• 한국미생물·생명공학회지
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• 제20권5호
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• pp.614-618
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• 1992

Brevibacterium CH1의 회분배양 결과 최적의 초기 포도당 농도는 $20g/{\ell}$이었고, 균체의 최대 성장속도는 $0.21h^{-1}$이었다. pH 를 조절하여 줌으로써 균체농도와 효소의 비활성이 각각 20, 30 정도 증가하였다. 따라서 pH 조절은 균체농도 및 효소생성에 상당한 영향을 주는 것을 알 수 있었다. M3 배지를 연속적으로 공급하면서 유가식 회분배양 한 결과 88시간 배양 후 균체농도는 $68g/{\ell}$로 고농도 배양이 되었으며, 비활성은 6.1units/mg으로 유지되었다. 효소의 총활성은 배양시간에 따라 증가하여 80시간 배양 후 최대 414.8 units/$m{\ell}$ 이었으며, 회분배양에 비해 4.4배 증가하였다. 이 경우에 Yx/s(cell growth yield)는 0.68g cells/g glucose consumed이었다.

• KSBB Journal
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• 제11권1호
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• pp.30-36
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• 1996

Cyclosporin A 고정화배양과 현탁배양의 결과를 바탕으로 각각의 배양의 경우에 따른 비성장속도의 포도당에 대한 Monod 속도식을 제안하고 그에 필요 한 매개변수들을 구하였다. 고정화 배양이 현탁배양 에 비해 높은 ${\mu}m$와 낮은 Km 값을 갖는 것으로 나 타났는데 이는 고정화 균체의 우수한 활성과 기질에 대한 높은 친화도에 기 인한 것으로 보인다. 고정상 발효의 경우, 구한 매개변수들을 담체내에서의 물질 전달 및 반응속도의 정도를 나타내는 효율인자 값을 계산하는데 이용하였다. 중요한 고정화 공정변수인 담체크기, 균체부하의 정도가 기질의 확산저항에 미 치는 영향을 고려하여 효율인자값을 계산한 결과, 적절한 담체의 크기는 반경 $100 ~ 500{\mu}m$로 나타났 다. 고정화세포배양시 담체내의 균체의 균일한 분포 및 활성도의 유지를 위해서, 적정한 담체입자크기를 결정한 후 균체부하량을 조절하여 고정화 공정을 운 영하는 것이 중요한 것요로 판명되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제23권1호
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• pp.68-74
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• 2004

억새즙액을 이용하여 유용한 미생물의 대량배양을 위한 새로운 배지를 개발하고자 본 연구를 수행하였다. 억새즙액의 성분을 조사한 결과 칼륨 (37,952 mg/L), 질소 (14,000 mg/L), 인산 (6,800mg/L), 마그네슘 (5,969 mg/L), 칼슘 (5,910 mg/L) 등이 주성분을 차지하였다. 본 연구를 위하여 먼저 식물병원성균인 뿌리썩음병 원인균인 Rhizoctonia solani, 잿빛곰팡이 병을 일으키는 Botrytis cinerea에 대하여 강력한 저해 활성을 갖는 길항균 G-74를 토양으로부터 분리하였으며, 이 균의 형태관찰과 MIDI 분석을 통하여 Bacillus lentimorbus G-74 균주로 최종 동정하였다. 이 균의 억새즙액 배지에 대한 최적 배양조건을 조사한 결과 30% (V/V) 희석배지, $35^{\circ}C$ 배양온도, 5.0의 초기 배지 pH에서 가장 좋은 성장을 기록하였다. 또한 이 배지에 탄소원으로서 2.0% (W/V)의 corn starch 및 질소 원으로서 1.0% (W/V)의 yeast extract를 추가적으로 첨가하면 최상의 성장을 보여주었으며, 이 경우 대조구인 LB 배지보다도 균체성장이 66% 이상 증가하였다.

• KSBB Journal
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• 제16권4호
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• pp.365-369
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• 2001

Serratia marcescens KY와 Serratia marcescens ATCC 27117 두 균주 모두 기본 배지에 $K_2$HPO$_4$ 농도를 0.2 g/L 농도 첨가할 경우 최대 chitinase 생성을 나타냈다. 그러나 세포 성장에 따른 균체량은 기본 배지에 $K_2$PHO$_4$ 농도 0.2 g/L 이상에서는 균체량은 약간 감소한다. 1.2% colloidal chitin과 0.2 g/L의 $K_2$PHO$_4$가 포함된 기본 배지에 MgSO$_4$를 0.2-0.25 g/L를 첨가하였을 때 최대의 chitinase 생성을 보이고, 두 균주 모두 K, P, Mg 및 기타 mineral을 영양 요구 인자로서 필요한다. Colloidal chitin을 1.2% 함유하고 있는 기본 배지에 각종 탄소원의 종류에 따른 세포 성장과 chitinase 생성은 colloidal chitin만을 첨가하였을 때가 상대적으로 가장 우수하고, 탄소원을 첨가할 경우 Serratia marcescens는 모든 탄소원에서 chitinase 생성이 억제되었다. 또한 질소원에 따른 세포 성장과 chitinase 생성은 Serratia marcescens KY와 Serratia marcescens ATCC 27117 모두 tryptone이 가장 우수하였고, 2.0 g/L의 질소원 농도까지는 질소원 농도가 증가함에 따라 chitinase 생성은 증가하다가 2.0 g/L 이상의 농도에서는 질소원 농도가 증가함에 따라 chitinase 생성은 감소하였다. 이들 질소원 중 chitinase 생성은 trypotone>yeast extract > beef extract > asparagine 순서로 chitinaserk 생성되므로, Serratia marcescens는 chitinase 생성에 있어 vitamin B군과 같은 질소원을 growth factor로 요구한다.

