Abstract
Batch kinetics during the exo-polysaccharide (EPS) fermentation of Ganoderma lucidum was investigated as a function of different substrates (glucose and starch), substrate concentration $(1{\sim}7%,\;w/v)$ and subculture (3 times). Logistic model for mycelial growth fitted the experimental data better than Monod and two thirds power model. The Luedeking-Pirt equation was adequate to fit the kinetic data of product formation and substrate consumption. The EPS production was strongly non-growth associated, although it was mixed type. The product formation and sustrate consumption by growth associated mechanism decreased as the concentration of glucose increased, while those of the non-growth associated mechanism increased. However, starch medium increased the growth associated and non-growth associated substrate consumption indicating higher availability of substrate. Also, batch culture in starch medium showed the higher specific growth rate and stability during subculture than those in glucose medium. In conclusion, the enhanced EPS production and stability in the subculture was found to be remarkably improved by use of starch as sole carbon source in medium. The maximum mycelium dry weight and EPS production of 9.463 and 10.410 g/l, respectively, were obtained after shake culture of 7 days at $30^{\circ}C$ from the media containing 7% starch.
영지버섯의 세포외 다당발효중 동력학적 특성을 기질(포도당, 전분), 기질농도$(1{\sim}7%)$ 및 계대배양(3회)의 함수로서 조사하였다. 영지버섯 균사체 증식은 logistic 모델이 Monod 모델 및 two- thirds power 모델과 비교하여 실험값에 잘 일치하였고, 기질 및 생성물은 Luedeking-Pirt 식에 의하여 잘 설명되었다. 또 다당 생성의 발효 기작은 증식연동형과 비증식 연동형이 함께 존재하는 혼합형이었으나 기질에 상관없이 비증식연동형 기작이 더 중요하였다. Glucose는 농도 증가에 따라 다당생성 및 기질소비의 기작이 증식연동형이 감소하고 비증식연동형이 증가하는 경향을 보였다. 그러나 starch를 사용하였을 경우는 glucose와는 달리, 기질소비의 증식연동형과 비증식연동형 기작이 모두 증가하여 높은 기질 이용성을 보였다. 아울러 starch배지에서는 glucose배지에서 보다 비증식속도의 증가와 계대배양시의 안정성을 보였다. 따라서 영지버섯의 배양시 starch배지는 비증식연동형에 의한 균체 생육 및 다당생성의 생합성 촉진에 의해 이들 생산성 및 계대배양시의 안정성을 증가시키는 것으로 생각되었다 최대의 균사체 생육 및 다당 생산은 각각 9.463 및 10.410 g/l로, 7% starch을 함유한 배지에서 $30^{\circ}C$로 7일간 진탕배양하였을 때 얻어졌다.