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본 연구에서는 poly (3-hydroxyalkanoate) (PHA)의 생산 비용을 줄이기 위해, 토양에서 분리된 균주 Pseudomonas sp. EML8을 이용하여 폐 튀김유(waste frying oil, WFO)를 단일 탄소원으로 하여 균주의 최적 생장 및 PHA의 생합성 조건을 확립하였다. WFO를 단일 탄소원으로 이용하여 Pseudomonas sp. EML8에 의해 생합성된 PHA를 gas chromatography (GC)와 GC mass spectrometry로 분석한 결과, 7.28 mol% 3-hydrxoyhexanoate, 39.04 mol% 3-hydroxyoctanoate, 37.11 mol% 3-hydroxydecanoate 및 16.58 mol% 3-hydoryxdodecanoate의 단량체로 이루어진 medium-chain-length PHA (mcl-PHA<SUB>WFO</SUB>)라는 것을 확인하였다. 플라스크로 배양한 결과, Pseudomonas sp. EML8의 최대 건조세포중량(dry cell weight, DCW) 및 mcl-PHA<SUB>WFO</SUB>의 최대 생산수율(g/l)은 WFO 20 g/l, (NH₄)₂SO₄ 0.5 g/l, pH 7 및 25℃의 조건에서 확인되었다. 이 결과를 바탕으로 3 l 발효기를 이용하여 48시간 배양한 후에 가장 높은 DCW, mcl-PHA<SUB>WFO</SUB>의 함량 및 mcl-PHA<SUB>WFO</SUB>의 생산수율(3.0 g/l, 62 wt% 및 1.9 g/l)을 얻었다. 대조군인 신선한 튀김유(fresh frying oil, FFO) 20 g/l를 탄소원으로 사용하여 이와 유사한 DCW, mcl-PHA<SUB>FFO</SUB>의 함량 및 mcl-PHA<SUB>FFO</SUB>의 생산수율(2.7 g/l, 62 wt%, 1.6 g/l)을 확인했다. 겔 투과 크로마토그래피 분석을 통해 mcl-PHA<SUB>WFO</SUB> 및 mcl-PHA<SUB>FFO</SUB>의 평균 분자량이 165-175 kDa인 것을 확인했으며, 열중량을 분석한 결과, mcl-PHA<SUB>WFO</SUB> 및 mcl-PHA<SUB>FFO</SUB>는 각각 260 및 274.7℃의 분해온도값을 보여주었다. 결론적으로 본 연구에서는 Pseudomonas sp. ML8과 WFO는 mcl-PHA의 생산을 위한 새로운 균주와 탄소원으로서의 사용 가능성을 확인하였다.
목차
서론
재료 및 방법
결과 및 고찰
References
초록
참고문헌 (27)
참고문헌 신청
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.
Ashby, R. and Foglia, T. 1998. Poly (hydroxyalkanoate) biosynthesis from triglyceride substrates. Appl. Microbiol. Biotechnol. 49, 431-437.
Basnett, P., Marcello, E., Lukasiewicz, B., Panchal, B., Nigmatullin, R., Knowles, J. C. and Roy, I. 2018. Biosynthesis and characterization of a novel, biocompatible medium chain length polyhydroxyalkanoate by Pseudomonas mendocina CH50 using coconut oil as the carbon source. J. Mater. Sci. Mater. Med. 29, 179.
Chung, J., Lee, J. and Choe, E. 2004. Oxidative stability of soybean and sesame oil mixture during frying of flour dough. J. Food Sci. 69, 574-578.
Fernández, D., Rodríguez, E., Bassas, M., Viñas, M., Solanas, A., Llorens, J., Marqués, A. and Manresa, A. 2005. Agro-industrial oily wastes as substrates for PHA production by the new strain Pseudomonas aeruginosa NCIB 40045: Effect of culture conditions. Biochem. Eng. J. 26, 159-167.
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