생물반응기 정리자료

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생물반응기 정리자료

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된다. 2차 대사물의 정확한 기능은 잘 규명되지 않았지만, 많은 2차 대사물이 독성이나, 항생작용이 있어, 항생제 산업에 매우 중요한 물질들이다.
최근 유전공학의 발달로 외부 유전자를 다른 숙주세포에서 발현을 시킬 수 있게 되면서, 이렇게 유전공학적으로 개조된 세포를 오염 없이 대량 배양할 수 있는 생물반응기의 필요성이 크게 증가하였다.
1.3.3. 생물변환
거의 모든 세포는 탈수, 산화, 수산화, 아민화, 이성질체화 등의 반응을 일으키는 효소를 이용하여 한 물질을 다른 물질로 변환시킬 수 있다. 이러한 생물변환은 화학적 변환 공정에 비하여 훨씬 낮은 온도에서 행하여질 수 있고 특이성이 높기 때문에 유리하다. 생산 공정에 이용되려면 많은 양의 효소가 필요하며, 효소의 반감기를 늘이기 위하여 대개 효소를 고정화시켜 사용한다. 현재 생물변환은 steroids의 생산, 항생제의 변환과 prostaglandin등이 있다.
1.4. 생물반응기 설계
생물반응기의 표준은 살균된 CSTR이라는 데는 이견이 없다. 이러한 tank형 생물반응기는 2차 세계대전 중에 항생제의 대량 무균 배양의 필요성이 부각되면서 급속한 발전을 했다. 이런 과정에서 미생물학, 생화학, 공학 등이 같이 발전하였지만, 아직도 생물반응기의 부피를 기준으로 76%는 무교반, 무살균, 또는 호기성으로 설계된 것들이 쓰이고 있으며, 무균유지가 가능한 생물반응기는 약 10%에 불과하다. 이런 무균성 생물반응기는 항생제 등의 고부가가치 산물에만 이용되고 있는 실정이다.
CSTR이 표준 생물반응기라지만, 거의 모든 배양의 특성이 각각 다르므로 실제 이용되는 생물반응기들은 모두 다르다고 볼 수 있다. 표 1.3.에 각 균주별 특성을 나타내었다.
Culture Type
Special Characteristics
bacteria
may be highly aerobic, or thermophilic
yeast
may be highly aerobic
fungi
can be mycelial, producing highly viscous cultures
Streptomyces
mycelial in nature, which produces viscous cultures
algae
often require light for growth
animal cells
insect cells
fish cells
plant cells
slow-growing, delicate, often anchorage-dependent and with specific medium requirements
1.5. 보충교재
Asenjo, J. A. and Merchuk, J. C., "Bioreactor System Design", Marcel Dekker, 1994.
Open University, "Bioreactor Design and Product Yield", Butterworth-Heinemann, 1992.
Scragg, A. H., "Bioreactors in Biotechnology", Ellis Horwood, 1991.
1.6. 참고문헌
Scragg, A. H., "Bioreactors in Biotechnology", Chap. 1., pp. 15-25, Ellis Horwood, 1991.
Asenjo, J. A. and Merchuk, J. C., "Bioreactor System Design", Chap. 1., pp. 1-12, Marcel Dekker, 1994.
Schugerl, K. New bioreactors for aerobic processes, Int. Chem. Eng.22:591, 1982

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