Optimization of Growth Medium Composition for Overproduction of Bacillus licheniformis Amylase in Recombinant Escherichia coli

Bacillus licheniformis amylase(BLMA)의 생산성 향상을 취한 재조합 대장균의 배지 최적화

The research is concerned with optimization of growth medium composition in an attempt to improve the product yield of Bacillus licheniformis amylase (BLMA) in recombinant E. coli containing the BLMA gene. BLMA has the catalytic activity of producing branched oligosaccharides from starch. The medium optimization was performed in flask cultures based on the Box and Wilson method. The optimized medium is composed of tryptone 18.0 g/l, yeast extract 22.4 g/l, NaCl 5.3 g/l and glucose 2.1 g/l. In a jar fermenter culture with the conventional LB medium, the recombinant E. coli yielded 1.39 g/l of final dry cell mass and 5.11 U/ml of enzyme activity. In the optimized medium, however, the final cell mass was increased to 6.01 g/l and the enzyme activity to 23.2 U/ml. Medium optimization improved cell mass by 4.3 times and enzyme activity by 4.5 times. Such an increase in enzyme activity is mainly due to an enhancement of cell mass.

유전자 재조합 대장균에서 분지올리고당을 생산하는 Bacillus licheniformis amylase(BLMA)효소의 생산수율을 향상시키기 위하여 배지최적화 연구를 수행하였다. 기존 LB배지로 5l 발효조에서 배양한 결과 재조합 균주인 E. coli pIJ322의 최대비생육속도(${\mu}_{max}$)는 0.81 hr, 최종균체농도는 1.39g/l, 최종효소역가는 5.11U/ml였다. 배지조성 최적화는 Box and Wilson method에 의한 flask 배양실험으로 수행하였으며, 이 방법으로 결정된 배지조성은 tryptone 18.0g/l, yeast extract 22.4g/l, NaCl 5.3g/l, 포도당 2.1g/l였다. 최적화된 배지로 발효조에서 E. coli pIJ322를 배양한 결과 최종균체농도 6.01g/l, 최종효소역가 23.2U/ml였다. 이것은 기존의 LB배지와 비교하여 최종균체농도 4.3배, 최종효소역가 4.5배 증가한 것이다. 최종효소역가의 증가는 균체농도가 향상되었기 때문인 것으로 추정된다.