Optimization of Environmental Parameters for Extracellular Chitinase Production by Trichoderma harzianum SJG-99721 in Bioreactor

A self-directing optimization procedure was applied to determine the best environmental factors in operating the bioreactor. The self-directing optimization process was employed to determine the best conditional combination of multi parameters, pH, temperature, aeration rate and mixing rate toy maximal production of chitinase by Trichoderma harzianum SJG-99721 in batch mode fermentation. Among these factors, the parameters of pH and aeration rate were found to be particularly important on mycellial growth and chitinase activity. pH 4.89, an aeration rate of 3.22 ι per minute and an agitation rate of 225 rpm was found to be the best combination. By the optimization, chitinase activity was dramatically increased from an initial value of 4.221 U under basic conditions to n final value of 16.825 U.

Trichoderma harzianum SJG-99721의 체외 분비 chitinase 생산에 미치는 생물 반응기에서의 반응 최적화 연구

Phytopathogenic fungi들에 대해 매우 공격적인 Trichoderma hurzianum은 다른 곰팡이들의 세포벽 주성분인 chitin을 분해하는 extracellualr chitinase를 분비하기 때문에 매우 효율적인 biocontrol agent로 사용할 수 있다. Trichoderma harzianum의 생물학적 제어 기능을 이용하기 위하여 extracellualr chitinase의 생산성을 높일 수 있는 batch모드에서의 적정 환경을 찾는 일은 매우 복잡하다. 이러한 문제를 해결할 수 있는 방법이 바로 self-directing optimization이다 이 방법을 이용하여 실험한 결과 6∼7차례의 실험만으로 최적의 온도 혹은 pH 및 폭기율과 교반양을 구할 수 있었다. 그 결과 온도 $32^{\circ}C$, pH4.9, 폭기율 3.22 ι, 교반율 225 rpm에서 chitinase의 최대 생산량 16.825 U를 나타내었다. 이는 온도 $25^{\circ}C$, pH 5, 폭기율 1l, 교반율 150 rpm에서 나타난 chitinase 생산량 4.221 U에 비교하면 3.99배 증가한 효과를 나타내고 있다. 이로서 self-directing optimization방법을 통한 최적화 기술이 효소 생산 기술에 있어 그 최적화 과정을 단축시키고 최종 과정에 도달하는 새로운 기술로 적용할 수 있음을 알 수 있었다.