해양미생물유래 세포외 다당류의 개발
DESCRIPTION
Marine Microbial Diversity Lab. 해양미생물유래 세포외 다당류의 개발. 2002. 5. 2 한 국 해 양 연 구 원 이 홍 금. Marine Microbial Diversity Lab. 목 차. 서론 미생물 유래 다당류 해양미생물 유래 다당류 개발 사례 - 해양세균 (Bacteria) - 해양남조류 (Cyanobacteria) - 해양미세조류 (Microalgae). ( 단위 : 억 달러 ). - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
해양미생물유래 세포외 다당류의 개발해양미생물유래 세포외 다당류의 개발
2002. 5. 2
한 국 해 양 연 구 원
이 홍 금
Marine Microbial Diversity Lab.
서론미생물 유래 다당류 해양미생물 유래 다당류 개발 사례 - 해양세균 (Bacteria) - 해양남조류 (Cyanobacteria) - 해양미세조류 (Microalgae)
목 차목 차
Marine Microbial Diversity Lab.
(단위 : 억 달러 )
(산업자원부 21세기 한국 산업의 비젼과 발전 전략 ,’99)
국내외 생물 산업의 시장 규모국내외 생물 산업의 시장 규모
아미노산(17,004)
·바이오화장품·폴리머 기타
(3,829)
·효소 시약류(5,778)
바이오 화학 국내 생산규모바이오 화학 국내 생산규모
( 단위 : 백만원 )
바이오 폴리머바이오 폴리머 (EPS)(EPS)
환경소재• 응집활성제• 중금속 흡착제
식품첨가제• 기능성 보조식품• 유화 안정제• 젤 형성제
화장품제• 유화안정제• 보습제• 윤활제
산업소재• 연마제• 세라믹제• 콘크리트 혼합제
의약품• 항암제• 항생제• 의약운반제
해조 유래 다당류해조 유래 다당류
한천 (agar), 알긴산 (alginase), 카라기난 (carageenan)
1997 년의 천연 겔화 다당류의 세계 시장 규모 - 10 억불
이중 45% 가 해양유래 카라기난 , 한천 , 알긴산 .
알긴산 알긴산 (Algainic acid)(Algainic acid)
알긴산의 화학구조알긴산의 화학구조
Poly-α-L-GuluronatePoly-β-D-Mannuronate
Poly-β-D-Mannuronate 과 Poly-α-L-Guluronate
유럽 북미 아시아
53%35%
13%0%
20%
40%
60%
80%
100%
알긴산 생산 비율알긴산 생산 비율
점액을 증가하는 증점제
- 세발제 , 로션 , 크림 , 치약 , 연고 등에 사용
보호콜로이드성 , 포말 안정성 , 보형성 , 피막 형성성 ,
이장방지작용 , 응교성 , 결정석출 방지작용 ,
응집침강촉진 효과
알긴산의 용도알긴산의 용도
카라기난 카라기난 (Carageenan)(Carageenan)
mu-carrageenan
카라기난의 화학구조카라기난의 화학구조
Kappa-carrageenanAFM image (1m X 1m)
유럽 미국 아시아
60%
33%
10%0%
20%
40%
60%
80%
100%
카라기난 생산 비율카라기난 생산 비율
카라기난의 용도카라기난의 용도
세계 연간 14,000 톤 소비
일본 - 연간 200 톤 화장품원료로 사용
일본 - 연간 150 톤 방향제로 소비
전 세계 생산 46%
- 필리핀 양식 Eucheuma cottomii 로 충당
물질명 가격 ($/Kg) 물질명 가격 ($/Kg)
Agar (food-grade) 15 Fucoidan 10
Agar (bacterial-grade) 100-200 mineral 류 20
Agar (electrophoresis) 400 Amino acid 50Carageenan 5-20 지방산 10(food additives)Chlorophyll 100 Sterin 100
Polyphenol 10 Glycerine 5
Carotenoid 50 Choline 480
EPA 4,000 Vitamine B12 57,000
Fucotirol 400,000 Bioadhesive 15,000,000
Phycobiliprotein 75,000,000
해양생물에서 생산되는 산업용 생물소재해양생물에서 생산되는 산업용 생물소재
미생물 다당류 개발의 장점미생물 다당류 개발의 장점기존 다당류
대체한 신규성
인공대량배양가능
가능한 생산과정 조절
안정된 물성 확보
다양한 기능성 소재 개발
환경에 따른 천연 다당류 공급 변동
원료 확보 및 높은정제 비용
미생물 다양성
유전자 재조합 가능
수식에 의한 용도개발
생명공학적 수율 증대
발효조건 생산조절
연속배양
대량생산비용절감
질 , 양적 균일 다당류 생산
미 생 물 다 당 류미 생 물 다 당 류
세포내 다당류 (Intercellular polysaccharide)
: PHB, glycogen
구조 다당류 (Structure polysaccharide)
: lipopolysaccharide, teidchoic acid, glucan
세포외 다당류 (Extracellular polysaccharide)
