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고정상세포분리기의 개발 및 Cyclosporin A 생산을 위한 고정화 연속배양공정에의 적용
이태호,박성관,장용근,전계택 한국미생물생명공학회 ( 구 한국산업미생물학회 ) 1996 한국미생물·생명공학회지 Vol.24 No.6
균사형성 미생물인 고정상곰팡이의 연속배양공정에 필수적인 효율적인 고정상세포분리기를 개발하고 이를 실제로 면역억제제인 cyclosporin A(CyA) 연속생산공정에 적용하였다. 점성이 큰 고분자인 carboxymethyl cellulose 용액을 이용한 실험에서 개발된 고정상 세포분리기는 분리능이 우수하여 고점도·고유속의 경우에도 고정성담체가 거의 유실되지 않았다. 이는 고정상세포분리기내에 설치된 공기유출관과 분리관의 역할에 기인하는 것으로 보인다. 또한 실제 곰팡이 세포를 이용한 고정상 연속배양(IPRS)의 경우 고정상세포분리기를 설치함으로써 담체밀도의 감소와 배양액내의 고농도(10g/l) 현탁 곰팡이 세포의 존재에도 불구하고 안정한 조업가능성을 보였다. 고정상 연속배양의 높은 희석속도에도 불구하고 균체 및 CyA의 생산성이 높게 나타났으며, 담체가 반응기 밖으로 거의 유출되지 않은 점으로 보아 고정상세포분리기의 우수한 성능 및 조업안정성을 확인할 수 있었다. We have developed an efficient immobilized cell separator for continuous operation of immobilized fungal cell cultures, and applied this separator to actual fermentation process for the production of cyclosporin A (CyA), a powerful immunosuppressant. In the experiments employing highly viscous polymer (carboxymethyl cellulose) solution, the decantor showed good separating performances at high solution viscosites and fast dilution rates. Air duct and cylindrical separator installed inside the decantor turned out to play key roles for the efficient separation of the immobilized cells. By installing the decantor in an immobilized perfusion reactor system (IPRS), continuous immobilized culture was stably carried out even at high dilution rate for a long period, leading to high productivities of free cells and CyA. Almost no immobilized biomass existed in effuluent stream of the IPRS, demonstrating the effectiveness of the decantor system for a long-term continuous fermentation. It was noteworthy that we could obtain these results despite of the unfavorable fermentation conditions, i.e., reduced density of the biosupports caused by overgrowth of cells inside the bead particles and existence of high density of suspended fungal ells (10 g/l) in the fermentation broth.