KR101658040B1 - 나노버블수를 이용한 미세조류의 배양 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 미세조류의 배양 방법에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 나노버블수를 이용하여 제조된 배지에 헤마토코쿠스 속 미세조류를 배양하여, 여러 스트레스 조건 하에서도 아스타잔틴의 생성의 유도를 막고 미세조류의 생장을 촉진시킬 수 있는 나노버블수를 이용한 미세조류의 배양 방법에 대한 것이다.

Description

나노버블수를 이용한 미세조류의 배양 방법{Method for microalgae cultivation using nanobubble water}
본 발명은 미세조류의 배양 방법에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 나노버블수를 이용하여 제조된 배지에 헤마토코쿠스 속 미세조류를 배양하여, 여러 스트레스 조건 하에서도 아스타잔틴의 생성의 유도를 막고 미세조류의 생장을 촉진시킬 수 있는 나노버블수를 이용한 미세조류의 배양 방법에 대한 것이다.
미세조류(microalgae)는 이산화탄소와 광에너지를 이용하여 유기물질의 합성하고 산소를 생성하는 광합성 단세포 생물로, 대략 4만 종 이상이 지구상에 분포하고 있는 것으로 알려져 있다. 상기 미세조류는 다양한 생리적 특성을 지니고 있어, 산업분야에서는 식품이나 수산양식용으로 오랫동안 대량 배양되어 왔으며, 최근에는 미세조류에서 합성되는 다양한 생리활성 물질을 얻고자 미세조류의 대량생산 하려는 시도가 증가하고 있다. 더욱이, 화석연료기반의 에너지원을 대체할 수 있는 차세대 에너지원인 바이오매스의 유력한 후보로 그 무한한 잠재성으로 인하여 최근 각광받고 있다. 상기 미세조류 중 헤마토코쿠스 플루비아리스는 강한 빛의 노출, 배지 내 영양분 고갈 등의 스트레스에 노출될 때 세포분열을 멈추고 세포 내부에 아스타잔틴을 축적하는데, 상기 아스타잔틴은 적색의 색소로써 식품첨가물로 쓰이고 있으며 최근에는 높은 항산화력으로 인하여 의약품 및 기능성 건강식품의 원료로 사용되고 있다. 위와 같이, 아스타잔틴이 각광받음에 따라 하기의 특허문헌처럼 아스타잔틴을 생산하기 위한 헤마토코쿠스 플루비아리스의 배양방법이 널리 개발되고 있다.
<특허문헌>
일본공개특허 제JPH05-68585호(1993. 03. 23. 공개) "아스타잔틴의 제조방법"
하지만, 종래 헤마토코쿠스 플루비아리스의 배양방법은 상기 헤마토코쿠스 플루비아리스가 여러 스트레스원에 의해 쉽게 세포분열을 멈추고 아스타잔틴을 생성하여, 생성된 바이오매스의 양이 적은 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,
본 발명은 나노버블수를 이용하여 배양 중 스트레스에 노출되는 미세조류의 아스타잔틴 합성을 막고 Green vegetative cell 상태를 지속시켜 바이오매스양을 증가시킬 수 있는 미세조류의 배양방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 광범위하고 강한 빛에 의한 산화 스트레스, 영양분 고갈 스트레스 조건 하에서도 아스타잔틴의 생성의 유도를 막고 미세조류의 생장을 촉진시킬 수 있는 미세조류의 배양방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해 구현된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 미세조류의 배양방법은 나노버블수를 이용하여 헤마토코쿠스 속 미세조류를 배양하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 미세조류의 배양방법에 있어서 상기 헤마토코쿠스 속 미세조류는 헤마토코쿠스 플루비아리스인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 미세조류의 배양방법에 있어서 상기 나노버블수는 수소, 산소, 질소, 이산화탄소, 메탄, 에탄, 부탄 및 프로판으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 기체를 버블로 물에 잔류시켜 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 미세조류의 배양방법에 있어서 상기 나노버블수에 존재하는 버블의 크기는 50 내지 200nm이고, 개체수는 1.5×108 내지 10×108개/ml인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 미세조류의 배양방법에 있어서 상기 나노버블수는 물에 담겨진 대나무에 일정 압력으로 기체를 공급하여 버블을 발생시켜 제조되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 미세조류의 배양방법에 있어서 상기 대나무는 방사선이 조사되어 헤미셀룰로오스가 제거된 대나무가 사용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 미세조류의 배양방법에 있어서 상기 헤마토코쿠스 속 미세조류는 감마멸균 처리된 나노버블수에 농축된 배지조성성분을 희석하여 제조된 배지에서 배양되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 미세조류의 배양방법은 나노버블수를 이용하여 제조된 배지에 헤마토코쿠스 속 미세조류를 배양하여, 여러 스트레스 조건 하에서도 아스타잔틴의 생성의 유도를 막고 미세조류의 생장을 촉진시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 미세조류의 배양방법에 있어서 상기 스트레스 조건은 빛에 의한 산화 스트레스 또는 영양분 고갈 스트레스인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 앞서 본 실시예에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 나노버블수를 이용하여 배양 중 스트레스에 노출되는 미세조류의 아스타잔틴 합성을 막고 Green vegetative cell 상태를 지속시켜 바이오매스양을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 광범위하고 강한 빛에 의한 산화 스트레스, 영양분 고갈 스트레스 조건 하에서도 아스타잔틴의 생성의 유도를 막고 미세조류의 생장을 촉진시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 운동형의 Green Cell 상태의 헤마토코쿠스 플루비아리스의 위상차 현미경 이미지.