: dextran, levan, pullulan, xanthan, alginate
Microbial Exopolsaccharide
Ex) Slimed cyanobacterial strains
Cyanothece sp. (775 x)
Nostoc sp. (194 x)
EPS
Chroococcus sp. (1000 x)
Sheathed cyanobacterial strains
Phormidium sp. (1,000x)
EPS
Microbial Exopolsaccharide
Capsuled cyanobacterial strains
Cyanothece sp. (775 x)
Nostoc sp. (480 x)
EPS
Microbial Exopolsaccharide
해 양 생 물 막
효소
세포외 다당류
부착능
유용 유전자
신소재
환경적응을 위한 미생물 환경적응을 위한 미생물 EPS EPS 효과효과
표면 부착
박테리아 세포의 집합 , 생물막 형성
세포간 인지
생물막 구조적 요소
방어벽
보습성 유지
외부 유기 혼합물의 흡착
비유기 이온의 흡착
효소 활성
효소와 다당류의 상호작용
Microbial Microbial biopolymersbiopolymers
Xanthan : Xanthomonas campestris 광범위 온도 , pH 점도우수 식품첨가제 Gellan : Pseudomonas slodea, Sphingomonas pancimobilis 증점제 , 안정제 젤라틴 대체 식품첨가제Curdlan : Agrobacterium sp. 높은온도에서 액상 환원안됨 천연 껌 대체 황산염유도체 항바이러스Wellan : Alcaligenes sp. xanthan 과 유사 , 열안정성 우수 윤활제 높은 pH 에서 칼슘과 반응성 우수 건축분야Ramsan : Alcaligenes sp. 낮은 전단력 , 유동학적 현탁액 , 페인트첨가
Exopolysaccharide Origin Mr (Da) Components Application
Xanthan Xanthomonas campestris ?Glucose/mannose/glucuronic acid
(2/2/1)Stabilizer,Inhibitor of crystal formation
Gellan Spingomonas pancimobilis 5× 105 Glucose/rhamnose (3/1) Gelifier
Pulluan Aurebasidium pullulans 103－3× 106 Glucose Film formation
Zooglan Zoogloea ramigera 6－10× 106Glucose/galactose (2/1)
Pyruvate, acetate, succinate as side-groups
Gelifire, stabilizer,Emulsifier, lubricant
SuccinoglycanRhizobium melilotAgrobacterium tumefaciens ＞106 Glucose/galactose (7/1)
Pyruvate, succinate as side-groupsGelifier
Schizophyllan Schizophyllum commune 2× 106 GlucoseAntitumorous agent,pH-controlled drug delivering
EPSs Streptococcus thermophilus ＞2× 106Glucose/galactose (1/1)
Galactose/rhamnose/glucose(3/2/1)
Food thickner
ExopolysaccharideLactobacillus delbrueckiisubsp. Bulgaricus
1.7× 106
4× 104
Galactose/glucose/rhamnose(5/1/1)
Galactose/glucose/rhamnose(11/1/0.4)
Stablizer in milk product
Exopolysaccharide Enterobacter sp. 2× 106－107 Glucose/mannose/rhamnose/fucose(3.3/3.0/2.6/1.0)
Copper remover fromwaste water
EPS-R Hahella chejuensis 2× 106 Galactose/glucose (6.8/1)Xylose, ribose as minor
Emulsifier
GDP-D-mannose
GDP
UMP
D-galactose-D-mannose-D-galactose-PP-lipid
+ D-glucuronic acid
UDP-D-galactose + P-lipid D-galactose-PP-lipid
D-mannose-D-galactose PP-lipid
UDPUDP-D-glucuronic acid
D-glucuronic acidD-mannose-D-galactose PP-lipid
UDP-D-galactose
UDP
Polysaccharide
Fig. Mechanism of biosynthesis of polysaccharide-chain in the cell.
