KR102245216B1 - 써모코커스 온누리누스 156t-ld2437 균주 및 이를 이용한 연속배양 방식의 바이오수소 생산방법 - Google Patents

써모코커스 온누리누스 156t-ld2437 균주 및 이를 이용한 연속배양 방식의 바이오수소 생산방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 써모코커스 온누리누스 156T-LD2437 균주 및 이를 이용한 연속배양 방식의 바이오수소 생산방법에 관한 것이다.
본 발명의 써모코커스 온누리누스 156T-LD2437 균주는 연속배양 조건에서도 안정적인 세포 성장이 가능하고, 높은 효율로 수소 가스 생산이 가능하므로, 본 발명의 써모코커스 온누리누스 156T-LD2437 균주를 대규모 생산 공정에 적용하여 수소 가스를 효율적으로 생산할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 써모코커스 온누리누스 156T-LD2437 균주는 염도 5% 내지 7%의 고염도 조건에서도 안정적인 세포 성장과 바이오 수소 가스의 생산이 가능하므로 잡균 제거를 위한 추가공정 설비를 생략할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 써모코커스 온누리누스 156T-LD2437 균주는 연속 배양시 거품 발생이 저감되어 배지 균질화를 위한 추가 설비의 적용을 생략할 수 있는 장점이 있다.

Description

써모코커스 온누리누스 156T-LD2437 균주 및 이를 이용한 연속배양 방식의 바이오수소 생산방법{Thermococcus onnurineus 156T-LD2437 and continuous culture methods of hydrogen production by using thereof}
본 발명은 바이오수소 생산방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 써모코커스 온누리누스 156T-LD2437 균주 및 이를 이용한 연속배양 방식의 바이오수소 생산방법에 관한 것이다.
수소에너지는 중량당 발열량이 석유보다 3배 이상 높으면서도, 이산화탄소, NOx, SOx 등 환경에 악영향을 미칠 수 있는 물질들을 배출하지 않아, 장차 화석에너지를 대체할 에너지로써 각광받고 있다.
종래부터 사용된 수소 생산방법에는 물의 전기분해, 천연가스나 나프타의 열분해(thermal-cracking) 또는 수증기 개질법(steam reforming) 등이 있다. 그러나 이러한 방법들은 다시 화석연료를 사용하여 고온, 고압 조건을 만들어야 하는 문제가 있으며, 일산화탄소를 포함한 혼합가스를 발생시키므로 그러한 가스로부터 일산화탄소를 제거하여야 하는 어려운 문제를 일으킨다.
이러한 종래의 수소생산방법에 비하여, 미생물을 이용한 생물학적 수소 생산 방법은 별도의 에너지를 투입하여 고온, 고압 조건을 만들 필요가 없고, 생성된 가스에 일산화탄소를 포함하지 않는다는 장점이 있다. 이러한 생물학적 수소생산방법은 크게 광합성 미생물을 이용하는 것과 비-광합성 미생물(주로 혐기성 미생물)을 이용하는 것으로 나눠볼 수 있다. 그러나, 전자는 빛을 에너지원으로 사용하는 광합성 세균들의 고농도 배양기술이 아직 충분히 개발되어 있지 않으며, 종래의 광합성 세균들은 높은 분압의 기질이 있을 경우 기질저해가 심하다는 단점이 있다. 또한, 이들은 빛이 존재하는 경우에만 수소생성이 지속되는 문제점이 있다. 따라서, 유기 탄소를 이용하여 수소를 생산할 수 있는 미생물들을 이용하여 수소를 생산하려는 시도가 지속적으로 이루어지고 있다. 본 발명자들은 한국 특허출원 10-2010-7013071호(공개일: 2011.06.23)을 통하여 Thermococcus속 균주를 이용하여 일산화탄소로부터 수소를 생산할 수 있음을 밝힌바 있다.
본 발명자들은 일산화탄소로부터 수소를 생산할 수 있는 써모코커스 온누리누스 엔에이원(Thermococcus onnurineus NA1) 균주를 일산화탄소가 기질로 들어 있는 배양액에서 장기간에 걸친 적응을 통해 독성가스로 알려진 일산화탄소에 대한 적응력 향상과 더불어 수소 생산성을 증가시키고자 하였다. 일산화탄소에 적응이 된 써모코커스 온누리누스 WTC155T(Thermococcus onnurineus WTC155T) 균주는 야생형과 비교하였을 때 일산화탄소로부터 독성에 대한 적응력이 증가되었고, 동시에 높은 수소 생산성을 보였고, 야생형과 비교하였을 때 생장 속도도 증가되었음을 확인할 수 있었다.
