담수 미세조류 Tetradesmus obliquus로부터 바이오매스 및 지방산 생산 향상을 위한 배양조건 최적화

초록

미세조류는 광합성 능력에 기인하여 바이오 연료, 가축 사료, 생리활성 물질 등으로 활용이 가능한 효율적인 지방산 생산자이다. 본 연구에서는 미세조류의 바이오매스와 지방산 함량을 증대하기 위해 토착 담수 미세조류인 Tetradesmus obliquus의 배지 조성, 온도, 광도의 배양 조건을 최적화하고자 하였다. 먼저, 고처리 광생물반응기를 이용하여 최적 배양 온도와 광도를 각각 25°C와 300 μmol m-1 s-1로 결정하였다. 그 후 T. obliquus의 바이오매스 생장 향상을 위해 BG-11의 구성 성분(N, P, Mg)에 대한 통계적 최적화를 수행하였다. 최적 배지는 표준 배지(BG 11)에 비해 바이오매스 생산량이 37% 증가하는 것으로 확인되었다. 최종적으로 최적 배지를 질소 또는 인의 단일 결핍과 복합결핍 배지로 교체하여 세포 내 지방산 함량을 증가시킬 수 있는 적절한 비생물적 스트레스 인자를 탐색하였다. 실험집단 중 N 결핍 배지(N-P+, N-P-)에서 배양된 미세조류의 지방산 함량은 7일째에 8.5%(대조군)에 비해 최대 14.6%까지 증가한 것으로 나타났다. 그 결과, 바이오매스 생산성이 83% 향상되었을 뿐만 아니라 지방산 함량 또한 76% 이상 증가하였다. 본 연구 결과는 신규 분리된 미세조류로부터 바이오매스 및 지방산 생산을 위한 근본적인 배양 조건 최적화 기법으로 활용될 수 있을 것이다.

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