.


In this study, we identified methods to improve heat stability and skin permeability of functional protein biopolymers, such as growth factors, enzymes, and peptides. The biopolymers participate in cellular activation and catalytic functions in vivo. Therefore, when applied to cosmetics, their efficacies are expected to be helpful for skin care. However, they have disadvantages that include instability to heat and low skin permeability due to their high molecular weight. To overcome these problems, we searched for a composition that increases heat stability. Stability was improved using a polymeric humectant having a long polyethylene glycol length, compared with a mono-molecular structure humectant. Next, to enhance skin permeation, a permeation enhancing peptide was selected from a phage library. The permeation enhancing peptide can be commonly used to promote the permeation of growth factors, enzymes, and peptides. Screening was performed on the polymeric humectant formulation. One dominant peptide from the modified- screening method was identified. Furthermore, it was confirmed that the permeability of the peptide was better than that of the peptide developed through a screening system based on phosphate-buffered saline. The data indicate that the polymeric humectant formulation will be helpful for increasing the heat stability of protein ingredients and that skin permeability could be increased by a formulation-specific, penetration-enhancing peptide.

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4Genome Profiling for Health Promoting and Disease Preventing Traits Unraveled Probiotic Potential of Bacillus clausii B106

저자 : N. G. Kapse , A. S. Engineer , V. Gowdaman , S. Wagh , P. K. Dhakephalkar

발행기관 : 한국미생물생명공학회(구 한국산업미생물학회) 간행물 : 한국미생물·생명공학회지 46권 4호 발행 연도 : 2018 페이지 : pp. 334-345 (12 pages)

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Spore-forming Bacillus species are commercially available probiotic formulations for application in humans. They have health benefits and help prevent disease in hosts by combating entero-pathogens and ameliorating antibiotic-associated diarrhea. However, the molecular and cellular mechanisms of these benefits remain unclear. Here, we report the draft genome of a potential probiotic strain of Bacillus clausii B106. We mapped and compared the probiotic profile of B106 with other reference genomes. The draft genome analysis of B106 revealed the presence of ADI pathway genes, indicating its ability to tolerate acidic pH and bile salts. Genes encoding fibronectin binding proteins, enolase, as well as a gene cluster involved in the biosynthesis of exopolysaccharides underscored the potential of B106 to adhere to the intestinal epithelium and colonize the human gut. Genes encoding bacteriocins were also detected, indicating the antimicrobial ability of this isolate. The presence of genes encoding vitamins, including Riboflavin, Folate, and Biotin, also indicated the health-promoting ability of B106. Resistance of B106 to multiple antibiotics was evident from the presence of genes encoding resistance to chloramphenicol, β-lactams, Vancomycin, Tetracycline, fluoroquinolones, and aminoglycosides. The findings indicate the significance of B. clausii B106 administration during antibiotic treatment and its potential value as a probiotic strain to replenish the health-promoting and disease-preventing gut flora following antibiotic treatment.

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5Bacteriophages: A New Weapon for the Control of Bacterial Blight Disease in Rice Caused by Xanthomonas oryzae

저자 : Pandurangan Ranjani , Yaram Gowthami , Samuel S Gnanamanickam , Perumal Palani

발행기관 : 한국미생물생명공학회(구 한국산업미생물학회) 간행물 : 한국미생물·생명공학회지 46권 4호 발행 연도 : 2018 페이지 : pp. 346-359 (14 pages)

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Xanthomonas oryzae, a bacterial pathogen causing leaf blight disease (BLB) in rice, can cause widespread disease and has caused epidemics globally, resulting in severe crop losses of 50% in Asia. The pathogen is seed-borne and is transmitted through seeds. Thus, control of BLB requires the elimination of the pathogen from seeds. Concern about environment-friendly organic production has spurred improvements in a variety of biological disease control methods, including the use of bacteriophages, against bacterial plant pathogens. The present study explored the potential of bacteriophages isolated from diseased plant leaves and soil samples in killing the bacterial pathogen in rice seeds. Eight different phages were isolated and evaluated for their bacteriolytic activity against different pathogenic X. oryzae strains. Of these, a phage designated φXOF4 killed all the pathogenic X. oryzae strains and showed the broadest host range. Transmission electron microscopy of φXOF4 revealed it to be a tailed phage with an icosahedral head. The virus was assigned to the family Siphoviridae, order Caudovirales. Seedlings raised from the seeds treated with 1 × 108 pfu/ml of φXOF4 phage displayed reduced incidence of BLB disease and complete bacterial growth inhibition. The findings indicate the potential of the φXOF4 phage as a potential biological control agent against BLB disease in rice.

