생명화학공학실험 | 효모(Yeast)의 회분식 플라스크 배양

 

 

 

TIP

 

 

효모의 플라스크 배양을 통한 회분식 성장 특성을 파악해 본다.

 

 

 

발효(fermentation) 기술

회분식 발효에서 첫 번째 단계는 petri dish, slant tube 또는 보관용 액체 배지에 있던 순수한 효모균을 플라스크에 접종하는 일이다. 접종된 균은 온도가 일정하게 유지되는 교반 반응기에서 배양되며, 균이 대수성장기에서 유지되고 있다고 판단될 때 일부를 다시 꺼내어, 보다 큰 부피의 액체 배지에 (플라스크 또는 발효기) 접종하여 연속적으로 배양하게 된다

 

일반적으로 이와 같은 과정이 점차 큰 부피의 발효기로 옮겨가며 여러 번 반복 수행되어 효모의 생장을 최적으로 유지하게 된다. 발효 산업에서는 이와 같은 방법으로 큰 부피의 발효조에 접종할 충분한 양의 효모균을 얻게 되며, 목적 산물의 생산을 최적화하기 위해 미생물의 성장이 일정한 환경에서 이루어질 수 있도록 배지의 구성 성분을 주 발효기에서 이용되는 배지와 거의 유사하게 유지한다

 

본 실험과 같이 한가지 균을 배양하는 순수 배양시에 주의할 점은 작업 환경 (대기 등) 도처에 배양하고자 하는 목적균과 다른 종류의 균이 존재한다는 점이다. 따라서 멸균에 대한 개념과 테크닉을 명확히 이해하는 것이 발효의 첫 번째 단계로서 매우 중요하다

 

본 실험의 예를 들면, 플라스크 내부는 철저히 멸균된 공간이어야 하며 플라스크 내부와 접촉하는 모든 종류의 도구 (면봉, 접종루프, 샘플링 피펫 등) 역시 멸균되어야 한다. 멸균의 방법으로는 열처리, 화학적 처리, 물리적 처리, 항생제 등 여러 가지 방법을 미생물학 교과서에서 쉽게 찾아볼 수 있으며, 본 실험에서는 대체로 고온 고압 하에서의 습식 멸균법을 이용할 것이다

 

배지의 경우, 대부분의 산업적인 규모의 발효공정은 비용과 준비의 편이성 때문에 주로 복합 배지를 이용하는 편이다. 예를 들어 효모에 이용되는 복합 배지는 포도당, 효모추출물, 펩톤 등이사용되는데, 그러나 아직까지 복합배지의 정확한 구성 성분에 대해서는 뚜렷하게 정의되지 못하고 있다

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실험 방법

1. 실험 과정

1) 다음 조성의 GPY 배지를 300 ㎖ 준비한다.

 

2) glucose 20 g/L, yeast extract 10 g/L, peptone 10 g/L

 

3) 250 ㎖ 삼각 플라스크를 3 개 준비하여 각각 30, 100, 100 ㎖의 GPY 배지를 넣고 솜 마개 및 호일로 싸고 121℃에서 15분 동안 고압멸균 (autoclave)한다.

 

4) 샘플링을 위한 blue tip 또는 5 ㎖ 유리 피펫도 역시 같이 멸균한다.

 

5) 미리 실험 전에 냉장고에서 꺼낸 yeast의 보관 균주를 30㎖ 배지가 있는 플라스크에 접종하고 30T shaking incubator에서 100rpm으로 12시간 이상 배양한다.

 

6) 나머지 2개의 100㎖ 배지가 있는 플라스크에 24시간 배양된 첫번째 플라스크에서 10㎖ 배양액을 각각 접종하고 shaking incubator에서 배양하면서, 접종 시간을 기준으로 time 0, 1, 2, 3, 4, 6, 18, 24시간에 3㎖ 정도씩 샘플링하여 (clean bench 안에서) 600㎚에서 optical density를 측정한다.

 

7) 각각의 optical density와 cell mass 간의 검정 곡선을 이용하여 cell growth curve를 작성한다.

 

 

[일반생물학실험]효모의 회분식 플라스크 배양

 

 

[생명화학공학실험]효모(Yeast)의 회분식 플라스크 배양 레포트