세포내 다당류 합성세포내 다당류 합성
REACTION
Substrate
MEMBRANE
Hexose-phosphateCYTOPLASM
XDP-Hexose
Lipid-P-P-Hexose
Lipid-P-P-Oligosaccharide
Polysaccharide
CONTROL
Substrate entry
Hexose-P level
XDP-Hexose hydrolase and pyrophosphorylase
Isoprenoid lipid availability
다당류 합성의 조절다당류 합성의 조절
해양 미생물 유래 세포외다당류 개발해양 미생물 유래 세포외다당류 개발
해 양 미 생 물해 양 미 생 물
해수 , 해양 동식물 , 퇴적층에 서식하는 세균 , 진균류 , 단세포 조류 , 원생동물 , 바이러스
해 양 환 경평균수심 : 4,000m
염분 : 35 ‰온도 : 연평균 5℃
저온성 , 빈영양성 , 친압성 , 호염성의 특성
특성분석• 분자량• 단당류 성분• 점도• 리올로지• 분자구조• 의존성 : pH, 온도 , NaCl
이용기술• 식품첨가제• 생리활성• 산업소재• 물성
안정성 및유효성 검정 제품화 기술
1 단계
2 단계
산업적이용기반기술
확립
신기능성 산업소재로의 개발 대량 생산
균주분리 , 배양• biofilm 군집• cyanobacter• heterotophe
생산조건• 배양조건확립 • 유용유전자 • 분리정제법
해양미생물유래 해양미생물유래 EPS EPS 개발 추진체계개발 추진체계
유용성 검색 기술
해양 미생물 시료채취지역해양 미생물 시료채취지역
A1 A3 A5 A7 A9 A11A13A15B8B7
B5
B3
B1
123 124 125 126 127 128 129
31
32
33
34
35KOREA
황해 및 제주 서남해역
1011
12 1314
12
34
5
67
8
91718
192021
22 232425
26
27 282930
31
32
3334
35
¼ ÇØ
³² ÇØ
µ¿ ÇØ
남해안 연안지역
A. 천연기질 표면
B. 인공기질 표면
C. 천연인공기질 표면
Sungam Island
Daebu Island
Sampling pointOyi Island
Sampling of marine bactrium from slide glass
시화방조제
ASN-III 배지에 접종한 filter 1 차 배양
3000 Lux , 16/8 h, 20oC, 4 주 배양
해양 미세조류 해양 미세조류 11 차 배양차 배양
1. 순수 분리 균주의 small scale reacter 배양
2. 3 주 배양 후 배지 1ml 당 생성된 polymer
3. 생성된 polymer 의 특성 분석을 위한 정제시료
1 2 3
대량배양 및 대량배양 및 polymer polymer 확인확인
순수 분리 균주 확보순수 분리 균주 확보
Sampling point Marine bacteria Marine microalgae Subtotal
Dae-bu Island
South SeaYellow Sea and Che-ju island
Dae-ho Embankment
Total 1,226 611 1,837
Total nomber of isolatied marine bacteria and marine cyanobacteria
332 4 336
77 4 81
678 603 1,281
139 0 139
균주분리
균주동정
균주보존
회분식 배양에 의한 다당류의 생산
균주의 배양학적 특성
다당류의 대량생산 및 분리 , 정제
다당류의 분리 및 정제
다당류의 구조분석 다당류의 점성
1. 농도에 따른 점도
2. 온도에 따른 점도
3. 염농도에 따른 점도
4. pH 에 따른 점도
5. 열처리에 의한 점도
6. 다른 다당류와의 혼합비교
7. 고유점도
다당류의 물성
1. 응집활성
2. 용해도
3. 융점
4. 수분활성도
5. 유화안정능
다당류의 특성
1. 다당류의 분자량
2. 다당류의 조성
3. 원소분석 및 선광도
4. 정성반응
5. 단백질 함량
6. 유기조성 비교
1.FT-IR
2. NMR
3. UV
균주선발생산균주 1 차 선발
1. 다당류 생산량 2. 세포생장
다당류 이용성
OOSS-11568OOSS-11568 의 특성의 특성
분리지역 : 전라남도 여수시 용주리 포구
cocoid 형
gram +
1 – 2 m
Altermonas sp.
