KR101525319B1

KR101525319B1 - 신규한 마이크래티니엄 이너멈 nlp-f014 균주 및 이의 용도

Info

Publication number: KR101525319B1
Application number: KR1020130134449A
Authority: KR
Inventors: 이태호; 박성환; 김정미; 이계안; 김근용
Original assignee: 부산대학교 산학협력단
Priority date: 2013-11-06
Filing date: 2013-11-06
Publication date: 2015-06-18
Also published as: WO2015068896A1; KR20150052937A

Abstract

본 발명은 바이오연료를 생산할 수 있는 신규한 마이크래티니엄 이너멈 및 이의 용도에 관한 것이다. 본 발명에 따른 신규한 마이크래티니엄 이너멈(Micractinium inermum) NLP-F014 KCTC 12491BP 미세조류는 다른 종래 미세조류에 비해 바이오매스 농도 및 총 지질 함량이 높을 뿐만 아니라 측정된 지질 중에서 대부분의 성분은 C16~C18 영역의 지방산이 차지하고 있어 마이오매스 연료로서 매우 유용하게 사용할 수 있는 효과가 있다.

Description

신규한 마이크래티니엄 이너멈 NLP-F014 균주 및 이의 용도{Novel Micractinium inermum NLP-F014 and use thereof}

본 발명은 바이오연료를 생산할 수 있는 신규한 마이크래티니엄 이너멈(Micractinium inermum) NLP-F014 KCTC 12491BP 미세조류 및 이의 용도에 관한 것이다.

화석연료에 의한 에너지의 비용 상승 뿐만 아니라 이산화탄소 발생 증가가 지구온난화의 원인으로 주목되면서, 화석연료를 대체하기 위한 에너지원으로 바이오에너지가 각광받고 있다.

이에 전 세계적으로 바이오에너지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는데, 미세조류가 최근 바이오연료 연구의 주요대상 물질로 각광을 받고 있다.

미세조류는 이산화탄소와 물, 그리고 태양에너지를 이용하여 에너지주요인자인 유기물을 합성하고 산소를 생산하는 광합성 생물이다.

이러한 미세조류는 이산화탄소를 고정화시킬 수 있고, 단백질 및 지질함량이 높으므로 식품, 사료 또는 연료 생산용 바이오매스로 활용될 수 있다. 구체적으로, 미세조류의 1차 대사산물인 지질, 당질 또는 단백질 등은 바이오디젤, 바이오에탄올 또는 바이오가스와 같은 다양한 바이오연료의 공급원으로 사용될 수 있고, 미세조류의 2차 대사산물인 비타민, 카로테노이드, 다당류 등의 고부가 유용 물질은 기능성식품, 천연색소, 의약용물질, 동물사료, 수산양식용 사료 등으로 이용될 수 있다.

이러한 점에서 미세조류는 이산화탄소의 저감 효과가 우수하고 식량자원과 관련된 정치사회적 문제도 발생되지 않으며, 생산수율도 높아 육상식물과 달리 바이오에너지를 위한 최적의 소재로 인식되고 있으나, 아직까지 연구가 미미한 실정이다.

대한민국 등록특허 제1297821호

이에 본 발명자들은 바이오매스 함량이 풍부하여 바이오연료로 사용이 적합한 신규한 미세조류인 마이크래티니엄 이너멈(Micractinium inermum) NLP-F014 KCTC 12491BP를 처음으로 분리 및 동정함으로써 본 발명을 완성하였다.

따라서 본 발명의 목적은 바이오매스 함량이 풍부한 마이크래티니엄 이너멈(Micractinium inermum) NLP-F014 KCTC 12491BP 미세조류를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 본 발명에 따른 마이크래티니엄 이너멈(Micractinium inermum) NLP-F014 KCTC 12491BP 미세조류 또는 이의 배양액을 포함하는 바이오매스 연료용 원료를 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 바이오매스 함량이 풍부한 마이크래티니엄 이너멈(Micractinium inermum) NLP-F014 KCTC 12491BP 미세조류를 제공한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 미세조류는 바이오매스의 농도가 4 ~ 6 g/L, 바이오매스 생산성이 0.5 ~ 1 g/L/day, 비성장속도는 1.0 ~ 1.4 /day 및/또는 지질생산성은 0.1 ~ 0.5 g/L/day일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 미세조류는 총 지질함량이 35 내지 45%일 수 있다.