그러나, 상기 써모코커스 온누리누스 WTC155T는 회분식 배양에서는 높은 수소 생산성을 보이는 반면, 대규모 바이오 수소 생산에 적용되는 연속 배양 공정에서는 세포 생존능과 수소 생산능이 저하되어 실제 산업현장에 적용되기 어려운 단점이 있었다.
이에, 본 발명자들은 배지 공급량을 최소화하고 안정적으로 생산물을 생산할 수 있어 실제 산업현장에서도 적용할 수 있는 균주를 선별하기 위하여, 수소생산 균주를 낮은 배지 희석 비율(dilution rate) 조건의 장기간 연속배양 환경에서 적응시키면서, 미생물 생존이 어려운 연속배양 조건에서도 세포 생존능과 수소 생산성이 우수한 균주를 발굴하였고, 선발된 균주가 연속배양 조건에서 뛰어난 수소 생산능력을 보유하고 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.
한국 특허공개 제10-2009-0060124호 Thermococcus spp.로부터 분리된 신규한 수소화효소, 이를 암호화하는 유전자 및 그 유전자를 갖는 미생물을 이용하여 수소를 생산하는 방법 한국 특허등록 제10-1534483호 써모코커스 온누리누스 WTC155T 균주 및 이를 이용한 수소생산방법
따라서, 본 발명의 주된 목적은 연속 배양 조건에서 안정적인 세포 생존능을 갖고, 효율적인 수소 생산능력을 보유한 써모코커스 온누리누스 균주를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 써모코커스 온누리누스 균주를 이용하여 연속배양 조건에서 수소를 생산하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.
본 발명의 한 양태에 따르면, 본 발명은 써모코커스 온누리누스 156T-LD2437(Thermococcus onnurineus 156T-LD2437, 수탁번호: KCTC 13786BP) 균주를 제공한다.
미생물의 연속배양에서는 이론적으로 배지 희석 비율(dilution rate)과 비성장 속도가 같기 때문에 미생물의 최대 비성장 속도까지 배지 희석 비율(dilution rate)을 높여서 연속배양이 가능하다. 그러나 그 이상의 배지 희석 비율에서는 균주가 워시 아웃(wash out) 되어 세포 농도가 지속적으로 감소하기 때문에 연속배양이 이루어지지 않는다. 반면, 너무 낮은 희석 비율에서는 배양과정에서 생산되는 부산물의 축적이나 미생물 성장에 필요한 탄소원이나 질소원 등의 공급 부족으로 인한 영양분 고갈로 세포 성장이 제대로 이루어지지 않고 배양상태가 유지되기 어렵다. 결국, 바이오 수소 생산 공정의 경제성을 높이기 위해서는 배지 공급량을 최소화하고, 배지 공급량이 최소화된 환경에서 수소 생성 효율이 유지되는 균주를 적용하는 것이 필요하다.
따라서, 본 연구진은 배지 공급량을 최소화하고 안정적으로 생산물을 생산할 수 있는 균주를 선별하기 위해 써모코커스 온누리누스 균주를 낮은 배지 희석 비율(dilution rate)의 장기간 연속배양 조건의 열악한 환경에서 적응시키면서 높은 효율로 수소 생산이 가능한 균주를 선발하였다. 연속배양 조건에서 동 균주가 세포 생장을 안정적으로 유지하면서도 높은 효율로 수소를 생산할 수 있음을 확인하고, 2019년 1월 9일자로 한국생명공학연구원에 기탁하여 수탁번호 KCTC 13786BP를 부여받았다.
본 발명에서 용어 ‘연속 배양(continuous culture)’은 배양기 내의 세포 밀도를 조정하거나 한계 영양소의 공급량을 조정하면서 미생물의 성장을 장기간 대수적 성장기를 유지하도록 하는 배양법을 의미한다. 미생물을 액체배지에서 배양하는 경우 균의 생육에 따라 양분과 산소 등이 감소하고 대사산물이 축적됨으로써 pH 등 환경 조건이 변하게 된다. 따라서, 배양조 속에 배양액을 넣어서 균을 증식시키는 경우 외부에서 항상 새로운 배양액을 일정 속도로 유입시킴과 동시에 오래된 배양액을 외부로 유출시키면 배양조 속의 배양액은 일정하게 유지된다. 또한, 용어 ‘회분 배양(batch culture)’은 배양액의 부피를 고정하고 외부에서 새로이 배양액을 첨가하지 아니한 상태에서 배양하는 방법을 의미하며, 배양액이 추가적으로 첨가되지 않아 배양되는 생물은 더 이상 안정하게 자랄 수 없을 때까지 성장하게 된다.
