본 연구에서는 산업 미세조류의 이차 대사산물 생산성 개선을 위해 다양한 환경 요인의 제어를 제시하였다. 미세조류는 광합성을 통해 스스로 번식하므로 재배하기 쉽고, 거의 또는 전혀 주의를 기울이지 않고 성장할 수 있다. 특히, 광합성 박테리아를 제외한 다른 미생물의 재배 시스템에 있어 가장 비싼 영양소인 당원을 사용하지 않고 배양할 수 있으므로 최소 비용으로 이용할 수 있다. 또한, 미세조류는 다양한 고부가가치 물질을 동시 생산할 수 있고 별도의 세포 개량 없이 원하는 고부가가치 물질을 생산할 수 있으며, 높은 이차 대사산물 함량을 지닌다. 예를 들어, 두날리엘라(Dunaliella)는 모든 유기체 중 가장 높은 ...
본 연구에서는 산업 미세조류의 이차 대사산물 생산성 개선을 위해 다양한 환경 요인의 제어를 제시하였다. 미세조류는 광합성을 통해 스스로 번식하므로 재배하기 쉽고, 거의 또는 전혀 주의를 기울이지 않고 성장할 수 있다. 특히, 광합성 박테리아를 제외한 다른 미생물의 재배 시스템에 있어 가장 비싼 영양소인 당원을 사용하지 않고 배양할 수 있으므로 최소 비용으로 이용할 수 있다. 또한, 미세조류는 다양한 고부가가치 물질을 동시 생산할 수 있고 별도의 세포 개량 없이 원하는 고부가가치 물질을 생산할 수 있으며, 높은 이차 대사산물 함량을 지닌다. 예를 들어, 두날리엘라(Dunaliella)는 모든 유기체 중 가장 높은 베타카로틴을, 헤마토코쿠스(Haematococcus)는 천연 공급원 중 가장 많은 양의 아스타잔틴을 함유하는 것으로 알려져 있다. 따라서, 미세조류는 경제적인 원료 생산을 위한 플랫폼이 될 수 있다. 미세조류의 생산성을 높이는 주요 전략은 유전공학과 환경 요인의 제어로 나뉜다. 잠재적 위험성을 내포한 유전공학과 달리, 환경 요인의 제어는 위험성이 없고 쉽게 적용할 수 있으며, 대량생산에 적합한 기술이다. 그러나, 미세조류의 종에 따라 이차 대사산물 생산에 영향을 미치는 환경 요인이 상이하다. 따라서, 본 연구에서는 산업 원료로써 유망한 미세조류를 선별하고, 이들의 특성을 바탕으로 환경 요인을 제어하여 대사산물 생산성을 평가하였다. 먼저, 간접적인 환경 요인과 직접적인 환경 요인을 적용하여 이차 대사산물 생산성을 평가하였다. 이어서, 환경 요인의 적용이 산업적으로 지속적이고 실현 가능한지를 평가하였다. 마지막으로, 생물학적 환경 요인 또한 적용할 수 있는지를 평가하였다. 두 번째 장에서는 두날리엘라 살리나(Dunaliella salina)를 이용하여 간접적인 환경 요인의 적용을 평가하였다. 두날리엘라는 높은 수준의 베타카로틴 함량을 지니는 균주로, 성장단계에 따라 세포 내 색소 함량이 변화하는 특성이 있다. 따라서, 광원의 조절을 통해 두날리엘라의 베타카로틴 생산을 증대하였다. 두날리엘라의 성장 패턴은 광원의 파장에 따라 변화하였다. 배양 초기 단계의 세포는 청색광 아래에서 빠르게 성장하였으나, 배양 후기 단계의 세포는 적색광 아래에서 빠르게 성장하였다. 이를 바탕으로 세포의 성장단계에 따라 광원을 청색에서 적색으로 변경하여 단일 적색광 아래에서 배양한 세포에 비해 세포 밀도와 베타카로틴 생산량을 각각 12.8%, 12.5% 증가하였다. 또한, 세포를 청색광에 적응시킬 경우 초기 성장률이 더욱 증가하는 것을 확인하였다. 결과적으로, 광 파장 변화와 청색광 적응 세포를 이용할 경우 단일 적색광을 이용하여 배양한 세포에 비해 베타카로틴 생산량이 34.7% 증가하였다. 