또한, 본 발명은 본 발명에 따른 상기 마이크래티니엄 이너멈(Micractinium inermum) NLP-F014 KCTC 12491BP 미세조류 또는 이의 배양액을 포함하는 바이오매스 연료를 제공한다.

또한, 본 발명은 본 발명에 따른 마이크래티니엄 이너멈(Micractinium inermum) NLP-F014 KCTC 12491BP 미세조류 또는 이의 배양액을 이용하여 바이오연료를 제조하는 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 신규한 마이크래티니엄 이너멈(Micractinium inermum) NLP-F014 KCTC 12491BP 미세조류는 다른 종래 미세조류에 비해 바이오매스 농도 및 총 지질 함량이 높을 뿐만 아니라 측정된 지질 중에서 대부분의 성분은 C16~C18 영역의 지방산이 차지하고 있어 바이오매스 연료로서 매우 유용하게 사용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 마이크래티니엄 이너멈(Micractinium inermum) NLP-F014의 리보솜 DNA 염기서열을 나타낸 결과이다.
도 2는 본 발명의 신균주인 마이크래티니엄 이너멈(Micractinium inermum) NLP-F014의 분자계통수를 나타낸 결과이다.
도 3은 본 발명의 신균주의 바이오매스 농도 변화를 나타낸 결과이다.
도 4는 본 발명의 신균주의 총질소 농도 변화를 나타낸 결과이다.
도 5는 본 발명의 신균주의 총인 농도 변화를 나타낸 결과이다.
도 6은 본 발명의 신균주의 지질함량을 나타낸 결과이다.

본 발명은 바이오매스 함량이 풍부하여 바이오연료로 사용이 적합한 신규한 마이크래티니엄 이너멈(Micractinium inermum) NLP-F014 KCTC 12491BP 미세조류를 제공한다는 데 그 특징이 있다.

화석연료 기반의 산업이 현재 큰 위기를 맞고 있다. 이는 화석연료는 결국 고갈된다는 사실과 이에 따른 공급 불안정 그리고 대기 중 이산화탄소 농도 증가 등의 문제에 기인한다. 그러므로 탄소 중립적(carbon neutral)이고, 재생 가능한 대체에너지가 필요하며 이는 환경적, 경제적으로 지속 가능한 대안이어야 한다. 신 재생에너지 중 바이오디젤은 운송 연료로서 커다란 주목을 받고 있다. 그러나 일반적으로 유지 식물로부터 생산이 되는 바이오디젤로는 현재 운송 연료의 극히 일부만을 대체하고 있으며, 세계적인 운송 연료의 수요를 충족시키기 위해서 다양한 장점을 가지고 있는 해양바이오매스인 미세조류를 바이오디젤의 원료로서 사용하는 것이 최근에 대안으로 많은 사람들이 관심을 가지고 있다. 하지만, 이를 실용화하기 위해서는 생산성을 높이기 위한 노력이 더욱 필요하며, 아직 더 많은 집중된 연구가 요구된다.

본 발명에서는 바이오매스 함량이 풍부한 미세조류를 발굴하기 위해, 하천수 시료로부터 분리에서 미세조류를 수집한 후, 바이오매스 함량이 풍부하며 성장이 활발한 신규한 미세조류를 분리 및 동정하였고, 염기서열을 분석하여 계통학적 분류를 조사한 결과, 동일한 염기서열을 갖는 미세조류는 존재하지 않았으며, 계통학적으로 마이크래티니엄 이너멈(Micractinium inermum)에 속하는 것을 확인할 수 있었다.

따라서 본 발명자들은 본 발명에서 분리 및 동정한 신규한 미세조류를 9월 24일자로 한국생명공학연구원 미생물자원센터에 기탁하여 기탁번호 KCTC 12491BP를 부여받았고 이를 “마이크래티니엄 이너멈(Micractinium inermum) NLP-F014 KCTC 12491BP 미세조류”로 명명하였다.

본 발명에서 분리 및 동정한 상기 마이크래티니엄 이너멈(Micractinium inermum) NLP-F014 KCTC 12491BP 미세조류는 다른 균주에 비해 바이오매스 농도 및 총 지질 함량이 높을 뿐만 아니라 측정된 지질 중에서 대부분의 성분은 C16~C18 영역의 지방산이 차지하고 있어 마이오매스 연료로서 매우 유용하게 사용할 수 있는 효과가 있다.