본 발명의 써모코커스 온누리누스 156T-LD2437(Thermococcus onnurineus 156T-LD2437, 수탁번호: KCTC 13786BP) 균주는 연속 배양 조건에서 세포 생장과 수소 생산이 가능하다(도 3 참조). 본 발명의 써모코커스 온누리누스 156T-LD2437 균주는 0.01h-1의 배지 메이크업 조건의 연속배양 조건에서도 안정적인 세포 성장이 가능하고, 높은 효율로 수소 생산이 가능한 것으로 관찰되었다. 특히, 수소 생산능 측면에서 대조군인 써모코커스 온누리누스 WTC 155T 균주와 비교하여 월등하게 우수한 수소 생산능력을 보유하고 있는 것으로 확인되었다. 배지 메이크업이 0.05h-1에서 0.014h-1 조건으로 변경되었음을 고려하면, 수소생산에 필요한 배지 소요 경비를 1/5 수준으로 절감할 수 있음을 알 수 있다.
본 발명에서 상기 연속배양은 배지 희석 비율(dilution rate) 0.0048h-1 내지 0.014h- 1 중에서 선택된 어느 하나의 배지 희석 비율을 갖는 연속 배양 조건에서 수행될 수 있다. 배지 희석 비율(dilution rate)이 0.0048h-1 미만인 경우 세포 생장이 지나치게 저하되어 바람직하지 않고, 배지 희석 비율(dilution rate)이 0.014h- 1를 초과하는 경우에는 세포 생장 및 수소생산에는 적합하나 배지 비용이 상승하게 되어 바람직하지 않다.
또한, 본 발명의 써모코커스 온누리누스 156T-LD2437(Thermococcus onnurineus 156T-LD2437, 수탁번호: KCTC 13786BP) 균주는 연속 배양 조건에서 거품 생성이 저감된 것을 특징으로 한다. 배양 과정 중에 거품이 발생하면 추가로 투입된 물질의 균일한 혼합이 어려운 공정상의 문제가 발생하며, 이는 바이오수소의 생산을 곤란하게 요인으로 지적된다. 그러나, 본 발명의 써모코커스 온누리누스 156T-LD2437 균주는 연속 배양 공정에 투입되어도 거품 발생이 거의 없고, 이로 인해 추가 투입 물질들이 배양 배지에 균일한 혼합이 가능하므로, 바이오수소 생산이 안정적으로 가능함을 확인할 수 있었다(도 4 참조).
본 발명의 써모코커스 온누리누스 156T-LD2437(Thermococcus onnurineus 156T-LD2437, 수탁번호: KCTC 13786BP) 균주는 염도 5% 내지 7% 중에서 선택된 어느 하나의 고염도 조건에서 세포 생장과 수소 생산이 가능한 것을 특징으로 한다. 본 발명의 실시예 4에서는 동 균주를 염도 5.0% 내지 7.0% 중에서 선택된 어느 하나의 고염도 조건으로 배양하여 균주의 성장능 및 수소 생산능을 검증하였고, 본 발명의 써모코커스 온누리누스 156T-LD2437 균주가 염도 5% 내지 7% 중에서 선택된 어느 하나의 고염도 조건에서도 안정적으로 세포 성장과 바이오수소의 생산이 가능한 것을 확인하였다(도 6 참조). 이렇게 고염도 조건에서 연속배양을 수행하게 되면 잡균의 번식을 방지할 수 있는 장점이 있고, 대량 생산공정에서 잡균의 제거를 위한 추가공정을 생략할 수 있는 이점으로 작용하게 된다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 (a) 써모코커스 온누리누스 156T-LD2437(Thermococcus onnurineus 156T-LD2437, 수탁번호: KCTC 13786BP) 균주에 일산화탄소를 공급하여 배양하는 단계; 및 (b) 상기 배양물로부터 수소를 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오수소 생산방법을 제공한다.
