• KSBB Journal
• /
• 제7권4호
• /
• pp.247-251
• /
• 1992

회전식 진탕 배양기를 사용한 회분식 발효실험을 통하여 효모 S. cerevisiae ATCC 24858의 균체농도 변화가 비성장 속도, 균체수율, 에탄올수율, 에탄올 생산성 등에 미치는 영향을 규명하여 보았다. 균체의 비성장속도는 균체농도가 증가함에 따라 감소하여 균체농도가 55g/L에 이르게 되면 $Ohr^{-1}$에 도달하여 균체성장이 멈추게 되었다. 에탄올수율 $Y_{p/s}$는 균체농도 변화에 관계없이 일정한 값 0.43을 나타내었으나 균체수율$Y_{x/s}$는 균체농도 증가에 EK라 감소 경향을 나타내어 균체농도55g/L에서는 그 값이 0을 나타내었다. 에탄올 생산성은 균체농도 증가에 따라 선형적인 함수관계로 증가하는 경향을 나타내어 초기 당농도 170g/L, 초기 균체농도55g/L인 경우에는 30g/L까지 상승하였다. 또한 본 연구의 실험 결과를 Luong식에 적용하여 군체성장이 멈추는 에탄올의 농도가 95g/L임을 알 수 있었다.

• KSBB Journal
• /
• 제17권1호
• /
• pp.38-43
• /
• 2002

중금속 결합 단백질인 metallothionein (MT)를 발현하는 CUP1 유전자를 다중으로 함유하는 재조합 Saccharomyces cerevisiae의 균체성장과 중금속 제거특성을 조사하였다. CUP1 유전자를 다중으로 함유하는 재조합 효모는 중금속을 포함한 배지에서의 균체성장과 중금속 흡착능이 중금속에 대하여 내성을 가지고 있는 야생효모나 숙주세포에 비하여 우수하였다. 서로 다른 플라스미드를 함유하는 중금속을 함유하는 배지에서의 균체성장과 중금속 흡착능의 차이는 중금속에 대한 내성과 중금속 흡착에 MT 단백질의 발현 수준이 중요한 영향을 미치는 것으로 추정되었다. 구리를 함유하지 않고 고농도의 아연과 망간을 함유하는 배지에서 재조합 효모는 높은 균체 농도와 중금속 제거능을 나타내었는데, 이는 MT 단백질을 발현하는 CUP1 promoter가 아연과 망간에 의해서도 발현이 유도된다는 것을 알 수 있었다. MT 단백질을 효율적으로 발현하여 재조합 효모에 의한 중금속 흡착을 최대화 할 수 있는 최적의 구리농도는 0.31 mM로 결정되었으며, 비이온계 계면활성제인 Triton X-100은 재조합 효모의 균체성장과 중금속 흡착을 증가시켰지만, 대사 저해제는 균체성장과 중금속 흡착을 모두 저해하였다.

• KSBB Journal
• /
• 제19권1호
• /
• pp.17-26
• /
• 2004

본 연구에서는 ALA의 생산 공정을 개발하기 위해 재조합 플라스미드, pFLS45를 도입한 재조합 대장균의 성장과 ALA 생산 특성을 조사하였다 30 mM 숙신산과 15 mM 글리신이 첨가된 배양액에서 균체 성장이 원활하고 높은 ALA 생산성을 보였다. 그리고 LA는 균체성장이 거의 다 이루어진 정지기에 첨가될 때 균체 성장에 저해를 일으키지 않으면서 ALA 생산성을 높일 수 있었다. 또한 세포내 효소 ALAD의 활성은 30 mM LA가 첨가되었을 때 가장 효과적으로 저해되었다. 본 연구에서 사용한 재조합 대장균은 pH 조절을 위한 산이나 알칼리 첨가에 민감하여 pH를 조절하지 않은 경우에 균체의 성장이 가장 원활하였고 ALA 생산성도 높았다. 3$0^{\circ}C$에서 배양한 경우 균체의 성장은 원활하였지만 ALA의 생산성이 매우 낮았다. 그리고 일반적인 pET 계열의 재조합 대장균의 발현 양상과 달리 유도 발현하지 않고 LA만을 첨가했을 때 ALA 생산 농도는 800 mg/L 이상으로 매우 높았다. 7L급 생물반응기를 이용하여 MS8 배지에 기질 (포도당, 숙신산, 글리신) 및 LA를 간헐적으로 첨가하여 균체 성장 및 ALA 생산 특성을 살펴보았다. 균체량은 높지 않았지만 기질첨가 이후 ALA 생산량은 꾸준히 증가하여 기존의 ALA 생산량보다 두 배 이상 증가한 1300mg/L 정도 생산되었으며 ALAD의 활성은 다른 실험결과와 비교할 때 30% 정도 낮았다. 한편, LA 및 숙신산의 첨가 이후 낮아진 배양액의 pH는 균체 성장을 저해하였는데 발효 중 기질을 첨가한 후 pH를 잘 제어하면서 유가식 또는 연속식 발효를 수행하면 ALA 생산성을 증대시킬 수 있을 것으로 생각된다. 그러나 고농도의 ALA 생산은 균체 생존에 영향을 주므로(37) 생산된 ALA를 적절히 분리하는 방법이 필요할 것으로 사료된다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제19권1호
• /
• pp.64-69
• /
• 1991