이러한 결과는 간접적인 환경 요인의 제어가 이차 대사산물 생산을 효과적으로 개선할 수 있음을 분명히 나타낸다. 세 번째 장에서는 헤마토코쿠스 라쿠스트리스(Haematococcus lacustris)를 이용하여 직접적인 환경 요인의 적용을 평가하였다. 헤마토코쿠스는 강한 스트레스에 노출될 경우 아스타잔틴을 축적하는 특성이 있다. 따라서, 세포에 직접 물리적인 자극을 가하여 스트레스를 유발하고 아스타잔틴 축적을 촉진하는 미세구조 장치를 개발하였다. 물리적 스트레스가 가해진 세포는 대조군보다 14.3% 높은 수준의 활성산소종 함량과 204% 많은 양의 아스타잔틴을 축적하였다. 또한, 미세구조 장치 배양에 질소 고갈 조건을 적용할 경우, 아스타잔틴 함량이 추가로 48.8%에서 71.5%까지 증가하였다. 이러한 결과는 직접적인 환경 요인의 제어가 이차 대사산물 생산을 더욱 효과적으로 개선하고, 간접적인 환경 요인의 제어와 함께 적용될 수 있음을 명백하게 보여준다. 네 번째 장에서는 포르피리듐 크루엔툼(Porphyridium cruentum)을 이용하여 산업적으로 지속 가능하며 실현 가능한 환경 요인을 적용하였다. 포르피리듐은 세포 주변에 세포 외 고분자 물질(EPS; extracellular polymeric substances)을 지속해서 분비하고 구조물에 부착하는 특성이 있으며, 이로 인해 수확 과정에 많은 에너지가 요구된다. 따라서, 에너지 소모량을 줄이면서 지속하여 EPS를 생산할 수 있는 고정화 배양법을 적용하였다. 칼슘 알지네이트비드는 반 연속적 세포 배양과 EPS 생산에 적합한 것으로 확인되었다. 반 연속적 배양의 결과, 세포 바이오매스와 EPS 생산성은 대조군보다 각각 13.0%, 13.2% 증가하였다. 또한, 칼슘 알지네이트 비드 배양법을 통해 생산된 EPS의 화학적, 생물학적 특성은 기존의 배양법을 통해 생산된 EPS와 같았다. 이러한 결과는 기존의 배양법을 손쉽게 대체할 수 있으며, 지속할 수 있고 실현 가능한 환경 조건 제어의 예를 보여준다. 다섯 번째 장에서는 포르피리듐을 이용하여 생물학적 환경 요인의 적용을 평가하였다. 포르피리듐은 세포 외부에 EPS 층을 형성하며, 이를 통해 주변에 박테리아 군집을 유치하고 공생하는 특성이 있다. 따라서, 공생 박테리아의 적용에 따른 포르피리듐의 성장과 EPS 생산성 변화를 평가하였다. 박테리아 슈도알테로모나스(Pseudoalteromonas sp.) MEBiC 03485는 포르피리듐의 성장을 최대 57.4%, EPS 생산성을 5.92% 향상하였다. 이러한 효과는 MEBiC 03485가 분비한 화합물로부터 기인한 것으로 밝혀졌다. MEBiC 03485가 분비한 화합물을 처리한 경우, 포르피리듐의 세포 성장과 EPS 생산은 각각 18.2%, 12.3% 증가하였다. 또한, MEBiC 03485의 분비물은 포르피리듐의 피코에리트린과 피코시아닌 함량을 각각 98.3%, 172% 증가시켰다. 이러한 결과로부터 MEBiC 03485가 포르피리듐의 광합성 효율을 증가시켜 세포 성장과 EPS 생산이 증가하였음을 추론하였다. 이러한 결과는 미세조류 배양을 위한 환경요인의 제어가 비생물적 요인뿐만 아니라 생물적 요인도 포함함을 보여준다. 본 연구는 미세조류의 특성을 기반으로 하여 이차 대사산물 생산성 향상을 위한 지속 가능하고 실행 가능한 배양 방법의 가이드 역할을 할 것이다.