본 발명의 바이오수소 생산방법에서, 상기 배양은 연속 배양인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바이오수소 생산방법에서, 상기 연속 배양은 배지 희석 비율(dilution rate) 0.0048h-1 내지 0.014h-1 중에서 선택된 어느 하나의 배지 희석 비율을 갖는 연속 배양 조건인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바이오수소 생산방법에서, 상기 배양은 염도 5% 내지 7% 중에서 선택된 어느 하나의 고염도 조건에서 연속배양하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바이오수소 생산방법에서, 상기 일산화탄소는 합성가스 또는 제강산업의 부생가스인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수소 생산 방법은, 연속배양 조건에서도 안정적인 세포 성장이 가능하고, 높은 효율로 수소 생산이 가능한 써모코커스 온누리누스 156T-LD2437(Thermococcus onnurineus 156T-LD2437, 수탁번호: KCTC 13786BP) 균주를 배양함으로써 수소생산 단가를 낮춰 대규모 수소생산 설비에서도 경제성이 있는 효과가 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 써모코커스 온누리누스 156T-LD2437 균주는 연속배양 조건에서도 안정적인 세포 성장이 가능하고, 높은 효율로 수소 가스 생산이 가능하므로, 본 발명의 써모코커스 온누리누스 156T-LD2437 균주를 대규모 생산 공정에 적용하여 수소 가스를 효율적으로 생산할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 써모코커스 온누리누스 156T-LD2437 균주는 염도 5% 내지 7% 중에서 선택된 어느 하나의 고염도 조건에서도 안정적인 세포 성장과 바이오 수소 가스의 생산이 가능하므로 잡균 제거를 위한 추가공정 설비를 생략할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 써모코커스 온누리누스 156T-LD2437 균주는 연속 배양시 거품 발생이 없어 배지 균질화를 위한 추가 설비의 적용을 생략할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 회분배양 조건에서 본 발명의 써모코커스 온누리누스 156T-LD2437 균주의 세포 성장능 및 수소 생산능을 써모코커스 온누리누스 155T 균주와 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 2는 연속배양 조건에서 대조군인 써모코커스 온누리누스 WTC 155T 균주의 세포 성장능 및 수소 생산능을 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 3은 연속배양 조건에서 본 발명의 써모코커스 온누리누스 156T-LD2437 균주의 세포 성장능 및 수소 생산능을 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 4는 연속배양 조건에서 대조군인 써모코커스 온누리누스 WTC 155T 균주 배양 배지 및 본 발명의 써모코커스 온누리누스 156T-LD2437 균주 배양 배지의 거품 발생을 촬영한 사진이다.
도 5는 염도 5.0% 및 5.5%의 회분배양 조건에서 본 발명의 써모코커스 온누리누스 156T-LD2437 균주의 세포 성장능을 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 6은 염도 5.7% 내지 7.0%의 연속배양 조건에서 본 발명의 써모코커스 온누리누스 156T-LD2437 균주의 세포 성장능, 수소 생산능, 및 배지 pH 변화를 측정하여 나타낸 그래프이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.
실시예 1. 써모코커스 온누리누스 156T-LD2437 균주의 스크리닝
배양기를 이용한 연속배양 실험을 통해 써모코커스 온누리누스 WT 균주를 2,500시간, 100일 이상의 조건에서 장기간 과도하게 낮게 유지된 배지 희석 비율(dilution rate)인 0.0048h-1 내지 0.014h-1 조건에서 세포 배양상태를 유지하면서 주기적인 샘플 채취를 통해서 안정화된 균주를 확보하였다.
비교적 배양 초기인 365시간부터, 606시간, 1033시간, 1375시간, 1686시간, 그리고 2437시간 시점에서 배양되고 있는 배양액에서의 샘플 채취를 통해서 낮은 배지 희석 비율(dilution rate)에서도 가장 안정적으로 성장할 수 있는 균주를 선발하여 써모코커스 온누리누스(Thermococcus onnurineus) 156T-LD2437 균주로 명명하였다.
실시예 2. 회분배양 조건에서 2437 균주의 세포 생장 및 수소 생산능 검증
2-1. 배지조건
배양에 사용한 배지는 천일염과 제논(Genon) 사의 저가 효모 추출물(YE, yeast extract)을 주요성분으로 사용하였다. 배지 조성은 천일염 47g/L, YE 14.53g/L 그리고 1L의 배지에 1000X 홀든(Holden’s) 미량원소 솔루션 10mL, 500X Fe-EDTA 솔루션 20ml, 2000 X 바흐(Balch’s) 비타민 솔루션 0.5 mL을 넣어서 배지를 조성하였다. 배지는 배양기 내에서 아르곤 가스를 이용하여 약 60분 이상의 퍼징(purging)을 통해 산소를 제거하였고 멸균 없이 사용하였으며, 배양온도 80℃를 유지한 상태에서 균주를 접종하였다. 배양 조건은 980rpm에서 100% CO 가스를 0.25vvm 속도로 공급하였다.