0.1
Alteromonas alvinellae
Alteromonas macleodii616
00SS-11568
995
marine bacterium ATAM407_18
563
polar sea bacterium R9875
1000
Arctic seawater bacterium R7215
Glaciecola sp. HA021000
1000
Pseudoalteromonas bacteriolytica
556
Moritella japonica
Idiomarina loihiensis
563
Marinobacter aquaeolei
Desulfovibrio acrylicus
A. MW : p-11568 (4.4 x 105 )B. Blue dextran : MW 2,000,000, dexran : 1) MW 464,000, 2) M
W 69,000C. 3. GPC : HPLC, flow rate : 0.5ml/min., ELSD detector Colum
n : Showdex. 806M, eluent : water.
Retention time(min)8 9 10 11 12 13 14
Mo
lecu
lar
wei
gh
t(D
a)
10 4
10 5
10 6
DEXTRAN 1
P-11568
DEXTRAN 2
OOSS-11568OOSS-11568 의 분자량의 분자량
1. P-11568 (glucose : xylose = 3 : 1 )
2. HPLC : cabohydrate column, 1.4ml/min., acetonitil : water = 80 : 20
ELSD detector
glucose
Xylose
p-11568p-11568 의 단당조성의 단당조성
p-11568 p-11568 생산에 미치는 탄소원의 영향생산에 미치는 탄소원의 영향
Carbon source
xylose fructose glucose galactose mannose sucrose starch con
EP
S (g/l)
0
1
2
3
4
5
EPS (g/l)
Viscosity (cp)
1
2
3
4
5
Viscosity (cp) C
ell growth O
.D.660
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
Cell growth O.D
Fig. Effect of carbon source on the production p-11568 and cell growth.
Glucose concentration (%)
1 2 3 5 7
EP
S (g
/l)
0
1
2
3
4
Viscosity (cp
)
1.00
1.05
1.10
1.15
1.20
1.25
1.30
1.35
1.40
1.45
1.50
1.55
1.60
Fig. Effect of glucose concentration on the production of p-11568 and cell growth.
Ce
ll grow
th O
.D.66
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
0.14
EPS (g/l) Viscosity (cp) Cell growth O.D.660
p-11568 p-11568 생산에 미치는 질소원의 영향생산에 미치는 질소원의 영향
Inorgnaic nitrogen source
KNO3 NH4H2PO4 (NH4)2SO4 NH4CL NH4NO3
EP
S (
g/l)
0
1
2
3
4
5
6
7
EPS (g/l)
Vis
cosi
ty (
cp)
1.28
1.30
1.32
1.34
1.36
1.38
1.40
1.42
1.44
Viscosity (cp)
Cell grow
th O.D
.6600.035
0.040
0.045
0.050
0.055
0.060
0.065
0.070
Cell grwth O.D.660
Fig. Effect of inorganic nitrogen on the production of p-11568 and cell growth.
