선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 3A).과당으로부터 만니톨로의 생물전환 공정에서 최종 만니톨의 농도는 발효공정 전체에 대한 평가를 의미하기 때문에, 균체의 성장이 정지기에 도달할 때까지 배양pH가 최종 만니톨의 생산과 탄소 원인 과당의 소비에 미치는 영향을 알아보기 위하여 실험을 수행하였다. 그 결과, 발효 진행 중 만니톨의 생산과 과당의 소비는 배양 pH 에 따라서 뚜렷한 차이가 있었다 (Fig.
제안 방법
- mesen-teroides sp. strain JFY 균체에 의한 만니톨발효 효율성을 평가하였다. 균체생산은 만니톨 생산 수율과는 전혀 다른 경향을 보여주었는데, 효모 추출물의 농도가 높을수록 균체 생산은 계속 증가하였다 (Fig.
- mesenteroides sp. strain JFY 균체의 생산과 과당으로부터 만니 톨로의 생물전환율에 대한 관계를 관찰하고, 과당 농도 영향에 대하여 연구를 수행하였다 (Fig. 8A).과당 농도 0.
- 이를 확인하기 위하여 L mesenteroides sp. strain JFY의 균체의 생산과 과당으로부터 만니톨의 생물전환율에 대한 관계를 관찰하고, 온도의 영향에 대하여 연구하였다(Fig. 2A). 균체량에 대한 온도의 영향은 Fig.
- 각각의 배양플라스크들은 증기멸균기를 이용하여 살균 후에 24시간 배양된 배양액을 2% (v/v) 접종을 하였다. 배양시간은 균체성장이 정지기(stationary phase)에 도달하여 평형을 이룰 때까지 수행하였다.
- 건조균체량은 80°C에서 24시간 동안 건조 후에 측정된 건조균체량과 이에 해당하는 흡광도 값을 이용하여 표준곡 선을 만들어 측정하였다. 발효공정 중의 당 분석은 HPLC(Waters, Millipore, MA, USA) 와 refractometer (Millipore, MA, USA)가 사용되었다.
- 배양 온도는 전 실험에서 최적 온도로 정해진 28°C에 고정을 하고 교반 속 도는 200 rpm로 유지하였다.만니톨 발효에 대한 최적 효모 추출물의 농도를 알기 위해서 2.5% 과당을 포함하고 있는 50 ml 염배지를 250 ml 플라스크에 넣고 효모 추출물의 농도를 각각 0.05, 0.2, 0.5, 1.0, 2.0% (w/v)으로 맞춘 후 최적 pH 6.5와 최적 배양 온도 28°C에서 발효를 수행하였다.만니톨 발효에 대한 최적과당의 농도를 알기 위해서 0.
- 배양플라스크들은 진탕기(shaker)에서 배양되었는데, 진탕기 배양 온도 조건을 각각 22, 25, 28, 31, 34°C으로 보정 후 수행하였다.만니톨 발효에 대한 최적pH를 알아보기 위해서 2.5% 과당, 0.5% 효묘 추출물을 포함하고 있는 50 ml 염배지를 250 ml 플라스크에 넣고 pH를 각각 4.6, 5.2, 6.1.6.5, 7.5로 40% NaOH를 이용하여 보정하였다. 배양 온도는 전 실험에서 최적 온도로 정해진 28°C에 고정을 하고 교반 속 도는 200 rpm로 유지하였다.
- 5와 최적 배양 온도 28°C에서 발효를 수행하였다.만니톨 발효에 대한 최적과당의 농도를 알기 위해서 0.5% 효묘 추출물을 포함하고 있는 50 ml 염배지를 250 ml 플라스크에 넣고 과당의 농도를 5.0, 30, 100, 250, 350 (w/v)으로 보정하였다.
- 만니톨발효 젖산균을 배추, 무우, 파김치등에서 직접 배 양법(enrichment culture techr而que)으로 분리하였다. 김치가 들어있는 용기의 바닥 부근에 액체 broth에서 한 백금이를 취하여 MRS (Difco, NJ, USA)평판 배지에 옮겨 30°C에서 48시간 배양하였다.
- 만니톨발효에 대한 최적 온도를 알기 위해서 2.5% 과당, 0.5% 효묘 추출물을 포함하고 있는 50 ml MM를 250 ml 플라스크에 넣고 pH 6.0으로 40% NaOH를 이용하여 보정하였다. 배양플라스크들은 진탕기(shaker)에서 배양되었는데, 진탕기 배양 온도 조건을 각각 22, 25, 28, 31, 34°C으로 보정 후 수행하였다.
