배지조성이 Gluconacetobacter hansenii PJK의 Bacterial Cellulose의 교반 생산에 미치는 영향

Medium Composition Affecting Production of Bacterial Cellulose by Gluconacetobacter hansenii PJK in an Agitated Culture

교반배양시 배지에 첨가되는 에탄올의 농도가 증가할수록 $Cel^-$ mutant의 발생율이 증가하므로 $1.5\%$ 에탄올이 첨가된 배지의 경우 500 rpm보다 높은 교반속도를 유지해야 효과적으로 $Cel^-$ mutant의 발생이 억제되고 BC 생산량을 증가시킬 수 있다. 교반 배양과 같은 강한 shear stress의 배양환경 하에서는 진탕배양의 경우와 달리 $1.0\%$ 에탄올을 분할공급하더라도 BC 생산의 효율성을 높일 수 없었다. Phosphate ion이 첨가된 배지보다 첨가되지 않은 배지에서 BC 생산량이 더 높았다. 배지조성 중 아세트산의 농도를 $1.0\%$로 증가시키면 균체의 건조중량은 변화가 없었으나 BC 생산량이 감소되었다. 배양액의 pH 제어는 BC의 생산에는 영향을 미치지 않았으나 균체의 성장과 WSPS의 생산을 향상시켰다.

The effects of variation in composition of the medium on the conversion of Gluconacetobacter hanseii PJK cells producing cellulose ($Cel^+$) to non-cellulose producing ($Cel^-$) mutants and the production of bacterial cellulose (BC) in an agitated culture were investigated. The impeller speed greater than 500 rpm was required to decrease the population of $Cel^-$ mutants to minimum in a basal medium containing $1.5\%$ ethanol because the optimum impeller speed to minimize the population of $Cel^-$ mutants increased with the concentration of ethanol added to a basal medium. Ethanol fed-batch culture could not increase the BC production in an agitated culture unlike that of a shaking culture. The amount of BC produced in a basal medium containing $1\%$ ethanol was $39\%$ more than that of the same medium with $0.27\%\;Na_{2}HPO_4$. Increase in the concentration of acetic acid in a basal medium decreased the BC production. The pH control of the culture broth increased the cell mass in the batch culture and improved the production yield of water-soluble polysaccharide (WSPS), but did not affect the production of BC.