Mucor sp. KCTC 8405P 균주를 이용하여 초산나트륨이 $\gamma$-linolenic acid (GLA) 생산에 미치는 영향을 조사하였고 또한, 균체지질을 세포외로 분비시키기 위하여 비이온성 계면활성제를 처리하여 그 효과를 조사하였다. 2 초산나트륨을 첨가하는 경우 균체성장과 균체 총질함량을 16g/l와 4.77g/l로 증가시킬 수 있었고 이때 총지질에 대한 GLA 함량은 13.8를 나타내었다. 초산나트륨을 첨가하는 경우 배지의 초기 pH에 따라 균체성장이 크게 영향을 받는데 이것은 배지 주의 초산의 영향 때문인 것으로 추정되며 22mM 이상의 초산농도에서는 균체성장이 거의 일어나지 않았다. 초산나트륨을 첨가한 배지에서 용존산소의 공급을 감소시킴에 따라 균체성장과 총지질함량 및 GLA 함량이 급격히 감소하는 경향을 보였다. 균체지질을 세포 밖으로 분비시키기 위하여 여러가지 비이온성 계면활성제를 처리하여 보았는데 0.5 Tween 80, Span 80을 처리할 때 최고 193 mg/l, 263 mg/l의 GLA를 세포외로 분비시킬 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제33권1호
• /
• pp.51-55
• /
• 2005

교반속도와 배양온도가 T. aureum ATCC 3430의 성장과 지질 및 DHA 생합성에 미치는 영향을 규명하였다. 배양온도 $4^{\circ}C$내지 $39{\circ}C$범위에서 균체성장에 최적인 온도는 $32^{\circ}C$이었으며, DHA와 지질의 생성량이 가장 높은 온도는 $18^{\circ}C$이였다. 배양온도 $39^{\circ}C$ 이상과 $11^{\circ}C$이하에서는 균체의 성장량과 DHA및 지질의 생성량이 대단히 적었으나, 온도가 낮을수록 단위균체당 축적되는 지질과 DHA의 함량은 증가하여 배양온도 $4^{\circ}C$에서는 $Y_{L/X}$의 값이 $32^{\circ}C$가지, $Y_{DHA/X}$의 값은 $15\%$까지 증가하였다. 교반속도 50내지 250rpm사이에서 균체성장이 가장 높은 교반속도는 100rpm이였다. 교반속도 100과 250rpm사이에서는 교반속도가 균체의 성장량과 지질 및 DHA생합 성량에는 영향을 미치지 아니하였으나, 교반속도가 50 rpm으로 감소하면 균체 성장량과 지질 및 DHA생성량이 모두 크게 감소하였다.

