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하광수 (발효미생물산업진흥원) 신수진 (한국미생물보존센터) 정성엽 (발효미생물산업진흥원) 양호연 (발효미생물산업진흥원) 임수아 (발효미생물산업진흥원) 허주희 (발효미생물산업진흥원) 양희종 (발효미생물산업진흥원) 정도연 (발효미생물산업진흥원)
저널정보
한국생명과학회 생명과학회지 생명과학회지 제29권 제8호
발행연도
2019.8
수록면
861 - 870 (10page)

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본 연구에서는 경제성 있는 생물학적 만니톨 고생산을 위해 선별균주의 만니톨 생산 최적화 배지조성을 RSM 방법을 이용하여 확립하고자 하였다. 먼저 김치로부터 분리된 10균주의 만니톨 생산량과 과당으로부터 만니톨 전환율 분석을 통하여 SRCM201425 균주를 선발하였으며, 선발균주는 16S rRNA 유전자 염기서열과 당 발효 분석을 통하여 Leuconostoc mesenteroides로 동정하였다. Plackett-Burman design (PBD)을 이용하여 만니톨 생산에 영향을 주는 배지 인자를 선별하기 위해 총 11개의 탄소원, 질소원, 무기원소의 영향을 조사하였으며, 통계학적 분석을 통하여 최종적으로 fructose와 sucrose, peptone을 선정하였다. 만니톨 생산을 위한 선별된 각 변수의 최적 농도를 결정하기 위한 방법으로 central composite design (CCD)과 반응표면 분석법을 이용하였으며, 최종적으로 CCD를 통해 만니톨 생산을 위한 배지 조성의 최적 농도는 fructose 38.68 g/l, sucrose 30 g/l, peptone 39.67 g/l으로 예측되었으며, 통계학적 분석을 통해 실험모델의 적합성을 확인하였다. 최종적으로 MRS 배지에서의 생산량의 약 20배의 만니톨을 생산할 수 있었으며, 100 g/l의 fructose가 포함된 MRS 배지 대비 97.46%의 만니톨을 생산하면서, 산업화시 기존 배지 대비 생산비용을 크게 절감할 수 있을 것으로 예상되었다. 본 연구를 통하여 만니톨생산을 위한 배지 조성의 최적화를 확립하였으며, 만니톨을 생산하기 위한 방법으로 주로 사용되고 있는 고비용의 촉매환원 방법을 대체할 방법을 제시할 수 있는 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
#Industrial application #Leuconostoc mesenteroides #mannitol #medium optimization #response surface methodology

목차

서론
재료 및 방법
결과 및 고찰
References
초록

참고문헌 (20)

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Andreevskaya, M., Johansson, P., Jaaskelainen, E., Ramo, T., Ritari, J., Paulin, L., Bjorkroth, J. and Auvinen, P. 2016. Lactobacillus oligofermentans glucose, ribose and xylose transciptomes show higher similarity between glucose and xylose catabolism-induced responses in the early exponential growth phase. BMC Genomics 17, 539. google schola Bong, K. M., Kim, K. M., Seo, M. K., Han, J. H., Park, I. C., Lee, C. W. and Kim, P. I. 2017. Optimization of medium for the carotenoid production by Rhodobacter sphaeroides PS- 24 using response surface methodology. Kor. J. Org. Agric. 25, 135-148. google schola Ghoreishi, S. M. and Gholami, R. 2009. Innovative strategies for engineering mannitol production. Trends Food Sci. Technol. 20, 263-270. google schola Grobben, G. J., Peters, S. W. P., Wisselink, H., Weusthuis, R. A., Hoefnagel, M. H. N., Hugenholtz, J. and Eggink, G. 2001. Spontaneous formation of a mannitol-producing variant of Leuconostoc pseudomesenteroides grown in the presence of fructose. Appl. Environ. Microbiol. 67, 2867-2870. google schola Ha, G. S., Yang, H. J., Jeong, S. J., Ryu, M. S., Kim, J. W., Yang, H. Y., Shin, S. J., Im, S. A., Seo, J. W., Jeong, S. Y. and Jeong, D. Y. 2018. Medium optimization for enhanced growth of Bacillus subtilis SRCM102046 possessing antibacterial activity using response-surface methodology. Kor. J. Food Preserv. 25, 613-624. google schola

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