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기포탑 반응기에서 Chlorella HA-1의 CO_2 고정화 특성
성기돈,이진석,신철승,김미선,박순철,김승욱 한국산업미생물학회 1998 한국미생물·생명공학회지 Vol.26 No.1
The characteristics of CO_2 fixaton by Chlorella HA-1 cultured in bubble columns were studied to achieve high photosynthetic rates per basal area. The influence of experimental conditions such as the diameter of a bubble column and gas flow rate, on photosynthesis of Chlorella HA-1 was investigated. The maximum productivity and the overall CO_2 fixation rate obtained in a 0.15 L bubble column was 1.09 g dry biomass/L-day and 1048 g CO_2/㎡-day, respectively. Light limitation has been observed in the bubble columns having a diameter larger than 3.5 ㎝. As the reactor volume increased, the decrease of the CO_2 fixation rate was remarkable. High gas flow rate was helpful to mitigate the light limitation problem. 수직 관형 반응기(기포탑)에서 담수성 미세조류인 Chlorella HS-1의 CO_2 고정화 특성을 조사하였다. Chlorella HA-1의 배양액은 균체 자체에 의한 음영효과(self-shading effect)로 균체의 농도가 증가하면 빛의 투과 깊이는 급격하게 감소하는 것으로 밝혀졌다. 기포탑 반응기에서의 균체 생산성은 반응기의 직경에 반비례하여 가장 작은 직경 2 ㎝ 반응기에서 균체 생산성과 CO_2 고정화 속도가 각각 1.097 g/ℓ와 1048 g CO_2/㎡-day로 가장 높았다. 그러나 직경 2 ㎝ 반응기의 경우 photoinhibition현상이 나타났으며 그 결과 최종 균체 농도는 직경 3.5 ㎝ 반응기의 7.84 g/ℓ에 비해 30% 낮은 5.65 g/ℓ이었다. 기포탑 반응기의 직경이 2 ㎝이상이면 CO_2 고정화 속도가 급격하게 떨어지는 것으로 밝혀졌다. 이와같은 CO_2 고정화 속도의 감소는 광합성에 필요한 빛이 반응기 내부로 충분히 전달되지 않아 대부분의 미세조류가 CO_2 고정화에 빛을 효율적으로 활용할수 없었기 때문으로 생각된다. 기포탑 반응기에 공급하는 CO_2 가스 유량을 증가시키면 미세조류의 생산성이 높아졌으며 반응기의 직경이 커질수록 생산성의 상승 효과는 뚜렷하였다. 이와같은 균체의 생산성 향상은 균체가 명-암영역으로 활발하게 이동하여 빛의 활용 효율을 높일 수 있었기 때문으로 생각된다. 따라서 반응기내 미세조류가 명-암 영역으로 활발하게 이동하도록 하는 장치 또는 운전기술의 적용이 필요함을 보여준다. The characteristics of CO_2 fixaton by Chlorella HA-1 cultured in bubble columns were studied to achieve high photosynthetic rates per basal area. The influence of experimental conditions such as the diameter of a bubble column and gas flow rate, on photosynthesis of Chlorella HA-1 was investigated. The maximum productivity and the overall CO_2 fixation rate obtained in a 0.15 L bubble column was 1.09 g dry biomass/L-day and 1048 g CO_2/㎡-day, respectively. Light limitation has been observed in the bubble columns having a diameter larger than 3.5 ㎝. As the reactor volume increased, the decrease of the CO_2 fixation rate was remarkable. High gas flow rate was helpful to mitigate the light limitation problem.
저혈청 배지에서 인간 전골수세포(HL-60)를 이용한 tPA 생산과 세포사멸기작에 관한 연구
김현구,성기돈,김태호,안주희,함문선,박진서,이현용 한국미생물생명공학회 ( 구 한국산업미생물학회 ) 1996 한국미생물·생명공학회지 Vol.24 No.1
tPA 생산과 세포 사멸의 연구를 하기 위해서 인간 전골수세포가 배양되었다. 연속 관류 배양하에서 최대 tPA 생산량은 324 ng/ml이며 최대 세포 농도는 5.27×10 exp (6) cells/ml였다. Phorbol ester를 넣었을 때 tPA 생산량은 420 ng/ml까지 향상되었다. 형광 현미경으로 관찰했을 때, apoptosis는 세포 배양 초기부터 중반까지 우세했고 빠른 교반 속도에서도 우세했다. 그러나 necrosis는 세포배양 말기와 동결된 세포가 해동 되었을 때 우세했다. HL-60 was cultivated to produce tPA (tissue-type plasminogen activator) and study the mechanism of cell death. Maximum cell density and tPA production were obtained as 5.27×10 exp (6) cells/ml and 324 ng/ml, respectively under perfusion cultivation. tPA production was enhanced to 420 ng/ml in adding 160 nM of phorbol ester. The cells were gradually differentiated to granulocytes rather than proliferation. By Fluorescent microscope, apoptosis was prevailed except the death phase and in high agitation speed, but necrosis was prevailed in thawed cells and during the latter periods of the cultivation. It was also proved that tPA was most produced in apoptosis. To obtain higher tPA productivity, the cells must be maintained in apoptosis, not necrosis phase when the cells were dying.