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6지모 뿌리 추출물과 분획물의 항균활성과 항산화 활성 및 세포보호 연구

저자 : 이윤주 ( Yun Ju Lee ) , 송바름 ( Ba Reum Song ) , 이상래 ( Sang Lae Lee ) , 신혁수 ( Hyuk Soo Shin ) , 박수남 ( Soo Nam Park )

발행기관 : 한국미생물생명공학회(구 한국산업미생물학회) 간행물 : 한국미생물·생명공학회지 46권 4호 발행 연도 : 2018 페이지 : pp. 360-371 (12 pages)

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1. Agar diffusion test를 통해 지모 뿌리 추출물의 항균활성 확인 결과 호기성 그람 양성 균주인 S. aureus에서 추출물 및 모든 분획물에서 저해환을 나타내었고, 에틸아세테이트 분획물이 대조군으로 사용된 메틸파라벤보다 더 높은 항균활성을 나타내었다.
2. 최소저해농도(MIC)와 최소사멸농도(MBC/MFC)를 통해 더 정확한 지모 뿌리 추출물의 항균활성을 확인하고자 하였다. 그 결과 곰팡이균인 A. niger를 제외한 모든 균주에서 MIC 농도를 확인하였고, 특히 호기성 그람 양성 균주인 S. aureus와 호기성 그람 음성 균주인 P. aeruginosa 그리고 진균인 C. albicans에서 에틸아세테이트 분획과 아글리콘 분획물이 낮은 농도에서 각 균주를 저해하는 것을 확인하였다.
3. DPPH법을 통해 지모 뿌리 추출물의 자유 라디칼 소거활성(FSC50)을 확인한 결과 가장 높은 활성을 나타낸 것은 에틸아세테이트 분획물(23.19 μg/ml)이고 아글리콘 분획물(71.06 μg/ml), 50% 에탄올 추출물(146.2 μg/ml) 순서로 나타났다.
4. 지모 뿌리 추출물의 총 항산화능(OSC50)을 확인하기 위해 luminol 발광법을 통해 확인하였다. 실험 결과 에틸아세테이트 분획물(1.5 μg/ml)과 아글리콘 분획물(1.4 μg/ml)이 대조군으로 사용된 L-ascorbic acid (1.3 μg/ml)과 비슷한 활성을 나타내며 높은 총 항산화능을 나타내었다. 또한 에틸아세테이트 분획물이 50% 에탄올 추출물보다 약 11배 더 높은 활성을 띄는 것을 확인하였다.
5. 1O2으로 유도된 세포 파괴에 대한 세포보호 효과(τ50)를 확인한 결과 지모 뿌리 추출물과 분획물 모두 농도의존적으로 세포보호효과를 나타내었다. 50% 에탄올 추출물은 8 μg/ml의 농도(34.5 min)에서, 에틸아세테이트 분획물은 4 μg/ml의 농도(64.4 min)에서, 아글리콘 분획물은 8 μg/ml의 농도(215.9 min)에서 가장 높은 보호효과를 나타냄을 확인하였다.
6. 지모 뿌리 추출물의 HaCaT 세포독성평가를 진행한 결과, 본 실험에서는 0.02-2 μg/ml로 농도를 설정하여 세포보호실험을 진행하였다.
7. 과산화수소로 유도된 세포 손상에 대한 세포 보호 효과를 확인한 결과, 50% 에탄올 추출물과 에틸아세테이트 분획물 및 아글리콘 분획물의 최대 생존율은 각각 86.23, 86.59및 89.70%를 나타냈으며 과산화수소를 처리한 양성 대조군에 비하여 세포 생존율을 각각 8.07, 8.42 및 11.53% 증가시켰다.
8. HaCaT세포에 UVB를 조사하여 세포 내 ROS 소거활성평가를 진행한 결과, 자외선으로 유도된 세포 손상에서 아글리콘 분획물은 2 μg/ml 농도에서 UVB를 처리한 양성 대조군 대비 41.77%까지 세포내 ROS를 감소시켰다.
9. 실험을 통해 높은 생리활성을 나타낸 지모 뿌리 에틸아세테이트 분획물을 TLC 및 LS/ESI-MS를 통해 성분분석을 진행하였다. 그 결과 mangiferin, isomangiferin, timosaponin-A-III, nyasol을 확인하였다.
본 연구의 결과를 통해 지모 뿌리 추출물의 항균 및 항산화 작용과 더불어 세포보호효과를 통해 천연 화장품 소재로서의 응용 가능성이 있음을 확인하였다.


