방법 논문

흡착성 바이오 프로세스는 Pseudomonas stutzeri에서 멜라닌 수율을 향상시킵니다.

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⸱

DOI:

10.3791/63339

⸱

2022년 1월 12일

 ,  , 
1Department of Chemical Engineering, National Institute of Technology, 2Department of Biotechnology, Manipal Institute of Technology

이 논문에서

요약

여기에서 우리는 생물학적 산물, 특히 자체 생합성을 억제하고 이를 생산하는 미생물의 성장을 억제하는 색소를 생산하기 위한 흡착성 생물 공정에 대한 프로토콜을 제시합니다.

초록

멜라닌은 천연 색소이며 인돌 고리와 수많은 작용기의 존재로 인해 멜라닌은 자외선 보호제, 스킨 케어, 화장품 등과 같은 많은 응용 분야에 이상적인 선택입니다. 해양 Pseudomonas stutzeri 는 티로신을 첨가하지 않고 멜라닌을 생성합니다. 피드백 억제는 멜라닌을 생산하는 해양 박테리아인 슈도모나스 스투체리(Pseudomonas stutzeri)의 배양에서 멜라닌에 의해 관찰되었습니다. 멜라닌은 또한 미생물 성장 억제를 입증했습니다. Han-Levenspiel 모델 기반 분석은 세포 성장에 대한 멜라닌의 비경쟁적 유형 제품 억제를 확인했습니다. 멜라닌을 생성하는 티로시나아제 효소는 멜라닌에 의해 억제되었다. 서로 다른 멜라닌 농도의 존재 하에서 효소 반응의 이중 상호 플롯은 경쟁력이 없는 산물 억제를 나타냈습니다. 멜라닌에 의한 피드백 억제를 줄이기 위해 흡착제 기반 흡착 바이오 프로세스가 개발되었습니다. 멜라닌 흡착에 가장 적합한 흡착제를 선택하기 위해 다양한 흡착제를 선별했습니다. 투여량과 시간을 최적화하여 흡착성 바이오프로세스를 개발한 결과, 티로신과 효모 추출물을 보충하지 않고도 해양 박테리아 Pseudomonas stutzeri (153 mg/L - 1349 mg/L)의 멜라닌 생성이 8.8배 향상되었습니다.

서론

멜라닌은 폴리페놀 화합물로, 단량체 단위는 인돌 고리입니다. 멜라닌은 식물, 동물, 미생물의 검은색, 갈색, 회색의 대부분을 차지한다1. 가장 흔한 멜라닌은 유멜라닌(eumelanin)으로, 척추동물과 무척추동물에 널리 분포하는 짙은 갈색 또는 검은색 색소이다2. 두족류, 식물 및 미생물은 멜라닌의 주요 공급원입니다3. 미생물에서 얻은 멜라닌은 두족류와 식물의 멜라닌에 비해 몇 가지 장점이 있습니다. 그들은 성장이 빠르며 계절 변화에 문제를 일으키지 않습니다. 또한 성장 매체와 제공된 작동 조건에 따라 스스로 수정됩니다. 이러한 모든 사실을 고려할 때, 미생물 공급원은 잠재적인 상업적 응용프로그램 4,5,6을 가진 멜라닌의 주요 공급원으로 이용됩니다. Guo 등은 재조합 Streptomyces kathirae SC-1을 사용하여 최적화된 배지에서 최대 28.8g/L의 멜라닌을 생성했습니다7. Lagunas-Muñoz 외. 재조합 E. coli8에서 약 6g/L의 멜라닌을 얻었습니다. Wang 등은 매체 최적화 후 약 4.2g/L의 용해성 멜라닌을 얻었다9. 연구진은 또한 멜라닌을 생산하기 위해 해양 문화를 조사했습니다. Kiran et al.은 해양 슈도모나스 종 10에서 멜라닌을 생산했습니다. Kumar 등은 영양 육수에서 멜라닌을 생성하는 해양 해조류에서 Pseudomonas stutzeri HMGM-7을 분리했습니다. 보고된 모든 멜라닌 생산자는 멜라닌 생산을 위해 배지 보충제, 효모 추출물 및/또는 펩톤을 필요로 하며, 이는 바이오프로세스의 확장을 방해할 수 있습니다. Raman 등은 Aspergillus fumigatus AFGRD105에서 고가의 첨가제가 필요하지 않은 멜라닌 생성을 조사했습니다11.