본 연구에서는 산업 미세조류의 이차 대사산물 생산성 개선을 위해 다양한 환경 요인의 제어를 제시하였다. 미세조류는 광합성을 통해 스스로 번식하므로 재배하기 쉽고, 거의 또는 전혀 주의를 기울이지 않고 성장할 수 있다. 특히, 광합성 박테리아를 제외한 다른 미생물의 재배 시스템에 있어 가장 비싼 영양소인 당원을 사용하지 않고 배양할 수 있으므로 최소 비용으로 이용할 수 있다. 또한, 미세조류는 다양한 고부가가치 물질을 동시 생산할 수 있고 별도의 세포 개량 없이 원하는 고부가가치 물질을 생산할 수 있으며, 높은 이차 대사산물 함량을 지닌다. 예를 들어, 두날리엘라(Dunaliella)는 모든 유기체 중 가장 높은 베타카로틴을, 헤마토코쿠스(Haematococcus)는 천연 공급원 중 가장 많은 양의 아스타잔틴을 함유하는 것으로 알려져 있다. 따라서, 미세조류는 경제적인 원료 생산을 위한 플랫폼이 될 수 있다. 미세조류의 생산성을 높이는 주요 전략은 유전공학과 환경 요인의 제어로 나뉜다. 잠재적 위험성을 내포한 유전공학과 달리, 환경 요인의 제어는 위험성이 없고 쉽게 적용할 수 있으며, 대량생산에 적합한 기술이다. 그러나, 미세조류의 종에 따라 이차 대사산물 생산에 영향을 미치는 환경 요인이 상이하다. 따라서, 본 연구에서는 산업 원료로써 유망한 미세조류를 선별하고, 이들의 특성을 바탕으로 환경 요인을 제어하여 대사산물 생산성을 평가하였다. 먼저, 간접적인 환경 요인과 직접적인 환경 요인을 적용하여 이차 대사산물 생산성을 평가하였다. 이어서, 환경 요인의 적용이 산업적으로 지속적이고 실현 가능한지를 평가하였다. 마지막으로, 생물학적 환경 요인 또한 적용할 수 있는지를 평가하였다. 두 번째 장에서는 두날리엘라 살리나(Dunaliella salina)를 이용하여 간접적인 환경 요인의 적용을 평가하였다. 두날리엘라는 높은 수준의 베타카로틴 함량을 지니는 균주로, 성장단계에 따라 세포 내 색소 함량이 변화하는 특성이 있다. 따라서, 광원의 조절을 통해 두날리엘라의 베타카로틴 생산을 증대하였다. 두날리엘라의 성장 패턴은 광원의 파장에 따라 변화하였다. 배양 초기 단계의 세포는 청색광 아래에서 빠르게 성장하였으나, 배양 후기 단계의 세포는 적색광 아래에서 빠르게 성장하였다. 이를 바탕으로 세포의 성장단계에 따라 광원을 청색에서 적색으로 변경하여 단일 적색광 아래에서 배양한 세포에 비해 세포 밀도와 베타카로틴 생산량을 각각 12.8%, 12.5% 증가하였다. 또한, 세포를 청색광에 적응시킬 경우 초기 성장률이 더욱 증가하는 것을 확인하였다. 결과적으로, 광 파장 변화와 청색광 적응 세포를 이용할 경우 단일 적색광을 이용하여 배양한 세포에 비해 베타카로틴 생산량이 34.7% 증가하였다. 이러한 결과는 간접적인 환경 요인의 제어가 이차 대사산물 생산을 효과적으로 개선할 수 있음을 분명히 나타낸다. 세 번째 장에서는 헤마토코쿠스 라쿠스트리스(Haematococcus lacustris)를 이용하여 직접적인 환경 요인의 적용을 평가하였다. 헤마토코쿠스는 강한 스트레스에 노출될 경우 아스타잔틴을 축적하는 특성이 있다. 따라서, 세포에 직접 물리적인 자극을 가하여 스트레스를 유발하고 아스타잔틴 축적을 촉진하는 미세구조 장치를 개발하였다. 물리적 스트레스가 가해진 세포는 대조군보다 14.3% 높은 수준의 활성산소종 함량과 204% 많은 양의 아스타잔틴을 축적하였다. 또한, 미세구조 장치 배양에 질소 고갈 조건을 적용할 경우, 아스타잔틴 함량이 추가로 48.8%에서 71.5%까지 증가하였다. 이러한 결과는 직접적인 환경 요인의 제어가 이차 대사산물 생산을 더욱 효과적으로 개선하고, 간접적인 환경 요인의 제어와 함께 적용될 수 있음을 명백하게 보여준다. 네 번째 장에서는 포르피리듐 크루엔툼(Porphyridium cruentum)을 이용하여 산업적으로 지속 가능하며 실현 가능한 환경 요인을 적용하였다. 포르피리듐은 세포 주변에 세포 외 고분자 물질(EPS; extracellular polymeric substances)을 지속해서 분비하고 구조물에 부착하는 특성이 있으며, 이로 인해 수확 과정에 많은 에너지가 요구된다. 따라서, 에너지 소모량을 줄이면서 지속하여 EPS를 생산할 수 있는 고정화 배양법을 적용하였다. 칼슘 알지네이트 비드는 반 연속적 세포 배양과 EPS 생산에 적합한 것으로 확인되었다. 반 연속적 배양의 결과, 세포 바이오매스와 EPS 생산성은 대조군보다 각각 13.0%, 13.2% 증가하였다. 또한, 칼슘 알지네이트 비드 배양법을 통해 생산된 EPS의 화학적, 생물학적 특성은 기존의 배양법을 통해 생산된 EPS와 같았다. 이러한 결과는 기존의 배양법을 손쉽게 대체할 수 있으며, 지속할 수 있고 실현 가능한 환경 조건 제어의 예를 보여준다. 다섯 번째 장에서는 포르피리듐을 이용하여 생물학적 환경 요인의 적용을 평가하였다. 포르피리듐은 세포 외부에 EPS 층을 형성하며, 이를 통해 주변에 박테리아 군집을 유치하고 공생하는 특성이 있다. 따라서, 공생 박테리아의 적용에 따른 포르피리듐의 성장과 EPS 생산성 변화를 평가하였다. 박테리아 슈도알테로모나스(Pseudoalteromonas sp.) MEBiC 03485는 포르피리듐의 성장을 최대 57.4%, EPS 생산성을 5.92% 향상하였다. 이러한 효과는 MEBiC 03485가 분비한 화합물로부터 기인한 것으로 밝혀졌다. MEBiC 03485가 분비한 화합물을 처리한 경우, 포르피리듐의 세포 성장과 EPS 생산은 각각 18.2%, 12.3% 증가하였다. 또한, MEBiC 03485의 분비물은 포르피리듐의 피코에리트린과 피코시아닌 함량을 각각 98.3%, 172% 증가시켰다. 이러한 결과로부터 MEBiC 03485가 포르피리듐의 광합성 효율을 증가시켜 세포 성장과 EPS 생산이 증가하였음을 추론하였다. 이러한 결과는 미세조류 배양을 위한 환경요인의 제어가 비생물적 요인뿐만 아니라 생물적 요인도 포함함을 보여준다. 본 연구는 미세조류의 특성을 기반으로 하여 이차 대사산물 생산성 향상을 위한 지속 가능하고 실행 가능한 배양 방법의 가이드 역할을 할 것이다.
In this study, various environmental factor controls have been proposed to improve the productivity of secondary metabolites in industrial microalgae. Microalgae are easy to cultivate and can grow with little or no attention, especially since they reproduce on their own through photosynthesis. F...
