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Characterization of a Korean Domestic Cyanobacterium Limnothrix sp. KNUA012 for Biofuel Feedstock -
분야 자연과학 > 기타(자연과학)
저자 Ji Won Hong Seung-Woo Jo Oh Hong Kim Mi Rang Jeong Hyeon Kim Kyung Mok Park Kyoung In Lee Ho-Sung Yoon
발행기관 한국생명과학회
간행물정보 생명과학회지 2016년, 생명과학회지 제26권 제4호, 460page~467page(총8page)
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목차
부제 : 토착 남세균 림노트릭스 속 KNUA012 균주의 바이오연료 원료로서의 특성 연구
Introduction
Materials and Methods
Results and Discussion
References
초록
 
 
국문초록
A filamentous cyanobacterium, Limnothrix sp. KNUA012, was axenically isolated from a freshwater bloom sample in Lake Hapcheon, Hapcheon-gun, Gyeongsangnam-do, Korea. Its morphological and molecular characteristics led to identification of the isolate as a member of the genus Limnothrix. Maximal growth was attained when the culture was incubated at 25°C. Analysis of its lipid composition revealed that strain KNUA012 could autotrophically synthesize alkanes, such as pentadecane (C15H32) and heptadecane (C17H36), which can be directly used as fuel without requiring a transesterification step. Two genes involved in alkane biosynthesis-an acyl-acyl carrier protein reductase and an aldehyde decarbonylase-were present in this cyanobacterium. Some common algal biodiesel constituents-myristoleic acid (C14:1), palmitic acid (C16:0), and palmitoleic acid (C16:1)-were produced by strain KNUA012 as its major fatty acids. A proximate analysis showed that the volatile matter content was 86.0% and an ultimate analysis indicated that the higher heating value was 19.8 MJ kg-1. The isolate also autotrophically produced 21.4 mg g-1 phycocyanin-a high-value antioxidant compound. Therefore, Limnothrix sp. KNUA012 appears to show promise for application in cost-effective production of microalga-based biofuels and biomass feedstock over crop plants.
 
 
영문초록
사상체 토착 남세균을 경상남도 합천군 합천호의 수화시료로부터 무균적으로 분리하였으며, 형태적 · 분자적 동정 결과 림노트릭스 속에 속하는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 본 남세균 균주는 림노트릭스 속 KNUA012 균주로 명명하였으며, 분리균주의 최적생장 온도는 섭씨 25도였다. 지질성분 분석 결과, 에스테르 교환반응을 거치지 않고 직접 연료로 사용할 수 있는 펜타데칸(C15H32)과 헵타데칸(C17H36)과 같은 알칸들이 본 균주에 의해 광독립 영양적으로 생합성 된다는 것이 밝혀졌다. 또한 알칸 생합성에 관여하는 유전자들이 본 남세균 내에 존재하는 것을 발견하였다. 일반적인 미세조류 바이오디젤 구성성분으로 알려진 미리스트올레산(C14:1), 팔미트산(C16:0) 및 팔미톨레산(C16:1) 역시 KNUA012 균주에 의해 주요 지방산 성분으로서 생산되는 것으로 확인되었다. 근사분석 결과 KNUA012 균주의 휘발성물질 함량은 86.0%였으며, 원소분석 결과 고위발열량은 19.8 MJ kg-1으로 나타났다. 또한, 본 분리균주는 고부가가치 항산화물질로 알려져 있는 피코시아닌을 광독립영양적으로 21.4 mg g-1의 농도로 생산할 수 있는 것을 확인하였다. 따라서, 본 연구결과는 KNUA012 균주가 미세조류 기반 바이오연료와 바이오매스 원료의 경제적인 생산에 있어 이상적인 자원이 될 수 있음을 제시하였다.
 
 
Alkane-producing genes, biofuel, cyanobacteria, phycocyanin, potential feedstock
 
 
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