그러므로 본 발명은 본 발명에 따른 신규한 마이크래티니엄 이너멈(Micractinium inermum) NLP-F014 KCTC 12491BP 미세조류 또는 이의 배양액을 포함하는 바이오 연료를 제공할 수 있다.

상기 바이오매스 연료의 유효성분으로서 신규한 마이크래티니엄 이너멈(Micractinium inermum) NLP-F014 KCTC 12491BP 미세조류 또는 이의 배양액을 포함할 수 있는데, 상기 미세조류의 배양액은 미세조류를 포함한 배양액을 수 있고, 또는 배양액 중의 배양배지를 제거하고 농축된 균체만을 회수하기 위해 원심분리 또는 여과과정을 거쳐 수득한 농축 균체를 포함할 수 있으며 농축된 균체는 통상적인 방법에 따라 냉동(frozen)하거나 또는 냉동건조(lyophilized)하여 그 활성을 잃지 않도록 보존할 수 있다. 바람직하게 상기 미세조류 및 상기 미세조류의 배양액은 살아있는 미세조류를 사용할 수 있다.

나아가 본 발명은 본 발명에 따른 마이크래티니엄 이너멈(Micractinium inermum) NLP-F014 미세조류 또는 이의 배양액을 이용하여 바이오연료를 제조하는 방법을 제공할 수 있다.

이하 본 발명을 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 하기 실시예는 단지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 국한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

< 실시예 1>

미세조류 균주 및 배양조건

바이오디젤 생산을 위한 고밀도 성장이 가능한 신규한 미세조류를 발굴하기 위해 하천수 시료로부터 분리된 미세조류 마이크래티니엄 이너멈(Micractinium inermum) NLP-F014 KCTC 12491BP를 실험에 이용하였다.

본 발명자들은 미세조류를 분리하기 위하여 낙동강 지류를 따라 샘플링한 시료를 6-well plate에 분취한 다음 온도 25℃, 습도 60%, 광도 50 μmol/m²/s로 유지되는 식물생장배양기에서 5일 ~ 10일간 보관하였다. 시료 중에서 미세조류 균체가 확인이 되는 웰의 시료를 아가 플레이트(agar plate)에 접종하였다. 아가 플레이트(agar plate)는 modified Bold’s basal medium 배지에 아가(agar)와 아가로스(agarose) 양이 각각 2%(w/v)가 되도록 투여하고, 121℃, 15분간 멸균 후 60℃ 정도로 식힌 배지를 페트리디시(petri dish)에 20 mL씩 넣고 뚜껑을 덮어 30분간 굳힌 다음 뒤집어서 배지가 완전히 굳을 수 있도록 하루 동안 건조시켰다. 접종한 아가 플레이트(agar plate)는 식물생장배양기에서 미세조류 콜로니가 보일 때 까지 보관하였다. 콜로니는 분리하여 50 mL 부피의 modified Bold’s basal medium에 접종하여 식물생장배양기 안에서 7일 ~ 15일간 배양하였다. 배양한 미세조류 배양액은 하기 실험의 식종원으로 사용하였다. 하기 실험을 통해 고밀도 성장이 가능한 마이크래티니엄 이너멈(Micractinium inermum) NLP-F014 KCTC 12491BP을 동정하였다.

또한, 성장배지는 modified Bold’s basal medium을 이용하였으며, 배지는 K₂HPO₄ 250 mg/L, MgSO₄·7H₂O 251 mg/L, CaCl₂·2H₂O 25 mg/L, KH₂PO₄ 250 mg/L, NaCl 25 mg/L, H₃BO₃ 28 mg/L, MnCl₂·4H₂O 3.60 mg/L, ZnSO₄·7H₂O 22 mg/L, CuSO₄·5H₂O 3.92 mg/L, Na₂MoO₄·2H₂O 1.92 × 10¹ mg/L, Na₂EDTA·2H₂O 49.9 mg/L, KOH 31 mg/L, FeSO₄·7H₂O 12.4 mg/L, H₂SO₄ 1.86 mg/L, CoCl₂·6H₂O 7.99 × 10¹ mg/L, NaNO₃ 600 mg/L을 함유하고 있다.