In this study, various environmental factor controls have been proposed to improve the productivity of secondary metabolites in industrial microalgae. Microalgae are easy to cultivate and can grow with little or no attention, especially since they reproduce on their own through photosynthesis. For instance, most microalgae can be cultivated without sugar source, which is the most expensive component when cultivating microorganisms (except for photosynthetic bacteria); therefore, the cost for using and maintaining them is low. Microalgae can simultaneously produce various high-value products, biosynthesize these valuable products without additional genetic engineering, and contain high levels of secondary metabolites. For example, Dunaliella sp. is one of the highest producers of β-carotene among all organisms, and Haematococcus sp. contains the highest amount of astaxanthin compared to other natural producers. Thus, microalgae can be a platform for producing economical raw materials. Notably, strategies that improve the productivity of microalgae are controlled by genetic engineering and environmental factor controls. Unlike genetic engineering that poses potential risks, such as fears of biological contamination and limited legislation, environmental factor control is a technology that is risk-free, easy to apply, and suitable for mass production. However, environmental factors, which influence the production of secondary metabolites, differ depending on the microalgal species. In this study, promising microalgae that produce industrial raw materials were selected, and based on their characteristics, environmental factors were controlled to investigate secondary metabolite productivity. Initially, the productivity of secondary metabolites was measured by controlling both indirect and direct environmental factors, such as light source, physical stress, alginate bead, and symbiotic bacterium. Subsequently, the sustainability and feasibility of controlling environmental factors were evaluated. Finally, the applicability of biological factors was examined. In Chapter 2, the application of indirect environmental factors was investigated using Dunaliella salina. D. salina is a strain that produces high levels of β-carotene, and its pigment content changes depending on the growth stage. Therefore, β-carotene production from D. salina was modified by controlling the light source. The growth pattern of D. salina changed according to the wavelength emitted from the light source. Cells in the early stages of culturing grew rapidly under blue light, whereas cells in the later stages of culturing grew rapidly under red light. Depending on the growth stage of the cells, when the cells were cultured under a blue light and then switched to a red light, cell density and β-carotene production increased by 12.8% and 12.5%, respectively, compared to cells cultured under only a red light. Additionally, we confirmed that the initial growth rate further increased when the cells were adapted to a blue light. Subsequently, when the emitted wavelength of light shifted from blue to red and blue light-adaptive cells were used, the production of β-carotene was increased by 34.7% compared to cells cultured under only a red light. These results indicate that controlling indirect environmental factors improved the production of secondary metabolites. In Chapter 3, direct environmental factors were applied to Haematococcus lacustris. H. lacustris is capable of