2-2. 세포 생장 및 수소 생산능 검증
회분배양 조건에서 실시예 1에서 선발된 균주의 세포 생장 능력을 검증하기 위해 써모코커스온누리누스 WTC 155T 균주(기탁번호 KCTC12414BP)를 비교 균주로 사용하였다. 상기 써모코커스온누리누스 WTC 155T 균주는 고농도의 일산화탄소에서 적응한 균주로 회분 배양 조건에서 우수한 세포 생장능과 수소 생산능을 검증받아 특허 등록된 균주(특허등록 제10-1534483호)이다.
상기 써모코커스 온누리누스 156T-LD2437 균주의 세포 생장 및 바이오 수소 생산성 비교 검증을 위해 써모코커스 온누리누스 WTC 155T 균주를 대조군으로 사용하였다.
도 1을 참조하면, 9시간 경과 시점부터 써모코커스 온누리누스 WTC 155T 균주의 세포 성장이 156T-LD2437 균주의 세포 성장과 비교하여 더 좋은 것으로 나타났다. 그러나, 수소 용적 생산성(volumetric productivity)과 수소 특정 생산성(specific productivity) 측면에서 156T-LD2437 균주가 155T 균주와 비교하여 높은 수소 생산 효율을 보이는 것으로 확인되었다(표 1 참조).
[표 1]
Figure 112021022500703-pat00012
상기 결과를 통해 써모코커스 온누리누스 156T-LD2437 균주는 배양액의 부피를 고정하고 외부에서 새로이 배양액을 첨가하지 아니한 상태에서 배양하는 회분배양 조건에서 세포 성장 측면에서는 써모코커스 온누리누스 155T 균주에 비해 낮은 성장 양태가 관찰되었으나, 오히려 수소 생산능 측면에서 높은 효율을 보이는 것으로 관찰되었다. 상기와 같은 세포 생장 능력이 낮음에도 불구하고 높은 수소 생산 능력을 갖는 동 균주의 특성은 대규모 수소 생산 공정에 적합한 특성이다.
실시예 3. 연속배양 조건에서 156T-LD2437 균주의 세포 생장 및 수소 생산능 검증
대규모 수소 생산 공정에서 적용되는 연속배양 조건에서 써모코커스 온누리누스 156T-LD2437 균주의 세포 생장능 및 수소 생산능력을 검증하였다. 연속배양 배지는 실시예 2-1과 동일한 조성으로 제조하였다.
배양온도와 교반 속도는 80℃, 980rpm으로 동일하게 유지하였다. 배양 기간 동안 100% CO의 공급 속도는 0.09 ~ 0.25vvm의 속도로 조절하였다. 연속배양 배지의 공급은 정량펌프를 이용하여 시간당 4.8~14mL로 연속적으로 공급하였고, 공급된 배지 부피만큼 정량펌프를 이용해서 연속적으로 배양 배지를 제거하여 배지 부피가 일정하게 유지될 수 있게 하였다.
연속배양 조건에서 세포 생장능 및 바이오 수소 생산성 비교 검증을 위해 써모코커스 온누리누스 WTC 155T 균주를 대조군으로 사용하였다.
그 결과, 도 2를 참조하면, 대조군인 써모코커스 온누리누스 WTC 155T 균주를 이용한 연속수소 생산 공정에서는 배지운영비 감소를 위해 배지 메이크업(makeup)을 0.05h-1에서 0.014h-1 조건으로 줄이는 경우 세포 성장과 수소 생산이 동시에 감소하는 것으로 확인되었다.
이에 반해, 도 3을 참조하면, 본 발명의 써모코커스 온누리누스 156T-LD2437 균주는 0.01h-1의 배지 메이크업 조건에서 연속배양을 실시하는 경우, 안정적인 세포 성장능과 높은 수소 생산능이 유지되는 것으로 관찰되었다. 특히, 수소 생산능 측면에서 대조군인 써모코커스 온누리누스 WTC 155T 균주에 비해 월등하게 우수한 수소 생산능력을 보유하고 있는 것으로 확인되었으며, 배지 메이크업이 0.05h-1에서 0.014h-1 조건으로 변경되었음을 고려하면, 수소 생산시 필요한 배지 소요 경비를 1/5 수준으로 절감할 수 있음을 알 수 있다.
