본 연구에서 진행한 실험은 Rhodobacter sphaeroidessphaeroides 의 최적 성장 조건과 ALA 생산조건을 확립시키기 위해 진행됐으며, 결과적으로 LED파장 중 850 nm 파장의 LED가 ALA의 최대 생산을 이끌어냈고 5 mM pyruvicpyruvic ~acid acid와 40 ~ \mathrm { mM }40 mM glucoseglucose의 농도가 효율적인 Rhodobacter sphaeroidessphaeroides 성장과 \mathrm { ALA }ALA 생산에 적합하다는 것을 확인했다.
<p>\( \mathrm { mg } \)-DCW) 대비 모두 약 \( 1.4 \)배 유의성 있게 증가한 값을 보였고 \( (p<0.001 \) 과 \( p<0.01), 80 \mathrm { mM } \) 과 \( 160 \mathrm { mM } \) glucose에서는 배양액의 결과와 동일하게 감소하였다. 특히, \( 160 \mathrm { mM } \) \( glucose \)에서는 대조군 대비 약 \( 32.6 \pm 10.0 \% \) 감소된 유의성있는 결과를 보였다 \( (p<0.01) \) \( (Fig. \) \( 5 \mathrm { B } ) \). 이 결과는 \( 50 \mathrm { mM } \)의 \( glucose \) 농도에서 \( R. \) \( sphaeroides \) \( SH5 \) 균주를 통해 균주의 성장과 \( \mathrm { ALA } \)의 생산을 증가시킨 \( Tangprasittipap \)의 실험과 비슷한 결과를 보여준다 \( [29] \). 그러나, \( 80 \mathrm { mM } \) 또는 \( 160 \mathrm { mM } \) 의 높은 \( glucose \) 농도에서는 오히려 균주의 성장과 \( \mathrm { ALA } \)의 생산 농도가 감소하는 경향을 보였다. 이것은 높은 농도의 \( glucose \)가 균주 성장과 \( \mathrm { ALA } \) 생산 농도의 증가 보다는 삼투압 현상을 촉진하여 균주의 성장을 억제하고 이로인해 \( \mathrm { ALA } \)의 생산 농도를 감소시키는 것으로 판단 된다. 결론적으로, 본 연구를 통해 서로 다른 파장을 가진 \( LED \)의 광원이 \( R. \) \( sphaeroides \) 에 서로 다른 성장 효과를 나타내는 결과를 얻었다. 특히, \( 850 \mathrm { ~nm } \) 근적외선 영역의 표장은 \( R. \) \( sphaeroides \)의 성장과 \( \mathrm { ALA } \)의 생산을 증가시키는 결과를 보여 주었고 \( pyruvic \) \( acid \)의 첨가와 적정 농도의 \( glucose \)는 \( R. \) \( sphaeroides \)의 성장과 \( \mathrm { ALA } \)의 생산을 더 증가시키는 결과를 보여주었다.</p> <h1>초 록</h1>\( \)<p>광감각제를 이용한 광역학 치료는 필요한 특정 부위에만 빛을 조사하여 치료 효과를 나타내는 부작용이 적은 방법이다. \( 5-aminolevulinic \) \( acid \) \( (ALA) \)는 다양한 생물체에서 합성되는 대표적 광감제로 암진단과 치료를 포함하는 다양한 분야에서 사용되고 있다. 본 연구에서는 다양한 파장의 \( LED \), 유기산 전구체 및 \( glucose \) 농도 변화를 통한 \( Rhodobacter \) \( sphaeroides \) 의 최적 성장 조건과 \( \mathrm { ALA } \) 생산 조건을 확립하기 위한 실험을 진행하였다. 백열등과 동일한 광도 아래에서 \( Rhodobacter \) \( sphaeroides \)에 \( 850 \mathrm { ~nm } \) \( LED \) 빛을 조사하면 대조군 대비 균주의 성장과 \( \mathrm { ALA } \) 의 생산 농도를 각각 \( 1.5 \)배 및 \( 1.8 \)배 증가시킬 수 있고, 전구체로 \( pyruvic \) \( acid \) 를 첨가한 경우 \( 850 \mathrm { ~nm } \) 파장의 \( LED \)만 조사한 경우 보다 \( \mathrm { ALA } \) 의 생산 농도를 약 \( 2.8 \)배 증가 시켰으며 동일 배양 조건에 \( 40 \mathrm { mM } \) \( glucose \)를 첨가하여 배양한 결과 \( Rhodobacter \) \( sphaeroides \)의 성장은 \( 850 \mathrm { ~nm } \) 파장의 \( LED \) 조사와 \( pyruvic \) \( acid \)를 첨가한 것에 비해 약 \( 2.9 \) 배, \( \mathrm { ALA } \)의 생산 농도는 약 \( 3.4 \) 배 \( (20 \mathrm { mM } ) \) 증가되었다. 건조체 질량당 \( \mathrm { ALA } \)의 생산은 \( 20 \mathrm { mM } \)과 \( 40 \mathrm { mM } \) \( glucose \)에서 대조군 대비 각각 약 \( 1.4 \) 배 높은 결과를 나타냈다. 결론적으로 다양한 파장의 \( \mathrm { LED } \) 중 \( 850 \mathrm { ~nm } \) 파장의 \( LED \)가 \( Rhodobacter \) \( sphaeroides \)의 성장률 및 \( \mathrm { ALA } \)의 생산을 최대로 높였으며, \( 5 ~ \mathrm { mM } \) \( pyruvic \) \( ~acid \)와 \( 40 ~ \mathrm { mM } \) \( glucose \)의 농도에서 최적의 \( Rhodobacter \) \( sphaeroides \) 성장과 \( \mathrm { ALA } \) 생산을 확인하였다.</p>