미세조류 배양에 사용한 반응기는 내경 50 mm, 높이 550 mm인 관형 광생물반응기이며 유효용적은 800 mL이다. 반응기 내부에는 CO₂ 혼합가스(2% CO₂ + 98% air)를 주입하기 위해 긴 막대 형태의 산기관을 삽입하였다. 혼합가스는 0.8 L/min의 산기속도로 연속 주입하였고, 광원으로 반응기 앞면과 뒷면에 주광색 형광등을 설치하였고, 광도는 200 μmol/m²/s이었으며 24시간 연속 조사를 해주었다. 반응기 내부 온도는 25℃를 유지시켰고, 미세조류 초기 식종량은 OD₇₃₀ 0.2(약 60 mg/L)를 적용하였다.

< 실시예 2>

게놈 DNA 추출

본 발명자들은 마이크래티니엄 이너멈(Micractinium inermum) NLP-F014 KCTC 12491BP로부터 게놈 DNA (genomic DNA)를 추출하기 위해, 1.5 mL 튜브에 미세조류를 넣고 8000 rpm, 5분간 원심분리 하였다. 상층액을 제거하고 미세조류 펠렛만 남긴 뒤 추출용액 [(0.8 M LiCl, 0.6% SDS, 10 mM EDTA, 0.2% PVPP; pH 9.0), 0.2 mL β-mercaptoethanol] (Hong et al. 2005) 500 와 Proteinase K (Bioneer, Korea) (20 mg/mL) 100 을 넣었다. 55℃, 10분간 반응시킨 후(2-3분에 한번 씩 섞어준다), 4℃에서 1시간 동안 일정한 간격으로 섞어주면서 반응시켰다.

동일 용량의 PCI 용액 (Phenol:Chloroform:Isoamyl alcohol=25:24:1) (Bioneer, Korea)을 넣고 10분간 교반하고, 12,000 rpm, 10분간 원심한 후, 상층액을 새로운 튜브로 옮겼다. 0.1배의 3 M Sodium acetate (pH 5.2)와 2배의 100% 에탄올을 넣고 12,000 rpm, 10분간 원심하여 게놈 DNA를 침전시켰다. 상층액을 제거하고 70% 에탄올 700 mL를 넣고 잘 섞은 뒤, 12,000 rpm, 5분간 원심한 후, 실온에서 10분간 건조시켰다. TE buffer (10 mM Tris-Cl, 1 mM EDTA; pH 8.0) 50-200 와 RNase (Promega, USA) (4 mg/mL) 2.5 를 넣고 37℃, 30분간 반응시켰다. 추출한 게놈 DNA 1 을 loading dye 1-2 과 잘 섞은 후 1% 아가로즈(agarose)에서 50 V, 60분간 전기영동하였다. NannoDrop 2000 (Thermo Scientific, USA)을 이용하여 추출된 게놈 DNA의 양과 질을 확인하였다. 추출된 게놈 DNA는 다음 실험 때까지 20℃에서 보관하였다.

< 실시예 3>

마이크래티니엄 이너멈 ( Micractinium inermum ) NLP -F014의 동정

<3-1> PCR 분석을 통한 염기서열 분석

본 발명자들은 상기 실시예에서 분리한 마이크래티니엄 이너멈(Micractinium inermum) NLP-F014 KCTC 12491BP 균주의 분자생물학적 동정을 위해 하기와 같은 방법으로 실험을 진행하였다.

먼저, 추출된 마이크래티니엄 이너멈(Micractinium inermum) NLP-F014 KCTC 12491BP의 게놈 DNA를 50 ng/이 되도록 희석하였으며, 미세조류의 리보솜 DNA (ribosomal DNA)의 18S rDNA, ITS1, 5.8S rDNA, ITS2 및 28S rDNA 영역을 PCR 증폭하기 위해 -20℃에 보관중인 20 용량의 AccuPower PCR PreMix (Bioneer, Korea)에 게놈 DNA 1 , PCR 프라이머(primer: 5 pmol) 각 1 [Euk-A (5'-AACCTGGTTGATCCTGCCAGT-3') (Countway et al. 2005), LSU-D3B (5'-TCGGAAGGAACCAGCTACTA3' (Nunn et al. 1996)], 멸균 증류수 17 를 차례로 넣었다. PCR 반응을 위해 PCR 기계(T100^™ Thermal Cycler, Bio-Rad, USA)에 하기 표 1과 같이 PCR 조건을 설정하였다.