도 2는 비운동형의 Green Cell 상태의 헤마토코쿠스 플루비아리스의 위상차 현미경 이미지.
도 3은 Induction 상태의 헤마토코쿠스 플루비아리스의 위상차 현미경 이미지.
도 4는 Stationary(red cyst) 상태의 헤마토코쿠스 플루비아리스의 위상차 현미경 이미지.
도 5는 실험시료 1-1 내지 1-6 및 비교시료 1-1 내지 1-6의 이미지.
도 6은 실험시료 1-1 내지 1-6 및 비교시료 1-1 내지 1-6의 건조균체량을 나타내는 그래프.
도 7은 실험시료 1-1 내지 1-6 및 비교시료 1-1 내지 1-6의 세포수를 나타내는 그래프.
도 8은 실험시료 1-1 내지 1-6 및 비교시료 1-1 내지 1-6의 아스타잔틴 농도를 나타내는 그래프.
도 9는 실험시료 2, 3 및 비교시료 2의 이미지.
도 10은 실험시료 2, 3 및 비교시료 2의 아스타잔틴 농도를 나타내는 그래프.
이하에서는 본 발명에 따른 나노버블수를 이용한 미세조류의 배양 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고 만약 본 명세서에 사용된 용어의 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대해 상세한 설명은 생략한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명은 나노버블수를 이용하여 헤마토코쿠스 속 미세조류를 배양하는 방법에 대한 것으로, 상기 방법은 접종할 헤마토코쿠스 속 미세조류를 준비하는 미세조류 준비단계와, 나노버블수를 이용하여 배지를 제조하는 배지 준비단계와, 상기 배지 준비단계에서 제조된 배지에 상기 미세조류 준비단계에서 준비된 헤마토코쿠스 속 미세조류를 접종하는 미세조류 접종단계와, 상기 미세조류 접종단계에서 제조한 나노버블수를 이용하여 배지에 접종된 헤마토코쿠스 속 미세조류를 배양하는 미세조류 배양단계를 포함한다.
상기 헤마토코쿠스 속 미세조류를 배양하는 방법을 설명하기에 앞서 헤마토코쿠스 속 미세조류의 생애주기를 살펴보면, 상기 헤마토코쿠스 속 미세조류의 생애주기는 크게 macrozooid 단계, palmella 단계, hematocysts 단계로 나눌 수 있고, 배양 환경이 양호할 때 녹색의 단세포는 두 개의 편모를 가진 구형, 타원형, 혹은 배 모양을 가지고 컵 모양의 엽록체를 가진 운동형 형태인 macrozooids 단계에 있고(도 1 참조), 배양 환경이 적합하지 않게 변할 때 편모는 사라지고 세포 크기가 커지면서 비운동형의 palmella 단계로 변화한다(도 2 참조). 상기의 두 단계에 속한 헤마토코쿠스 속 미세조류는 Green vegetative cell 상태에 있다고 칭하기로 한다. 이후, hematocyst 단계에서는 헤마토코쿠스 속 미세조류가 환경 스트레스에 의해 세포분열이 정지되고 세포 내부에 카로티노이드 중에서도 특히 아스타잔틴이 많은 양이 축적되어, 세포벽이 매우 두꺼워지고 세포 중앙으로부터 아스타잔틴이 축적되기 시작한다(도 3 참조). 이러한 과정을 유도기(induction)라 칭하기로 하고, 세포 내부가 완전히 적색으로 변한 헤마토코쿠스 속 미세조류의 상태(도 4 참조)를 red cyst stage로 칭하기로 한다.
