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Tolypocladium inflatum을 이용한 Cyclosporin A 발효에서 아미노산과 유기질소원의 영향
Effect of Amino Acids and Organic Nitrogen Sources on Cyclosporin A Fermentation by Tolypocladium inflatum

김정근    (한국산업기술대학교 생명화학공학과   ); 이병규    (유한양행 중앙연구소   ); 장석원    (영동대학교 Bio RIC 및 의생명과학과   ); 박용덕    (영동대학교 Bio RIC 및 의생명과학과   ); 노용택    (영동대학교 Bio RIC 및 의생명과학과  );
  • 초록

    Cyclosporin A 분자의 구성 아미노산 가운데 분지 아미노산인 valine, leucine, isoleucine, threonine 등에 대한 첨가 효과를 확인한 결과, L-valine 첨가구는 비첨가구보다 cyclosporin A 역가는 3.7배, cyclosporin A 구성비율은 약 40%로 가장 크게 증가하였다. 그리고 L-valine의 최적 농도는 0.75%로서 비첨가구에 비하여 cyclosporin A 역가는 3배, cyclosporin A 구성비율은 30% 증가하였다. 그러나 L-valine 1% 단독 첨가구보다 L-valine 0.5%, L-leucine 0.5% 혼합구가 cyclosporin A 역가에서는 약 16% 우수하였고, cyclosporin A 구성비율에서는 약 5% 증가하였다. 또한 다양한 유기질소원의 첨가 효과를 확인한 결과, meat peptone인 Bacto-peptone 첨가구는 유기질소원 비첨가구보다 cyclosporin A의 역가는 약 2배, cyclosporin A 구성비율은 약 13% 증가하였고, Bacto-peptone의 최적농도는 1%인 것으로 확인되었다. 그러나 Casiton, Tryptone, NZ-amine 등 우유 유래 유기질소원 첨가구의 경우, 비첨가구보다 cyclosporin A 역가가 오히려 약 10-20% 감소하는 현상을 보여 cyclosporin A 생합성을 억제하는 것으로 확인되었다. 본 연구에서 최적화된 배지 조건에서, 모균주인 T. inflatum ATCC 34921와 UV 조사로 얻어진 4종의 cyclosporin A 고생산 변이주 4종의 생산성을 비교한 결과, 변이주 YHC-004의 cyclosporin A 역가는 3,430 mg/L로 모균주인 ATCC 34921보다 약 7.1배로 증가하였지만, 모균주와 변이주 4종의 cyclosporin A 구성비율은 약 93-94% 범위에서 비슷한 값을 보였다.


    Cyclosporin, an immunosuppressant, is a representative group of biologically active secondary metabolites produced by the fungus Tolypocladium inflatum. The amount and ratio of cyclosporin derivatives in the culture broth are an important factors for the production of cyclosporin A and the purification in the industrial process. Therefore, we studied the effect of amino acids and complex organic nitrogen sources using Tolypocladium inflatum mutants on the productivity of cyclosporin A and the ratio of cyclosporin derivatives. Overproducing mutant YHC-004 having seven times higher productivity than mother strain's could be obtained through the artificial mutation by UV irradiation. The concentration and kind of organic nitrogens and amino acids shows the profound effect on the productivity of cyclosporin A and ratio of cyclosporin derivatives. As a result, it was possible to raise the productivity and the ratio of cyclosporin A up to 3,430 mg/L and 93% respectively, but on the other hand the other cyclosporin derivatives decreased less than 2% in the culture broth.


  • 주제어

    Cyclosporin A .   immunosuppressant .   Tolypocladium inflatum .   nitrogen source.  

  • 참고문헌 (20)

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    1. 2003 "Streptoalloteichus hindustanus 발효시 Nebramycin Factor 5' 역가 및 구성비율에 대한 산소전달속도의 영향" 한국미생물·생명공학회지 = Korean journal of microbiology and biotechnology 31 (4): 395~399    
    2. 2006 "Tyrosinase Inhibitor from the Flowers of Impatiens balsamina" Journal of microbiology and biotechnology 16 (12): 1977~1983    
    3. 2009 "Agrobacterium tumefaciens 변이주에 의한 Coenzyme $Q_{10}$ 생합성시 유기, 무기질소원과 아미노산의 영향" KSBB Journal 24 (1): 75~79    
    4. 2010 "Evaluation of the Antibacterial Activity of Rhapontigenin Produced from Rhapontin by Biotransformation Against Propionibacterium acnes" Journal of microbiology and biotechnology 20 (1): 82~87    
    5. 2010 "시화공단 지역의 주요 휘발성물질 농도 분포 특성" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 32 (1): 61~68    
    6. 2011 "시화산업단지에서 주요 휘발성유기물질의 시간적, 공간적 농도 파악을 위한 능동식과 수동식 시료채취기 비교" 대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers 33 (11): 790~796    
    7. 2012 "상백피 추출물을 효소전환 하여 생성한 oxyresveratrol 및 oxyresveratrol-3-O-glucoside의 피부 자극성 및 감작성 평가" 한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology 44 (2): 251~256    
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