PCR 반응이 종료되면 1% 아가로스 겔(agarose gel)에서 전기영동을 실시하여 PCR 밴드의 유무, 증폭된 PCR 산물의 양, 정확한 증폭산물의 크기 등을 GelDoc Image System (Bio-Rad, USA)를 이용하여 확인하여 PCR 반응의 성공여부를 판단하였으며, AccuPrep PCR Purification Kit (Bioneer)를 이용하여 PCR 산물을 정제하였다.

PCR 방법을 통해 분리한 NLP-F014 균주의 염기서열을 분석하였고, 염기서열을 서열번호 1에 나타내었다.

<3-2> 계통수 작성

분석이 완료된 염기서열 정보는 BioEdit (Hall 1999)을 이용하여 불필요한 염기서열을 자르고(trimming), BioEdit을 이용하여 forward와 reverse로 분석된 2개의 DNA 염기서열 조각을 1개의 전장 염기서열로 만들었다.

편집된 염기서열을 NCBI의 BLAST (http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/)에서 검색하여 분석된 염기서열 정보가 정확한지 확인하였으며, NCBI (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/nucleotide/)에서 분석하려는 종과 근연한 종들의 염기서열 정보를 내려받고, 염기서열 정보를 BioEdit에서 다중서열정렬(Multiple Sequence Alignment)을 이용하여 염기서열 정렬을 수행하였다.

그 결과, 본 발명의 NLP-F014 균주에 대한 리보솜 DNA는 GenBank에 등록된 Micractinium inermum 균주와 높은 유사도를 보임을 알 수 있었다.

또한, 계통수는 MEGA (Molecular Evolutionary Genetics Analysis; ver. 5.1b) (Tamura et al. 2007)의 근린접합법(Neighbor-joining method)을 이용하여 작성하였다.

그 결과, 본 발명의 NLP-F014는 마이크래티니엄 이너멈(Micractinium inermum) NIES:2171와 유사도가 높은 부트스르랩 값(bootstrap value)으로 지지되며 함께 분기한 것으로 보인다(도 2 참조).

따라서, 본 발명자들은 상기 실시예에서 분리한 NLP-F014 균주를 “마이크래티니엄 이너멈(Micractinium inermum) NLP-F014”로 명명하였고, 한국생명공학연구원 미생물자원센터 기관에 2013년 9월 24일자로 균주 기탁하여 기탁번호 KCTC 12491BP를 부여받았다.

< 실시예 4>

본 발명에 따른 신균주의 바이오매스 생산성 분석

<4-1> 본 발명의 신균주가 생산하는 바이오매스의 농도 측정

본 발명자들은 본 발명에서 동정한 신규 미세조류인 NLP-F014가 생산하는 바이오매스의 농도(g/L)를 측정하기 위하여 건조중량법을 이용하였다. 건조중량(dry cell weight)은 미리 무게를 잰 건조한 1.2 GF/C 여지에 미세조류 배양액을 흡인 여과한 다음, 105℃에서 4시간 동안 건조시켰다. 건조 후 GF/C 여지의 무게를 잰 다음 여과 전 GF/C 무게를 뺌으로 해서 미세조류 바이오매스 농도를 산정하였다.

하천수 시료로부터 분리한 미세조류 마이크래티니엄 이너멈(Micractinium inermum) NLP-F014 KCTC 12491BP를 광합성 독립영양 조건에서 배양한 결과, 마이크래티니엄 이너멈(Micractinium inermum) NLP-F014는 초기 1일차의 유도기를 거쳐 1일차부터 3일차 까지 대수증식기를 보이다가 6일차부터 정지기에 도달하는 것을 확인할 수 있다. 총 7일의 배양 후 마이크래티니엄 이너멈(Micractinium inermum) NLP-F014 KCTC 12491BP의 바이오매스 농도는 5.36 g/L을 보임을 알 수 있었다(도 3 참조).

