earticle

영어

Itaconic acid was produced during the cultivation of Aspergillus terreus DSMZ 5770 using starchy materials as carbon sources. The optimum C/N/P ratio (1.00 : 0.0106 : 0.000228(g/g)) was determined for the growth of A. terreus. A few types of starchy materials were partially hydrolyzed with acids at various pH conditions and employed for the production of itaconic acid. The highest productivity of itaconic acid was obtained when rice starch was pretreated with
sulfuric acid at pH 2.5. Using the results of shake flask experiments, A. terreus was fermented in a 2.5 L bioreactor with a working volume of 1.0 L. A 2-dimensional fluorescence sensor was used to monitor the bioprocess of A. terreus on-line. 2-D fluorescence intensities at 280/330 nm (ex/em), 475/520, and 545/610 were successfully correlated with the concentration of its phosphate ion and cell mass respectively.

한국어

본 연구에서는 전분을 이용하여 이타콘산을 생산하고 2차원 형광센서를 이용하여 A. terreus 발효공정을 모니터링하는 기술을 보고하였다. A. terreus를 이용한 이타콘산 생산에서 포도당을 탄소원으로 하여 최적 C/N/P 비율을 얻었으며 이를 전분을 이용한 실험에 적용하였다. 전분을 기질로 사용한 실
험에서는 산처리 pH, 기질의 종류와 양 등에 따른 이타콘산의 생산성을 살펴보았다. 이타콘산은 쌀 전분을 황산을 이용하여 pH 2.5로 전처리 하였을 때 그 생산성이 가장 높았다. 또한, 생물반응기를 이용한 발효실험은 진탕배양 실험보다 빠른 균체성장과 높은 이타콘산 생산성을 보였다. 2차원 형광센서를 이용하여 공정을 온라인 모니터링 하였는데 형광파장이 280/330 nm (ex/em)에서 시간에 따른 형광세기의 변화는 인산의 농도 변화와 잘 일치하였다. 또한 파장이 475/520 nm (ex/em)와 545/610 nm (ex/em)에서 시간에 따른 형광세기의 변화는 균체 농도의 변화와 잘 일치하였으며 이타콘산의 생산 시작시간을 예측할 수도 있었다. 향후 이타콘산의 생산성을 장시간 유지시킬 수 있는 고정화 실험, 반복회분배양 및 연속배양에서 이타콘산의 생산특성을 연구하고 공정을 모니터링하는 기술을 개발하고자 한다.