초록 ▼

Sterol의 생물전환에 있어서 가장 큰 문제점은 어떻게 불용성 기질을 배양액 중의 미생물과 잘 접촉하게 할 것인가이다. 따라서 본 연구에서는 불용성 기질의 가용화 라는 부분에 초점을 맞추고 연구를 진행하였다. 문헌고찰을 통하여 기질의 가용화에 효과가 있다고 보고된 몇가지 방법으로 가용화를 시도하였는데, 주로 계면활성제 류와 유기용매류가 그것들이다. 그러나 이러한 방법으로 일부 효과만 확인하였을 뿐 좀더 많은 효과를 노리기 위하여 생물반응기의 개발에 착수하여 일반적 반응기의 단점이라고 생각되는 부분의 개선에 주력하였다. 그래서 반응

Sterol의 생물전환에 있어서 가장 큰 문제점은 어떻게 불용성 기질을 배양액 중의 미생물과 잘 접촉하게 할 것인가이다. 따라서 본 연구에서는 불용성 기질의 가용화 라는 부분에 초점을 맞추고 연구를 진행하였다. 문헌고찰을 통하여 기질의 가용화에 효과가 있다고 보고된 몇가지 방법으로 가용화를 시도하였는데, 주로 계면활성제 류와 유기용매류가 그것들이다. 그러나 이러한 방법으로 일부 효과만 확인하였을 뿐 좀더 많은 효과를 노리기 위하여 생물반응기의 개발에 착수하여 일반적 반응기의 단점이라고 생각되는 부분의 개선에 주력하였다. 그래서 반응기의 배지를 100% 넣고 조업하게하여 Sterol 원료가 반응기 표면에 부착되는 것을 방지한 새로운 Reactor를 개발하였으며 이 반응기로 기존 반응기에 비하여 50% 이상의 수율의 향상을 보았다. 한편 식품원물질의 경우,
1. Palatinose 생산효소인 α-Glucosyl Transferase의 발효 농도를 높이기 위하여 배양배지 특히 최적 유기질소원 및 최적 농도를 조사하였으며 최적발효조건으로서 온도 및 pH 조건을 찾아 보았다.
2. Palatinose 생산성을 올리기 위해 고정화에 의한 생산법을 도입하였으며 적절한 고정화 담체를 검토하였다.
3. 기질농도, pH 및 온도가 고정화 균체의 반응성에 미치는 영향을 연구하였다.
4. 고정화 균체의 Kinetic Parameter 및 반응시간에 따른 반응특성을 연구하였다.
5. Palatinose 생산에 적합한 생물반응기로서 Packed Beb Reactor(PBR)을 선정하였다.
6. 유속이 PBR 운전에 미치는 영향 및 PBR의 장기 운전 안정성에 관한 연구를 하였다.

Abstract ▼

A study on the conversion of $\beta$-sitosterol into 4-androstene-3, 17-dione(AD) which is used as a precursor of the steroidal medicines, was carried out by using Mycobacterium sp. NRRL B-3805 strain. Some of culturing conditions was investigated. In the case of glucose, it had so me eff

A study on the conversion of $\beta$-sitosterol into 4-androstene-3, 17-dione(AD) which is used as a precursor of the steroidal medicines, was carried out by using Mycobacterium sp. NRRL B-3805 strain. Some of culturing conditions was investigated. In the case of glucose, it had so me effect on cell growth but was inhibitory to AD production. The conversion yield of $\beta$-sitosterol was sharply dropped with the increase of substrate concentration. In order to enhance the solubility of substrate, we tested several organic solvents, surfactants like the Tweens and cyclodextrin which make inclusion body with sterol. But we couldn’t have any reasonable effects.

목차 Contents

• 제1장 서문...21
• 제2장 문헌고찰...31
• 제1절 Sterol의 분해...33
• 제2절 우량균주의 개발...35
• 제3절 미생물에 의한 불용성 $\beta$-sitosterol의 흡수기작...39
• 제4절 AD 생산공정의 개발...40
• 제5절 Palatinose의 역사 및 개요...44
• 제6절 Palatinose의 특성...47
• 제7절 Palatinose의 생산효소의 특징...48
• 제8절 생물반응기를 응용한 palatinose의 생산...49
• 제9절 생물반응기를 응용한 Palatinose의 생산...50
• 제3장 반응기 개발에 의한 4-AD 개발...53
• 제1절 서론...55
• 제2절 재료 및 방법...55
• 1. 균주 및 시약...55
• 2. 배지...56
• 3. 기질 및 산물의 정량분석...57
• 4. 건조 균체량의 측정...58
• 5. Flask에서의 생물 전환...58
• 6. 발효조에서의 생물 전환...58
• 제3절 결과와 고찰...59
• 1. Glucose의 농도에 따른 효과...59
• 2. my-inositol의 농도에 따른 효과...61
• 3. $\beta$-sitosterol의 농도의 영향...61
• 4. 기질의 용해도 증가 실험...64
• 5. 반응기 개발에 의한 4-AD 생산...67
• 제4절 결론...78
• 제4장 Palatinose 생산효소인 $\alpha$-glucosyl transferse의 생산...81
• 제1절 서론...83
• 제2절 실험재료 및 방법...83
• 1. 사용균주...83
• 2. 배양배지...83
• 3. 플라스트 배양에서의 배양조건...85
• 4. Jar fermenter에서의 배양조건...85
• 5. $\alpha$-glucosyl transferse 활성 측정...86
• 제3절 결과 및 토론...87
• 1. 배양배지별 $\alpha$-glucosyl transferse의 발효농도 비교...87
• 2. 유기질소원의 영향...87
• 3. Yeast extract의 최적농도...92
• 4. CSL의 영향...92
• 5. 온도의 영향...92
• 6. pH의 영향...96
• 7. CSR112에 의한 palatinose의 생산 확인...96
• 제5장 생물반응기를 이용한 palatinose의 생산...101
• 제1절 서론...103
• 제2절 실험재료 및 방법...105
• 1. 고정화세포의 재조...105
• 2. 분석...106
• 제3절 결과 및 토론...107
• 1. 세포 고정화...107
• 2. Alginate 농도 및 종류에 따른 반응성...107
• 3. 고정화 세포의 특성...108
• 4. 교반형 반응기를 사용한 repeated batch operation...114
• 5. PBR reactor...117
• 제6장 참고문헌...125