상기 미세조류 준비단계에서 준비되는 헤마토코쿠스 속 미세조류는 바람직하게는 헤마토코쿠스 카펜시스(Haematococcus capensis), 헤마토코쿠스 카로셀루스(Haematococcus carocellus), 헤마토코쿠스 드로에바켄시스(Haematococcus droebakensis), 헤마토코쿠스 라쿠스트리스(Haematococcus lacustris), 헤마토코쿠스 무로룸(Haematococcus murorum), 헤마토코쿠스 플루비아리스(Haematococcus pluvialis), 헤마토코쿠스 써마리스(Haematococcus thermalis), 헤마토코쿠스 짐바브웨인시스(Haematococcus zimbabwiensis), 헤마토코쿠스 옵투시스피너스(Haematococcus obtusispinus), 헤마토코쿠스 인시그니스(Haematococcus insignis), 헤마토코쿠스 트런카티스피너스(Haematococcus truncatispinus), 헤마토코쿠스 살리누스(Haematococcus salinus), 헤마토코쿠스 산귀네우스(Haematococcus sanguineus), 헤마토코쿠스 알마니(Haematococcus allmanii) 및 헤마토코쿠스 브엣스크리(Haematococcus buetschlii)로 구성된 군으로부터 어느 하나 이상이 사용되며, 더욱 바람직하게는 헤마토코쿠스 플루비아리스(Haematococcus pluvialis)가 사용된다.
상기 배지 준비단계에서는 수조에 물을 채우고, 방사선을 조사한 원통형 대나무 한쪽에 일정 압력으로 기체를 공급하여 일정 시간 동안 기포를 발생시켜 나노버블수를 제조하고, 감마멸균 처리된 나노버블수에 농축된 배지조성성분(stock)을 희석하여 배지를 제조한다.
상기 기체는 수소, 산소, 질소, 이산화탄소, 메탄, 에탄, 부탄 및 프로판으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상이 사용되며, 상기 나노버블수에 존재하는 버블의 크기는 50 내지 200nm이고, 개체수는 1.5×108 내지 10×108개/ml이다.
상기 대나무는 수직방향으로 생성되어 있는 물관과 체관을 상부조직에 물과 영양분을 공급하기 위한 통로로 사용하고, 물관과 체관의 측면에 생성되어 있는 약 10nm 크기의 기공을 통하여 측면으로 물과 영양분을 공급하고 있는데, 성장 중인 대나무에는 연질의 헤미셀루로오즈가 기공을 덮고 있으므로, 약 50kGy의 방사선을 조사하여 헤미셀루로오즈가 제거되도록 하여 많은 기공을 확보할 수 있어 우수한 나노 기공을 가진 버블러로 사용이 가능하게 된다.
상기 나노버블수를 고압멸균 또는 여과멸균을 할 경우에 용액 내 기포입자가 손실되므로, 이를 고려하여 감마멸균을 실시하여 배지를 제조하였다. 상기와 같은 방법으로 헤마토코쿠스 속 미세조류를 생성하는 경우 여러 스트레스 조건(예컨대, 빛에 의한 산화 스트레스 또는 영양분 고갈 스트레스) 하에서도 아스타잔틴의 생성의 유도를 막고 미세조류의 생장을 촉진시킬 수 있게 된다. 이에 대해서는 하기의 실시예를 통해 더욱 자세히 설명하기로 한다.
이하, 실시예를 통해서 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다. 하지만, 이들은 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 헤마토코쿠스 플루비아리스의 준비
1) 헤마토코쿠스 플루비아리스(Scandinavian Culture Collection of Algae and Protozoa사의 K-0084 제품)를 RM(또는 3N-BBM) 배지를 이용하여 상온에서 50μmolm-2s-1 강도의 백색 발광다이오드 조건에서 12시간의 광주기와 12시간의 암주기로 6일 동안 배양하였다(Green vegatative cell 상태).