Organic carbon
yeast pepton typton malt beef urea con
EP
S (
g/l)
0
1
2
3
4
EPS (g/l)
Cell grow
th O.D
.660
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
Cell growth O.D
Vis
cosi
ty (
cp)
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
Viscosity (cp)
Fig. Effect of organic carbon source on the production of p-11568 and cell growth.
Yeast extract concentration (%)
1 3 5 7 10 con
EP
S (g/l)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
EPS (g/l)
Viscosity (cp)
2
3
4
5
6
7
Viscosity (cp)
Cell grow
th O.D
.660
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
Cell growth O.D
Fig. Effect of yeast extract on the production of p-11568 and cell growth.
p-11568 p-11568 생산에 미치는 무기인산의 영향생산에 미치는 무기인산의 영향
KH2PO4 concentration.
0.5 1 5 con
EP
S (g
/l)
0
1
2
3
4
5
6
EPS(g/l)
Viscosity (cp
)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Viscosity (cp)
Ce
ll grow
th O
.D.66
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
0.14
Cell growth O.D
Fig. Effect of KH 2PO4 concentration on the production of p-11568 and cell growth.
K2HPO4 concentration.
0.5 1 5 con
EP
S (g
/l)
0
1
2
3
4
5
6
EPS (g/l)
Viscosity (cp
)
4
5
6
7
Viscosity (cp)
Ce
ll grow
th O
.D.66
0
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Cell growth O.D.660
Fig. Effect of K2HPO4 concentration on the production of p-11568 and cell growth.
p-11568 p-11568 생산에 미치는 무기염의 영향생산에 미치는 무기염의 영향
Fig. Effect of MgSO4 concentration on the production p-11568 and cell growth.
MgSo 4 concentration (g/l)
0.1 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.5 con
EP
S
(g/l)
0
1
2
3
4
5
6
EPS (g/l)
Vis
cosi
ty (
cp)
2
3
4
5
6
7
8
9
Viscosity (cp)
Cell grow
th O.D
.660
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
Cell growth O.D.660
Micro element
FeSO4 CuSO4 MnSO4 ZnSO4 CoCl2.6H2O KCl con
EP
S (g/l)
0
1
2
3
4
EPS (g/l)
Viscosity (cp)
1.25
1.30
1.35
1.40
1.45
1.50
1.55
1.60
1.65
Viscocity (cp)
Cell grow
th O.D
.660
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
Cell growth O.D.660
Fig. Effect of micro element of the production of p-11568 and cell growth.
NaCl concentration (%)
5 10 15 20 con
EP
S (g/l)
0
1
2
3
4
5
6
EPS (g/l)
Viscosity (cp)
1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
2.4
2.6
Viscosity (cp)
Cell grow
th O.D
.660
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
Cell growth O.D.660
Fig. Effect of NaCl concentration on the production of p-11568 and cell growth.EPS (g/l) Viscosity (g/l)
CaCl 2 concentration (g/l)
0.01 0.03 0.05 0.07 0.1 0.2 con
EP
S (
g/l)
0
1
2
3
4
5
Vis
cosi
ty (
cp)
0
1
2
3
Cell grow
th O.D
.660
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
Cell growth O.D.660
Fig. Effect of CaCl2 concentratio on the production of p-11568 and cell growth.
Fig. Effect the time course on the production of p-11568 and cell growth.
