ORI 기본 배지에 citrate, glucose, ac-etate, lactate를 탄소원으로 사용해 Vibrio sp. YE-101을 배양한 결과 3.0~5.0 사이의 NaCl 농도와 glucose를 5.0g/L로 첨가한 경우 가장 높은 균체 생장을 보였고, pH는 8.0에서 가장 높은 생장을 보였다. 해당 균체는 약알칼리성에서 잘 생장한 반면 산성 조건에서는 생장능이 억제되었으나 배양 온도에는 큰 영향을 받지 않았고, 최적온도는 약 27도였다. 이처럼 중요 배양 조건은 모두 요인변수로 서로 복합 상호 작용이 가능하므로 본고에서는 배양 조건의 변화가 균체 생장에 미치는 영향을 반응표면 분석법을 이용해 분석하고 최적 배양 조건을 결정하기로 했다.
<h3>발효조 운전</h3> <p>TTX 생산을 위한 Vibrio sp. YE-101 균체 배양은 5 L 발효조(KFC-5L, 한국발효기, 한국 를 이용하였으며, 반옹표면 분석을 통해 얻은 최적 배양조건에서 배양을 실시하였고 교반속도는 \( 300 \mathrm { rpm } \) 을 유지하였다.</p> <h1>결과 및 고찰</h1> <h2>탄소원, \( \mathrm { pH } \), 배양 온도, \( \mathrm { NaCl } \) 농도의 영향</h2> <p>ORI 기본 배지의 탄소원인 citrate 이외에 glucose, ac-etate, lactate를 탄소원으로 사용하여 Vibrio sp. YE-101을 배양한 결과, citrate 보다는 glucose를 \( 5.0 \mathrm { ~g } / \mathrm { L } \) 로 첨가해준 경우 가장 높은 균체 생장을 보여 glucose를 기본 탄소원으로 사용하기로 하였다. \( \mathrm { pH } \) 변화에 따른 Vibrio sp. YE-101의 생장을 살펴 본 결과 \( \mathrm { pH } 8.0 \) 에서 균체의 생장이 가장 좋은 것으로 확인되었다 (Fig. 1 (a)). 약알칼리성에서 균체의 생장이 좋은 반면, 산성 조건에서는 균체 생장능이 억제됨을 알 수 있었다. YE-101 중식에 미치는 배양 온도의 영향을 살펴본 결과, 배양 온도 변화에 따른 생 장의 영향은 그다지 크지 않음을 알 수 있었고, 실험 구간에서의 최적온도는 약 27ํ 정도였다 (Fig. 1 (b)). Vibrio sp. YE-101은 복어 장내에서 분리된 해양 미생물이므로 \( \mathrm { NaCl } \) 농도가 균체 생장에 미치는 영향도 조사하였다. YE-101은 3.0 5.0 \% \( ( \mathrm { w } / \mathrm { v } ) \) 범위의 \( \mathrm { NaCl } \) 농도에서 생장이 가장 활발하였으며 \( 7.0 \%( \mathrm { w } / \mathrm { v } ) \) 이상에서는 감소하는 경향을 나타냄을 알 수 있었다 (Fig. 1 (c)).</p> <h3>최적 배양조건 결정을 위한 실헙 계획</h3> <p>중요 배양 조건인 \( \mathrm { NaCl } \) 농도, \( \mathrm { pH } \), 배양 온도 등은 모두 요인변수로 서로 복합적인 상호 작용을 할 수 있으므로 이러한 배양 조건의 변화가 균체 생장에 미치는 영향을 반응표면 분석법을 이용하여 분석하고 최적 배양 조건을 결정하기로 하였다. 배양 조건에 따른 균체 생장의 반응표면이 곡면으로 표현될 것으로 예상되어 2차 회귀모형을 사용하기로 하였으며, 반옹 표면 분석을 위한 실험 계획법으로는 중심합성계획법율 사용하였다. 세 개의 요인변수인 \( \mathrm { NaCl } \)농도, \( \mathrm { pH } \), 배양 온도를 \( -2,-1,0,1,2 \) 의 다섯 단게로 부호화하고 여섯 개의 축점을 포합하여 Table 1 과 값은 실험 level을 겹정하고 15 가지 종류의 실험점을 구성하였다. 중심점은 \( (0,0,0) \), 축점은 \( (- \alpha, 0,0),( \alpha, 0,0),(0,- \alpha, 0),(0 \), \( \alpha, 0),(0,0,- \alpha),(0,0, \alpha) \) 로 설정하였고, 8 개의 요인 실험점으로는 \( (-1,-1,-1),(-1,-1,1),(-1,1,-1),(-1,1,1),(1,-1 \), \( -1),(1,-1,1),(1,1,-1),(1,1,1) \) 을 사용하였다. 세포 배양과 가 조건과의 관계를 결정짓기 위한 2 차 회귀 모형은 다음과 같은 식을 사용하였다.</p>