Effect of glucose Feeding Strategy on Biomass of Serratia marcescens in High Density Fed-Batch Fermentation

고밀도 유기식 배양에서 글루코스 공급 방법이 Serratia marcescens의 균체량에 미치는 영향

Effect of glucose feeding strategy and initial concentration of glucose on Serratia marcescens ATCC 27117 in high cell density fed-batch fermentation was investigated. The final biomasses in batch, constant feeding, constant and exponentially feeding strategy at glucose starvation condition in fed-batch were 1.40, 5,07, 6,93 and 7.60 g/L at 40, 41, 24 and 40 hrs, respectively. Productivities of biomass were 0.035, 0.124, 0.289 and 0.190 g/L$.$h, respectively. As a result, constant feeding strategy at starvation condition was 1.5∼8.6 times higher than other strategies. The relationship between dissolved oxygen and glucose feeding times was good identified in exponential feeding strategy and constant feeding strategy at starvation condition. And high cell density cultivation was obtained when minimal media was used.

5L 발효기에서 글루코스의 투입방법과 배지의 초기 글루코스 농도에 따른 유가식 배양에 의한 S. marcescens의 증식에 미치는 영향에 대해서 연구하였다. 발효기 조건을 일정하게 유지시켜준 각 유가식 배양에서의 최종란체량이 회분식배양에 비해서 훨씬 높았으며, 유기식 배양종에서도 기질인 글루코스의 공급을 달리하였을 때, 최종균체량에서 차이를 나타내었다. 회분식 배양과 유가식 배양중에서 글루코스의 일정비율공급밤법, 글루코스 결핍상태에서의 일정비율공급방법 그리고 지수적 공급방법의 최종균체량은 1.40, 5.07, 6.93 및 7.60g/L 이고, 그 때의 배양시간은 40, 41. 24 및 40hr이었다. 그리고 균체 생산성은 0.035, 0.124, 0.239 및 0.1909/L.h 이었다. 최종 균체량만을 가지고 비교하였올 경우에는 유가식 배양줌에서 지수적 공급방법이 가장 효율적이지만 당위시간당 균체 생산성에서는 글루코스 결핍 상태에서의 일정비율공급방법이 1.52배 정도 높게 나타냈으므로 가장 효과적인 배양 방법임을 알 수 있다. 용존산소와 글루코스 루입시가의 상관관계에서 나타난 바와 같이 글루코스 결핍상태에서 일정비율로 공급한 방법과 지수적으로 공급한 방법에서 좋은 일치를 보여주었다.