해조류에서 분리된 슈도모나스 스투체리(Pseudomonas stutzeri)로 알려진 해양 박테리아가 멜라닌 생산을 위해 선택되었습니다. 이 미생물은 용해성 멜라닌 생성을 위해 티로신과 효모 추출물을 추가로 보충할 필요가 없으며 해수 기반 배지에서 성장하므로 음용수 발자국과 중간 비용을 줄입니다. Thaira 등은 이전 간행물12에서 이 해양 박테리아를 사용하여 멜라닌 나노색소 생산을 위해 코코넛 케이크 가루를 사용하는 최적화된 생물 공정을 보고했습니다. 생산된 멜라닌은 합성 지하수에서 중금속을 매우 효율적으로 제거하는 데 사용되었습니다. 그러나, 매체 최적화(medium optimization) 동안, 성장과 산물 형성에 대한 멜라닌의 그럴듯한 피드백 억제가 확인되었다. 따라서 이 프로토콜에서는 일반화된 Han-Levenspiel 모델을 사용하여 멜라닌의 피드백 억제를 조사하고 정량화합니다. 피드백 억제를 최대한 줄이기 위해 간단하고 효과적인 흡착 바이오프로세스 프로토콜이 개발되었습니다.

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프로토콜

1. 슈도모나스 스투체리 문화의 성장과 유지.

  1. MTCC Chandigarh(동결 건조 앰플로 공급됨)에서 박테리아 Pseudomonas stutzeri 를 얻습니다.
    1. 앰플 표면을 알코올(70%)로 소독합니다. 게이지 중앙 근처에 앰플을 표시하고 표시된 영역에서 끊습니다.
      알림: 내용물이 진공 상태에 있으므로 앰플을 열 때 주의해야 합니다. 앰플을 깨는 동안 스냅 오프닝은 면 플러그를 한쪽 끝으로 끌어당기고 급하게 열면 동결건조된 미생물의 미세 입자가 공기 중으로 방출되므로 주의하십시오.
    2. 멸균된 핀셋으로 면 마개를 조심스럽게 제거하고 앰플에 Luria Bertani(LB) 육수 0.3mL를 추가합니다. 30분 동안 그대로 두십시오.
    3. 현탁액 100μL를 LB 육수 10mL(100mL 코니컬 플라스크에 포함)에 접종하고 37°C로 유지되는 180rpm의 인큐베이터 셰이커에 넣습니다. 동시에 100μL의 현탁액을 고체 LB 한천으로 옮기고 확산하여 분리된 콜로니를 얻습니다. 37 °C에서 하룻밤 동안 배양하십시오.
  2. 배양이 자라면 4°C에서 보관하십시오.
  3. 4주마다 새로운 LB 한천 플레이트에 군체를 줄무늬로 만들고 군체가 나타날 때까지 하룻밤 동안 플레이트를 37°C에서 배양하여 하위 배양을 수행합니다.

2. 성장과 효소 활성에 대한 멜라닌의 억제 연구

  1. 인공 해수에 포도당 51.4g/L, 코코넛 케이크 가루 49.8g/L, CuSO4, FeSO4 및 MgSO4 0.05g/L를 각각 0.09g/L, 0.03g/L 및 0.05g/L를 첨가하여 배양 배지를 준비합니다(재료 표). 200rpm, 37°C, 초기 pH 7에서 15mL 주입 부피로 250mL 쉐이크 플라스크에서 모든 실험을 수행합니다.
  2. 바이오프로세스 시작 시 각 배양 배지에 다양한 농도의 멜라닌(100mg/L, 200mg/L, 500mg/L 및 1000mg/L)을 추가합니다.
  3. 특정 성장 속도, 세포의 효소 활성 및 멜라닌을 추가된 각 멜라닌 농도에 대한 바이오 프로세스의 서로 다른 시간 간격으로 측정합니다(섹션 3.2).

