공기부양 생물반응기에서의 쪽 (Polygonum tinctorium) 세포배양의 생육조건 및 생육특성

Cultural conditions and growth characteristics of indigo (Polygonum tinctorium) cells in an air-lift bioreactor

공기부양 생물반응기에서 천연 청색 색소원인 쪽 (Poly,앵wm tinctorium) 세포를 대량 배양하기 위한 배양조건을 찾기 위해 영양성분 빛 색소 전 구체를 포함한 배지 성분의 생육에 미치는 영향 과 여러 배양조건에서 세포의 생육 특성에 대하 여 설험하였다. 최적 생육조건과 생육 특성을 규 명하기 위 해 external 1oop와 internal loop 두 가지의 arr-lift bioreactor 종류를 사용하여 14일간 배양하였다. 초기 접종량을 달리한 결과 각 reactor에서 공히 접종량이 0.5-2.5% packed cell volume 보다 많을수록 생육에 좋은 결과를 나타내였다. 초기 당농도의 영향을 살펴보기 위하여 2-4%로 그 조건을 달리하여 14일간 배양한 결과 4% 초기 당농도가 생육에 가장 좋은 조건임을 알 수 있었다. Sucrose는 대수기 초기단계에서 모두 소비되었다. Tryptophan(lmM)을 첨가한 경우 14일 배양 후에 internal loop reactor에서 3.8g/l, external loop reactorr에서 3.5g/l 의 cell mass를 얻었다. Indole을 첨가했을 때에는 세포 생육 저해효과 를 나타내였는데 external과 internal Ioop reactor에서 각각 2.5g/l와 2.2g/l를 얻었다. 무기질소원 으로는 potassium nitrate가 선발되었고, contrl이에 비해 110%d의 생육도 증가가 있였다. 최적 조건 하에셔의 14일간 internal loop bioreactor 배양에서 세포 건조 중량 16.34 g/l를 얻었다.

To find out the optimum conditions for indigo cell culture in air-lift bioreactor, effects of media composition including nutrients and precursors of the indigo colorants on the cell growth and characteristics of the cell growth under various cultural conditions were analyzed. Optimum cultural conditions were tested and the growth characteristics were analyzed in external and internal loop type air-lift bioreactors during 14-day culture. Better cell growth was obtained when the inoculum size was higher in the range of 0.5∼2.5% packed cell volume tested. In the sucrose concentration of 2 to 4%, the cell growth was better when the sucrose concentration was 4% (w/w) in both types of reactors. Sucrose was used up in the early stage of exponential phase of growth At the optimum concentration of a Precursor tryptophan at 1 U UW was 3.8 g/l in internal loop bioreactor, and 3.5 g/l in external one after 14 days of cultivation. Addition of indole showed negative effect on cell growth of suspension culture in air-lift biorector culture and cell mass of 2.5 g/l and 2.2 g/l were obtained in external and internal loop bioreactor, respectively. Selected inorganic nitrogen source potassium nitrate showed about 110% increase in cell growth than that of control. DCW was 16.34 g/l under optimum conditions during 14-day cultivation in internal loop bioreactor.