accumulating astaxanthin when subjected to high-level stress in the local environment, such as high salt, high irradiance, and inadequate pH range. We developed a microdevice to induce stress by physically stimulating cells, thereby promoting astaxanthin accumulation. The cells that were subjected to physical stress accumulated higher levels of reactive oxygen species (14.3%) and astaxanthin (204%) than the unstimulated control. Moreover, when nitrogen was depleted in the microdevice-tested culture, the astaxanthin content was further increased by 48.8–71.5%. These results show that environmental factors can directly stimulate these cells for microalgal cultivation. These results also demonstrate that direct environmental factor controls can improve the productivity of secondary metabolites and can be utilized simultaneously with indirect environmental controls. In Chapter 4, an industrially sustainable and feasible environmental factor, alginate bead, has been applied to Porphyridium cruentum. P. cruentum continuously secretes extracellular polymeric substances (EPS) around cells and adheres to structures such as pillars, rocks, and corals in the aquatic environment. Thus, a large amount of energy is consumed by centrifuge during the harvesting process. An immobilized culture method was applied to P. cruentum to continuously produce EPS while reducing energy consumption. As a support for cells, calcium alginate beads were determined to be suitable for semi-continuous cell culture and EPS production. Owing to the semi-continuous culturing conditions, the cell biomass and EPS productivity increased by 13.0% and 13.2%, respectively, compared to the control. Notably, the chemical and biological properties of the EPS produced through the calcium alginate bead culture were the same as the EPS produced through the conventional culturing method. These results show examples of sustainable and feasible environmental factor control to improve productivity and yields; subsequently, this approach can easily replace conventional culture methods. In Chapter 5, the application of a biological factor was evaluated using P. cruentum. P. cruentum forms a layer of secreted EPS on the outside of cells, which in turn attracts symbiotic bacteria that colonize around it. The growth and EPS productivity of P. cruentum were assessed after co-culturing with symbiotic bacteria. Compared to control (non-treated) conditions, Pseudoalteromonas sp. MEBiC 03845 increased the cell density of P. cruentum by 57.4% and also increased EPS production by 5.92%. We found that this effect originated from a compound secreted by the MEBiC 03485. When the compound secreted by MEBiC 03485 was treated, cell growth and EPS production from P. cruentum increased by 18.2% and 12.3%, respectively. Moreover, the compound secreted by MEBiC 03485 increased the content of phycoerythrin and phycocyanin in P. cruentum by 98.3% and 172%, respectively. From these results, we inferred that MEBiC 03485 increased the photosynthetic efficiency of P. cruentum, thereby increasing cell growth and EPS production. These results confirm that controlling environmental factors to cultivate microalgae includes both abiotic and biotic factors. Collectively, this study serves as a guide for sustainable and feasible culture methods based on the characteristics of microalgae to improve secondary metabolites productivity.
