ES392 균주의 수소생산에 따라 탄소원 및 질소원의 종류 및 농도가 영향을 미친다. glucose, sucrose, fructose는 4% 농도에서 각각 1337, 1272, 1082 mL/L의 최대 수소생산량을 얻을 수 있었고, NH4Cl, NaNO3, KNO3는 0.5% 농도에서 각각 1337, 1272, 1082 mL/L의 최대 수소생산량을 얻을 수 있었다.본 균주의 수소생산능을 향상시키기 위한 실험 결과 phosphate의 농도가 증가함에 따라 수소생산량도 증가되며 , \( 50 \mathrm { mM } \) phosphate 농도에서 미첨가시보다 2.6배의 수소 생산량을 보였다.
<h2>탄소원 및 질소원의 영향</h2> <p>혐기성 수소생산균은 탄소원 및 질소원의 종류 및 농도에 따라 수소생산량이 다르게 나타난다. ES392 균주의 수소생산에 대한 탄소원의 영향을 조사하기 위하여 각각 다른 농도의 glucose, sucrose, fructose를 첨가하여 균체 성장과 수소의 생산량을 검토하였다. 그 결과로서 모두 \( 4 \% \)(w/v) 농도의 sucrose, fructose, glucose에서 각각 1337, 1272, 1082 \( \mathrm { ~mL } / \mathrm { L } \)의 최대 수소생산량을 얻을 수 있었고, 균체 성장도 sucrose, fructose, glucose 순으로 높았다(Fig. 6). 또한 sucrose의 농도는 \( 4 \% \)(w/v)까지는 수소생산량이 증가하였으나 그 이상의 농도에서는 거의 변화가 없었다(data not shown).</p> <p>질소원이 수소생산에 미치는 영향을 조사하기 위하여 yeast extract, tryptone, peptone을 각각 \( 0.5 \% \)(w/v)씩 첨가하여 수소생산에 미치는 영향을 조사하였다. 이때 탄소원은 \( 4 \% \)(w/v) sucrose을 사용하였고 기본배지에 포함되는 \( \mathrm { NH } _ { 4 } \mathrm { Cl } \)은 제외시켰다. Yeast extract, tryptone, peptone을 첨가하였을 때 각각 1337,910 및 442 \( \mathrm { ~mL } / \mathrm { L } \)의 수소생산량을 얻을 수 있었다(Fig. 6). 따라서 yeast extract를 첨가한 배지가 수소 생산에 가장 효율적이었다. 또한 yeast extract의 농도를 \( 0.1 \% \)(w/v)에서 \( 2 \% \)(w/v)까지 달리하여 수소생산량을 측정한 결과 \( 0.5 \% \)까지는 수소생산량이 증가하였으나 그 이상의 농도에서는 거의 변화가 없었다(data not shown).</p> <h2>Phosphate의 영향</h2> <p>혐기성세균은 배양말기에 유기산이 축적됨에 따라 \( \mathrm { pH } \)가 낮아지고 그에 따라 균체성장이 저해되어 수소생산능이 감소하는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 균주의 수소생산능을 향상시키기 위하여 \( \mathrm { pH } \) 완충제인 potassium phosphate를 \( 25 \mathrm { mM } \)에서 \( 300 \mathrm { mM } \)의 농도로 첨가하고 수소생산의 최적 조건을 조사하였다. 그 결과 phosphate의 농도가 증가함에 따라 수소생산량도 증가 하였고, \( 50 \mathrm { mM } \) phosphate 농도에서 최대의 수소생산량 (3481 \( \mathrm { ~mL } / \mathrm { L } ) \)을 나타내어 첨가하지 않은 것에 비해 약 2.6배 정도 수소 생산량이 증가하였다. 그러나, \( 50 \mathrm { mM } \) 이상의 농도에서는 수소생산에 저해되는 현상이 나타났다. 이와 같은 결과는 다른 수소 생산균인 E. cloacae YJ-1의 phosphate 첨가에 따른 결과와 동일한 것으로 나타났다.</p>