- 0으로 40% NaOH를 이용하여 보정하였다. 배양플라스크들은 진탕기(shaker)에서 배양되었는데, 진탕기 배양 온도 조건을 각각 22, 25, 28, 31, 34°C으로 보정 후 수행하였다.만니톨 발효에 대한 최적pH를 알아보기 위해서 2.
- 기질로서 과당만이 존재하는 경우에 과당의 일부를 에너지와 균체성장에 이용하고 나머지 대부분은 만 니톨로 전환함을 발견되었다 [22]. 본연구에서는 만니톨 생산 균주들 중에서 우수한 균주를 선별하고 온도, pH, yeast extract, 과당의 농도에 대한 최적발효 조건를 확립하였다.
- 최적 온도 28°C, pH 6.5 조건에서 효모 추출물 농도를 0.05〜 2% (w/v)로 변화시키면서 균체성장 및 만니톨 생산성을 고찰하였다. 전체적으로 균체의 성장은 약 4시간 정도의 유도기를 지나 급격히 대수기에 접어드는 양상을 보여주었는 데, 농도 0.
- 최적 온도 28°C에서 배양 pH를 4.6〜7.5로 변화시키면서 균체성장과 만니톨 생산을 고찰하였다. 비교적 낮은 pH 인 4.
대상 데이터
- 실험에 사용된 모든 균주는 염배지 (KH2PO4 3 g/1; FeSO 4 . H2O 0.01g/l; MnSO4 . 4H2O 0.01 g/1; MgSO4 . 7HQ 0.2 g/1; NaCl 0.01 g/1; CaCl2 0.05 g/1)를 이용하여 배양하고 보관 하였는데, 한천 배지는 염배지에 1.5% 한천을 넣어 제조하였다. 실험하기 전까지 균주는 2%과당과 0.
성능/효과
- 이온도에서 역시 최대만니톨의 수율 및 비수율이 결정된 것으로 보아, 생산된 균체량은 직접적으로만니톨생산 수율에 영향을 미치는 것으로 보인다. 측정 최대 온도인 34°C에서만니톨의 수율(0.32)은 2"C(0.84)에서 약 2.8배 낮았고, 반면에 비수율은 1.9배정도 낮은 것으로 보아 높은 온도에서는 균체당 만니톨 생산 효율이 높다고 볼 수 있다.만니톨의 생산 속도와 비생산 속도는 직접적으로 생산공정에서의 최종 생산량에 영향을 미치므로, 최적 생산 속도를 결정하는 것은 생물공 정에서 최고의 관심 중의 하나이다[19, 24].
- 과당 농도가 균체성장 및 만니톨 생산에 미치는 영향을 실험하기 위하여 앞에서 결정된 최적조건에서 젖산균을 배양하였다. 0.5%의 과당 농도에서는 균체의 성장이 기질농도의 부족으로 6시간 정도의 유도기를 보였으나, 3% 이상에서 10%까지는 짧은 유도기를 지나 급격히 성장하였다 (Fig. 7A). 그러나 25% 이상의 과당 농도에서는 균체성장이 급격히 둔화되었다.
- strain JFY의 성장의 온도에 대한 영향을 실험하기 위하여 다른 배양조건들을 고정하고 균체의 성장이 뚜렷이 정지기를 보일 때까지 배양하였다. 22°C~28°C 온도 범위 내에서는 초기에 약 5시간 정도의 유도기를 지나 급격히 성장을 하는 양상을 보여주었고 이온도 이상에서는 유도기가 길어졌고 성장 속도가 현저하게 감소하였다 (Fig. 1A).정지기에 도달하는 시간은 실험 온도 범위 내에서는 비슷한 양상을 보였는데, 최대 균체량은 28°C에서 나타났다.
- 2B). 28°C에서 최대 생산 속도(30.2 g/1-h) 는 주변의 온도인 25°C에서 보다 약 1.2배 증가하였고, 31 °C와 비교할 때 약 4.3배 증가함을 보였다. 28°C에서 비생산 속도 역시 최대(11.
- 7B).과당의 농도가 증가할수록 만니톨 생산이 증가하였지만 25% 이상의 과당 농도에서는 과당의 소비에 비하여 만니톨의 생산은 현저히 감소하였다. 최고 만니톨 생산은 10%의 과당의 농도에서 31.
- 72로 감소하였다. 균체량에 대한 pH의 영향은 소비량과 같은 경향을 보였으며, pH 6.5에서 역시 최대 만니톨의 수율 및 비수율이 결정된 것으로 보아, 생산된 균체량은 직접적으로만 니톨 생산 수율에 영향을 미치는 것으로 보인다. 배양pH의 변환에 대한 만니톨의 생산 속도와 비생산 속도의 변화는 대체로 일치하였는데, 낮은 배양 pH 4.