상기와 같은 결과를 통해, 본 발명의 써모코커스 온누리누스 156T-LD2437 균주가 대규모 수소 생산에 적합한 연속배양 조건에서 안정적인 세포 성장을 유지하면서도 높은 수소 생산능력을 보유하고 있음을 확인할 수 있었다.
또한, 도 4를 참조하면, 써모코커스 온누리누스 WTC 155T 균주는 연속 배양 공정에서 거품이 발생하여 오버 플로우(overflow) 현상이 발생하는 것을 확인할 수 있었으나(도 4 좌측 참조), 본 발명의 써모코커스 온누리누스 156T-LD2437 균주는 거품 발생이 거의 없는 것을 확인할 수 있었다(도 4 우측 참조). 연속 배양 공정에서는 pH 조절 및 염도 조절을 위한 물질 및 가수를 위한 물 공급이 필요하다.
배양 과정 중에 거품이 발생하면 추가로 투입된 물질의 균일한 혼합이 어려운 공정상의 문제가 발생하며, 이는 바이오수소의 생산을 곤란하게 요인으로 지적된다. 그러나, 본 발명의 써모코커스 온누리누스 156T-LD2437 균주는 연속 배양 공정에 투입되어도 거품 발생이 거의 없고, 이로 인해 추가 투입 물질들이 배양 배지에 균일한 혼합이 가능하므로, 바이오수소 생산이 안정적으로 가능함을 확인할 수 있었다.
실시예 4. 고염도 조건에서 156T-LD2437 균주의 세포 생장 및 수소 생산능 검증
실시예 2의 회분배양 조건에서 염도를 5.0% 및 5.5%로 고정하고 세포 성장능을 측정하였다. 그 결과, 염도 5.0% 및 5.5%의 조건에서도 본 발명의 써모코커스 온누리누스 156T-LD2437 균주가 안정적으로 성장하는 것을 확인할 수 있었다(도 5 참조).
또한, 실시예 3의 연속배양 조건에서 써모코커스 온누리누스 156T-LD2437 균주를 배양하되, 염도 5.5% 내지 7.0%의 고염도 조건으로 배양하여 본 발명의 균주의 성장능 및 수소 생산능을 검증하였다. 그 결과, 본 발명의 써모코커스 온누리누스 156T-LD2437 균주는 염도 5% 내지 7%의 고염도 조건에서도 안정적으로 세포 성장과 바이오수소의 생산이 가능한 것으로 나타났다(도 6 참조). 이렇게 고염도 조건에서 연속배양을 수행하게 되면 잡균의 번식을 방지할 수 있는 장점이 있고, 대량 생산공정에서 잡균의 제거를 위한 추가공정을 생략할 수 있는 이점으로 작용하게 된다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다.
따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
한국생명공학연구원 생물자원센터 KCTC13786BP 20190109

Claims (10)

  1. 배지 희석 비율(dilution rate) 0.0048h-1 내지 0.014h-1 중에서 선택된 어느 하나의 배지 희석 비율을 갖는 연속 배양 조건에서 세포 생장과 수소 생산이 가능한 것을 특징으로 하고,
    배양시 써모코커스 온누리누스 WTC 155T(Thermococcus onnurineus WTC 155T, 기탁번호 KCTC12414BP) 균주에 비해 배지의 거품 생성이 감소되는 것을 특징으로 하며,
    염도 5% 내지 7%의 고염도 조건에서 세포 생장과 수소 생산이 가능한 것을 특징으로 하는,
    써모코커스 온누리누스 156T-LD2437(Thermococcus onnurineus 156T-LD2437, 수탁번호: KCTC 13786BP) 균주.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. (a) 제1항의 써모코커스 온누리누스 156T-LD2437(Thermococcus onnurineus 156T-LD2437, 수탁번호: KCTC 13786BP) 균주에 일산화탄소를 공급하여 배양하는 단계; 및
    (b) 상기 배양물로부터 수소를 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하되,
    상기 단계 (a)의 배양은 배지 희석 비율(dilution rate) 0.0048h-1 내지 0.014h-1 중에서 선택된 어느 하나의 배지 희석비율을 갖는 연속 배양 조건인 것을 특징으로 하고,
    상기 단계 (a)의 배양은 염도 5% 내지 7% 중에서 선택된 어느 하나의 고염도 배지 조건에서 배양하는 것을 특징으로 하는,
    바이오수소 생산방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
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