cyclosporin A 발효에서 생산성 증가 및 구성비율 향상을 위하여 L-valine의 최적 첨가 농도와 L-valine 및 L-leucine의 혼합 첨가 실험이 필요하며 L-Valine의 첨가 변화 농도에 따른 cyclosporin A 역가와 구성비율의 변화를 조사한 결과, cyclosporin A 구성비율은 L-valine \( 1 \% \) 범위 내에서 첨가농도가 증가할수록 증가, cyclosporin A 역가는 L-valine 첨가 농도 증가에 따라 증가하다가 \( 0.75 \% \) L-valine의 첨가시 가장 높았고, \( 1 \% \) 첨가구에서는 감소하였으나 valine은 \( 1 \% \) 이상에서는 단독이든, L-leucine과 혼합된 실험구이든 모두 cyclosporin A가 L-valine \( 0.5 \% \) 첨가구보다 모두 낮았기에 L-valine \( 0.5 \% \)와 L-leucine \( 0.5 \% \)를 혼합 첨가한 실험구가 산업적으로 생산할 경우 가장 합리적인 것으로 판단되었다.
<h1>결과 및 고찰</h1> <h2>아미노산의 첨가 효과</h2> <p>Table 1은 Cyclosporin A 분자의 구성 아미노산 가운데 분지 아미노산으로 다른 아미노산에서 turn-over가 어려운 valine, leucine, isoleucine 등의 단독 첨가 효과를 확인한 결과이다. 그리고 대조구로는 아무것도 첨가되지 않은 것과 분자 구성 아미노산이 아닌 arginine을 첨가한 것을 사용하였다. 변형된 SSM 생산배지에 5종의 아미노산을 각각 \( 0.8 \% \)\( (\mathrm{w} / \mathrm{v}) \) 첨가하여 비교한 결과, L-valine 첨가구는 비첨가구보다 cyclosporin A 역가는 3.7배, cyclosporin A 구성비율은 약 \( 40 \% \) 증가하였다. 다음으로 L-leucine 첨가구는 비첨가구보다 cyclosporin A 역가는 3.4배, cyclosporin A 구성비율은 \( 30 \% \) 증가하였다. 세번째로 L-threonine의 첨가구는 cyclosporin A 역가는 2.4배, cyclosporin A 구성비율은 \( 23 \% \) 증가한 것으로 나타났다. 그러나 cyclosporin A 분자 구성 성분이 아닌 L-isoleucine과 L-arginine의 첨가구에서는 cyclosporin A 역가와 구성비율의 증가가 거의 확인되지 않았다. 따라서 cyclosporin A 발효에서 생산성 증가 및 구성비율 향상을 위하여 L-valine의 최적 첨가 농도와 L-valine 및 L-leucine이 혼합 첨가 실험이 추가적으로 필요하였다. Cyclosporin A 구성 아미노산 가운데 변형된 아미노산인 butenyl-dimethyl threonine, 2-amino butyric acid 및 methyl화 된 valine과 leucine은 산업적 생산에서 원료로 사용할 수 있는 실효성이 없다고 판단되어 그것들의 전구체인 L-threonine, L-valine, L-leucine,에 대해서만 첨가 실험을 실시하였다.</p> <h2>L-Valine의 농도별 첨가 효과</h2> <p>L-Valine의 첨가 변화 농도에 따른 cyclosporin A 역가와 구성비율의 변화를 조사한 결과, cyclosporin A 구성비율은 L-valine \( 1 \% \) 범위 내에서 첨가농도가 증가할수록 지속적으로 증가한 반면, cyclosporin A 역가는 L-valine 첨가 농도 증가에 따라 같이 증가하다가 \( 0.75 \% \) L-valine의 첨가시 가장 높았고, \( 1 \% \) 첨가구에서는 다시 감소하였다(Table 2). \( 0.75 \% \) L-valine 첨가구의 cyclosporin A 구성비율은 \( 85.9 \% \) 로 비첨가구 \( 55.8 \% \) 와 비교하여 \( 30 \% \) 증가하였고, cyclosporin A 역가는 \(2,740 \mathrm{~mg} / \mathrm{L} \)로 비첨가구 \( 912 \mathrm{~mg} / \mathrm{L} \)와 비교하여 3배 증가하였다. 그러나 측정된 건조균체량을 볼 때 L-valine의 첨가가 생장에는 큰 영향을 미치지 않은 것으로 확인되었다. 고생산성 변이주 \(T. inflatum\) YHC-004의 모균주인 \( T.inflatum\) ATCC 34921를 \( 0.75 \% \) L-valine이 첨가된 변형 SSM 배지에서 배양한 결과, 총 cyclosporin 역가는 \( 515 \mathrm{~mg/L} \)였고, cyclosporin A 구성비율은 \(83.9\%\)였다. 따라서 L-valine의 첨가 효과는 모균주와 변이주 모두에서 동일한 것으로 확인되었다(Table 2).</p> <h2>L-Valine과 L-leucine의 혼합 첨가 효과</h2> <p>Cyclosporin A 분자의 중요 구성 아미노산이면서, Table 1 실험에서 첨가 효과가 우수한 L-valine과 L-leucine의 아미노산 혼합 첨가효과를 검토하였다(Table 3). Cyclosporin A 역가에서는 L-valine \( 0.5 \% \) 및 L-leucine \( 0.5 \% \) 혼합구가 \( 3,150 \mathrm{~mg} / \mathrm{L} \)로 가장 우수하였고, cyclosporin A 구성비율에 있어서는 L-valine \( 1.5 \% \), L-leucine \( 0.5 \% \) 혼합구가 \( 95.8 \% \)로 가장 양호 하였다. 전체적인 경향을 볼 때 L-valine과 L-leucine을 혼합할 경우 cyclosporin A 역가가 향상되었으며,특히 L-leucine이 \( 0.5 \% \)첨가될 경우에 비첨가구 또는 다른 농도 첨가구들보다 cyclopsorin A 구성비율이 높은 것으로 확인되었다. 그러나 valine은 \( 1 \% \) 이상에서는 단독이든, L-leucine과 혼합된 실험구이든 모두 cyclosporin A가 L-valine \( 0.5 \% \) 첨가구보다 모두 낮았다. 따라서 L-valine \( 0.5 \% \)와 L-leucine \( 0.5 \% \)를 혼합 첨가한 실험구가 cyclosporin A 를 산업적으로 생산할 경우 가장 합리적인 것으로 판단되었다. 또한 cyclosporin A의 구성 비율이 높아질수록 낮아지는 유도체들로는 cyclosporin B와 C가 가장 변화 폭이 컸다. 두 번째 아미노산만 서로 다른 유도체들 사이에 구성 비율이 L-valine 및 L-leucine 첨가에 의해 변화되는 것은 구성 아미노산 첨가로 cyclosporin 총 역가도 높아지지만 cyclosporin A 생합성 경로로 물질수지가 기울어지는 것으로 판단되었다.</p>