- strain JFY 균체에 의한 만니톨발효 효율성을 평가하였다. 균체생산은 만니톨 생산 수율과는 전혀 다른 경향을 보여주었는데, 효모 추출물의 농도가 높을수록 균체 생산은 계속 증가하였다 (Fig. 6A).이결과는 고농도의 효모 추출물이 젖산균 대사를 촉진시켜 주로 미생물의 에너지원과 buliding blocks의 증가에 영향을 준 반면, 과당의 만니톨로의 전환은 억제된 결과로 추정된다[18, 22, 23].
- 05%에서 세포의 성장 속도가 그 이상의 농도에 비하여 현저하게 낮은 것으로 나타났다(Fig 5A).균체의 성장이 정지기에 도달할 때까지 효모 추출물의 농도가 최종만 니톨의 생산량과 탄소 원인 과당의 소비에 미치는 영향을 고찰한 결과, 발효 진행 중 만니톨의 생산과 과당의 소비는 효모 추출물의 농도에 따라서 뚜렷한 차이를 보였다 (Fig. 5B). 효모 추출물의 농도가 0.
- 과당으로부터 만니톨로의 생물전환 공정에서 최종 만니톨의 농도는 발효공정 전체에 대한 평가를 의미하기 때문에, 균체의 성장이 정지기에 도달할 때까지 배양pH가 최종 만니톨의 생산과 탄소 원인 과당의 소비에 미치는 영향을 알아보기 위하여 실험을 수행하였다. 그 결과, 발효 진행 중 만니톨의 생산과 과당의 소비는 배양 pH 에 따라서 뚜렷한 차이가 있었다 (Fig. 3B).
- 고농도의 과당에서 균의 성장억제 현상은 아마 삼투압으로 인하여 균의 대사가 저해되었기 때문이라고 판단된다[17, 22].만니톨 생산과 과당 소비와의 상관관계는 과당의 농도에 따라서 뚜렷한 차이를 보였다 (Fig. 7B).과당의 농도가 증가할수록 만니톨 생산이 증가하였지만 25% 이상의 과당 농도에서는 과당의 소비에 비하여 만니톨의 생산은 현저히 감소하였다.
- 8B).만니톨의 최대 수율은 과당 농도 3%에서 결정된 반면에 최대 생산 속도는 10%에서 결정되었다. 이후 역시 감소하기 시작하여 25%, 35%의 과당 농도에서 각각 3배, 15배 정도의 차이를 보였다.
- 배양 pH가 4.6에서 6.5까지는 만니톨 생산량이 계속 증가함을 보여주었고, pH 6.5 이상에서는 생산량이 서서히 감소함을 나타내었다. 최대만니톨 생산은 pH 6.
- IB). 배양 온도가 22°C에서 28笆까지는 만니톨의 생산량이 계속 증가함을 보여주었고, 이 온도 이상에서는 급격히 생산량이 감소함을 나타내었다. 이러한 경향은 과당의 소비량 변화와도 밀접하게 연관이 되어 25°C와 28°C에서는 약 95% 이상의 과당이 소비되었으나 31°C에서는 약 40%, 34°C에서는 약 30% 정도가 소비되었다.
- 7 g/1 이었다. 배양pH의 만니톨 발효 수율에 미치는 영향은 균체량의 생산에 미치는 영향과는 달리 최대 만니톨 수율은 pH 6.5에서 0.81로 결정이 되었고, pH 7.5에서는 0.74,pH가 낮아질수록 역시 수율은 낮아져 pH 5.2에서는 0.72로 감소하였다. 균체량에 대한 pH의 영향은 소비량과 같은 경향을 보였으며, pH 6.
- 이후 역시 감소하기 시작하여 25%, 35%의 과당 농도에서 각각 3배, 15배 정도의 차이를 보였다. 비수율과 마찬가지로 고농도에서 높은 비생산 속도를 나타내었는데, 최대 비생산 속도는 역시 10% 과당 농도에서 결정되었다.
- 만니톨의 생산 속도와 비생산 속도는 직접적으로 생산공정에서의 최종 생산량에 영향을 미치므로, 최적 생산 속도를 결정하는 것은 생물공 정에서 최고의 관심 중의 하나이다[19, 24].온도의 변환에 대한 만니톨의 생산 속도와 비생산 속도의 변화는 대 체로 일치하였는데, 22°C〜28°C 사이에서는 두 값은 증가하였으며 28°C 이상 34°C까지 급격히 감소하는 양상을 나타내었다(Fig. 2B). 28°C에서 최대 생산 속도(30.