3. 멜라닌 억제 역학 모델링

  1. Han 및 Levenspiel13의 다음 일반화된 방정식을 사용하여 멜라닌 생성의 억제 역학을 모델링합니다.
    figure-protocol-1 (1)
    어디
    μ = 겉보기 특정 성장률(1/h)
    μ max = 최대 비성장률 (1/h)
    p = 제품 농도 (g/L)
    p *= 성장이 멈추는 임계 제품 농도(g/L)
    s = 기판 농도(g/L)
    m,n = 매개변수
    위의 방정식은 다음과 같이 다시 작성할 수 있습니다.
    figure-protocol-2 (2)
    어디
    figure-protocol-3 (3)
    및 figure-protocol-4 (4)
    위의 방정식은 아래와 같이 1/μ 대 1/s의 이중 역수로 재배열할 수 있습니다
    figure-protocol-5 (5)
  2. 위의 방정식을 사용하여 다양한 특정 성장 속도와 기질 농도의 데이터를 사용하여 직선을 그립니다. Y축과 X축의 절편은 각각 μ max와 K-s를 제공하며, 이는 각각 eqution 3 및 4로 대체되어 μobs와 Kobs를 얻을 수 있습니다.
    방정식 (3)은 다음과 같이 작성할 수 있습니다.
    figure-protocol-6 (6)
  3. 2.2단계에서 성장한 배양의 특정 성장률을 계산하고 μobs로 명명합니다.
  4. 3.3단계에서 구한 특정 성장률의 값을 식 (6)에 사용합니다. 데이터를 선형 방정식에 피팅하고 기울기와 절편을 계산합니다.
  5. 방정식 (3)을 사용하여 멜라닌이 없을 때의 최대 비성장률을 계산합니다.

4. 흡착성 바이오 프로세스의 개발

  1. 200rpm, 37°C, 초기 pH 7에서 15mL 주입 부피로 250mL 쉐이크 플라스크에서 모든 실험을 수행합니다.
  2. 3L 파일링 부피의 5L 교반 탱크 바이오리액터에서 최적화된 최종 바이오프로세스를 수행합니다. 생물 반응기 연구에서 배양물의 pH를 7-7.5 사이로 유지하고 용존 산소를 포화도의 50%-60% 사이로 유지합니다.

5. 사용 가능한 다양한 흡착제에서 최고의 흡착제 선택

  1. 배양 배지를 함유한 다른 플라스크에 알루미나, 제올라이트, 셀라이트, 풀러 어스, 활성탄과 같은 다양한 흡착제를 첨가합니다.
  2. 배양 육수에 1g/L 농도의 각 흡착제를 개별적으로 첨가하고 150rpm의 회전식 셰이커에 12회 동안 보관합니다.
  3. 5000 x g 에서 10분 동안 원심분리하여 흡착제를 분리하고 분광 광도계를 사용하여 400nm에서 상층액의 흡광도를 측정합니다.
  4. 배양액에서 멜라닌을 최대한 흡착하는 흡착제를 선택합니다.

6. 흡착제의 투여 시간의 효과

  1. 바이오프로세스를 시작하고 배양물에서 멜라닌의 가장 높은 흡착을 생성하는 흡착제를 추가합니다(섹션 5 이후에 선택). 초기 단계에서 선택한 농도는 1g/L입니다.
  2. 이전에 발표된 프로토콜12에 따라 최대 멜라닌 생성을 측정합니다.
  3. 바이오프로세스 시작 12시간 후에 흡착제를 첨가하여 6.1단계를 반복하고 바이오프로세스의 다른 시간에서 멜라닌 생성을 측정합니다.
  4. 바이오프로세스 시작 후 24시간, 36시간 및 48시간 후에 흡착제를 추가하여 6.3단계를 반복합니다.
  5. 각 바이오프로세스 실행에서 생성된 멜라닌을 비교하고 최대 멜라닌 생성 및 회수를 위한 최적의 투여 시간을 식별합니다.

