일반기술

루모스탯 변수를 이용한 광합성 미생물의 규모확대 배양방법

본 기술은 세포가 받는 흡수광량의 조절변수를 변화시킨 루모스탯(Lumostat) 방법을 이용한 광합성 미생물의 규모 확대 배양 방법에 관한 것이다.구체적으로는 1) 세포가 받는 흡수광량의 조절변수를 달리하여 광합성 미생물을 배양하는 단계2) 단계 1)에서 최적 조절변수 및 그에 따른 최적 광량 조건을 결정하는 단계3) 단계 2)에서 결정된 최적 조건에 따른 빛 에너지 공급에 의하여 배양기에서 미생물을 배양하는 단계를 포함하는 광합성 미생물의 규모 확대 배양 방법에 관한 것이다. 본 기술의 방법을 이용하면 미생물의 규모 확대 배양시 세포 농도가 저해되는 현상을 방지하여 실험실 수준의 규모에서 이루어진 생산량을 규모 확대가 된 이후의 대량 배양에서도 유지 할 수 있다.○ 세포가 받는 흡수광량의 조절변수를 달리하여 광합성 미생물을 배양하는 단계 : 조절변수는 1차원적인 조절변수로서 세포농도(세포 수)를 의미하며, 2차원적인 조절변수는 배양하는 동안의 세포면적을 의미, 3차원적인 조절변수는 생체중량임 , 조절변수로 루모스탯 배양 방법을 수행할 경우 수학식에 대입하여 각각의 조절변수당 흡수광량 계산 가능○ 최적 조절변수 및 그에 따른 최적 광량 조건을 결정하는 단계 :최적 조절변수 및 그에 따른 최적 광량조건은 세포 농도(세포 수) 또는 이의 이차 대사 산물 생산 값을 비교하여 결정○ 최적 조건에 따른 빛 에너지 공급에 의해 배양기에서 미생물을 배양하는 단계 : 배양기에서 미생물 배양시 1차원적인 조절변수 즉, 미생물 세포 농도(세포 수)당 흡수광량을 이용하는 방법○ 대량 배양에서의 적용 : 광합성 미생물의 규모 확대 배양시 세포 농도가 저해되는 현상 방지하여 실험실 수준의 규모에서 이루어진 생산량을 규모 확대가 된 이후의 대량 배양에서도 유지할 수 있음○ 이차대사물질의 고농도 농축을 위한 배양 : 미세조류인 헤마토코커스 플루비알리스(Haematococcus pluvialis)인 경우 고광도에서 세포 분열을 멈추고 세포의 크기가 증가하면서 아스타산틴을 축적시키게 된다. 그러므로 고농도 아스타산틴을 축적시키기 위한 배양 조건을 확립할 수 있음