- 이러한 경향은 과당의 소비량 변화와도 밀접하게 연관이 되어 25°C와 28°C에서는 약 95% 이상의 과당이 소비되었으나 31°C에서는 약 40%, 34°C에서는 약 30% 정도가 소비되었다. 위의 결과로 만니톨 생산에 대한 최적 온도는 28°C 부근에서 결정되었다.
- 05〜 2% (w/v)로 변화시키면서 균체성장 및 만니톨 생산성을 고찰하였다. 전체적으로 균체의 성장은 약 4시간 정도의 유도기를 지나 급격히 대수기에 접어드는 양상을 보여주었는 데, 농도 0.05%에서 세포의 성장 속도가 그 이상의 농도에 비하여 현저하게 낮은 것으로 나타났다(Fig 5A).균체의 성장이 정지기에 도달할 때까지 효모 추출물의 농도가 최종만 니톨의 생산량과 탄소 원인 과당의 소비에 미치는 영향을 고찰한 결과, 발효 진행 중 만니톨의 생산과 과당의 소비는 효모 추출물의 농도에 따라서 뚜렷한 차이를 보였다 (Fig.
- 5배 정도 낮았는데, 이는 낮은 농도의 과당이 주로 균체성장에 이용된 것으로 보인다. 최고 수율이 3%에서 0.87이었고 이후 과당 농도가 증가할수록 만니톨 생산 수율은 급격히 떨어지기 시작하여 35% 과당 농도에서는 0.03 정도로 감소하였다. 그러나 이 농도에서 균체 생산 역시 최소가 되어 실제 만니톨 생산의 균체효율성은 최대였다 (18.
- 이결과는 고농도의 효모 추출물이 젖산균 대사를 촉진시켜 주로 미생물의 에너지원과 buliding blocks의 증가에 영향을 준 반면, 과당의 만니톨로의 전환은 억제된 결과로 추정된다[18, 22, 23].최고의 만니 톨 수율은 효모 추출물 0.5%에서 결정되었는데, 이때 수율은 0.82로써 0.2%보다는 1.2배, 1.0%보다는 1.1배정도 높았는데, 2%에 비해서는 무려 13.8배 높았다. 일반적으로 만니톨 의 생산속도와 비생산 속도는 직접적으로 발효 생산 공정에서의 최종 생산량에 영향을 미치게 되므로, 최적 생산 속도를 결정하는 것은 생물공정에서 매우 중요하다.
- 4A). 최대량 2.7 g/는 pH 7.5에서 결정되었고, pH 6.5에서 5.2까지는 2.2에서 2.4 g/1 으로 비교적 큰 차이가 없었지만, pH 4.5에서도 비교적 성장을 하여 최종 균 체량은 약 1.7 g/1 이었다. 배양pH의 만니톨 발효 수율에 미치는 영향은 균체량의 생산에 미치는 영향과는 달리 최대 만니톨 수율은 pH 6.
- 5% 이상에서는 생산량이 서서히 감소하였다. 최대만니톨의 생산은 0.5%에서 13.5 g/1 이었는데, 흥미롭게도 2%에서는 만니톨의 양이 0.79 g/1 로 나타나 만니톨의 생산과 균체의 성장과는 비례하지 않음을 보여주었다. 또한 0.
- 만니톨을 식품, 플라스틱 제조, 의약용 원료로 사용하기 위하여 상업적 관점에서의 연구가 최근에 시도되었는데 Zycosaccharomyces 烦xi를 이용하여 농축포 도당으로부터 ethanol, glycerol, arabitol, mannitol의 혼합물을 생산하였다 [8]. 최종 생산물 분리를 위하여 사용된 이온교환수지는 arabitol과 mannitol를 분리하지 못하였을 뿐만 아니라 200 g/1 의 포도당 초기 농도로부터 비교적 낮은 수율인 50 g/1 를 얻었다. 국내에선 젖산균 또는 효모를 이용하여 만니톨을 포함한 당 알콜을 최대 수율 23% 정도 생산하는 것을 보고하였다 [17, 23, 24].
- 5B). 효모 추출물의 농도가 0.05%에서 0.5%까지 만니톨의 생산 량은 계속 증가하였고, 0.5% 이상에서는 생산량이 서서히 감소하였다. 최대만니톨의 생산은 0.
- 일반적으로 만니톨 의 생산속도와 비생산 속도는 직접적으로 발효 생산 공정에서의 최종 생산량에 영향을 미치게 되므로, 최적 생산 속도를 결정하는 것은 생물공정에서 매우 중요하다. 효모주줄물 농도에 대한 만니톨 생산 속도 값은 추출물의 농도 0.5%, 1%에서 차이가 없었는데, 만니톨 수율 경향과 비슷하게 2%의 농도에서는 현저히 감소하였다 (Fig. 6B).
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.