2) 이후, 배지를 제거하고 세척한 후 다시 한번 RM(또는 3N-BBM) 배지에 접종하여 상온에서 50μmolm-2s-1 강도의 백색 발광다이오드 조건에서 12시간의 광주기와 12시간의 암주기로 6일 동안 배양하였다. 이를 통해, 세포분열이 활발한 운동형의 macrozooids 형태의 세포가 다수가 되도록 하였다.
3) 이후, 배지를 제거하고 새로운 배지로 3번 세척하여 접종할 헤마토코쿠스 플루비아리스를 준비하였다.
<실시예 2> 배지의 준비 및 헤마토코쿠스 플라비아리스의 접종
1) 수조에 3차 증류수를 채우고, 50kGy의 방사선을 조사한 직경 50mm, 길이 250mm의 원통형 대나무 한쪽에 약 2bar의 압력으로 수소 기체를 공급하여 약 1시간 동안 기포를 발생시켜 수소 나노버블수를 제조하였다. 이후, 감마멸균 처리된 나노버블수에 농축된 배지조성성분(stock)을 희석하여 배지(RM배지)를 제조하고, 상기 배지에 실시예 1에서 준비된 헤마토코쿠스 플루비아리스를 접종하였다(초기접종농도 2.5 x 104/ml).
2) 제조된 배지가 질소원을 가지지 않도록 한 것을 제외하고는 실시예 2의 1)과 동일하게 실시하였다.
3) 수소 기체를 공급하는 것 대신에 산소 기체를 공급하여 산소 나노버블수를 만들고, 이를 이용하여 배지를 제조한 것을 제외하고는 실시예 2의 2)와 동일하게 실시하였다.
4) 수소 나노버블수 대신 3차 증류수를 사용하여 배지를 제조한 것을 제외하고는 실시예 2의 1)과 동일하게 실시하였다.
5) 제조된 배지가 질소원을 가지지 않도록 한 것을 제외하고는 실시예 2의 4)와 동일하게 실시하였다.
<실시예 3> 배양을 통한 시료의 준비
1) 실시예 2의 1)의 헤마토코쿠스 플루비아리스가 접종된 배지(초기 pH 7.1)에 탄소원 공급을 위해 NaHCO3 30ppm을 추가하고, pH가 8이 넘지 않도록 조절하며, 상온에서 각각 50, 100, 150, 200, 250, 300μmolm-2s-1 강도의 백색 발광다이오드 조건에서 16시간의 광주기와 8시간의 암주기로 8일 동안 배양하여 실험시료 1-1 내지 1-6을 준비하였다. 배양용기로 에를렌마이어 플라스크가 사용되고, 0.2m pore size 멸균 필터를 사용하여 통기 교반을 500cc/min의 속도로 실시한 상태에서 배양되었다.
2) 실시예 2의 2)의 헤마토코쿠스 플루비아리스가 접종된 배지(초기 pH 7.1)에 탄소원 공급을 위해 NaHCO3 30ppm을 추가하고, pH가 8이 넘지 않도록 조절하며, 상온에서 각각 180 내지 200μmolm-2s-1 강도의 백색 발광다이오드 조건에서 16시간의 광주기와 8시간의 암주기로 23일 동안 배양하여 실험시료 2를 준비하였다. 배양 용기로 컬쳐 플라스크가 사용되고, 라커(Rocker, FINEPCR)를 사용하여 교반을 실시한 상태에서 배양되었다.
3) 실시예 2의 2)의 헤마토코쿠스 플루비아리스가 접종된 배지 대신에 실시예 2의 3)의 헤마토코쿠스 플루비아리스가 접종된 배지를 사용한 것을 제외하고는 실시예 3의 2)와 동일하게 실시하여, 실험시료 3을 준비하였다.
4) 실시예 2의 1)의 헤마토코쿠스 플루비아리스가 접종된 배지 대신에 실시예 2의 4)의 헤마토코쿠스 플루비아리스가 접종된 배지를 사용한 것을 제외하고는 실시예 3의 1)와 동일하게 실시하여, 비교시료 1-1 내지 1-6을 준비하였다.
5) 실시예 2의 2)의 헤마토코쿠스 플루비아리스가 접종된 배지 대신에 실시예 2의 5)의 헤마토코쿠스 플루비아리스가 접종된 배지를 사용한 것을 제외하고 실시예 3의 2)와 동일하게 실시하여, 비교시료 2를 준비하였다.