<4-2> 본 발명의 신균주가 이용한 총질소 및 총인 농도 측정

배양액 내 총질소(Total nitrogen, TN)와 총인(Total phosphorus, TP) 농도는 Humas kit를 이용하여 흡광광도법으로 농도를 산정하였다.

7일간의 배양기간 동안 미세조류 마이크래티니엄 이너멈(Micractinium inermum) NLP-F014 KCTC 12491BP이 사용한 TN 및 TP의 농도 변화를 확인한 결과, 초기 1일차까지는 유도기 시점으로 TN과 TP 농도가 거의 감소하지 않았다. TN 농도는 2일차 만에 거의 모든 질소 성분이 미세조류 마이크래티니엄 이너멈(Micractinium inermum) NLP-F014 KCTC 12491BP에 흡수되어 성장에 활용되기 시작하였으며, 3일차부터는 배양액 내 잔류 질소 농도가 거의 일정하게 유지되었다. TP 농도는 100 mg/L의 과량을 배양 초기에 주입하였는데, 이는 TP가 한정반응물이 되는 것을 피하고 배양액의 pH농도를 중성영역대로 유지시키기 위한 완충(buffer) 역할을 하기 위함이다. TP 농도는 1일차부터 5일차 사이에 점진적으로 감소하였으며 5일차 이후로는 일정한 잔류 농도를 나타냄을 알 수 있었다(도 4 내지 5 참조).

따라서, 신규 미세조류 마이크래티니엄 이너멈(Micractinium inermum) NLP-F014 KCTC 12491BP는 본 발명에서 적용한 광합성 독립영양 배양조건에서 초기 2일 이내에 빠르게 영양염을 흡수하여 성장에 활용하는 특성을 보였고, 높은 바이오매스 농도를 얻을 수 있다는 것을 알 수 있었다.

<4-3> 본 발명에 따른 신균주의 지질함량 측정

본 발명자들은 지질 함량을 분석하기 위해 수정된 direct trans-esterification법을 사용하였다. 마이크래티니엄 이너멈(Micractinium inermum) NLP-F014 KCTC 12491BP의 총지방산(total fatty acid)의 함량을 분석하기 위하여 가스크로마토그래피(Agilent 7890 GC, USA)를 사용하여 분석을 하였고 미세조류 및 추출 지질(lipid) 약 10 mg을 test tube에 넣고 chloroform : MeOH (2:1 v/v) 2 mL을 넣은 뒤 와류믹서(vortex mixer)로 10분간 섞어주고 내부 표준물질인 헵터데커노익산(Heptadecanoic acid, 98%, Sigma-Aldrich, Japan) 1 mL을 넣고 MeOH 1 mL과 황산 0.3 mL을 넣은 뒤 와류믹서(vortex mixer)로 10분간 섞어준 뒤 100℃로 끓고 있는 항온조에서 10분간 반응을 시킨 후 상온에서 충분히 식혀주었다. 충분히 식힌 test tube에 증류수 1 mL을 첨가한 뒤 와류믹서(vortex mixer)로 5분간 섞은 뒤 원심분리기(4,000 rpm, 10min)에서 원심분리 후 층 분리 된 용액 중 아래층을 1회용 유기용매 주사기로 뽑고 1회용 필터로 여과 후 vial에 1 mL을 넣고 가스크로마토그래피 분석을 하였다. FAME 분석에 사용된 표준물질은 Mix RM3, Mix RM5, GLC50, GLC70 (Supelco, USA)을 사용하여 분석을 수행하였다.

그 결과, 마이크래티니엄 이너멈(Micractinium inermum) NLP-F014 KCTC 12491BP의 총 지질함량은 40.6%로 측정되었으며, 측정된 지질 중에서 대부분의 성분은 C16~C18 영역의 지방산이 차지됨을 알 수 있었다(도 6 참조). 이는 바이오디젤 성분에서 발견되는 지방산 조성과 유사하다.

<4-4> 본 발명에 따른 신균주의 바이오매스 및 지질생산성 측정

바이오매스 생산성은 샘플링한 시점의 바이오매스 농도에 샘플링 시점의 일자를 나누어줌으로서 계산하였다. 비성장속도(Specific growth rate, )는 유도기 시점과 유도기를 지나 대수증식기로 접어드는 시점의 바이오매스 농도를 이용하여 다음의 식으로 계산하였다. 여기서, m은 바이오매스 농도(g/L), t는 시간(day)을 의미한다.