Extracts and fractions of Anemarrhena asphodeloides Bunge were prepared and their physiological activities and components were analyzed. Antimicrobial activities of the ethyl acetate and aglycone fractions were 78 μg/ml and 31 μg/ml, respectively, for Staphylococcus aureus and 156 μg/ml and 125 μg/ml, respectively, for Pseudomonas aeruginosa. 1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl free radical scavenging activities (FSC50) of 50% ethanol extract, ethyl acetate fraction, and aglycone fraction of A. asphodeloides extracts were 146.2 μg/ml, 23.19 μg/ml, and 71.06 μg/ml, respectively. The total antioxidant capacity (OSC50) in an Fe3+-EDTA/hydrogen peroxide (H2O2) system were 17.5 μg/ml, 1.5 μg/ml, and 1.4 μg/ml, respectively. The cytoprotective effect (τ50) in 1O2-induced erythrocyte hemolysis was 181 min with 4 μg/ml of the aglycone fraction. The τ50 of the aglycone fraction was approximately 4-times higher than that of (+)-α-tocopherol (τ50, 41 min). Analysis of H2O2-induced damage of HaCaT cells revealed that the maximum cell viabilities for the 50% ethanol extract, ethyl acetate fraction, and aglycone fraction were 86.23%, 86.59%, and 89.70%, respectively. The aglycone fraction increased cell viability up to 11.53% at 1 μg/ml compared to the positive control treated with H2O2. Analysis of ultraviolet B radiation-induced HaCaT cell damage revealed up to 41.77% decreased intracellular reactive oxygen species in the 2 μg/ml aglycone fraction compared with the positive control treated with ultraviolet B radiation. The findings suggest that the extracts and fractions of A. asphodeloides Bunge have potential applications in the field of cosmetics as natural preservatives and antioxidants.

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7다양한 부위별 연 추출물의 항혈전 활성

저자 : 안선미 ( Seon-mi Ahn ) , 성화정 ( Hwa-jung Sung ) , 김종식 ( Jong-sik Kim ) , 박종이 ( Jong-yi Park ) , 손호용 ( Ho-yong Sohn )

발행기관 : 한국미생물생명공학회(구 한국산업미생물학회) 간행물 : 한국미생물·생명공학회지 46권 4호 발행 연도 : 2018 페이지 : pp. 372-376 (5 pages)

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연(Nelumbo nucifera Gaertner)으로부터 신규의 유용 생리활성을 확인하기 위해, 연잎, 연자방, 연자육, 연자심, 우절 및 연근으로부터 각각 ethanol 추출물을 제조하고, 현재까지 보고되지 않은 항혈전 활성을 평가하였다. 그 결과, 연근, 연잎 및 연자심 추출물은 항응고 활성이 인정되지 않았으나, 우절, 연자방 및 연자육 추출물에서는 강력한 TT, PT, aPTT 연장효과를 나타내었으며, aspirin 보다 강력한 항응고 활성을 나타내었다. 또한 혈소판 응집저해 활성 평가 결과, 우절, 연잎, 연자방, 연자육 추출물에서 응집저해가 나타났으며, 가장 강력한 응집저해는 연자방과 연자육에서 확인된 바, 이는 아스피린에 필적하는 강력한 활성이었다. 상기활성 추출물은 1.0 mg/ml 농도까지 인간 적혈구 용혈활성이 없음을 확인하여, 우절, 연자방 및 연자육 추출물이 신규의 항혈전제로 사용 가능함을 제시하였다.


To investigate the bio-activities of lotus (Nelumbo nucifera Gaertner), ethanol extracts were prepared from different parts of lotus, including lotus root, node of root (NR), leaf, pod of seed (PS), seed (S), and embryo of seed (ES), respectively. Anti-thrombosis activities were evaluated. NR, S, and PS extracts displayed strong anti-coagulation activities, as evidenced by the inhibition of thrombin, prothrombin, and coagulation factors, respectively. NR, leaf, S, and PS extracts displayed strong platelet aggregation inhibitory activities. The aggregation inhibition of S and PS extract was comparable to that of aspirin. The extracts of NR, S, and PS did not show hemolysis activity up to 1.0 mg/ml.

