균을 대량으로 배양하면 초기 배양시 pH가 떨어지지만 이후 균이 증식하며 pH는 증가된다. 항진균을 배양하여 모잘록병균에 대한 항진균 효과를 분석하였을 때 배양 8일쯤 항진균 효과가 나타났다. 또한 배양 용기로 인한 변화도 나타났는데, 플라스크배양에서는 길항력이, Jar fermenter 배양에는 생육이 우수하였으나 대형탱크에서는 길항력 및 생육 모두 감소하였다.
<h2>대량생산 (\(2,000 \ell\))</h2> <p>\( 2,000 \ell \) 대형탱크 배양은 배지 \( 1,800 \ell\) (\(\mathrm{pH}~8.0\))에 상기 \( 5 \ell \) jar fermenter 배양액을 종균으로 접종하고 \( 32^{\circ} \mathrm{C} \)에서 공기주입량 \( 30 \mathrm{vvm} \), 교반속도 \( 200 \mathrm{rpm} \)으로 배양하여 배양 시간별 균의 성장 및 길항물질 생산을 조사 결과, Fig. 3에서와 같이 \( \mathrm{pH} \)의 변화는 초기배양 \( \mathrm{pH} ~8.0 \)에서 배양 3일 이후 \( 6.5 \)까지 떨어졌다가 배양 4일째부터 증가하기 시작하 여 배양 5일째 \( 8.0 \), 배양 7일째 \( 8.8 \)까지 증가한후 배양 10일째 까지 큰 변화없이 유지되었으며, 균의 성장은 \(5 \ell \) jar fermentor 배양과 거의 동일한 양상으로 나타났으나 배양시간이 더 증가되었다. 배양 4일째에 대수증식기, 6일 째부터 거의 정지기 상태이나 아주 소량씩 균의 성장은 이루어 지고 있었다. 배양 10일째의 균의 수와 균체의 량은 \( 0.81 \times 108 \mathrm{cfu} / \mathrm{m \ell} \) 및 \( 12 \mathrm{g}-\mathrm{DCW}/\ell \) 로 나타났다. 각 시간별로 얻어진 배양상등액을 이용하여 모잘록병균에 대한 항진균 활성을 측정한 결과, 대수증식기 중기인 배양 5일째 상등액에서부터 항진균 활성이 나타나기 높기 시작하여 배양 \( 8 \sim 10 \)일에 \( 8.6 \mathrm{mm} \)로 항진균 활성을 보여주었다.</p> <p>결론적으로 \( 500 \mathrm{~m} \ell \) 플라스크 배양, \( 5 \ell \) jar fermenter 배양 및 \(2,000 \ell\) 대형탱크 배양에서 미생물의 수는 각각 \( 1.42 \) \( \times 10^{8}\)(\(21 \mathrm{~g}-\mathrm{DCW} / \ell\)), \(2.06 \times 10^{8}\)(\(30 \mathrm{~g}-\mathrm{DCW} / \ell\)), \(0.81 \times 10^{8} \) \( \mathrm{cfu} / \mathrm{m \ell}\)(\(12 \mathrm{~g}-\mathrm{DCW} / \ell\))로 나타났으며, 항진균 길항력은 \( 13.9 \), \( 13.4,8.6 \mathrm{mm} \)로 나타났다. 따라서 플라스크배양에서는 길항력이 가장 우수하였고 jar fermenter 배양에는 균의 생육이 우수하였으나 \( 2,000 \ell \) 대형탱크에서는 길항력과 균의 생육이 모두 감소하였다. 이러한 이유는 대형탱크의 크기가 jar fermenter에 비해 400배 이상 증가하였고 공기주입량과 교반속도 뿐만 아니라 배지의 성분, 압력, 접종량, agitater의 회전속도, impeller의 크기, 형태, 위치 등 많은 요인의 변화에 의한 것으로 추정되며 토양미생물제제 생산을 위한 대량배양을 위해서는 앞으로도 계속 연구가 진행되어야 할 것으로 본다.</p> <h1>요 약</h1> <p>본 연구는 채소류 모잘록병균인 R. solani AG4에 길항하는 미생물 B. ehimensis YJ-37 의 \( 500 \mathrm{m \ell} \) 플라스크 배양, \( 5 \ell \) jar fermentor 배양, \( 2,000 \ell \) 대형탱크의 배양 조건 및 길항 물질 생성능을 조사하였다. \(500 \mathrm{m\ell} \) 플라스크 배양에서의 길항물질 최적생산조건은 \( 1.5 \% \) starch, \( 0.6 \% \) peptone, \( 0.3 \% \) \( \mathrm{Na}_{2} \mathrm{HPO}_{4}, 0.15 \% \mathrm{MgCl}_{2}, \mathrm{pH} 8.0 \), 배양온도 \( 32^{\circ} \mathrm{C} \), 배양시간 54시간으로 나타났고, 이때 미생물의 수는 \( 1.42 \times 10^{8} \mathrm{cfu} / \) \( \mathrm{m \ell}\)(\(21 \mathrm{g}-\mathrm{DCW} / \ell\)), 항진균 활성은 \( 13.9 \mathrm{mm} \)로 나타났다. \( 5 \ell \) jar fermenter 배양에서의 길항물질 최적생산조건은 플라스크배양에서의 최적 생산조건에서 공기주입량과 교반속도를 변화시켜 조사한 결과, 공기주입량 \( 2 \mathrm{vvm} \), 교반속도 \( 200 \mathrm{rpm} \), 배양시간 48시간 이후 미생물의 수와 균체의 량은 \( 2.06 \times 10^{8} \mathrm{cfu} / \mathrm{m \ell} \) 및 \( 30 \mathrm{g}-\mathrm{DCW} / \ell \), 항진균 활성은 \( 13.4 \mathrm{mm}\)로 나타났다. \(2000 \ell\) 대형탱크 배양에서는 교반속도 \(200\mathrm{rpm} \), 산소주입량 \( 30 \mathrm{vvm} \)으로 고정하고 10일간 배양하여 미생물의 생육 및 길항물질 생성능을 조사한 결과는 미생물의 수와 균체의 량은 \( 0.81 \times 10^{8} \mathrm{cfu} / \mathrm{m} \ell \)와 \( 12 \mathrm{g}-\mathrm{DCW} / \ell \), 항진균 활성은 \( 8.6 \mathrm{mm} \)로 나타나 \( 5 \ell \) jar fermenter 배양에 비해 균의 수는 \( 1 / 10 \)로 줄었으며 항진균 활성도 \( 64 \% \)로 낮게 나타냈다.</p>