지질 생산성은 g cell 당 mg fatty acids로 표현되는 지질함량을 바이오매스 농도와 곱한 다음 샘플링 한 시점의 일자를 나누어줌으로 해서 계산하였다.

배양 7일차 시점에서 미세조류 마이크래티니엄 이너멈(Micractinium inermum) NLP-F014 KCTC 12491BP의 바이오매스 및 지질생산성, 비성장속도를 하기 표 2에 나타내었다. 그 결과, 배양 7일차 시점에서 미세조류 마이크래티니엄 이너멈(Micractinium inermum) NLP-F014 KCTC 12491BP의 바이오매스 생산성은 0.76 g/L/day, 비성장속도는 1.19 /day, 지질생산성은 0.31 g/L/day로 광합성 독립영양 성장을 하는 미세조류 중에서 높은 수준의 값을 보임을 알 수 있었다(표 2 참조).

따라서 본 발명의 신균주인 마이크래티니엄 이너멈(Micractinium inermum) NLP-F014 KCTC 12491BP는 높은 바이오매스 농도를 보이고, C16 ~ C18 영역의 지방산 함량이 매우 높아 바이오 연료 조성물로 사용할 수 있는 효과가 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에 대한 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허 청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

한국생명공학연구원

KCTC12491BP

20130924

<110> Pusan National University Industry-University Cooperation Foundation <120> Novel Micractinium inermum NLP-F014 and use thereof <130> PN1309-307 <160> 1 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 2979 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Micractinium inermum NLP-F014 ribosome DNA sequence <400> 1 gtataaactg ctttatactg tgaaactgcg aatggctcat taaatcagtt atagtttatt 60 tgatggtacc tactactcgg atacccgtag taaatctaga gctaatacgt gcgtaaatcc 120 cgacttctgg aagggacgta tttattagat aaaaggccga ccgggctctg cccgactcgc 180 ggtgaatcat gataacttca cgaatcgcat ggccttgtgc cggcgatgtt tcattcaaat 240 ttctgcccta tcaactttcg atggtaggat agaggcctac catggtggta acgggtgacg 300 gaggattagg gttcgattcc ggagagggag cctgagaaac ggctaccaca tccaaggaag 360 gcagcaggcg cgcaaattac ccaatcctga cacagggagg tagtgacaat aaataacaat 420 actgggcctt ttcaggtctg gtaattggaa tgagtacaat ctaaacccct taacgaggat 480 caattggagg gcaagtctgg tgccagcagc cgcggtaatt ccagctccaa tagcgtatat 540 ttaagttgct gcagttaaaa agctcgtagt tggatttcgg gtggggcctg ccggtccgcc 600 gtttcggtgt gcactggcag ggcccacctt gttgtcgggg acgggctcct gggcttcact 660 gtccgggact cggagtcgac gctgttactt tgagtaaatt agagtgttca aagcaggcct 720 acgctctgaa tacattagca tggaataaca cgataggact ctggcctatc ctgttggtct 780 gtaggaccgg agtaatgatt aagagggaca gtcgggggca ttcgtatttc attgtcagag 840 gtgaaattct tggatttatg aaagacgaac tactgcgaaa gcatttgcca aggatgtttt 900 cattaatcaa gaacgaaagt tgggggctcg aagacgatta gataccgtcc tagtctcaac 960 cataaacgat gccgactagg gatcggcgga tgtttcttcg atgactccgc cggcacctta 1020 tgagaaatca aagtttttgg gttccggggg gagtatggtc gcaaggctga aacttaaagg 1080 aattgacgga agggcaccac caggcgtgga gcctgcggct taatttgact caacacggga 1140 aaacttacca ggtccagaca tagtgaggat tgacagattg agagctcttt cttgattcta 1200 tgggtggtgg tgcatggccg ttcttagttg gtgggttgcc ttgtcaggtt gattccggta 1260 acgaacgaga cctcagcctg ctaaatagtc acgattggct