초록 ▼

연구 목적
Teicoplanin은 glycopeptide 항생제로서, penicillin 계열의 항생제 내성균주에 대한 높은 살균성을 가지고 있고 치료효과가 우수함. 현재까지 teicoplanin에 내성을 나타내는 균주들이 발견되고 있지 않기 때문에 항생제 내성균들에 대한 문제를 근본적으로 해소 할 수 있음. 그러나 국내에서는 teicoplanin 생산기술이 전혀 개발되어 있지 않아 전량 수입에 의존하고 있는 실정임. 고부가가치의 glycopeptide, 항생제인 teicoplanin의 고 생산 공정이 개발되면 현재보다 고효율

연구 목적
Teicoplanin은 glycopeptide 항생제로서, penicillin 계열의 항생제 내성균주에 대한 높은 살균성을 가지고 있고 치료효과가 우수함. 현재까지 teicoplanin에 내성을 나타내는 균주들이 발견되고 있지 않기 때문에 항생제 내성균들에 대한 문제를 근본적으로 해소 할 수 있음. 그러나 국내에서는 teicoplanin 생산기술이 전혀 개발되어 있지 않아 전량 수입에 의존하고 있는 실정임. 고부가가치의 glycopeptide, 항생제인 teicoplanin의 고 생산 공정이 개발되면 현재보다 고효율, 저비용으로 teicoplanin을 생산할 수 있으며 세계적으로 가격 및 기술 경쟁력을 가질 수 있음. 또한 비교적 다른 기술에 비해 조기에 산업화가 가능하므로 세계수준의 기술과 격차 없이 바로 경쟁에 뛰어 들어 수입 대체뿐만 아니라 수출 또한 가능하며, 의약품 원료물질제제의 생물학적 생산에 유리한 위치를 선점할 수 있음. 본 연구진의 축적도와 기술력을 바탕으로 생산에 성공할 경우 단일 품목으로 엄청난 부가가치를 창출할 수 있을 것으로 전망됨.
연구 방법
1. 돌연변이를 통한 지속적인 고역가 균주 선별
2. 균주 특성 조사 및 발효환경인자 연구
3. 발효 공정의 최적화
4. 분리${\cdot}$동정의 최적화
5. 공정의 scale-up
연구 결과
야생균주인 Actinoplanes teichomyceticus nov. sp. ATCC 31121.를 UV에 의해 돌연변이 된 균주 BNG2315을 teicoplanin이 농도별로 첨가 되어 있는 고체배지에서 약 7일 동안 배양하여 돌연변이 균주를 선별하였으며 이 균주는 teicoplanin에 대한 자가 면역 내성이 약 50-100 mg/L 였음.
최종 선별한 돌연변이 균주는 플라스크에서 배양하였을 때 약 2 g/L의 teicoplanin을 생산하였음.
발효공정을 위한 환경인자를 최적화 한 결과 최적 배양 온도는 33℃였으며 최적 탄소원은 dextrin으로 100g/L의 농도에서 teicoplanin의 생산이 높음. teicoplanin의 전구물질인 oil을 첨가 하였을 때 A2-1과 A2-3의 비율이 증가함을 알 수 있었으며 valine을 첨가하여 배양하였을 경우 A2-2의 비율이 증하며 전체적인 teicoplanin의 생산도 증가함을 확인함. 산업적 생산을 위한 저비용의 산업용 배지를 선별한 후 최적농도를 결정하고, scale up을 통하여 5톤 발효조에서 생산하였으며 5톤의 최적발효조건은 150 rpm 교반속도와 0.5vvm통기량 그리고 33℃가 최적온도이었음.
정제 과정을 수행 한 후 흡착수지 선별에서 amberlite XAD 16에서 pH 9에서 가장 높은 회수율을 나타내었으며 SK1B가 색소제거 및 회수율에 가장 최적인 양이온 교환수지 였고 SA20AP, WA30이 회수율 및 순도에서 가장 최적인 음이온 교환수지였음. Teicoplanin 배양액은 정제과정에 따라 회수율 98.2%, 정제순도 92.7%인 시제품을 생산하였음.

Abstract ▼

Research purpose
Teicoplanin belongs to the therapeutically important glycopeptide antibiotics. Teicoplanin is used clinically for the treatment of methicillin-resistant strains. The last research is not known teicoplanin resistants and the problem of antibiotics resistants will work itself. But

Research purpose
Teicoplanin belongs to the therapeutically important glycopeptide antibiotics. Teicoplanin is used clinically for the treatment of methicillin-resistant strains. The last research is not known teicoplanin resistants and the problem of antibiotics resistants will work itself. But Domestic technology of teicoplanin production is as yet undeveloped and teicoplanin products are dependent of import. If high valuable glycopeptide teicoplanin is develope of fermentation technique, teicoplanin is production of low cost and high efficiency and then international competitiveness is strengthen and is able to the export industry early. Medicine raw material is profitable to biological production. This study is expected that singular item is worthy to successful development of production process.
Research method
1. Consecutive selection of hyper productive mutants by mutation
2. Characterization of mutant strain and fermentation study
3. Optimization and development of fermentation
4. Separation and purify
5. Scale-up.
Research result
The mutant strain BNG 2315 produced teicoplanin about 2.0 g/L within 7 days, compared to 50 mg/L by wild type Actinoplanes teichomyceticus nov. sp. ATCC 31121. This strains is resistant of teicoplanin about 50-100mg/L. Optimal temperature is 33℃and optimal carbon source is dextrin with 100g/L.
Teicoplanin precursor, oil and valine is increasing in teicoplanin components. In the production medium, oil is increasing in teicoplanin A2-1 and A2-3. Valine is increasing in teicoplanin A2-2 and total teicoplanin production. For industry production, it is selection of low industrial medium and optimal concentration. Scale up is optimization in the 5ton fermenter. Fermentation condition is 150rpm, 0.5vvm, 33℃. Purity process is executed. Optimal pH 9 of amberlite XAD is high recovery and SK1B of a cation resin remove a pigment and is high recovery. Optimal anion is SA20AP and WA30 . This study is development of good teicoplanin product with 98.2% recovery and 92.7% purify

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 목차 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 6
• 총괄연구개발과제 연구결과 ... 8
• 1. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 8
• 2. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 결과 ... 17
• 3. 총괄연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 37
• 4. 사업화 목표 달성도 및 계획 ... 38
• 5. 총괄연구개발과제의 연구성과 ... 49
• 6. 연구개발결과의 파급효과 ... 59
• 7. 참여연구원 편성표(총괄) ... 61
• 제1세부연구개발과제 연구결과 ... 63
• 1. 제1세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 64
• 2. 제1세부연구개발과제의 연구대상 및 방법 ... 68
• 3. 제1세부연구개발과제의 최종 연구개발결과 ... 70
• 4. 제1세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 89
• 5. 참고문헌 ... 89
• 최종보고서 비공개 승인요청서 ... 92