7. 흡착제 투여량의 효과

  1. 섹션 6에서 확인된 시점의 배양액에 다양한 농도의 최상의 흡착제(0.5, 1, 2, 4, 6, 8 및 10g/L)를 추가합니다.
  2. 5000 x g 에서 10분 동안 원심분리하여 바이오프로세스를 수확합니다.
  3. 상층액을 채취하여 400nm에서 흡광도를 측정하여 멜라닌의 양을 계산합니다.
  4. 흡착제가 포함된 펠릿을 증류수와 에탄올로 각각 2회씩 세척하여 흡착제에 부착된 세포 및 기타 화합물을 제거합니다. 5000 x g 에서 10분 동안 원심분리하여 세척 단계를 수행합니다.
  5. 세척된 흡착제에 0.1M NaOH 용액을 첨가하여 멜라닌을 탈착합니다.
  6. 혼합물을 5000 x g 에서 10분 동안 원심분리하고 분광 광도계로 400nm에서 상층액의 멜라닌 양을 측정합니다.
  7. 탈착 과정을 세 번 반복하거나 흡착제가 정상 색상으로 돌아갈 때까지 반복합니다.
  8. 멜라닌을 침전시키기 위해 자성 비드가 있는 교반기를 사용하여 1N HCl을 첨가하여 이 농축된 탈착된 멜라닌 용액의 pH를 3 이하로 줄입니다. 필요한 경우 강수량을 증가시키기 위해 산성 용액을 냉장고에 1시간 동안 보관하십시오.
  9. 이렇게 얻어진 침전된 멜라닌을 증류수로 5000 x g 에서 10분 동안 원심분리하여 3회 세척한 후 건조시켜 4°C에서 보관한다.

8. 바이오 프로세스의 수학적 모델링

  1. 바이오매스 성장 역학
    1. 14,15,16,17 이하에 주어진 방정식에 의해 기술된 바와 같이, 생성물 억제를 위해 개발된 하기 변형된 Verhulset 모델을 사용하여 바이오매쓰 성장률을 정량화하고,
      figure-protocol-7 (7)
      어디
      x = 바이오매스 농도(g/L)
      xm = 최대 바이오매스 농도(g/L)
      μobs = 방정식 (2)에 나와 있는 최대 비성장률(1/h)
      Vazques et al. (2008)은 방정식 (7)에서 바이오매스 농도에 대한 다음 방정식을 추가로 도출했습니다
      figure-protocol-8 (8)
      어디
      vx = 바이오매스 성장률 (g/L/h) = μobs·x
      μobs       = 관찰된 특정 성장률(1/h)
      τx = 지연 시간(h)
      t = 시간(h)
    2. 방정식 (8)을 사용하여 생물 공정의 서로 다른 시간에서 바이오매스 농도를 계산하고 Pseudomonas stutzeri의 성장 프로파일을 시뮬레이션합니다.
  2. 기판 소비 역학
    참고: 기질은 바이오매스 성장, 제품 형성 및 바이오 공정의 유지 관리에 사용됩니다.
    1. 다음 방정식을 사용하여 바이오프로세스에서 기질 활용의 균형을 맞춥니다.
      figure-protocol-9 (9)
      포도당의 대부분은 바이오매스 생성에 사용됩니다. 그러므로, 단순화를 위해, 제품 형성을 위한 기질 소비를 무시하면 방정식 (9)가 다음과 같이 감소할 것이다.
      figure-protocol-10 (10)
      어디
      S = 기판 농도(g/L)
      YP/S = 제품 수율 계수, 즉 멜라닌 수율 계수(g/g)
      P = 제품 농도(g/L), 즉 멜라닌 농도(g/L)
      YX/S = 바이오매스 수율 계수(g/g)
      m s = 유지 계수 (g / g / h)
      시간 t = 0에서 시간 t = t까지의 위 식을 적분하고, 식 8로부터 x 의 값을 대입하면 기판 농도 프로파일17에 대한 다음 식이 제공되고,
      figure-protocol-11 (11)
      여기서, s0 = 초기 기질 농도(g/L) 및 x0 = 초기 바이오매스 농도(g/L)
    2. 방정식 (11)을 사용하여 바이오프로세스의 다른 시간 간격에서 기질 농도를 계산하거나 기질 농도를 알고 있는 경우 동일한 방정식을 사용하여 방정식에 제공된 매개변수를 추정합니다.
  3. 멜라닌 생성 역학
    1. Ludeking-Pirate 방정식을 사용하여 멜라닌 생성을 시뮬레이션합니다. 그러나, 멜라닌은 성장과 관련되어 있으며, 따라서, 비성장 관련 산물 형성 항은 무시되고, 단순화된 방정식은 다음과 같이 작성될 수 있다.
      figure-protocol-12 (12)
      어디
      α = 성장 관련 제품 형성과 관련된 Ludeking-Pirate 상수(g/g)
      시간 t = 0에서 t = t 까지의 방정식 (12)를 적분하면 제품 농도 프로파일에 대한 다음 방정식이 생성됩니다.
      figure-protocol-13 (13)
    2. 방정식 (13)을 사용하여 α 계산합니다 .
  4. 운동 파라미터 추정
    1. 적절한 소프트웨어 도구(예: Microsoft Excel 솔버 도구)를 사용하여 모수 추정의 비선형 최소 제곱법으로 위에서 언급한 모든 모수를 추정합니다.
    2. 매개변수 추정을 위해 배치 실험 데이터를 사용하고 다음 방정식과 같이 솔버 도구를 사용하여 제곱 오차의 합(SSE)을 최소화합니다.
      최소화
      figure-protocol-14 (14)
      어디
      xsim = 시뮬레이션된 값 및 xexp = 실험 값

