• 미생물학회지
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• 제37권1호
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• pp.92-99
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• 2001

Pi1ot plant (200 l)에서의 유가식 배양에 의한 Ralstonia eutopha KHB 8862의 고농도 배 양을 통하여 Poly(3-hydroxybutyrate) (PHB)의 대량생산을 모색하였다. 그 결과 배양 80시간 후 168 g/l의 건체량과 건체량의 74%에 달하는 PHB를 생산할 수 있었으며, 이때의 고과당 시럽으로부터의 PHB 전환수율 및 PHB 생산성은 각각 0.27 (w/w) 및 1.6 $gl^{-1}$ $h^{-1}$ /이었다. 이를 토대로 본 연구에서는 미생물 발효에 의한 PHB 생산 cost 및 그 경제성을 분석하였다. 신규설비투자를 고려하지 않은 경우의 PHB의 생산 cost는 US$2.41/kg으로 산출된 반면에 신규 설비투자를 고려한 경우에는 US$3.15/kg으로 상승되었다. 탄소원의 PHB로의 전환수율과 발효 생산성 모두 PHB 생산비를 결정하는 중요요인이지만 전체 생산비의 37%를 차지하는 탄소원 원료비의 비중이 설비투자의 감가상각비 비중 (17%)에 비해 높기 때문에 생산성을 높이는 노력보다는 전환수율을 개선하는 것이 PHB 생산비용 절감의 핵심이 되는 것으로 나타났다. PHB chip으로의 제조시 PHB 생산 cost는 US$4.0/kg의 수준으로 현재로서는 범용 합성플라스틱에 비하여 경쟁력을 확보하지 못한다. 따라서 생산비 절감을 통한 범용수지로써 경쟁력 제고와 함께 바이오의약 분야 등의 고부가가치 영역에서의 새로운 용도 개발 등이 적극 요구된다.

• 미생물학회지
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• 제35권4호
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• pp.302-306
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• 1999

정장용 효모로 알려져 있는 Saccharomyces cerevisiae Hansen CBS5926의 생균제 제조를 목적으로 생균수 증대를 위한 배양조건과 배양 후 얻은 균체의 효과적인 동결건조 보존법에 관하여 조사하였다. 포도당을 탄소원으로 하는 회분식과 유가식 배양에 비해 에탄올을 탄소원으로 하는 유가식 배양이 장점이 많은 것으로 나타났으며, 배양 72시간 후 2.2${\times}$10^9 cfu/ml의 생균수와 38g/l의 건조 균체량을 얻을 수 있었다. 에탄올을 탄소원으로 하는 유가식 배양으로부터 얻은 균체의 동결보존을 위한 보호제의 효능을 비교한 결과, 20% 백당(w/v)과 30% 유당(w/v)에서의 생존율이 16.3%로서 비교된 다른 종류의 동결보호제보다 효과적인 것으로 나타났다. 그러나, 백당, 유당 및 탈지분유의 혼합에 의한 동해방지 보호 효과를 비교한 결과 생존율이 12.4~16.5%로서 보호제의 혼합에 따른 생존율의 상승효과는 나타나지 않았다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권1호
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• pp.136-145
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• 2020

Chlorella sp. HS2, which previously showed excellent performance in phototrophic cultivation and has tolerance for wide ranges of salinity, pH, and temperature, was cultivated heterotrophically. However, this conventional medium has been newly optimized based on a composition analysis using elemental analysis and ICP-OES. In addition, in order to maintain a favorable dissolved oxygen level, stepwise elevation of revolutions per minute was adopted. These optimizations led to 40 and 13% increases in the biomass and lipid productivity, respectively (7.0 and 2.25 g l^-1d^-1 each). To increase the lipid content even further, 12 h heat shock at 50℃ was applied and this enhanced the biomass and lipid productivity up to 4 and 17% respectively (7.3 and 2.64 g l^-1d^-1, each) relative to the optimized conditions above, and the values were 17 and 14% higher than ordinary lipid-accumulating N-limitation (6.2 and 2.31 g l^-1d^-1). On this basis, heat shock was successfully adopted in novel Chlorella sp. HS2 cultivation as a lipid inducer for the first time. Considering its fast and cost-effective characteristics, heat shock will enhance the overall microalgal biofuel production process.

