분홍색 통성 메탄올 자화세균이 생산하는 Poly-$\beta$-Hydroxybutyrate

Poly-$\beta$-Hydroxybutyrate Produced by Pink-Pigmented Facultative Methylotrophic Bacterium from Methanol

  • 송미연 (경북대학교자연과학대학유전공학과) ;
  • 이재호 (경북대학교자연과학대학유전공학과) ;
  • 이용현 (경북대학교자연과학대학유전공학과)
  • 발행 : 1990.06.01

초록

PHB 생산을 위하여 메탄올을 기질로 한 선별배지에서 토양, 하천수, 퇴비 등으로부터 분홍색 색소를 가지는 PHB 축적 facultative methylotroph를 분리하여, 균주의 특성을 검토하였다. 분리균주의 최적 생육조건과 PHB 축적을 위한 배양조건을 조사한 결과 균체의 생육은 메탄올 농도 1.0(v/v), 질소원인$ NH_4C$ 농도 1.0g/l, 즉 C/N ratio 13.2 일때 그리고 pH 7.0과'$30^{\circ}C$에서 가장 좋았으며, PHB는 C/N ratio가 50.8, 즉 메탄올 농도 1.0(v/v )$NH_4CL$ 0.26g/l 일때, 그리고 pH 6.0일 때 건조중량의 약 40까지 축적되었다. 고농도 메탄올에 의한 생육저해를 극복하기 위하여 기질을 간헐적으로 계속 공급해주는 fed-batch 배양을 시도한 결과 균체량은 14g/l, PHB 축척량은 5.5g/l까지 증가시킬 수 있었다. 생산된 PHB를 분리.정제하여 IR과 $^I H-NMR$로 구조를 분석한 결과 3-hydroxybutyric acid 의 homopolymer임이 확인되었다. 또한 균주의 pink-pigment를 추출하여 absorption spectrum를 조사하여 그 특성을 규명하였다.

For poly- $\beta$ -hydroxybutyrate (PHB) production, a pink-pigmented facultative methylotrophic bacterium (PPFM) P-10 was newly isolated from soils through methanol-enrichment culture. The optimal medium composition for cell growth was 1.0% (vlv) of methanol as carbon source and l.Og/l of ,TEX>$NH_4Cl$, equivalent to C/N ratio of 13.2 at pH 7.0 and $30^{\circ}C$. To investigate the optimal condition for YHB accumulation, two-stage culture technique was adopted; first stage for cell growth and second stage for accumulation of PHB providing unbalanced growth conditions. The optimal PHB accumulation was 1.0% (vIv) of methanol and 0.26gll of $NH_4Cl$, C/N of 50.8 at pH 6.0. To overcome methanol inhibition on cell growth, intermittent feeding fed-batch culture technique was employed, and the cell concentration as high as 14gll with 40% of PHB was achieved. The purified PHB was identified using IR and $1^H NMR$ as homopolymer of 8hydroxybutyric acid. The absorption spectrum of extracted pink colored microbial pigment was alsa investigated.

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