In this study, various environmental factor controls have been proposed to improve the productivity of secondary metabolites in industrial microalgae. Microalgae are easy to cultivate and can grow with little or no attention, especially since they reproduce on their own through photosynthesis. For instance, most microalgae can be cultivated without sugar source, which is the most expensive component when cultivating microorganisms (except for photosynthetic bacteria); therefore, the cost for using and maintaining them is low. Microalgae can simultaneously produce various high-value products, biosynthesize these valuable products without additional genetic engineering, and contain high levels of secondary metabolites. For example, Dunaliella sp. is one of the highest producers of β-carotene among all organisms, and Haematococcus sp. contains the highest amount of astaxanthin compared to other natural producers. Thus, microalgae can be a platform for producing economical raw materials. Notably, strategies that improve the productivity of microalgae are controlled by genetic engineering and environmental factor controls. Unlike genetic engineering that poses potential risks, such as fears of biological contamination and limited legislation, environmental factor control is a technology that is risk-free, easy to apply, and suitable for mass production. However, environmental factors, which influence the production of secondary metabolites, differ depending on the microalgal species. In this study, promising microalgae that produce industrial raw materials were selected, and based on their characteristics, environmental factors were controlled to investigate secondary metabolite productivity. Initially, the productivity of secondary metabolites was measured by controlling both indirect and direct environmental factors, such as light source, physical stress, alginate bead, and symbiotic bacterium. Subsequently, the sustainability and feasibility of controlling environmental factors were evaluated. Finally, the applicability of biological factors was examined. In Chapter 2, the application of indirect environmental factors was investigated using Dunaliella salina. D. salina is a strain that produces high levels of β-carotene, and its pigment content changes depending on the growth stage. Therefore, β-carotene production from D. salina was modified by controlling the light source. The growth pattern of D. salina changed according to the wavelength emitted from the light source. Cells in the early stages of culturing grew rapidly under blue light, whereas cells in the later stages of culturing grew rapidly under red light. Depending on the growth stage of the cells, when the cells were cultured under a blue light and then switched to a red light, cell density and β-carotene production increased by 12.8% and 12.5%, respectively, compared to cells cultured under only a red light. Additionally, we confirmed that the initial growth rate further increased when the cells were adapted to a blue light. Subsequently, when the emitted wavelength of light shifted from blue to red and blue light-adaptive cells were used, the production of β-carotene was increased by 34.7% compared to cells cultured under only a red light. These results indicate that controlling indirect environmental factors improved the production of secondary metabolites. In Chapter 3, direct environmental factors were applied to Haematococcus lacustris. H. lacustris is capable of accumulating astaxanthin when subjected to high-level stress in the local environment, such as high salt, high irradiance, and inadequate pH range. We developed a microdevice to induce stress by physically stimulating cells, thereby promoting astaxanthin accumulation. The cells that were subjected to physical stress accumulated higher levels of reactive oxygen species (14.3%) and astaxanthin (204%) than the unstimulated control. Moreover, when nitrogen was depleted in the microdevice-tested culture, the astaxanthin content was further increased by 48.8–71.5%. These results show that environmental factors can directly stimulate these cells for microalgal cultivation. These results also demonstrate that direct environmental factor controls can improve the productivity of secondary metabolites and can be utilized simultaneously with indirect environmental controls. In Chapter 4, an industrially sustainable and feasible environmental factor, alginate bead, has been applied to Porphyridium cruentum. P. cruentum continuously secretes extracellular polymeric substances (EPS) around cells and adheres to structures such as pillars, rocks, and corals in the aquatic environment. Thus, a large amount of energy is consumed by centrifuge during the harvesting process. An immobilized culture method was applied to P. cruentum to continuously produce EPS while reducing energy consumption. As a support for cells, calcium alginate beads were determined to be suitable for semi-continuous cell culture and EPS production. Owing to the semi-continuous culturing conditions, the cell biomass and EPS productivity increased by 13.0% and 13.2%, respectively, compared to the control. Notably, the chemical and biological properties of the EPS produced through the calcium alginate bead culture were the same as the EPS produced through the conventional culturing method. These results show examples of sustainable and feasible environmental factor control to improve productivity and yields; subsequently, this approach can easily replace conventional culture methods. In Chapter 5, the application of a biological factor was evaluated using P. cruentum. P. cruentum forms a layer of secreted EPS on the outside of cells, which in turn attracts symbiotic bacteria that colonize around it. The growth and EPS productivity of P. cruentum were assessed after co-culturing with symbiotic bacteria. Compared to control (non-treated) conditions, Pseudoalteromonas sp. MEBiC 03845 increased the cell density of P. cruentum by 57.4% and also increased EPS production by 5.92%. We found that this effect originated from a compound secreted by the MEBiC 03485. When the compound secreted by MEBiC 03485 was treated, cell growth and EPS production from P. cruentum increased by 18.2% and 12.3%, respectively. Moreover, the compound secreted by MEBiC 03485 increased the content of phycoerythrin and phycocyanin in P. cruentum by 98.3% and 172%, respectively. From these results, we inferred that MEBiC 03485 increased the photosynthetic efficiency of P. cruentum, thereby increasing cell growth and EPS production. These results confirm that controlling environmental factors to cultivate microalgae includes both abiotic and biotic factors. Collectively, this study serves as a guide for sustainable and feasible culture methods based on the characteristics of microalgae to improve secondary metabolites productivity.
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.