유가식 배양에서 효모 생육과 RNA 함량의 변화

Change of Yeast Growth and Its RNA Content in Fed-batch Fermentation

Saccharomyces cerevisiae NS 2031의 유가식 배양에서 기질공급방법에 따라 효모 생육과 RNA 축적을 관찰하였다. Exponential feeding 형태에서 기질공급속도가 빠를 때 최종 배양 시간에서 균체량과 새포내 RNA 함량은 감소하는 경향을 나타내었으며, 배양시간이 경과함에 따라 균체내 RNA 함량은 전반적으로 감소하는 경향을 나타내었다. Exponential feeding 형태의 동일한 기질공급속도에서, 기질공급농도가 높을수록 최종 균체량은 감소하였으며, 균체수율(Yx/s)은 10%의 기질공급농도에서 0.47로 가장 높았다. 균체내 RNA 함량은 기질공급농도가 높을수록 증가하는 경향을 보였다. Parabolic feeding 형태에서는 기질공급속도가 빠를수록 균체량은 감소하였으나, 균체내 RNA 함량은 증가하여 exponential feeding 형태에서와 다른 경향을 나타내었다. 두가지 기질공급형태에서 균체생육에 가장 좋은 기질공급 program의 결과를 비교해 보면, 균체량, 균체수율, 세포내 RNA 함량을 높이려면 exponential feeding 형태가 parabolic feeding 형태보다 유리하였다. 또한, 유가식 배양에서 같은 instantaneous growth rate $({\mu}_{inst})$에서 균체내 RNA 함량을 비교하면, exponential feeding이 parabolic feeding보다 2%가량 높게 유지되어, 기질공급형태가 균체내 RNA 축적 생리에 큰 영향을 주고 있음을 알았다.

Growth patterns of Saccharomyces cerevisiae NS 2031 and its total RNA contents were observed by a fed-batch fermentation with different media-feeding methods. With an exponential feeding pattern, both final cell concentrations and intracellular RNA contents decreased with increasing feeding rates. Intracellular RNA contents also decreased with the growth time. At the same feeding rate of the exponential pattern, final cell concentrations decreased with the increase of total sugar concentration whereas intracellular RNA contents increased. The highest cellular yield was 0.47 at the total sugar concentration of 10%. With increasing feeding rates of the parabolic feeding pattern, final cell concentrations decreased whereas intracellular RNA contents increased, showing a different tendency from the exponential feeding pattern. In comparison of two feeding methods, the exponential feeding pattern was better than the parabolic feeding pattern in terms of cell growth, cellular yields and intracellular RNA contents of Saccharomyces cerevisiae NS 2031. Also, the intracellular RNA contents of the exponential feeding pattern was found to be about 2% higher than that of the parabolic feeding pattern at the same instantaneous growth rate $({\mu}_{inst})$.