• KSBB Journal
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• 제7권4호
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• pp.296-301
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• 1992

버섯 갈변병 유발세균인 Pseudomonas tolaasii와 이에 대해 길항성을 나타내는 세균을 버섯으로부터 각각 분리 하여 Gram staining, gelatin liquefaction, oxidase test 등을 통해 P. fluorescens와 P. tolaasii 를 동정하였으며 , pigment production, tempera t ture sensitivity, salt tolerance, 그리고 rapid pit­ting test 등의 여러가지 실험을 통하여 특정을 알아 보았다. 또한 P. fluorescens를 대량으로 배양하기 위하여 최적 배지조성 및 배양의 최척조건을 확립하였고, 세포농도를 높이기 위하여 유가배양을 시행하였다. 세포성장에 있어서 carbon 및 energy source 인 glucose의 경우 30g/L일 때 세포농도가 가장 높았으며, yeast extract의 농도가 10g/L에서 세포농도가 최적으로 성장하였다. 질소원인 $NH_4Cl$과 ${(NH_4Cl)}_2SO_4$는 각각 1.0g/L와 O.lg/L일 때 세포성장이 가장 좋게 나타났고, sulfur source인 $MgSO_4{\cdot}7H_2O$의 최적농도는 1.0g/L였다. 그리고 $KH_2PO_4$와 $CaCl_2$는 각각 1.0g/L와 O.lg/L일 때 세포농도가 가장 높았으며, 온도 $30^{\circ}C$, pH 6.0 그라고 DO는 40 %로 유지시켰을 때 세포성장이 가장 높았으며, 유가배양에 의해 세포농도를 증가시킬 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제14권2호
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• pp.235-238
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• 2004

The possibility for developing multistage culture system to cultivate larvae by computer simulation with basic experiments was investigated. This culture system was composed of 3 stages. At the 1st stage, Chlorella sp. were cultivated and at 2nd stage Chlorella sp. were supplied to rotifer (Brachionus plicatilis), and rotifer were supplied to larvae at the 3rd stage. In this study, Chlorella sp. were cultivated by batch culture to search for the possibility of continuous feeding to rotifer at 2 nd stage. The maximum specific growth rate ($\mu$$_{max}$) of Chlorella sp. at the logarithmic phase was 0.56 [1/day]. Rotifer was cultivated by fed-batch culture at the feeding rate of Chlorella sp., $10^3$, $10^4$, $10^{5}$ and $10^{6}$ [cells/rotiferㆍh] to search for the relation between the feeding rate of Chlorella sp. and the growth rate of rotifer. As the results, the minimum feeding rate of Chlorella sp. was 2.8 ${\times}$ $10^4$ [cells/rotiferㆍday] in the multistage culture system, then the change of rotifer concentration at 2nd stage was simulated by computer. The required amount of rotifer for the growth of larvae was also increased as the growth of larvae. On the 9th day of the culture, the rotifer uptake rate of larvae was 250 [cells/rotiferㆍday]. Based on these basic experiments and results, It was suggested that the possibility of multistage culture system to cultivate larvae with continuous feeding of Chlorella sp. and rotifer.r.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제8권5호
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• pp.269-278
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• 2003

Gibberellic acid (GA$_3$) is a commercially important plant growth hormone, which is gaining much more attention all over the world due to its effective use in agriculture and brewing industry. Industrially it is produced by submerged fermentation technique using Ascomycetous fungus Gibberella fujikuroi. Solid state and immobilized cell fermentation techniques had also been developed as an alternative to obtain higher yield of GA$_3$. This review summarizes the problems of GA$_3$ fermentation such as production of co-secondary metabolites along with GA$_3$, substrate inhibition and degradation of GA$_3$ to biologically inert compound gibberellenic acid, which limits the yield of GA$_3$ in the fermentation medium. These problems can be overcome by various bioprocessing strategies e.g. two - stage and fed batch cultivation processes. Further research on bioreactor operation strategies such as continuous and / or extractive fermentation with or without cell recycle / retention system need to be investigated for improvement in yield and productivity. Down stream processing for GA$_3$ isolation is also a challenge and procedures available for the same have been critically evaluated.

• KSBB Journal
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• 제15권2호
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• pp.134-138
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• 2000

알콜증류폐액에 빵효모를 배양하는 중에 glucose와 ammo-nium을 자동첨가함으로써 폐액배양액의 균체농도를 높여서 알콜증류폐액의 이용성을 증가시키고자 하였다. 배양중에 glucose를 공급하여 줌으로서 공급하지 않은 경우보다 1.3배 더 높은 균체농도를 얻었으며, glucose와 (NH4)2SO4를 공급하여 줌으로써 5.8배 더 높은 균체농도를 얻었다. Glucose의 경우에는 배양액의 DO를 제어파라미터로 하는 제어방법을 사용하여 자동첨가하고, ammonium의 경우에는 pH조정제로서 NH4OH을 사용함으로서 pH제어기에 의하여 자동으로 공급되도록 배양하였다. 배양결과 증식의 정체없이 배양 22.5시간후에 최대 12.0 g/L의 건조균체량에 도달하였으며, 균의 최대비증식속도는 0.18 hr-1였고, 대당균체수율이 약 0.54g/gdldjTdmamfh glucose의 첨가가 경제적이라고 생각되었다. 증균배양으로 폐액배양액의 COD를 약 22% 더 감소시킬 수 있었다.