cgccagtcgg cggacttctt 1320 agagggacta ttggcgacta gccaatggaa gcatgaggca ataacaggtc tgtgatgccc 1380 ttagatgttc tgggccgcac gcgcgctaca ctgatgcatt caacgagctt agccttggcc 1440 gagaggcccg ggtaatcttt gaaactgcat cgtgatgggg atagattatt gcaattatta 1500 atcttcaacg aggaatgcct agtaagcgca agtcatcagc ttgcgttgat tacgtccctg 1560 ccctttgtac acaccgcccg tcgctcctac cgattgggtg tgctggtgaa gtgttcggat 1620 tggcgactgg gggcggtctc cgctctcagc cgccgaaaag ttcattaaac cctcccacct 1680 agaggaagga gaagtcgtaa caaggtttcc gtaggtgaac ctgcggaagg atcattgaat 1740 cgatcgaatc cactctggta accaaccgtc ccctcgccct ggtgcgagcg tcggtcccct 1800 gtctggggtc ttctgaccgc agttcaggtc cggcgggcct tacccccacg ggtgtcccct 1860 cggggccccc tgggctgtag ggtcggtaat tatattcaac tcaacccacc ccaaacctaa 1920 acttaaacta aagctgtcta gtgtgtgcat ctcggtgccc cactctaacc aaagacaact 1980 ctcaacaacg gatatcttgg ctcccgtatc gatgaagaac gcagcgaaat gcgatacgta 2040 gtgtgaattg cagaattccg tgaaccatcg aatctttgaa cgcaaattgc gcccgaggct 2100 tcggccgagg gcatgtctgc ctcagcgtcg gcttacaccc tcgctctccc tctcctttgg 2160 agtggataga acggacctgg ccttcccggc tcctcttcga ttcatcgatg agtccgggtc 2220 ggctgaagtg tagaggcttg agcatggacc ccgtttgcag ggcaatgact tggtaggtag 2280 catcgctaca cagcctgtcg ttgtccgagg ggactttgct ggcggcctag caggaattcg 2340 gggtggttct gccaccccga atgtctcaca ctttcgacct gagctcaggc aagactaccc 2400 gctgaactta agcatatcaa taagcggagg aaaagaaact aactaggatg cccttagtaa 2460 cggcgagcga accgggcaaa gcccaacttg aaaatctcca gcctccggct ggcgaattgt 2520 agtctataga agtgctctct gcctcagtcc ggccccaagt cccctggaaa ggggcgtcag 2580 agagggtgag aaccccgttg ggactggatc ctgaggctcc acgagacgct ttcgaagagt 2640 cgggttgttt gggaatgcag cccaaagcag gtggtaaatc ccatctaagg ctaaatacag 2700 acgggagacc gatagcgaac aagtaccgtg agggaaagat gaaaagaact ttgaaaagag 2760 agttaaaaag tgcttgaaat tgttgagagg gaagtgatta gatcctacgg gtgcgcccag 2820 gcacacgtct gcctaacggt tggctgaatg cgctgggtgc tggtcagcat gggttgaccg 2880 ggcgggacaa accccggggg ttgttacctc ggctatgtcg cctggtcgat cgaggaaaga 2940 atggcgctct ctgagtcctt cgggaactgc gtcatcaag 2979

Claims

바이오연료를 생산할 수 있는 신규한 마이크래티니엄 이너멈(Micractinium inermum) NLP-F014 KCTC 12491BP 미세조류.
제1항에 있어서,
상기 미세조류는 바이오매스를 4 ~ 6 g/L의 농도로 생산할 수 있고, 바이오매스 생산성이 0.5 ~ 1 g/L/day이며, 지질생산성은 0.1 ~ 0.5 g/L/day인 것을 특징으로 하는 마이크래티니엄 이너멈(Micractinium inermum) NLP-F014 KCTC 12491BP 미세조류.
제1항에 있어서,
상기 미세조류는 세포 건조중량 대비 지질 중량 기준으로 하여 총 지질함량이 35 내지 45%인 것을 특징으로 하는 마이크래티니엄 이너멈(Micractinium inermum) NLP-F014 KCTC 12491BP 미세조류.
제1항의 마이크래티니엄 이너멈(Micractinium inermum) NLP-F014 기탁번호: KCTC 12491BP 미세조류 또는 이의 배양액을 유효성분으로 포함하는 바이오연료.
제1항의 마이크래티니엄 이너멈(Micractinium inermum) NLP-F014 기탁번호: KCTC 12491BP 미세조류 또는 이의 배양액을 이용하여 바이오연료를 제조하는 방법.