• KSBB Journal
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• 제15권2호
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• pp.125-133
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• 2000

Astaxanthin의 산업적인 생합성을 위하여 wild type인 P.rhodozyma B30 효모를 UV, NTG 등으로 돌연변이 처리하여 0.5 mM $\beta$-ionone이 포함된 선별배지에서 carotenoids 합성능력이 우수한 변이주 B76을 분리하였다. 변이주 B76은 wild type과 비교시 균체 생성능력은 큰 차이가 없었으나 carot-enoids 합성능력은 40% 이상, astaxanthin 합성능력은 50% 이상 향상되었다. 선별된 변이주 B76의 최적 발효배지 및 배양 조건 선정을 위한 플라스크 배양실험 결과 최적 탄소원으로 glucoserk, 최적 질소원은 CSL : (NH4)2SO4 : yeast extract = 6 : 2 : 0.1이 혼합된 배지가 선정되었다. C/N ratio는 1.7~2.0 범위에서 유사한 발효성능을 보았으며(산업적인 생산성을 고려하여 2.0을 최적으로 선정), 배양온도는 $22^{\circ}C$가 최적이었다. 초기 pH는 가장 높은 세포농도를 나타낸 6.0을 최적으로 하였다. 종균 접종량은 전반적으로 균체량과 carotenoids 합성능력에는 영향을 미치지 않았으며 산업적인 생산성을 고려하여 3%(v/v) 수준이 적절한 것으로 사료되었다. 이와 같이 플라스크 배양을 통해 확립된 최적 배지 및 배양조건을 기초로 5 L 발효조를 이용한 회분식 배양실험을 통해 탄소원의 최적 농도는 18%임을 확인하였다. 특히 B76 변이주는 22%(w/v)까지의 고농도 glucose 존재하에서는 catabolite rep-ression을 받지 않는 것으로 나타났다. 용존산소가 부족한 경우에는 균체성장 및 색소합성이 저해되었고, 따라서 통기속도 1.0 v/v/m, 교반속도 400 rpm 이상을 유지함이 필요하였다. B76 세포는 배양 3일차에 exponential phase에 진입한 후(최대 Yx/s = 0.37) 배양 4일차에 stationary phase에 도달하였다. Carotenoids 및 astaxanthin 생합성은 세포성장이 정지한 후인 배양 5일차에 급격하게 증가하는(최대 Yp/s = 1.08) 전형적인 mixed-growth-associated 형태를 나타냈다. 이는 exp-onential phase 동안 급격한 균체성장으로 용존산소가 부족하여 NADH balance에 의해 astaxanthin 생합성 경로 중 탈수소화 단계가 저해되기 때문으로 사료되었다. 최종 세포농도는 43.3 g/L, 단위부피당 carotenoids 함량은 149.4 mg/L, astaxanthin 함량은 110.6 mg/L로서 산업적인 생산성이 있는 것으로 나타났다. 이번 연구를 통하여 개발된 변이주 B76 및 이의 대량 발효를 위한 최종조건의 정립은 향후 astaxanthin의 산업적 생산공정에 필요한 기초자료로 이용될 것으로 기대된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제14권3호
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• pp.315-322
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• 2007

국내산 사과로부터 분리, 동정한 P. crustosum과 patulin 생성균주인 P. griseofulvum(ATCC 46037)에 대하여 malt extract broth(MEB), sucrose yeast broth(SY) 및 5% glucose, yeast extract, peptone(5-GYEP) broth를 이용하여 생육정도와 독소 생성능을 비교하였다. 또한 균체 생육도와 독소 생성능과의 상관성을 검토하고, 배양액의 pH에 따른 균체 생장과 patulin 생성능을 조사하였다. P. griseofulvum(ATCC 46037)의 균체성장은 SY배지 에서 가장 높았으나 patulin은 SY, MEB, 5-GYEP 배지 모두에서 2,000-3,000 ppm의 높은 생산능을 보여주었다. P. crustosum의 균체생장 역시 SY배지에서 가장 높았으나 patulin 생성능은 5-GYEP broth 에서 배양 3주에 2,794 ppm으로 가장 높게 나타났다. P. crustosum과 P. griseofulvum 모두 균체생장과 patulin 생산능과의 상관관계는 매우 낮은 것으로 나타났다. 배지의 pH에 따른 patulin 생산능은 P. griseofulvum은 경우 pH 3-11의 넓은 범위에서 patulin 생성능을 나타내었으나, P. crustosum은 pH 3-5의 산성조건에서 높은 patulin 생성능을 나타내었다. 탄소원에 따른 patulin 생산능은 P. griseofulvum은 glycerol에서, P. crustosum은 fructose에서 가장 높았다.