9. 분석 기법

  1. 멜라닌 추출
    1. 5000 x g 에서 10분 동안 성장 배양물을 원심분리하여 바이오매스를 제거합니다.
    2. 상등액에 동일한 부피의 1M NaOH를 첨가합니다.
    3. 알칼리성 상등액을 pH 2로 산성화하기 위해 1 N HCl을 첨가하여 멜라닌을 침전시킨다.
    4. 산성화된 상등액을 12000 x g 에서 20분 동안 원심분리하여 멜라닌을 수집합니다.
    5. 수집된 멜라닌을 증류수 5mL로 3회 세척하고 실온(RT)에서 하룻밤 건조하고 4°C에서 보관한다 18.
  2. 멜라닌 정량화
    1. 인공 해수(pH 8)에 적당량의 멜라닌을 용해하여 다양한 농도의 멜라닌 용액(0-500mg/L)을 준비합니다.
    2. 분광 광도계18을 사용하여 400nm에서 흡광도를 측정합니다.
    3. 위의 데이터를 사용하여 검량선을 준비합니다.
    4. 5000 x g 에서 10분 동안 성장 배양을 원심분리하여 바이오매스를 제거하고 400nm에서 상층액의 흡광도를 측정합니다. 9.2.3단계에서 준비한 검량선을 사용하여 성장 배양물의 멜라닌 농도를 계산합니다.
  3. Tyrosinase 분석
    1. Pseudomonas stutzeri 배양 육물에서 추출한 티로시나아제의 효소 활성을 결정하기 위해 Ren et al. (2013)19에 의해 개발된 티로시나아제 효소 분석에 대해 아래 제공된 프로토콜에 따르십시오.
    2. 박테리아 배양액을 5,000 x g 에서 원심분리하여 세포를 수집합니다.
    3. pH 6.5의 차가운 100mM 인산염 완충액에서 세포를 초음파 처리하고 9000 x g 에서 15분 동안 균질화를 원심분리하고 티로시나아제 효소의 공급원인 상등액을 수집합니다.
    4. 1mM L-티로신(기질)을 함유한 0.1M 인산나트륨 완충액(pH 6.5) 2.8mL에 위 단계에서 얻은 효소 용액 0.2mL를 첨가합니다.
    5. 475 nm에서 흡광도를 측정하여 도파크롬의 형성을 관찰합니다.
    6. 다음과 같이 티로시나아제 활성을 계산합니다. 티로시나아제 활성의 1 국제 단위(IU)는 분당 1μmol의 L-티로신을 도파크롬으로 산화시키는 데 필요한 효소의 양으로 정의됩니다. 이를 도파크롬의 몰흡광 계수(3600 L·M-1·cm-1)를 사용하여 다음 방정식으로 계산하십시오.
      figure-protocol-15 (15)
  4. 바이오매스 추정
    1. 멸균 상태를 유지하면서 Biosafety cabinet에서 4시간 간격으로 샘플 5mL를 수집합니다. 오염 가능성을 줄이기 위해 샘플을 채취하기 전과 후에 플라스크의 면 마개를 화염으로 만드십시오. 이 모든 샘플에 대해 660nm에서 샘플의 광학 밀도(OD)를 측정합니다.
      참고: 접종되지 않은 매체는 블랭크 역할을 합니다. 이 판독 값은 미생물의 성장을 연구하는 데 사용됩니다.
    2. 배양 액을 5000 x g 에서 10분 동안 4°C로 원심분리하고, 세포 펠릿을 채취하고 펠릿을 열풍 오븐에서 60°C에서 8시간 동안 건조하여 건조 세포 질량을 얻습니다.
