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다양한 생물반응기 형태가 인삼 (Panax ginseng C.A. Meyer) 부정근의 생장과 Ginsenoside 생산에 미치는 영향

Effects of Various Bioreactors on Growth and Ginsenoside Accumulation in Ginseng Adventitious Root Cultures(Panax ginseng C.A. Meyer)

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주제분류농학

초록

생물반응기의 형태에 따른 인삼부정근의 생장과 ginsenside의 생산능력에 대하여 조사한 결과, 원형의 상부와 하부에 5 cm의 bubble column을 가진 bulb type bubble bioreactor (BU)에서 건물중은 41.92 g으로 가장 많이 증가하였으며, cylindric tube bioreactor (CT)에서 건물중이 38.55 g으로 가장 낮게 나타났다. 이들 두 생물반응기의 초기 kLa값은 BU 생물반응기에서 6.98 h-1로 가장 높게 측정되었고, 반대로 bubble column이 없는 CT 생물반응기에서 5.25 h-1으로 가장 낮게 측정되었다. 그러나 이와 같은 초기 kLa값의 차이는 부정근내의 이차대사산물인 ginsenoside의 함량에는 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 또한 BU 생물반응기에서 bubble column의 길이를 기존의 5 cm에서 10 cm로 연장시켰을 때, 초기 kLa값이 6.52 h-1에서 7.80 h-1로 증가하면서 인삼부정근의 생장을 42.13 g에서 50.30 g으로 약 16% 증가시킨 것으로 나타났다.

Abstract

The type of air lift bioreactor affected the root growth in ginseng adventitious root cultures. Among bioreactors used in this experiment, bulb type bubble bioreactor (BU) was the best to increase root growth (41.92 g dry weight). The kLa value representing the oxygen transfer capacity from medium to explants (6.98 h-1) in BU with 5 cm bubble column was higher than other bioreactors. On the other hand, cylindric tube bioreactor (CT) without bubble column resulted in minimum root growth (38.55 g dry weight) and kLa value (5.25 h-1). Furthermore, the root growth (50.30 g dry weight) in BU with 10 cm bubble column more increased than 5 cm bubble column. However, the kLa value do not affected the secondary metabolite such as ginsenosides. These results show that the bubble column in air lift bioreactor increase kLa value and increased kLa value stimulate the growth of ginseng adventitious roots.

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