Pseudomonas fluorescens BM07에서 2-Bromooctanoic acid를 이용한 치환된 Medium-Chain Fatty Acids의 Polyhydroxyalkanoic Acid로의 효과적인 전환에 대한 연구 = Efficient conversion of substituted medium-chain fatty acid into polyhydroxyalkanoic acid in pseudomonas fluorescens BM07 by 2-bromooctanoic acid

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

2-Bromooctanoic acid (2-BrOA) specifically inhibits the formation of polyhydroxyalkanoic acid (PHA) in Pseudomonas fluorescens BM07 without any influence on the cell growth when grown on fructose (Lee et al., Appl. Environ. Microbiol. 67: 4963-4974, 2001). We extended our study to the structurally analogous medium-chain fatty acid, octanoic acid, and two phenyl-group-substituted carboxylic acids, 11-phenoxyundecanoic acid (11-POU) and 5-phenylvaleric acid (5-PV). When supplemented with 50 mM fructose, these carboxylic acids also suppressed the formation of PHA from fructose, the phenyl-group substituted acids showing a higher sensitivity, but instead their β-oxidation derived monomers were efficiently polymerized. Their conversion into PHA approached a maximum or saturation conversion at high acid substrate concentrations. Especially, the co-addition of 2-BrOA incorporated the β-oxidation derived monomers more effectively at low level of the acid substrate than at highly saturated suppressing level. The addition of 5 mM 2-BrOA to 2 mM 11-POU plus 50 mM fructose resulted in 100% conversion of the 11-POU into PHA. But at the substrate concentration exhibiting saturation (e.g., 5 mM for 11-POU) the effect was not significant over the range of 2-BrOA concentration up to 5 mM. These 2-BrOA-concentration dependent conversion data indicate that the acid substrate-derived inhibiting species bind to the same site as 2-BrOA does. In addition, the growth of the bacterium in a medium containing 20 mM 5-PV and 50 mM fructose resulted in poly(3-hydroxy-5-phenylvalerate) homopolymer, indicating a complete blocking of the monomer-precursor supplying originated from fructose throughout the cultivation. Thus it is suggested that 2-BrOA can be used for efficiently increasing the conversion of expensive substituted fatty acids into PHA.

목차 (Table of Contents)

• 목차 = I
• 표 목차 = III
• 그림 목차 = IV
• Abstract = VII
• Ⅰ. 서론 = 1
• Ⅱ. 재료 및 실험방법 = 8
• 1. 시약 = 8
• 2. 사용 균주와 배양배지 = 8
• 3. 세균으로부터 폴리에스터의 생합성 = 9
• 4. 폴리에스터의 순수분리 = 9
• 5. 배양시간에 따른 세포성장의 측정 = 10
• 6. 기체 크로마토그라피(Gas Chromatography, GC) 분
• 석 = 11
• 7. 시차주사 열분석(Differential Scanning
• Calorimetry, DSC) = 11
• Ⅲ. 결과 및 고찰 = 13
• 1. P. fluorescens BM07에서 medium-chain 지방산들이
• fructose 로부터 유도되는 PHA 합성에 미치는 영향 =
• 13
• (1) OA/fructose system에서 OA의 농도에 따른 PHA의
• 모노머 조성 변화 = 13
• (2) OA/fructose system에서 OA가 fructose의 대사에
• 미치는 영향 = 16
• (3) OA/fructose system에서 합성된 PHA의 물리화학
• 적 성질 = 16
• (4) OA/fructose system에서 fructose로부터 유도되
• 는 PHA 합성에 미치는 영향 = 18
• (5) OA 이외의 다른 medium-chain 지방산들이
• fructose로부터 유도되는 PHA 합성에 미치는 영향 = 21
• 2. P. fluorescens BM07에서 phenyl-group가 치환된
• 지방산들이 fructose로부터 유도되는 PHA 합성에 미치
• 는 영향 = 22
• (1) 11-POU/fructose system에서 11-POU의 농도에 따
• 른 PHA의 모노머 조성 변화 = 22
• (2) 11-POU/fructose system에서 11-POU가 fructose
• 대사에 미치는 영향 = 24
• 3. P. fluorescens BM07에서 2-BrOA에 의해
• medium-chain 지방산들의 PHA로의 효과적인 전환 = 27
• (1) OA/fructose system에서 OA로부터 PHA로의 전환
• 에 2-BrOA가 미치는 영향 = 27
• (2) 11-POU/fructose system에서 2-BrOA에 의해 낮은
• 농도에서 11-POU의 방향족 PHA로의 효과적인 전환 = 29
• 4. P. fluorescens BM07에서 fructose로부너 PHA 합성
• 에 관여하는 PhaG의 역할 = 31
• Ⅳ. 결론 = 33
• Ⅴ. 참고문헌 = 35
• 감사의 글 = 38