Abstract
Fed-batch culture, single stage and two stage continuous cultures of Corynebacterium glutamicum SH 35 for the production of $_{L}$-Iysine were performed and compared. In the case of fed batch culture, $_{L}$-Iysine concentration, $_{L}$-Iysine yield and $_{L}$-Iysine productivity was 129.2 g/L, 47.0% and 3.08 g/L/h, respectively. In a single-stage continuous culture, optimum dilution rate and pH was 0.1 h$^{-1}$ and 6.9, respectively, and optimum concentration of sugar and ammonium sulfate in a medium reservoir was 108 g/L and 25 g/L, respectively. Under the optimized conditions, 67 of cell concentration($OD_{610}$), 44.2 g/L of lysine concentration, 41% of $_{L}$-Iysine yield and 4.39 g$L^{-1}$ of $_{L}$-Iysine productivity were obtained. In a two-stage continuous culture, optimum dilution rate was 0.075 $h^{-1}$. Under the conditions, 103 of cell concentration($OD_{610}$) 84.0g/L of $_{L}$-Iysine concentration and 46% of $_{L}$-Iysine yield were obtained.
$_{L}$-Iysine 의 생산을 Corynebacterium glutamicum SH35을 이용하여 유가식 배양법과 연속 배양법으로 수행하였다. 유가시 배양에 의한 $_{L}$-Iysine 생산을 조사한 결과 최종 발효액 중의 lysine 농도는 129.2 g/L, lysine 수율 및 productivity는 가각 47%m 3.08g.$L^{-1}$.$h^{-1}$이였다. Single-stage 연속 배양에서 dilution rate에 따른 균의 생장 및 lysine 생산을 조사한 결과, critical diluation rate은 0.100 h$^{-1}$으로 이때 균체농동($OD_{610}$)은 67, lysine 농도는 44.0 g/L 그리고 lysine 수율 및 productivity 는 41%, 4.39 g.$L^{-1}$.$h^{-1}$이고 lysine 연속배양 시 최적의 dilution rate 이였다. 또한 lysine 생산을 위한 medium reservoir 내의 최적 탄소원 농도, 최적 질소원(ammonium sulfate) 농도 및 최적 pH는 각각 108 g/L, 25 g/L 및 6.9이었다. 유가식 배양법과 single-state 연속 배양법에 의한 lysine 생산에서, productivity 는 유가식 배양의 경우 3.08 g.$L^{-1}$.$h^{-1}$인 반면, 연속 배양에서는 4.39 g.$L^{-1}$.$h^{-1}$로 유가식 배양법에서보다 약 1.4배 정도 증가하였따. 연속 발효 공정을 통해 생산 역가의 향상은 있었으나, lysine 농도와 수율이 낮아 이에 대한 해결책으로 two-stage 연속 배양 방법을 수행하였다. 그 결과, 연속 배양 발효 수행보다 lysine 농도는 2배 정도 증가하였으며, lysine 수율은 46%로서 유가식 배양과 비슷한 정도로 얻어졌다. 이러한 실험 결과로 미루어 lysine 생산 역가 향상을 위한 방법으로 two-stage 연속배양의 산업적인 이용가능성이 있을 것으로 사료된다.
