일반기술

ｐＨ조절하에서 교반 및 통기 영향에 의한 영지의 액체배양을 이용한 세포외 다당의 대량 생산 방법

* 구성 및 원리 본 기술은 pH 조절하에서 교반 및 통기 영향에 의한 영지의 액체배양을 이용한 세포외 다당의 대량 생산방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 2단계로 pH를 조절하는 자 발효조(jar fermenter) 시스템에서 영지의 액체배양 시 교반 및 통기조건의 조작변수를 조절함으로써 효율적으로 균사체와 세포외 다당을 생산하며, 아울러 영지 액체배양의 동력학적 특성 및 산소이동용량계수(kla)와 이들 조작 변수와의 상관관계를 해석하고, 스케일 업(scale-up)의 조건을 검토 확립하여 영지의 세포외 다당을 대량으로 생산하는 영지의 액체배양을 이용한 세포외 다당 생산방법에 관한 것이다. 본 기술에서는 2단계 pH 조절하에서 교반 및 통기속도에 따른 영지의 액체배양에 의한 균사체 및 세포외 다당 생산의 최적 조건을 확립하기 위하여 균사체 형태 분석 및 동력학적 특성을 조사하였다. 아울러, 2.6L, 20L 및 75L 자 발효조 시스템에서의 배양을 통하여 산소이동용량계수(kla)와 이에 따른 조작변수와의 통기 및 교반속도 등의 상관관계를 조사하여 스케일 업의 자료를 확립하였으며, 이로부터 영지의 액체배양에 의한 균사체 및 세포외 다당 생산의 산업적 응용 자료를 마련하여 본 기술을 완성하였다. * 기술적 배경 담자균류들은 다양한 크기의 균사응집체를 형성한다. 상기 균사응집체로 인하여 벽면 생육(wall growth)이 발생하며, 이로 인해 교반 및 통기에 의한 물질전달이 어려워져 균사 생육 및 생성물의 생산도 저해된다. 그 동안 상기 문제점으로 인해 에어-리프트 발효조(air-lift fermenter)가 일부 사용하여 왔으나, 현재 산업적인 생산을 위한 대규모 에어-리프트 발효조의 이용은 미흡한 실정이다. 따라서 자 발효조에서의 배양이 불가피한데, 이 때 벽면 생육의 방지수단이 강구되어야 한다.* 적용제품 및 관련시장 본 기술의 ｐＨ조절하에서 교반 및 통기 영향에 의한 영지의 액체배양을 이용한 세포외 다당의 대량 생산 방법은 영지버섯을 이용한 식품 및 건강보조식품, 약용식품 등에 적용될 것으로 예상된다. 영지버섯은 식품으로도 섭취가 가능하지만 예로부터 한약재에 사용되어 그 효능이 널리 알려져 있으므로 영지버섯을 이용한 각종 식품류를 생산할 있을 것이다. * 특징 및 장점 본 기술은 다음과 같은 특징 및 장점을 갖는다. 영지의 액체배양 시 pH를 2단계로 조절하면서 통기 및 교반 효과를 알아보고, 이들 통기 및 교반의 조작변수와 동력학적 특성 및 산소이동용량계수(kla)와의 상관관계를 해석하여 스케일 업의 조건을 확립함으로써 효율적으로 세포 외 다당을 대량 생산할 수 있다.