식에서 사용된 변수 Y는 트레할로스의 농도, X1과 X3는 IPTG와 NaCl의 농도의 부호화 값이다. 표3에는 이들 실험값과 모델로 계산된 예측값이 표시되어 있으며, 두 값 사이의 높은 일치성을 통해 모델의 정확성이 확인되었다. 최적화 전과 후의 트레할로스 농도 차이는 미미하며, 이는 발리다마이신 농도가 트레할로스 생산에 큰 영향을 미치지 않음을 나타낸다. 따라서 순수 글리세롤 또는 전처리된 폐글리세롤을 사용하는 배양의 최적 조건은 유사하다는 결론을 내렸다.
<p>\( \mathrm { Y } = 249.780-33.475 \mathrm { X } _ { 1 } + 25.225 \mathrm { X } _ { 3 } -35.225 \mathrm { X } _ { 1 } \mathrm { X } _ { 3 } -122.477 \mathrm { X } _ { 3 } { } ^ { 2 } \)</p> <p>식에서 \( \mathrm { Y } \) 는 생산된 트레할로스 농도 \( ( \mathrm { mg } / \mathrm { l } ) \) 이고, \( \mathrm { X } _ { 1 } \) 과 \( \mathrm { X } _ { 3 } \) 는 각각 IPTG 농도와 \( \mathrm { NaCl } \) 농도의 부호화 값(coded value)이다.</p> <p>Table 3에 실험값들과 모델식을 이용하여 계산한 예측값들을 나타내었다. 두 값들이 거의 비슷하여 모델의 정확도가 높다는 것을 알 수 있다. 모델식에서 각 변수들의 계수들 부호는 상대적 영향력을 나타낸다. 양의 부호를 갖는 독립변수 \( ( \mathrm { X } ) \) 를 증가시킴에 따라 응답값 \( ( \mathrm { Y } ) \)이 증가함을 나타내고 음의 부호를 갖는 독립변수 \( ( \mathrm { X } ) \) 를 증가시킴에 따라 응답값 \( ( \mathrm { Y } ) \) 이 감소함을 나타낸다. 즉, 모델식에 따르면 트레할로스 생산량을 증대시키기 위해서 \( \mathrm { X } _ { 3 } \left ( \mathrm { NaCl } \right . \) 농도)를 증가시키거나 \( \mathrm { X } _ { 1 } \) (IPTG 농도)을 감소시켜야 한다. 그러나 어느 지점에서 최대량의 트레할로스를 얻을 수 있는지를 구체적으로 알기 위하여 구축된 모델식을 이용하여 등고선도(contour plot) 분석을 실시하였고 엑셀 프로그램을 이용하여 최적조건을 계산하였다. Fig. 2 는 IPTG 농도 \( \left ( \mathrm { X } _ { 1 } \right ) \) 와 \( \mathrm { NaCl } \) 농도 \( \left ( \mathrm { X } _ { 3 } \right ) \) 변화에 따른 트레할로스 생산량을 나타내는 등고선도이다. IPTG 농도 \( \left ( \mathrm { X } _ { 1 } \right ) \) 가 \( -1(0.1 \mathrm { mM } ) \) 이고 \( \mathrm { NaCl } \) 농도 \( \left ( \mathrm { X } _ { 3 } \right ) \) 가 \( 0.24(298 \mathrm { mM } ) \) 일 때 가장 많은 양의 트레할로스가 생산되는 것으로 예측되었다. 발리다마이신이 통계적으로 트레할로스 생산에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 예측되었으나, 대장균 내에서 트레할라이즈의 활성을 저해함으로써 생합성된 트레할로스가 분해되는 것을 방지해 준다. 따라서 모델식의 정확성을 검증하기 위한 실험에서 최소량의 발리다마이신을 첨가하였다. 즉, \( 298 \mathrm { mM } \) \( \mathrm { NaCl } \), \(20 \mathrm { ~g } / \) 의 전처리 글라이세롤, \( 30 \mathrm { mM } \) 발리다마이신이 첨가된 M9을 본 배양용 배지로 사용하여 총 5회의 실험을 수행하였다. 전 배양된 생산균주를 본 배양용 배지에 접종한 후 \( 37 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 에서 배양하였고, \( \mathrm { OD } _ { 600 } \) 가 \( 0.6-0.8 \) 에 도달하였을 때 IPTG(최종 농도 \( 0.1 \mathrm { mM } \) )를 첨가하였다. 36시 배양 후 측정된 배양액의 \( \mathrm { OD } _ { 600 } \) (세포밀도)는 \( 5.4 \pm 0.2 \) 였고 트레할로스 농도는 \( 304 \pm 15 \mathrm { mg } / \) 였다. 이는 예측치 \( (291 \mathrm { mg } /) \)와 비슷한 값으로 모델방정식의 정확도가 높다는 것을 시사한다. 한편, 최적화 전·후 \( \mathrm { NaCl } \) 과 IPTG 농도는 큰 차이가 없고 발리다마이신 농도는 1 / 3 수준으로 감소하였다. 최적화 전조건에서 생산된 트레할로스 농도는 \( 321( \pm 45) \mathrm { mg } / \) 인데, 실험 편차를 고려하면 최적화된 조건에서 생산된 트레할로스 농도와 큰 차이가 없다. 이는 발리다마이신 농도가 트레할로스 생산에 큰 영향을 미치지 않고 순수 글리세롤 또는 전처리 폐글리세롤을 사용하는 배양의 최적 조건이 비슷함을 시사한다.</p>