• KSBB Journal
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• 제19권3호
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• pp.192-199
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• 2004

본 연구에서는 글루타치온의 생산 공정을 개발하기 위해 효모의 성장특성, 글루타치온의 생산성 및 공정 모니터링에 관하여 조사하였다. 초기 pH가 4인 경우 40 mg/L 정도의 높은 글루타치온이 생산되었으며 배양온도에 따른 글루타치온의 생산은 3$0^{\circ}C$에서 가장 높게 나타났다. 그리고 최소 배지에 첨가한 시스테인은 배양 12시간에 넣었을 때 글루타치온의 생산성이 높게 나타났다. 생물 반응기를 이용한 회분식 배양에서 기질 농도에 따른 S. cerevisiae 성장 특성 및 글루타치온 생산은 글루코스 농도 20 g/L에서 글루타치온 생산량이 55 mg/L로 가장 높았다. 최소 배양액에 배양 초기에 0.5 % (v/v) 글라이신과 글루탐산을 각각 첨가하고 배양 11시간에 시스테인을 0.5% (v/v) 추가로 첨가한 경우에 글루타치온의 생산량이 많았다. 회분식 배양 후 기질을 첨가하는 유가식 발효 공정에서는 반응기내 글루코스 농도가 0.5 g/L 이하로 유지되도록 글루코스를 계단식으로 공급하였을 때 글루타치온은 약 102 mg/L로 높은 생산량을 나타내었다. 2차원 형광 센서를 이용하여 글루타치온 생산 공정의 온라인 모니터링은 배양액의 배지 조성이나 성장 특성 등 배양기내의 환경 변화에 따라 형광 영역 및 세기가 다르게 나타났으며 실시간 모니터링 된 형광 데이터는 기질 및 생산물 그리고 균체 성장 등의 각종 공정 변수와 좋은 상관성을 보였다. 따라서 2차원 형광 센서에 의한 모니터링은 글루타치온 대량 생산을 위한 실시간 모니터링에 매우 효과적이라 할 수 있다.

• KSBB Journal
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• 제9권5호
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• pp.518-524
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• 1994

Cytodex III 마립담체를 이용하여 무혈청배지에서 인간선장 세포를 배양하였다. 무혈청애지에서 미립담체 표변에 세포들은 정상적으로 부착하고 확 산하면셔 세포들은 담체에서 담체로 이동하여 생육 하였다. 미립담체에 접착 수율은 1%의 혈청 을 포 함된 배지에서는 약 93%인 반면에 무혈청배지에 서는 85% 정도로 나타났다. 접착된 세포의 90% 이상이 유가식 및 연속배양에서 탐체의 표변에 접 착한 후 6시간 후에 확산하며 생육하였다. 유가식 배양에셔 서1포농도와 최대 scu-P A 농도는 각각 $9.1{\times}10^5$ cells/m!와 1790 IU/ml이였고 연속배양에 셔는 각각 $2.5{\times}10^6$ cells/m]와 1820 IU/ml로 나타났다. 또한 저혈청배지에셔는 scu-P A가 tc-P A로의 전환율이 10% 정도로 높은데 비교하여 무혈 청배지에서는 전환율이 4.8%로 낮은 것으로 나타났 다. 이처럼 무혈청배지는 저혈청배지에셔보다 낮은 tc-P A로의 전환율을 유지할 수 있는 이점이 었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제36권6호
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• pp.488-494
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• 1993

토양으로부터 생육도와 유기산의 자화도가 우수한 광합성세균 P17 균주를 분리하여 균학적 성질을 검토한 결과 이 균주는 Rhodospirillum rubrum으로 동정되었다. 유기폐수처리용 종균 생산을 위한 본 균주의 배양조건을 검토한 결과, 탄소원으로서 0.2% Na-acetate, 0.1% Na-propionate, 0.2% Na-lactate를 함유한 혼합 유기산이 효과적이었으며, 0.1% yeast extract를 첨가하였을 때 높은 생육도를 나타내었다. 최적배양조건의 환경인자들은 온도 $30^{\circ}C$, pH 7.0, 조도 2,500 lux, 교반 $50{\sim}100\;rpm$ 등이었다. Jar fermentor를 이용한 회분배양과 반연속배양으로부터 각각 5.17 g/l와 7.93 g/l의 균체가 생산되었으며, 연속배양에서는 희석비율 0.21 $h^{-1}$에서 생산성이 0.206 g/l/h이었다. R. rubrum P17을 두부공업폐수에 적용시켰을 때, 4일간 배양으로 초기 COD(3,240 mg/l)를 250 mg/l까지 감소시켰다.