초록 ▼

전분박을 주 기질로 경제성을 지닌 생물학적 재활용 공정의 핵심기술 개발을 위하여, 1차 년도에는 고체배양을 통해 treatability 및 feasibility test를 수행하여 전분박의 생물학적 재활용 핵심 기초기술을 개발하며, 2차 년도에는 액체배양 연구를 통해 균사체 배양의 최적화 및 생장역학 산출 연구를 수행하여 전분박 재활용 실용화를 위한 응용기술 개발에 주력한다. 이에 관련된 연도 및 각 기술별 전반적인 연구내용은 다음과 같다.
1차년도: 약리활성 균사체의 고체배양을 통한 전분박의 생물전환 기초기술 개발
전분

전분박을 주 기질로 경제성을 지닌 생물학적 재활용 공정의 핵심기술 개발을 위하여, 1차 년도에는 고체배양을 통해 treatability 및 feasibility test를 수행하여 전분박의 생물학적 재활용 핵심 기초기술을 개발하며, 2차 년도에는 액체배양 연구를 통해 균사체 배양의 최적화 및 생장역학 산출 연구를 수행하여 전분박 재활용 실용화를 위한 응용기술 개발에 주력한다. 이에 관련된 연도 및 각 기술별 전반적인 연구내용은 다음과 같다.
1차년도: 약리활성 균사체의 고체배양을 통한 전분박의 생물전환 기초기술 개발
전분박을 이용하여 생장할 수 있는 식 · 용약균사체 중 가장 부가가치가 높은 종의 통계 · 수학적 방법을 응용한 체계적인 선택과 전분박과 같은 부유유기물을 함유한 기질을 이용한 액체배양 시 가장 문제점으로 지적되는 미생물의 정량을 위해 DNA, ATP, Gene probe등 분자생물학적 기초기술 개발에 주력한다.
2차년도: 약리활성 균사체의 액체배양을 통한 전분박의 생물전환 응용기술 개발
1차 년도에서 선별된 균사체의 대량배양을 위한 응용연구 단계로서, 전분박 고형분의 높은 생물전환율을 달성하기 위해 공정-통계-수학-분자생물학적인 기법을 종합 응용하여 전분박의 최대 처리율, 오차범위 10% 이내의 정확한 생장역학계수 산출, 균사체 최대 성장률 달성 추구한다. 이를 바탕으로 폐기물 처리비용 저감 및 부가가치 창출을 위한 공정 확대 등 경제성 평가를 위한 핵심 기초 자료를 제공한다.

Abstract ▼

In the first year, we had tested the treatability and feasibility of starch-processing waste using solid-state fermentation as a basic study of recycling. In the second year, the cultivating conditions of liqud-state fermentation have been optimized and kinetic parameters of each mushroom have been

In the first year, we had tested the treatability and feasibility of starch-processing waste using solid-state fermentation as a basic study of recycling. In the second year, the cultivating conditions of liqud-state fermentation have been optimized and kinetic parameters of each mushroom have been deduced so that the bioconverting technology could be easily commercialized. The scope and the detailed contents of each year are explained below.
The scope of the first year: The development of basic technology of bioconversion in solid-state fermentation
Firstly, the most profitable mushroom were selected by the economical analysis considering the maximal growth rates, which are the result of statistical experiment design and analysis, and the mushroom prices. Secondly, to solve the major problem of liquid-state fermentation with high suspended solid, that is, monitoring cell mass, molecular biological techniques such as gene probe and ATP measurement were applied.
The scope of the second year: The development of bioconverting technology in liquid-state fermentation
As a step of applied research for massive production of mycelia, the maximal mycelial production with high conversion rate in the starch-processing waste was achieved by the statistical method and the molecular biotechnology. The accurate biokinetic parameters were also drawn form this research. Regarding to this optimization study, economical information was offered.

목차 Contents

• 제출문...1
• 요약문...2
• SUMMARY...6
• CONTENTS...11
• 목차...13
• 제1장 서론...15
• 제1절 연구개발의 목적...15
• 1. 문제제기...15
• 2. 연구 개발의 목적.필요성...17
• 제2절 연구 목표 및 내용...24
• 1. 연구 목표 및 내용...24
• 제2장 국내외 기술개발 현황...26
• 제1절 국외...26
• 제2절 국내...26
• 제3절 국내외 유사기술과의 차별성...28
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과...30
• 제1절 기초 연구...30
• 1. 기초 문헌 조사...30
• 2. 전분박 성상 분석...31
• 3. 전분박 전처리 기술 및 이송비용 경제성 평가...34
• 제2절 전분박 고체배지 최적화 연구...36
• 1. 전분박 고체 배지 농도 구간 설정을 위한 연구...36
• 2. 표면반응분석법에 의한 최적 배양 조건 확립...44
• 가. 개요...44
• 나. 신령버섯 균사체 최적 생장 조건도줄...47
• 다. 동충하초 균사체 최적 생장 조건도출...52
• 라. 영지버섯 균사체 최적 생장 조건도출...55
• 마. 표고버섯 균사체 최적 생장 조건도줄...63
• 바. 노루궁뎅이 균사체 최적 생장 조건 도출...69
• 사. 차가버섯 균사체 최적 생장 조건 도출...74
• 아. 상황버섯 균사체 최적 생장 조건 도출...79
• 제3절 전분박 액체 배지 최적화 연구...87
• 1. 액상공정 수행을 위한 기초 연구...87
• 가. 개요...87
• 나. 액체 배지 제조 방법 비교 연구...88
• 다. 성상변화...90
• 라. DNA 추출 시 배지의 영향성 연구...91
• 2. DNA, ATP추출 범위 도출...93
• 3. 표면반응분석법에 의한 최적 배양 조건 확립...96
• 가. 개요...96
• 나. 동충하초 균사체의 최적 배양 조건 도출...97
• 다. 영지버섯 균사체의 최적 배양 조건 도출...101
• 라. 상황버섯 균사체 최적 배양 조건 도출...106
• 제4절 Real-time Quantitative PCR응용 연구...111
• 1. Primer set 제작...111
• 2. Standard curve 제작...122
• 3. 오염 확인법 확립을 위한 연구...123
• 가. 오염 확인을 위한 Bacteria primer-probe set...123
• 나. 오염 확인 실험...126
• 제5절 Biokinetic modeling...128
• 제6절 상용배지 대비 경제성 평가...138
• 제7절 Scale-up 공정운전 지침 제시 및 균사체 중금속 분석...144
• 1. Modeling을 통한 공정 운전 지침 제시...144
• 가. 동충하초 균사체...144
• 나. 영지버섯 균사체...145
• 다. 상황버섯 균사체...145
• 2. 균사체의 중금속 분석...149
• 제4장 연구개발목표달성도 및 대외기여도...153
• 제1절 연구개발목표 달성도...153
• 제2절 대외기여도...156
• 제5장 연구개발결과의 활용계획...158
• 제1절 바이오산업의 특징...158
• 제2절 산업화를 위한 앞으로의 연구...160
• 제6장 참고문헌...161