• 생명과학회지
• /
• 제20권11호
• /
• pp.1729-1737
• /
• 2010

본 연구는 양파즙을 이용하여 가축 사료첨가제용 Lactobacillus plantarum의 배양 최적화를 위하여 수행되었다. 양파즙의 첨가수준이 균체성장과 항산화 활성에 미치는 영향을 평가하였을 때, 그 첨가수준이 증가할수록 모두 높아졌다. 양파즙, 설탕 그리고 yeast extract를 배지성분요인으로 선택하였고, 배지 내 성분요인들의 혼합비율에 의한 효과를 평가하였다. 24 개의 실험들로 구성된 완전 요인 배치법을 이용하여 요인들의 주효과와 상호작용을 조사하였다. 균체성장과 항산화 활성에 대한 유의성 있는 긍정적 주효과는 각각 yeast extract와 양파즙에서 나타났다. 유의적인 상호작용으로는 항산화 활성에 대하여 설탕와 yeast extract 사이에서 나타났다. 최종적으로 양파 600 g/l, 설탕 15 g/l 및 효모추출물 5 g/l의 최적 배지조성을 선발하였다. 얻어진 최적배지의 효율을 분석하기 위하여 5 l 발효기를 이용하여 평가한 결과 최대 균체 성장량은 배양 12시간째에 $9.7\;{\log}_{10}$ (CFU/ml)로 나타났다. 배양 마지막인 20시간 때에는 $8.9\;{\log}_{10}$ (CFU/ml)의 균체 성장량을 보였으며 이는 예측된 $9.01\;{\log}_{10}$ (CFU/ml)과 매우 유사한 결과였다. 배양액의 항산화 활성은 모든 배양 시간대에서 약 60~65%로 유지되었으며, 이것은 예측된 값(47.1%)보다 훨씬 우수하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제10권3호
• /
• pp.227-232
• /
• 1982

삶은 콩을 이용한 고체 배지상에서 Aspergillus oryzae의 성장 속도를 측정하는 방법에 대하여 연구하고 이들 방법을 대두와 루우핀콩 배지에서의 균 성장 특성을 비교하는데 적용하였다. 여러가지 배지 조건에서 배양 기간에 따른 균체 colony의 형성시간 크기변화, $\alpha$-아미노 질소함량의 변화, 포자형성 시간 및 균사길이의 변화등을 측정 비교하였다. 배지의 종류에 따라 Aspergillus oryzae는 특정한 균체 colony 형성시간을 나타내었으며 colony 형성후 부터는 colony 직경의 크기는 배양시간에 따라 직선적으로 증가하였다. 균체colony 직경은 배지중의 $\alpha$-아미노 질소함량과 높은 직접적인 상관관계를 나타내었으나 배지의 수분함량이 변하면 이러한 상관관계가 성립되지 않았다. 오히려 배지의 수분함량이 증가하면(60%-85%) $\alpha$-아미노 질소함량은 증가하나 colony 직경은 감소하는 역 관계를 나타내었다. 일반적으로 Aspergillus oryzae는 삶은 루우핀콩 페이스트에서 최초 성장 속도가 대두보다 발랐으며. 루우핀콩 배지에서의 colony 형성시간이 24시간인데 반해 대두에서는 44.4 시간이 걸렸다. 그러나 colony 형성이후의 성장 속도는 대두에서 더 빠르게 나타나 대두의 경우 8.83mm/day 인데 반하여 루우핀 콩에서는 7.05mm/day이었다. spore 형성 시간은 colony 형성 시간과 깊은 상관관계를 나타내었으며 일반적으로 루우핀콩에서 spore 형성 시간이 짧았다. 콩의 표면에서 균사길이를 측정하는 방법은 간단하고 빨리 균체의 성장 속도를 비교할수 있 었으며 특히 콩의 구조와 형태가 균체 성장에 미치는 영향을 조사하는데 편리하였다. 본 실 험에서는 이 방법으로 루우핀콩의 두꺼운 외피가 균체 성장을 저해하고 있음을 발견하였다.

