earticle

영어

An obligatory type II methanotroph Methylosinus trichosporium OB3b was cultivated on methanol as a sole carbon and energy source. The effects of methanol concentration, pH, temperature, nitrogen source and phosphate concentration on cell growth were investigated and the results were compared with the growth on methane, which had been studied previously. When (NH4)2SO4 was used as a nitrogen source, the maximal specific growth rate (umax) on methanol was 0.20hr-1 and the carbon conversion efficiency(CCE) was 43%. In comparison, on methane, umax and CCE were 0.08hr-1 and 32%, respectively. Ammonia was found to be a better nitrogen source for methanol-growing cells. Cell yield on nitrogen (YX/N) was the same regardless of nitrogen source as 7.14g dry cells/g N, but the yield on methanol(YX/N) was higher with ammonia(0.8g dry cells/g MeOH) than with nitrate(0.64g dry cells/g MeOH). Optimal pH and temperature were 7.0 and 30℃, respectively. Methanol inhibition on cell growth was observed at above 0.5%(v/v). Inhibition by phosphate was observed at above 60mM, although the inhibition on methanol dehydrogenase activity started at a much lower level of 20mM. Based on the experimental findings, the cellular physiology of M. trichosporium OB3b growing on the two closely-related carbon sources were discussed extensively.

한국어

본 연구에서는 강제성 에탄자화균인 M. trichas P parium OB3b를 메탄융기질에서 배양하면서 여러 환 경요인 벚 배지요인의 영향을 조사하고 최적 배양조 건을 구하였다. 또한 배양특성을 메탄기질 성장의 경우와 비교하였다. 본 연구에서 얻어진 결과를 요 약하면 다음과 같다. 1. 최대비성장속도는 메탄 기질 성장시 u=$0.08hr-1 인데 반해 메탄올 기질 성장시에는 u=$0.20hr-1로 2배 이상의 증가를 보였다. 메탄융 최 척농도는 0.5% (v/v)이였다. 2. 질소원으로는 메탄올 기질에서는 암모니아가 질산염보다 우수한 반면 에탄 기질에서는 질산염이 우수하였다. 3. 질소원에 대한 균체수율 (Yx/n) 은 탄소원의 종 류와 관계없이 모두 7.14g dry cells/g N으로 통일 하게 냐타났다. 탄소원(MeOH)에 대한 균체수율 (Yx/s)은 질소원으로 암모니아를 사용한 경우 0 0.8g dry cells/g MeOH이고 질산염을 사용한 경우 는 0.64g dry cells/g MeOH로 암모니아의 경우가 약 20% 가량 높았다. 4. 배양옹도는 최적옹도가 인데 메탄올의 농 도가 높은 경우 고온에셔 에탄융의 독성 증가에 따 른 비성장속도의 큰 감소를 관찰할 수 있었다. 5. pH는 6.5~8.0 범위에 완만한 최척값을 보여 주었다. 6. 인산염의 농도가 증가함에 따라 메탄올탈수소 효소(MDH)의 활성은 급격히 감소하였으나 에탄융 기질에서 균체의 비성장속도는 인산염농도 60mM까 지 거의 일정하였다. 이 결과는 MDH의 활성이 균 체의 최척성장에 필요한 활성의 거의 2배 이상 수준 으로 유지되고 있음을 보여준다. 7. 생물반응기 배양에 서는 pH조절과 메탄올의 첨 가로 최종 균체농도는 2.10mg dry cells/ml까지 볼 수있었다.