Time (H)
2 4 8 12 24 36 48 72 96 120 144 con
EP
S (
g/l)
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
Vis
cosi
ty (
cp)
0
1
2
3
Cell grow
th O.D
.660
0
1
2
FIn
al p
H
5
6
7
8
9
EPS (g/l) Viscosity (cp) Cell Growth O.D.660 Final pH
5 L Jar fermentor5 L Jar fermentor 를 이용한 를 이용한 p-11568p-11568 의 생산의 생산
20 L jar fermentor20 L jar fermentor 를 이용한 를 이용한 p-11568p-11568 의 생산의 생산
p-11568p-11568 의 미세구조의 미세구조
A
The scanning electron microscope of p-11568 at different concentration. (A : 1.0%, B : 0.5%, C : 0.1%, 25,000 x)
A B C
p-11568 p-11568 의 리올로지 특성 의 리올로지 특성 Gellan gum, Xanthan gumGellan gum, Xanthan gum 에 대한 에 대한 1% 1% 수용액 물성수용액 물성
Relationship between shear stress and shear rate
according to mix of Gellan & Xantan gum
Xanthan gum
P-11568
Gellan gum
p-11568 p-11568 의 리올로지 특성 의 리올로지 특성 Gellan gum, Xanthan gumGellan gum, Xanthan gum 에 대한 에 대한 1% 1% 수용액 물성수용액 물성
Relationship between viscosity and shear rate according to each polysaccharides
Gellan gum
Xanthan gum
p-11568
p-11568 p-11568 물성학적 특성물성학적 특성
1. p-11568 의 물성계수 1) non-Newtonian fluid 2) power-low model : 1% 수용액 , consistency index(K) 4,404, flow behavior index(η ) 0.42
2. 농도에 따른 p-11568 의 물성변화 - 0.25, 0.5, 0.75, 1.0 % 농도에서 전단응력은 농도에 비례하여 증가
3. 온도에 따른 p-11568 의 물성변화 1) 10, 25, 40, 60 oC 에서 온도가 상승할 수록 전단응력 감소 , 온도 재저하시킨 경우 점도 2) 가역용액 물성4. pH 에 따른 p-11568 의 물성변화 - pH 2, 4, 7, 8, 12 에서 큰 변화 없음
5. 염 (NaCl, CaCl2) 첨가에 의한 p-11568 의 물성변화
- NaCl 농도 증가할 수록 전단응력 감소 , CaCl2 의 경우 전단응력은 증가
6. 열처리에 따른 p-11568 의 물성변화
1) 60, 80, 100 oC 에서 열처리한 후 전단응력 감소
2) 불안정한 열안정성
7. Gellan 및 xanthan gum 과 의 혼합에 의한 p-11568 의 물성변화
- 동일농도 0.5% gellan 및 xanthan gum 과 혼합시 물성형 변화 없음
00SS-1156800SS-11568 의 의 EPSEPS특성특성
1. 분리지역 : 전라남도 여수시 용주리 포구
2. Altermonas sp., cocoid 형 , gram +, 1 – 2 m
3. 탄소원 : glucose 3% 가 세포생장 및 세포외다당류 생산에 양호
4. 질소원 : (NH4)2SO4 4 g/l 에서 세포외다당류의 생산 17.4 g/l
5. 다당류 생산 적합배지 M-11568에서 5 L jar fermentor 배양시 19.2g/l 로 배양후 48 h 에서 최대 생산
6. p-11568의 분자량은 4.4 x 105, glucose 와 xylose 가 3:1
7. non-Newtonian fluid 로 power-low model 에 의한 pseudoplastic 한 물성을 갖는 것으로 조사되었으며 , 유체성으로 p-11568 1% 의 consistency index(K) 는 4,404, flow behavior index(η ) 는 0.42
Hahella chejuensisHahella chejuensis• Gram negative
• Rod (1-5 ㎛ )• Motile/single polar flagella• Strict halophile(1-5% NaCl)• Oxidase positive• Catalase positive• G+C content (mol% 55)
Hahella chejuensisHahella chejuensis gen. nov. sp. nov. gen. nov. sp. nov.