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8Optimization of Phototrophic Growth and Lipid Production of a Newly Isolated Microalga, Desmodesmus sp. KAERI-NJ5

저자 : Min-ho Joe , Dong-ho Kim , Dae Seong Choi , Suk Bai

발행기관 : 한국미생물생명공학회(구 한국산업미생물학회) 간행물 : 한국미생물·생명공학회지 46권 4호 발행 연도 : 2018 페이지 : pp. 377-389 (13 pages)

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In this study, a novel microalgal strain, Desmodesmus sp. KAERI-NJ5, was isolated, identified, and evaluated as a candidate for biodiesel feedstock. In a preliminary study, the effects of four general microalgal growth factors, including temperature, pH, light intensity, and concentration of nitrogen source (KNO3), on the microalgal photoautotrophic growth were evaluated. With the exception of light intensity, the growth factors needed to be optimized for the microalgal biomass production. Optimization was done using response surface methodology. The optimal conditions for biomass production were pH 6.54, 27.66℃, and 0.52 g/l KNO3. The biomass production at the optimal conditions was 1.55 g/l, which correlated well with the predicted value of 1.5 g/l. The total lipid and fatty acid methyl ester contents of the cells grown at the optimal conditions were 49% and 21.2% of cell dry weight, respectively. To increase the lipid content of the biomass, microalgae were challenged by nitrogen starvation. Enhancement of total lipid and fatty acid content up to 52.02% and 49%, respectively, were observed. Lipid analysis of the nitrogen-starved cells revealed that C16 and C18 species accounted for 95.9% of the total fatty acids. Among them, palmitic acid (46.17%) and oleic acid (39.43%) dominantly constituted the algal fatty acids. These results suggest Desmodesmus sp. KAERI-NJ5 as a promising feedstock for biodiesel production.

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9재조합 효모 세포의 고농도배양을 통한 섬유소와 자일란 분해효소 유전자의 동시 과발현

저자 : 김연희 ( Yeon-hee Kim ) , 허선연 ( Sun-yeon Heo ) , 김군도 ( Gun-do Kim ) , 남수완 ( Soo-wan Nam )

발행기관 : 한국미생물생명공학회(구 한국산업미생물학회) 간행물 : 한국미생물·생명공학회지 46권 4호 발행 연도 : 2018 페이지 : pp. 390-394 (5 pages)

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Endoxylanase와 endoglucanase 유전자가 ADH1 프로모터 하류에 따로따로 삽입된 pAGX3 플라스미드를 함유한 Saccharomyces cerevisiae에서 endoxylanase와 endoglucanase유전자는 성공적으로 발현되었으며, YPD 배지에서의 회분배양 결과, endoxylanase는 7.91 units/ml, endoglucanase는 0.43 units/ml에 달하는 총활성을 보였다. Yeast extract와 포도당을 간헐적으로 공급하는 유가배양에서 endoxylanase와 endoglucanase의 총활성은 24.9 units/ml과 0.84 units/ml을 각각 보였으며, 이는 회분배양에서 발현된 각각 활성의 3.1배와 2배에 해당되었다. 또한, 대부분의 endoxylanase와 endoglucanase 활성은 세포밖 배지에서 측정되어, 향후 이 재조합 효모는 섬유소(cellulose)와 xylan 혼합물의 동시당화 바이오공정 개발에 활용될 가능성이 높다 하겠다.


For the coexpression of endoxylanase and endoglucanase genes in yeast Saccharomyces cerevisiae, the genes were separately inserted downstream of the yeast ADH1 promoters, resulting the plasmid pAGX3 (9.83 kb). In the batch culture on YPD medium of the yeast transformant, S. cerevisiae SEY2102/pAGX3, the total activities of the enzymes reached about 7.91 units/ml for endoxylanase and 0.43 units/ml for endoglucanase. In the fed-batch culture with intermittent feeding of yeast extract and glucose, the total activities of 24.9 units/ml for endoxylanase and 0.84 units/ml for endoglucanase were produced which were about 3.1- fold and 2.0-fold increased levels, respectively, compared to those of the batch culture. Most of endoxylanase and endoglucanase activities were found in the extracellular media. This recombinant yeast could be useful for the development of simultaneous saccharification bioprocess of the cellulose and xylan mixture.

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The efficacy of formulated Trichoderma harzianum-based Tricho-compost, seed treatment with Trichoinocula, and chemical fungicide Provax 200 WP against foot and root rot diseases of wheat caused by Sclerotium rolfsii was tested in the pot house and in the research field of Plant Pathology Division, Bangladesh Agricultural Research Institute, Gazipur, Bangladesh. Tricho-compost was prepared with a mixed substrate of cow dung, rice bran, and poultry refuse colonized by T. harzianum. Seedling mortality of wheat was significantly reduced by the Tricho-compost, Tricho-inocula, and Provax 200 WP both in the pot house as well as in the field experiments. The yield of wheat was sharply increased over the control due to the T. harzianum formulations and Provax 200 WP. Among the treatments, soil application of Tricho-compost was more efficient in reducing seedling mortality and accelerating plant growth with an increased yield of wheat with S. rolfsii-inoculated pot cultures and field experiments.

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