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본 연구에서는 생분해성 고분자인 poly(3-hydroxbutyrate) (PHB)의 생산 비용 절감을 위해, 탄소원으로 폐식용유(waste frying oil, WFO)을 사용하여 분리 균주 Pseudomonas sp. EML2의 최적 생장 및 PHB 생합성 조건을 확립하였다. WFO와 새 식용류(fresh frying oil, FFO)의 지방산을 분석한 결과 FFO의 지방산 함량은 불포화지방산 82.6%, 포화지방산 14.9%를 차지하는 것으로 나타났으나 WFO의 경우 불포화지방산 56.3%와 포화지방산 33.5%로 FFO와 비교할 때 지방산 조성의 변화를 확인할 수 있었으며, 이러한 불포화지방산의 조성 변화는 가열, 산화반응 및 가수분해에 의한 화학적, 물리적 특성의 변화 때문인 것으로 사료된다. 분리 균주 Pseudomonas sp. EML2의 최대 건조세포중량과 PHB 생합성량(g/l)을 확인하기 위해 플라스크를 이용하여 탄소원 농도, 질소원 종류 및 배양 pH와 온도 및 시간을 확립하였다. 그 결과 30 g/l의 WFO과 0.5 g/l의 NH4Cl를 질소원으로 사용하여 pH 7 및 20℃의 배양 조건에서 96시간 배양 시 최적의 건조세포중량과 PHB 생합성량을 확인하였다. 이 결과를 바탕으로 3 l jar fermenter를 이용하여 Pseudomonas sp. EML2의 생장 및 PHB 수율을 확인하였다. 그 결과 30 g/l의 WFO를 단일 탄소원으로 사용하여 96시간 배양 시 3.6 g/l의 건조세포중량을 얻었으며 73.0 wt%의 PHB 축적률을 확인하였다. 이 경우 PHB 생합성량 2.6 g/l로 나타났다. FFO를 대조군으로 사용하여 대량배양 한 결과 WFO를 사용한 경우와 비슷한 건조세포중량(3.4 g/l), PHB 축적률(70.0 wt%), 그리고 PHB 생합성량(2.4 g/l)을 확인하였다. 본 연구에서 분리한 Pseudomonas sp. EML2는 WFO를 효과적으로 이용하여 PHB를 생합성 하였으며 이 균주와 WFO는 PHB의 산업적 생산을 위한 새로운 생산 후보자 및 탄소원으로서 이용될 수 있음을 확인하였다.
목차
서론
재료 및 방법
결과 및 고찰
References
초록
참고문헌 (22)
참고문헌 신청
Akiyama, M., Taima, Y. and Doi, Y. 1992. Production of poly (3-hydroxyalkanoates) by a bacterium of the genus Alcaligenes utilizing long-chain fatty acids. Appl. Microbiol. Biotechnol. 37, 698-701.
Akiyama, M., Tsuge, T. and Doi, Y. 2003. Environmental life cycle comparison of polyhydroxyalkanoates produced from renewable carbon resources by bacterial fermentation. Polym. Degrad. Stab. 80, 183-194.
Ayub, N. D., Pettinari, M. J., Mendez, B. S. and Lopez, N. I. 2007. The polyhydroxyalkanoate genes of a stress resistant Antarctic Pseudomonas are situated within a genomic island. Plasmid 58, 240-248.
Ayub, N. D., Tribelli, P. M. and Lopez, N. I. 2009. Polyhydroxyalkanoates are essential for maintenance of redox state in the Antarctic bacterium Pseudomonas sp. 14-3 during low temperature adaptation. Extremophiles 13, 59-66.
Bugnicourt, E., Cinelli, P., Lazzeri, A. and Alvarez, V. A. 2014. Polyhydroxyalkanoate (PHA): Review of synthesis, characteristics, processing and potential applications in packaging. eXPRESS Polym. Lett. 8, 791-808.
Akiyama, M., Tsuge, T. and Doi, Y. 2003. Environmental life cycle comparison of polyhydroxyalkanoates produced from renewable carbon resources by bacterial fermentation. Polym. Degrad. Stab. 80, 183-194.
Ayub, N. D., Pettinari, M. J., Mendez, B. S. and Lopez, N. I. 2007. The polyhydroxyalkanoate genes of a stress resistant Antarctic Pseudomonas are situated within a genomic island. Plasmid 58, 240-248.
Ayub, N. D., Tribelli, P. M. and Lopez, N. I. 2009. Polyhydroxyalkanoates are essential for maintenance of redox state in the Antarctic bacterium Pseudomonas sp. 14-3 during low temperature adaptation. Extremophiles 13, 59-66.
Bugnicourt, E., Cinelli, P., Lazzeri, A. and Alvarez, V. A. 2014. Polyhydroxyalkanoate (PHA): Review of synthesis, characteristics, processing and potential applications in packaging. eXPRESS Polym. Lett. 8, 791-808.
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