EPS-R EPS-R • 분자량 - 2.2×106 Da
• 당조성
- Major : glucose, galactose = 1: 6.8
- Miner : ribose, xylose
Hahella chejuensisHahella chejuensis 의 배양시간별 의 배양시간별 EPS-REPS-R 의 생성의 생성
A. 10 h, B. 16 h, C. 41 h, D. 69 h (SEM, 10,000 X)
A
D
B
C
Time (hour)
0 20 40 60 80 100 120 140
Su
crose (g
/l)
0
5
10
15
20
25
Visco
sity (cp)
0
100
200
300
400
500
Flo
ccualtio
n activity (U
/ml)0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600Dried
cell and
EP
S-R
weig
ht (g
/l)
0
2
4
6
8
10
Dried cell weight
Flocculation activity
SucroseDried EPS-R weight
Viscosity
Hahella chejuensisHahella chejuensis EPS-R EPS-R 생성 및 점도의 변화생성 및 점도의 변화
++ : Complete emulsion, + : Partially separated emulsion, - : Complete separated
Hahella chejuensisHahella chejuensis EPS-REPS-R 의 유화 안정능의 유화 안정능
EPS-REPS-R 의 물성학적 특성의 물성학적 특성1. EPS-R 의 물성계수 : 1) EPS-R 는 non-Newtonian fluid 2) power-low model : 1% 수용액 , consistency index(K) 1,410, flow behavior index(n) 0.73
2. 농도에 따른 EPS-R 의 물성변화 - 0.25, 0.5, 0.75, 1.0 % 의 농도에서 전단응력은 농도 비례하여 증가
3. 온도에 따른 EPS-R 의 물성변화 1) 25, 30, 40, 50, 60 oC 에서 온도가 상승할수록 전단응력 감소 2) 온도 재저하시킨 경우 점도 증가 , 가역용액 물성
4. pH 에 따른 EPS-R 의 물성변화 1) pH 4, 6, 7, 8, 10, 12 에서 큰 변화 없음 . 2) pH 2 에서 전단응력이 증가 , 산성환경에서 다당류의 이용 가능
5. 염 (NaCl, CaCl2) 첨가에 의한 물성변화 - NaCl 및 CaCl2 농도 증가할수록 전단응력 감소
6. 열처리에 따른 EPS-R 의 물성변화 - 80, 100, 121 oC 에서 열처리한 후 전단응력 감소 , 불안정한 열안정성
7. Gellan 혼합에 의한 EPS-R 의 물성변화 - 동일농도 0.5% gellan gum 과 혼합시 물성형 변화 없음
00SS-CY36 00SS-CY36 의 특성의 특성
Chroococcus sp. (1000 x)
EPScolony
Sheathed cyanobacterial strains
1. 분리지역 : 전라남도 여수시 육촌면 반월리 포구
2. 형태관찰상 Chromococos sp. 로 추정
3. p-CY36 의 분자량은 OSI-1(1.8 x 107 ), OSI-2 (2.0 x 106) 로 2 개의 바이오 폴리머가 존재
4. p-CY36 의 단당구성 OSI-1(glucose : galactose : glucronic acid : mannose = 1 : 3 : 1 : 4), OSI-2
(glucose : galactose : glucronic acid = 1 : 19 : 4)
5. ASN-III medium 에서 2.45 g/l
6. 0.5 – 1.0 % (w/w) 에서 shear-thining properties (power-law behavior)
00SS-CY3600SS-CY36 의 의 특성특성
96ND0196ND01 의 특성의 특성
Cochlodinium polykrikoides
1. 적조 원인 미생물로 폐독을 유발 .
2. 와편모조류로 단독 , 군체형성
(군체는 8개체 이하 )
3. 세포크기 : 30 um 이하
4. Sulfated polysaccharide 생산
1) 분자량
p – 96ND01 – 1 : 1.2 x 106
p – 96ND01 – 2 : 6.1 x 105
2) 단당조성
glucose, glactose, mannose, uronic acid
3) sulfateconcentration : 7.3 %
5. Antivial activity
96ND0196ND01 의 생장 및 다당류 생산의 생장 및 다당류 생산
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
Day
Cel
l No.
(cel
l/ml)
0
50
100
150
200
250
Car
bohy
drat
e(m
g/m
l)Cell No.
Carbohydrate
Production p-96ND01 and cell growth of 96ND01
hithit BIODIVERSITYBIODIVERSITY × ASSAYASSAYSYSTEMSYSTEM
× No. ofNo. ofSAMPLESSAMPLES
COMMERCIALIZAIONCOMMERCIALIZAION
BIOPROCESS ENGINEERING