질소원의 종류가 B coagulans DL-1인 생장과 고분자 중합체인 생산에 미치는 영향을 조사하였다. 일반적인 산물 생산에 우수한 질소원으로 알려진 yeast extract가 B coagulans DL-1에 의한 고분자 중합체의 생산을 위한 우수한 질소원임을 알 수 있었다. yeast extract의 농도가 높아질수록 고분자 중합체의 생산량은 줄어들었다. 이 의미는 yeast extract가 미생물 생육 및 산물의 생산에서는 우수한 질소원이지만 미생물을 이용한 고분자 중합체의 생산에서는 배지에 첨가한 질소원의 일정 농도 이상에서는 산물의 생산에 부정적인 영향을 나타낼 수 있다는 결과를 의미한다. 토양에서 분리한 B 토양에서 분리한 B coagulans DL-1의 배양 시간에 따른 성장과 고분자 중합체의 생산성을 측정하였다.
<h2>질소원의 종류에 따른 고분자 중합체의 생산성</h2><p>질소원의 종류가 B. coagulans DL-1의 생장과 고분자 중합체의 생산에 미치는 영향을 조사하였다. 사용한 질소원은 yeast extract와 bacto peptone 그리고, 간장박 등과 같은 유기질소원으로 첨가 농도는 \( 0.25 \%(\mathrm{w} / \mathrm{v}) \) 이였다. Yeast extract를 사용한 경우의 고분자 중합체 생산량은 \( 5.00 \pm 0.14 \mathrm{~g} / \mathrm{l} \) 로 가장 높았으며, 식물체에서 유래한 유기 질소원인 bacto peptone과 간장 생산공정의 부산물인 간장박을 사용한 경우의 고분자 중합체 생산량은 각각 \( 1.03 \pm 0.06 \) 과 \( 1.07 \pm 0.06 \mathrm{~g} / \mathrm{l} \) 이었다. yeast extract는 아미노산, 펩타이드 및 단백질 등과 비타민 B 및 무기질소원이 풍부한 질소원으로 미생물의 생육 촉진은 물론, 효소 등의 생산성 향상에 중요한 역할을 한다. 따라서, 일반적인 산물 생산에 우수한 질소원으로 알려진 yeast extract가 B. coagulans DL-1에 의한 고분자 중합체의 생산을 위한 우수한 질소원임을 알 수 있었다.</p><h2>질소원의 농도에 따른 고분자 중합체의 생산성</h2><p>질소원으로 \(0\sim0.50\% (\mathrm{w/v})\)의 yeast extract를 사용하여 B. coagulans DL-1의 생장과 고분자 중합체의 생산에 미치는 영향을 조사하였다. 질소원인 yeast extract의 농도가 증가함에 따라 고분자 중합체의 생산량이 증가하여 yeast extract의 농도가 \( 0.25 \%(\mathrm{w} / \mathrm{v}) \)에서 가장 높은 생산량을 나타냈다. 이 때의 고분자 중합체 생산량은 \( 4.79 \pm 0.09 \) \( \mathrm{g} / \mathrm{l} \) 이었으며, 탄소원에 고분자 중합체의 생산 수율 \( \left(\mathrm{Y}_{\mathrm{p} / \mathrm{s}}\right) \) 및 균체의 생산 수율 \( \left(\mathrm{Y}_{\mathrm{x} / \mathrm{s}}\right) \) 은 각각 0.24 및 0.06 이었고, 세포의 건조중량 \( 1 \mathrm{g} \) 당 고분자 중합체의 생산 수율 \( \left(\mathrm{Y}_{\mathrm{p} / \mathrm{x}}\right) \) 은 4.20이었다. 이후, yeast extract의 농도가 증가할수록 고분자 중합체의 생산량은 감소하였다. 이는 yeast extract가 미생물의 생육 및 산물의 생산에 있어서 우수한 질소원이나 미생물을 이용한 고분자 중합체의 생산에서 보는 바와 같이 배지에 첨가한 질소원의 일정한 농도 이상에서는 산물의 생산에 부정적인 효과를 나타낼 수 있다는 결과와 일치하는 것이다.</p><h2>고분자 중합체의 대량 생산</h2><p>토양에서 분리한 B. coagulans DL-1의 배양 시간에 따른 성장과 고분자 중합체의 생산성을 측정하였다. 탄소원으로 \( 2 \%(\mathrm{w} / \mathrm{v}) \) 의 포도당을 사용하고 질소원으로 \( 0.25 \%(\mathrm{w} / \mathrm{v}) \) 의 yeast extract를 사용한 배지에서 120시간 동안 배양하였다. 배양액의 \( \mathrm{pH} \) 는 배양 시작과 동시에 감소하여 24시간에 4.8을 나타냈으며 이 후 서서히 증가하였다. 건조중량으로 나타낸 세포의 생장은 배양시간에 36시간까지 급격히 증가하였으나 이 후, 84 시간까지는 서서히 증가하였다. 고분자 중합체의 생산은 세포의 생장과 함께 증가하여 72 시간에 최고 \( 5.00 \pm 0.15 \mathrm{~g} / \mathrm{l} \) 의 생산성을 나타내었으며 이때의 건조세포중량은 \( 1.32 \pm 0.20 \mathrm{~g} / \mathrm{l} \) 이었다. 탄소원에 대한 고분자 중합체 \( \left(\mathrm{Y}_{\mathrm{p} / \mathrm{s}}\right) \) 및 균체의 생산 수율 \( \left(\mathrm{Y}_{\mathrm{x} / \mathrm{s}}\right) \) 은 각각 0.25 및 0.07 이었고, 세포의 건조중량 \( 1 \mathrm{~g} \) 당 고분자 중합체의 생산 수율 \( \left(\mathrm{Y}_{\mathrm{p} / \mathrm{x}}\right) \) 은 3.79 이었다.</p>