    3. 9.4.1단계에서 측정한 OD와 9.4.2단계에서 얻은 해당 바이오매스를 사용하여 검량선을 준비합니다.
    4. 검량선(OD = 0.82٠Biomass (g/L))을 사용하여 주어진 시간에 배양 배지의 광학 밀도를 측정하여 알 수 없는 양의 바이오매스를 측정합니다.
  5. DNA의 추정
    1. 260 nm에서 광학 밀도를 측정하여 샘플의 DNA 양을 추정합니다.
    2. 다음 공식을 사용하여 DNA를 계산합니다.
      figure-protocol-16 (16)
      어디
      A260 = 260 nm에서 흡광도
      0.1 = 샘플의 부피
      1 = 260nm에서 농도 50μg/mL의 DNA 표준 용액의 흡광도
  6. 단백질의 추정
    1. Bradford 단백질 추정 키트(Table of Materials)를 사용하여 샘플의 단백질 양을 추정합니다.
    2. Bradford 시약 5mL를 상층액 0.1mL에 넣고 5분 동안 유지합니다. 상등액에 존재하는 단백질은 브래드포드 시약과 반응하여 착색된 복합체를 형성합니다.
    3. 분광 광도계를 사용하여 595 nm20에서 흡광도를 측정합니다.
  7. 총환원당(TRS) 추정
    1. 디니트로살리실산(DNS) 방법에 의한 TRS 측정21.
    2. 증류수 50mL에 DNS 1g을 용해시켜 DNS 용액을 준비합니다. 용액의 색이 유백색이 될 때까지 타르타슘 나트륨 30g을 이 용액에 소량으로 첨가한 다음 20mL의 2N NaOH를 첨가하여 투명한 주황색-노란색을 첨가합니다. 증류수를 사용하여 최대 100mL의 부피를 가져와 어두운 곳에 보관하십시오.
    3. 표준 플라스크에 180mL의 증류수에 포도당 100mg을 용해하여 포도당 작업 용액(0.01M)을 준비합니다.
    4. 표준 포도당 용액(0.2, 0.4, 0.6, 0.8 및 1mL)을 5개의 개별 시험관에 피펫으로 넣습니다. 증류수(1mL)가 들어있는 시험관을 빈 용액으로 사용하십시오.
    5. 증류수를 사용하여 각 시험관에 최대 2mL의 부피를 가져옵니다.
    6. 각 시험관에 DNS 시약 1mL를 넣고 알루미늄 호일로 덮습니다.
    7. 끓는 물에 시험관을 5분 동안 가열하고 RT로 식힙니다.
    8. 각 시험관에 증류수 9mL를 넣고 잘 섞습니다. 분광 광도계를 사용하여 575nm에서 내용물의 OD를 측정합니다.
    9. X축의 포도당 양 대 Y축의 575nm(A575)에서의 흡광도로 준비된 보정 차트를 사용하여 농도를 측정합니다.
  8. 입자 크기 분석
    1. 생합성된 멜라닌을 초음파 처리기를 사용하여 증류수(1mL)에 분산시킵니다.
    2. 분산된 샘플 용액(1mL)을 나노 입자 분석기에 추가하고 제조업체의 프로토콜에 따라 입자 크기를 측정합니다.
  9. 투과 전자 현미경(TEM) 분석
    1. 추출 후 얻은 멜라닌 분말을 60°C에서 8시간 동안 유지하여 건조시킵니다.
    2. TEM 샘플 매트릭스에 멜라닌 분말을 로드하고 작업자 프로토콜에 따라 투과 전자 현미경을 사용하여 크기를 측정합니다.