• 한국환경보건학회지
• /
• 제31권4호
• /
• pp.327-331
• /
• 2005

Micromonosporas purpurea로부터 효율적 gentamicin 생산을 위해 protoplast fusion와 protoplast mutagenesis 방법이 검토 되었다. $CO^{60}\;irradiation\;(2.3{\times}10^5$ units, UV 3 min) 방법에 의해서 MP3-112, MP3-141, MP3-143을 분리 했다. 특히 MP3-143균주는 최대 gentamicin생산량이 얻어졌다. 개량된 MP3-143균주를 이용해서 탄소원 소비, 균체성장, 그리고 gentamicin 생산량이 batch culture에서 비교되었다. MP3-413와 parent 균주의 glucose 소비는 배양 2일과 3일 후에 각각 완전히 이루어졌다. 그러나 균체성장과 Soybean oil 소비는 비슷한 결과 얻어졌다. Gentamicin최대 생산량은 배양 5일 후 29756 U/ml였다. 이 결과는 parent 균주에 비해 생산량이 5.6배 증가했다.

• KSBB Journal
• /
• 제14권1호
• /
• pp.45-50
• /
• 1999

본 연구에서는 석유의 탈황에 이용될 수 있는 미생물인 Desuljovrvbrio sp. B5의 생육특성을 조사하였다. Postgate medium C에서의 생육 최적 온도는 $38^{\circ}C$,pH는 6.6~7.0으로 나타났다. Corn steep liquer를 대체 배지성분으로 사용한 결과 0.79g/L의 균체를 얻을 수 있었으며 이는 기존의 결과와 비교하여 약 1.8배 증가한 값이다. Postgate medium C에서 Lactate의 대사 과정에서 생성되는 acctate는 10g/L 이상에서 성장저해를 유발하였다. $H_2S$는 10mM의 total sulfide 농도에서도 균체성장이 저해되었지만 이는 질소가스 주입으로 해소할 수 있었다. 또한 회분식 배양의 결과와 $H_2S$에 의한 product ingixtion에 근거한 균체성장의 modeling 결과는 잘 일치하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.513-513
• /
• 2009

최근 바이오디젤의 원료로 미세조류가 많은 관심을 끌고 있다. 미세조류는 물, 이산화탄소와 태양광을 이용해 광합성 성장이 가능하며, 지질(오일) 성분이 풍부하여 바이오디젤의 원료로 이용할 수 있다. 미세조류는 단위 면적당 오일 생산량이 곡물류의 50-100배 이상이며, 이산화탄소를 기질로 이용하므로 온실가스 직접 저감이 가능하다. 또한 배양시 비경작지나 황무지를 사용할 수 있으므로 기존 식용작물과 경쟁하지 않으며, 하수, 해수, 폐수 등 다양한 물자원을 이용할 수 있다. 본 연구에서는 고농도 $CO_2$에 내성을 지닌 Chlorella sp. KR-1을 대상으로 1 L 규모 기포탑 광생물반응기에서 균체 성장 및 지질(바이오오일) 합성에 대한 $CO_2$ 농도, 가스 공급속도, 질산염 농도 등 환경 및 영향 조건의 영향을 조사하였다. 가스 공급속도 0.4 L/min에서 $CO_2$ 농도를 0.03-20% 범위에서 조사하였을 때 최대 균체성장은 $CO_2$ 10%에서 관찰되었다. 균체내 지방산 함량은 $CO_2$ 농도 0.03%에서 가장 낮았고, 5-20% 범위에서는 $CO_2$ 농도 증가에 따라 감소하는 경향이 관찰되었다. 가스 공급속도를 0.2 L/min에서 0.8 L/min으로 증가시켰을 때 최대 균체농도는 0.6-0.8 L/min의 범위에서 관찰되었고, 생체내 최대 지방산 함량은 0.4 L/min에서 관찰되었다. Nitrate 농도 1-20 mM 범위에서 최종 균체농도는 nitrate 농도 증가에 따라 10mM까지 증가하였으나 그 이상에서는 증가하지 않았다. 반면 지방산 함량은 nitrate 농도 증가에 따라 감소하는 경향이 관찰되었다. 본 실험에서 얻은 최대 지방산 생산량은 1,100 mg/L이었으며, 주요 지방산은 C10:0(1.7%), C16:0(28.5%), C18:0(11%), C18:1n9c(25.9%), C18:2n6c(26.3%), C18:3n3(6.6%)이었다. 현재 100 L 규모 광생물반응기에서 석탄발전소 배가스($CO_2$ 12-15%, SOx 50ppm, NOx 100ppm)를 이용한 바이오오일 생산 실험이 진행 중이다.