• KSBB Journal
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• 제17권3호
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• pp.307-310
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• 2002

교반속도가 증가함에 따라, 비성장속도가 증가하여 P. putida가 호기적 조건에서 더 잘 성장함을 알 수 있었다. pH를 조절하지 않았을 경우와 달리 암모니아 수용액을 이용하여 pH를 5.0, 7.0으로 조절했을 때, 포도당의 소모량이 증가 할 뿐 아니라 비성장 속도가 증가하였다($\mu$=0.27 --> 0.42). 포도당만을 공급할 것이 아니라 yeast extract와 같은 유기 질소원 다른 기질도 같이 공급함으로써, 보다 많은 균체량을 얻을 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.782-786
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• 2009

Thiocapsa roseopersicina NCIB 8347은 purple sulfur bacteria이며 광합성종속영양 조건에서는 nitrogenase 효소계가 유도되어 질소를 고정하며, 수소를 발생한다. 또한 광합성독립영양 조건에서는 hydrogenase 효소계가 유도되어 3~4개 종류의 특성이 다른 hydrogenase가 membrane에 결합되어 있거나, cytoplasma에 존재하며, 이 중의 일부는 산소농도와 온도의 상승에도 비교적 안정하다. 본 연구에서는 T. roseopersicina NCIB 8347이 광합성종속영양 조건에서 수소를 생산할 수 있는 제반 배양조건을 최적화하고, nitrogenase와 일부 hydrogenase역가를 측정하여 purple non-sulfur bacteria, Rhodobacter sphaeroides KD131의 nitrogenase와 비교하여 수소생산을 최적화하였다. 할로겐램프를 8-9 $Klux/m^2$로 조사할 때와 배양온도 $26{\sim}30^{\circ}C$, 배양시간 72시간에서 균체 성장과 수소생산이 가장 높았다. T. roseopersicina NCIB 8347는 광합성 독립영양, 종속영양 조건에서 모두 성장 할 수 있었다.

• KSBB Journal
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• 제4권1호
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• pp.48-56
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• 1989

K.fragilis를 이용한 돼지감자의 알콜발효에서 초기 당농도 및 초기 pH가 발효특성치에 미치는 영향을 실험을 통하여 규명하였으며 그 결과를 종합하면 다음과 같다. 1) 최대 비성장속도($\mu$$_{max})는 초기 당농도 65g/l에서 0.40$hr^-1로서 가장 높은 값을 나타내었다. 2) 최대 비알콜생성속도(V$_{max})는 초기당농도 105g/1에서 1.68g/ghr로서 가장 높은 값을 나타내었는데, 이것은 빠른 균체의 성장이 곧 빠른 생성물 생성의 조건이 아님을 뜻한다고 여겨지며, 저농도 기질에서 기질 및 생성물의 저해를 적게 받는 것을 알 수 있다. 3)균체(Y$_{x/s})및 메탄올수율(Y$_{p/s})은 저농도 기질인 당농도 26g/1에서 각각 0.14, 0.49로서 최대값을 나타내었다. 4)알콜발효능(F)는 기질농도 26, 45g/1에서 97%로서 가장높았고, 잔당의 농도도 5g/1미만이 였다. 5)총팔에탄올생성율(Q)은 고농도 기질인 당농도 215g/1에서 2.78/ghr로서 가장 높았다. 6)효모 K.fragilis가 분비하는 lnulinase의 생성최적 p$^{H}인 5.5에서 최대 비성장속도 0.40, 최대 비알콜 생성속도 1.60, 균체수율 0.096, 에탄올수율 0.49로서 최대 값을 나타내었다.

• 생명과학회지
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• 제2권1호
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• pp.26-34
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• 1992

유전자 재조합 균주의 발효에 있어서 플라스미드의 안정성과 발효공정의 최적화에 대해 개략적으로 서술하였다. 클론된 DNA의 발현은 플라스미드의 안정성을 크게 저해하며, 저하된 플라스미드의 안정성은 재조합 균주의 생산성을 많이 떨어뜨린다. 최적 발효 조건은 각각의 숙주-벡터 시스템, 사용한 배지, 생성물 등에 따라 크게 변한다. 동일한 숙주-벡터 시스템의 경우도, 사용하는 배지에 따라 온도, 희석률 또는 성장속도에 의존하는 정도가 달라지고 또 최적값도 다 변한다. 또한 발효조건의 최적화가 균체 내 플라스미드의 자기복제,mRNA로의 전사, 단백질로의 translation, 더 나아가 미생물 전체의 생리와 밀접하게 관련이 있다.