배지에 충분한 용액을 넣고 IPTG을 첨가한 후 오페론의 발현을 위해서는 트레할로스의 생산을 최대로 할 수 있다는 것을 나타낸다. 일반적으로 외래유전자가 나타나려면 유도발현벡터에 IPTG을 첨가하는 것으로 알려져 있따. 하지만 대사 회로를 교란시켜 생산성의 저하를 가져온다는 단점이 있다. 본 논문에서는 트레할로스 생산에 영향을 미치는 변수들을 확인하고 이를 위한 최적조건을 알아보기로 한다.
<p>본 결과는 배지에 고삼투성 조건을 형성할 정도의 충분한 \( \mathrm { NaCl } \) 을 첨가하고 IPTG를 최소한으로 첨가하여 재조합 otsBA 오페론의 적절한 발현을 유도하는 것이 트레할로스 생산을 극대화시킬 수 있다는 것을 나타낸다. 일반적으로 \( 1 \mathrm { mM } \) 의 IPTG를 첨가하는 경우에 유도발현벡터에 삽입된 외래유전자가 최대로 발현하는 것으로 알려져 있다. 그러나 외래 유전자의 과도한 발현은 오히려 생산균주의 대사 회로를 교란시킴으로써 세포에 대사부담(metabolic burden)을 가중시켜 세포생장 및 생산성의 저해를 초래할 수 있다. 본 결과는 재조합 대장균 배양을 통한 트레할로스 생산에서 반응표면 분석법을 사용하여 배양조건을 최적화함으로써 트레할로스 생산량을 극대화시킬 수 있음을 시사한다.</p> <h1>요 약</h1> <p>전처리 폐글리세롤을 기질로 사용한 재조합 대장균 배양에서 트레할로스 생산성에 영향을 미치는 핵심 변수들을 도출하고 반응표면 분석법을 사용하여 트레할로스 생산을 극대화하기 위한 최적조건을 탐색하였다. \( 37 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 에서 IPTG로 induction 하는 배양이 \( 27 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 또는 induction 하지 않은 배양에 비하여 세포생장 및 트레할로스 생산성이 높았다. Box-Behnken design 실험계획법을 사용하여 배지중의 \( \mathrm { NaCl } \), 발리다마이신 및 IPTG의 농도를 최적화하였다. 통계분석결과 IPTG와 \( \mathrm { NaCl } \) 의 농도는 트레할로스 생산에 영향을 미쳤으나 발리다마신의 영향은 크지 않은 것으로 확인되었다. 등고선도 분석을 통해 \( 298 \mathrm { mM } \mathrm { NaCl } \) 이 첨가되고 \( 0.1 \mathrm { mM } \) 의 IPTG로 induction되는 배양에서 가장 많은 양의 트레할로스가 생산되는 것으로 예측되었다. 최적화된 조건에서 생산균주는 세포 밀도 \( \left ( \mathrm { OD } _ { 600 } \right ) \) \(5.4 \pm 0.2 \) 에서 \( 304 \pm 15 \mathrm { mg } / \) 의 트레할로스를 생산하였다.</p>