cellobiose 대사 효율을 향상시키기 위해 야생형의 P. stipitis를 20g의 cellobiose를 탄소원으로 하여 회분식 발효를 진행한 결과, 160시간 이상이 소요되며 ethanol은 생성되지 않았다. 적응진화 방법을 사용하여 cellobiose 대사 효율이 향상된 P. stipitis 돌연변이 균주를 확보하였고, 이는 발효 후 72시간 만에 cellobiose를 모두 대사하며 ethanol 생성도 없이 온전히 세포의 생장만 이루어졌다는 것을 보여주었다.
<h1>결 과</h1> <h2>적응진화를 통한 P. stipitis의 cellobiose 대사의 향상</h2> <p>P. stipitis의 cellobiose 대사 효율을 확인하기 위하여 야생형의 P. stipitis를 약 \( 20 \mathrm { ~g } \) 의 cellobiose를 탄소원으로 하여 회분식 발효를 진행한 결과, cellobiose를 모두 대사 하기까지 160 시간 이상이 소요되며 ethanol은 전혀 생성되지 않고 온전히 세포의 생장만 이루어지는 것을 확인하였다(결과는 제시하지 않음). 이에 cellobiose 조건에서 지속적으로 계대배양하는 적응진화 방법을 통해 cellobiose의 대사 효율이 증가된 P. stipitis 돌연변이 균주를 확보하고자 하였다.</p> <p>Fig. 1 에서 보이듯이, 야생형의 P. stipitis를 이용한 적응 진화의 첫 번째 배양에서는 발효 후 144 시간이 지나도 cellobiose가 모두 소모되지는 않았으며 ethanol의 생성은 관찰되지 않았다. 적응진화의 두 번째부터 네 번째 배양도 첫번째 배양과 마찬가지로 배양 시작 후 144 시간이 지나도록 cellobiose가 모두 소모되지 않았으며, 다섯 번째 배양에서는 cellobiose가 144 시간 안에 모두 소모되었으나 여전히 ethanol은 생성되지 않음을 확인하였다. 그러나 여섯 번째 배양부터 P. stipitis의 cellobiose 대사 속도가 확연히 증가하여 다섯 번째 배양과는 달리 48 시간 안에 모든 cellobiose를 소모하고 약 \( 4.6 \mathrm { ~g } / l \) 의 ethanol을 생산하는 것이 관찰되었으며(ethanol 생산속도 \( 0.1 \mathrm { ~g } / \mathrm { h } \), ethanol 수율 \( 0.29 \mathrm { ~g } \) ethanol/g cellobiose), 일곱 번째 배양에서는 cellobiose 소모속도가 더욱 증가하여 24시간 동안 거의 모든 cellobiose를 소모하고 약 \( 6.2 \mathrm { ~g } / l \) 의 ethanol을 생산하는 것이 관찰되었다(ethanol 생산속도 \( 0.26 \mathrm { ~g } / \mathrm { h } \), ethanol 수율 \( 0.42 \mathrm { ~g } \) ethanol/g cellobiose). 추가적으로 수행한 열 번째 배양까지는 큰 폭의 cellobiose 대사 속도의 향상은 관찰되지 않았으나, 일곱 번째 배양과 비교하여 열 번째 배양에서는 cellobiose가 배양 후 18 시간 안에 모두 소모되어 약 \( 6.9 \mathrm { ~g } /l \) 의 ethanol이 생성됨을 관찰하였다(ethanol 생산속도 \( 0.38 \mathrm { ~g } / l \cdot \mathrm { h } \), ethanol 수율 \( 0.43 \mathrm { ~g } \) ethanol/g cellobiose). 따라서 총 10회의 cellobiose 조건에서의 계대배양을 통해 야생형의 균주보다 cellobiose의 대사 속도 및 ethanol 생성이 현저하게 상승한 돌연변이 균주 집단을 확보할 수 있었다.</p>