<실시예 4> 나노버블수의 버블 크기 및 개체수 측정
1) 실시예 2의 1)에서 제조된 수소 나노버블수 및 실시예 2의 3)에서 제조된 산소 나노버블수의 버블 크기 및 개체수를 측정하였다. 위의 측정은 Nano Particle Tracking Analyzer(LM10-HS, NanoSight Ltd)를 이용하였다.
2) 수소 나노버블수의 버블의 평균 직경은 82nm이었으며, 버블의 개체수는 5.88×108/ml이었다.
3) 산소 나노버블수의 버블의 평균 직경은 105.1이었으며, 버블의 개체수는 5.36×108/ml이었다.
<실시예 5> 헤마토코쿠스 플루비아리스의 생애주기 육안평가
1) 실험시료 1-1 내지 1-6 및 비교시료 1-1 내지 1-6의 촬영한 이미지를 도 5에 나타내었다. 이하, 도면 5 내지 8에서, H250, H2100, H2150, H2200, H2250, H2300 각각은 실험시료 1-1, 1-2, 1-3, 1-4, 1-5, 1-6을 나타내며, C50, C100, C150, C200, C250, C300 각각은 비교시료 1-1, 1-2, 1-3, 1-4, 1-5, 1-6을 나타낸다.
2) 도 5를 보면, 실험시료 1-1 내지 1-6 각각이 비교시료 1-1 내지 1-6 각각에 비해서 녹색을 더 유지하고 있음을 알 수 있다. 이는 헤마토코쿠스 플루비아리스가 동일한 빛 세기에 노출될 때 나노버블수를 이용한 실험시료가 비교시료에 비해, 세포가 red cyst stage로 변환되는 정도가 감소하고, 나노버블수가 헤마토코쿠스 플루비아리스의 red cyst stage로의 유도(induction)를 막아 아스타잔틴 합성이 되지 않게 하는 것으로 해석할 수 있다. Green vegetative cell 상태로 머무를 때 세포분열능력이 red cyst stage에 비해 높기 때문에, 실험시료가 비교시료에 비해 바이오매스의 생산량이 크게 된다.
<실시예 6> 바이오매스량의 측정
1) 실험시료 1-1 내지 1-6 및 비교시료 1-1 내지 1-6의 건조균체량을 측정하여 도 6에 표기하였다. 하기의 수학식 1로 표현되는 흡광도와 건조균체량 사이의 상관관계식을 이용하여 흡광도 값에 따른 건조균체량을 계산하였고, 흡광도는 스펙트로포토미터를 사용하여 680 nm 파장에서 측정하였다.
[수학식 1]
Dry cell weight(g/L) = 0.668×OD680
2) 실험시료 1-1 내지 1-6 및 비교시료 1-1 내지 1-6의 세포수를 측정하여 도 7에 표기하였다. 위의 세포수 측정은 자동 세포 계수기(LUNA-II Automated Cell Counter, Logos biosystems)를 사용하였고, 각 시료를 6번씩 측정하여 1mL 당 세포 수를 계수하였다.
3) 도 6을 보면 실험시료 1-1 내지 1-6 각각이 비교시료 1-1 내지 1-6 각각에 비해서 건조균체량의 값이 큼을 알 수 있고, 도 7을 보면 실험시료 1-1 내지 1-6 각각이 비교시료 1-1 내지 1-6 각각에 비해서 세포수가 많음을 알 수 있다. 이를 통해, 헤마토코쿠스 플루비아리스가 동일한 빛 세기에 노출될 때 나노버블수를 이용하는 경우 바이오매스의 생산량을 높일 수 있음을 알 수 있다.
<실시예 7> 세포 내 아스타잔틴의 측정
1) 실험시료 1-1 내지 1-6 및 비교시료 1-1 내지 1-6의 아스타잔틴의 양을 측정하여 도 8에 표기하였다. 실험시료 1-1 내지 1-6 및 비교시료 1-1 내지 1-6 각각 5mL를 4800rpm, 15min 동안 원심분리하고, 상층액을 제거하고 펠릿에 5% 수산화칼륨(KOH)과 30% 메탄올(Methanol)을 처리하여 65℃의 수조에서 15min 동안 반응시켜, 비누화반응(saponification)을 통하여 엽록소를 제거한다. 이후, 4000rpm, 10 min 동안 원심분리하고 3차 증류수로 3번 세척하고, 펠릿에 다이메틸설폭사이드(DMSO)와 아세톤을 4:1로 만든 혼합용액을 처리하여 75℃의 수조에서 5min 동안 반응시킨다. 세포의 debris가 완전히 백색을 보일 때까지 상기의 마지막 과정을 반복한다. 이때 추출된 상층액을 490nm에서 흡광도를 측정하고, 하기의 수학식 2를 아스타잔틴의 양을 계산한다.
