초록 ▼

화학합성 플라스틱의 심각한 공해문제에 즈음하여 자연환경하에서 완전분해되어 공해를 유발하지 않는 (합성플라스틱과 같이) 유용한 물성을 갖는 생분해 플라스틱에 대한 요구가 급증하고 있다. 따라서 우수한 물성을 갖는 PHB 계통의 공중합체를 비교적 값이 싼 메탄올을 발효기질로 하는 메탄올 자화균주에서 생산하는 것을 연구의 목적으로 한다. 이를 위하여 PHB 축적능력이 뛰어난 2개의 분리된 메탄올 자화균주와 이용 탄소원 범위가 넓은 M. organophilum을 사용하여 1차 연도에 이어서 다양한 전구체 첨규를 통한 공중합체 탐색실험을 하

화학합성 플라스틱의 심각한 공해문제에 즈음하여 자연환경하에서 완전분해되어 공해를 유발하지 않는 (합성플라스틱과 같이) 유용한 물성을 갖는 생분해 플라스틱에 대한 요구가 급증하고 있다. 따라서 우수한 물성을 갖는 PHB 계통의 공중합체를 비교적 값이 싼 메탄올을 발효기질로 하는 메탄올 자화균주에서 생산하는 것을 연구의 목적으로 한다. 이를 위하여 PHB 축적능력이 뛰어난 2개의 분리된 메탄올 자화균주와 이용 탄소원 범위가 넓은 M. organophilum을 사용하여 1차 연도에 이어서 다양한 전구체 첨규를 통한 공중합체 탐색실험을 하였다. 그 결과, 5-hydroxyvalerate와 5-valerolactone으로부터 P(3HB-CO-3HV)를 생산하였다. 또한 효율적인 세포생육조건 결정을 위해 분리된 Methylotrophc-02를 사용하여 최적 메탄올 농도, 최적 질소원, 최적 pH 등을 결정했다. 메탄올 농도는 0.5%이하, 질소원으로는 yeast extract 등의 복합질소원이 좋은 결과를 보였고 pH는 7에서 8사이가 최적이었다. 최종적으로 PHB축적기작에 대한 연구를 수행하였고 이를 통해 PHB생산성을 증가시키려고 하였다. 그 결과 M.organophilum에서의 PHB축적의 촉진은 K⁺-제한에 의한 효율적인 에너지 소모임을 알았다.

목차 Contents

• 제 1 장. 서론...11
• 제 1 절. 개요...11
• 제 2 절. 이론적 배경...12
• 1) 메탄올 자화세균...12
• 2) 메탄올 자화세균의 응용...15
• 3) 생분해성 고분자의 생성...15
• 제 2 장. 연구 추진 방법(실험방법)...20
• 제 1 절. 미생물과 배지...20
• 제 2 절. 배양과 발효조건...20
• 1) 회분식 배양...21
• 2) 유가식 배양...21
• 3) 연속배양...21
• 제 3 절. 분석방법...21
• 1) 균체량의 측정...21
• 2) 메탄올의 정량분석...22
• 3) 질소원의 정량분석...22
• 4) 산물의 정량분석...22
• 5) 공중합체의 성분분석...23
• 제 3 장. 연구결과 및 고찰...24
• 제 1 절. Isolated Methylotroph C-O2의 배양조건의 최적화...24
• 1) 탄소원의 최적화...24
• 2) pH의 최적화...26
• 3) 질소원의 최적화...26
• 제 2 절. 최적배양조건하에서 isolated Methyloroph C-O2의 배양...26
• 1) 회분식 배양...26
• 2) 유가식 배양...29
• 제 3 절. Isolated Methylotroph C-O2에서 산물생산에 미치는 산소의영향...29
• 제 4 절. M. organophilum에서의 PHB 생산조건 최적화...39
• 1) 탄소원의 최적화...39
• 2) 질소원의 최적화...42
• 3) pH의 최적화...45
• 제 5 절. M. organophilum에서의 PHB 생산에 미치는 $K^+$-제한의 영향...45
• 1) 탄소원에 따른 최적 제한영양원의 변화...45
• 2) Energy uncoupler의 영향...51
• 제 6 절. 신규공중합체의 탐색...54
• 제 4 장. 결론...56
• 제 5 장. 참고문헌...58