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결과

그림 1A, B 는 서로 다른 초기 멜라닌 농도의 영향으로 성장과 멜라닌 생성을 보여줍니다. 세포 성장과 멜라닌 생산은 멜라닌의 초기 농도가 증가함에 따라 크게 감소했습니다. 배지의 초기 멜라닌 농도가 500mg/L일 때 바이오매스와 멜라닌은 대조군에서 얻은 최대값의 거의 50%로 감소했습니다. 초기 멜라닌 농도가 1000mg/L일 때, 미미한 멜라닌 생성이 있었다. 바이오매스 성장률은 1000mg/L의 초기 멜라닌 농도에서 현저하게 감소했습니다. 그림 1C 는 서로 다른 초기 멜라닌 농도에서 배양 배지의 세포 내 티로시나아제 활성을 보여줍니다. 그림에서 언급했듯이 티로시나아제 활성은 대조군에 비해 국물 내 초기 멜라닌 농도가 1000mg/L인 경우 4배 감소했습니다. 이러한 결과는 배양액에서 멜라닌 농도가 높을수록 티로시나아제 효소 활성과 세포 성장에 악영향을 미친다는 것을 분명히 보여줍니다...

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토론

제품 저하는 생산성 저하로 이어지는 바이오 공정의 주요 병목 현상입니다. 제품 억제를 줄이기 위해 연속 바이오프로세스 및 현장 제품 제거 기술과 같은 여러 가지 방법이 있습니다. 그러나 이러한 옵션을 사용하려면 기존 바이오프로세싱 시설 23,24,25,26,27,28에 대한 완전한 점검이 필요합니다. 흡착성 바이오프로세스는 기존 시설에서 대대적인 점검이 필요하지 않으며 매우 쉽게 구현할 수 있습니다. 멜라닌은 티로시나아제에 대한 피드백 억제를 나타냈을 뿐만 아니라 슈도모나스 스투체리 배양...

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공개 사항

저자는 이해 상충이 없습니다

감사의 글

위 프로토콜의 개발을 위해 자금을 지원해 주신 인도 과학기술부(DST/TSG/WP/2014/58) 및 카르나타카 국립공과대학(National Institute of Technology Karnataka)에 감사드립니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
  알루미나+A15A26A3:A13A3:A16A3:A17HiMediaGRM1909
활성탄HiMediaPCT1001
인공 해수 매체HiMediaM1942
Bradford 시약 키트HiMediaML106
CeliteHiMediaGRM226
원심분리기REMICM-8
원심분리기 튜브HiMediaPW1207
디니트로살리실산HiMediaGRM1582
삼각 플라스크Borosil
fuller's earth,HiMediaGRM232
포도당HiMediaMB037
HClHiMedia, AS004
L-티로신HiMediaRM069
Microsoft ExcelMicrosoft
Nanoparticle 분석기HORIBA ScientificNanopartica SZ-100
영양소 한천 매체HiMediaM001
페트리 플레이트HiMediaPW054
인산염 버퍼HiMediaM1452
수산화나트륨HiMediaMB095
분광 광도계ThermofisherGenesys 10
교반 탱크 생물 반응기ScigenicsBioferm LS
TE 버퍼HiMediaML060
투과 전자 현미경JEOLJEM-2100
제올라이트HiMediaGRM3834
, , , , , , , 4980021 , , , , , , ,

참고문헌

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