[수학식 2]
C(mg/L) = 4.5×OD490×Va/Vb
(C는 아스타잔틴 농도(mg/L), Va는 추출용매의 용량, Vb는 배양 샘플의 용량을 의미함)
2) 도 8을 보면 실험시료 1-1 내지 1-6 각각이 비교시료 1-1 내지 1-6 각각에 비해서 아스타잔틴의 농도가 작음을 알 수 있다. 이를 통해, 헤마토코쿠스 플루비아리스가 동일한 빛 세기에 노출될 때 나노버블수를 이용하는 경우 아스타잔틴의 합성이 저하됨을 알 수 있다.
<실시예 8> 질소원을 배제하고 라커 교반을 이용하여 배양된 헤마토코쿠스 플루비아리스의 평가
1) 나노버블수는 통기 교반할 경우 버블 입자의 손실이 발생할 수 있고, 영양분인 질소원이 있으면 red cyst로 전환이 느려져, 빛에 의한 스트레스에 대하여 나노버블수에서 배양되는 헤마토코쿠스 플루비아리스의 유도기 전환이 얼마나 막아지는지 정확하게 판단하기가 어려워, 질소원이 없고 통기 교반 대신에 라커(Rocker, FINEPCR)를 사용하여 교반을 실시한 실험시료 2, 3 및 비교시료 2를 사용하여, 촬영한 이미지를 도 9에 나타내었고, 아스타잔틴의 양을 측정하여 도 10에 표기하였다. 이하, 도 9 및 10에서, H2, O2 각각은 실험시료 2 및 3을 나타내고, C는 비교시료를 나타낸다.
2) 도 9를 보면, 실험시료 2 및 3이 비교시료 2에 비해서 녹색을 더 유지하고 있음을 알 수 있어, 나노버블수를 이용하는 경우 헤마토코쿠스 플루비아리스의 유도기 전환을 막을 수 있음을 알 수 있다. 또한, 도 10을 보면, 실험시료 2 및 3이 비교시료 2에 비해서 아스타잔틴의 농도가 작음을 알 수 있다.
이상에서, 출원인은 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시예일 뿐이며 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 어떠한 변경예 또는 수정예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (9)

  1. 나노버블수를 이용하여 헤마토코쿠스 속 미세조류를 배양하며,
    상기 나노버블수는 수소 기체 또는 산소 기체를 버블로 물에 잔류시켜 형성되는 것을 특징으로 하는 미세조류의 배양방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 헤마토코쿠스 속 미세조류는
    헤마토코쿠스 플루비아리스인 것을 특징으로 하는 미세조류의 배양방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 나노버블수에 존재하는 버블의 크기는 50 내지 200nm이고, 개체수는 1.5×108 내지 10×108개/ml인 것을 특징으로 하는 미세조류의 배양방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 나노버블수는
    물에 담겨진 대나무에 일정 압력으로 기체를 공급하여 버블을 발생시켜 제조되는 것을 특징으로 하는 미세조류의 배양방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 대나무는
    방사선이 조사되어 헤미셀룰로오스가 제거된 대나무가 사용되는 것을 특징으로 하는 미세조류의 배양방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 헤마토코쿠스 속 미세조류는
    감마멸균 처리된 나노버블수에 농축된 배지조성성분을 희석하여 제조된 배지에서 배양되는 것을 특징으로 하는 미세조류의 배양방법.
  8. 나노버블수를 이용하여 제조된 배지에 헤마토코쿠스 속 미세조류를 배양하여, 여러 스트레스 조건 하에서도 아스타잔틴의 생성의 유도를 막고 미세조류의 생장을 촉진시킬 수 있으며,
    상기 나노버블수는 수소 기체 또는 산소 기체를 버블로 물에 잔류시켜 형성되는 것을 특징으로 하는 미세조류의 배양방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 스트레스 조건은
    빛에 의한 산화 스트레스 또는 영양분 고갈 스트레스인 것을 특징으로 하는 미세조류의 배양방법.
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