KR20140121732A - 송이 분말을 이용한 박테리아 셀룰로오스의 제조 방법 및 그 방법에 의하여 얻어진 박테리아 셀룰로오스 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 송이 분말을 이용한 박테리아 셀룰로오스의 제조 방법 및 그 방법에 의하여 얻어진 박테리아 셀룰로오스를 개시한다. 본 발명에 따라 얻어진 박테리아 셀룰로오스는 높은 수분 보유력을 가지기 때문에 화상 치료, 창상 치료 목적의 의약품, 보습 목적의 화장품 등으로 유용하게 활용될 수 있다.

Description

송이 분말을 이용한 박테리아 셀룰로오스의 제조 방법 및 그 방법에 의하여 얻어진 박테리아 셀룰로오스{A Method for Preparing Bacterial Cellulose Using Scoria Powder and the Bacterial Cellulos Obtained Thereby}
본 발명은 송이 분말(scoria)을 이용한 박테리아 셀룰로오스의 제조 방법 및 그 방법에 의하여 얻어진 박테리아 셀룰로오스에 관한 것이다.
셀룰로오스는 자연계에 널리 존재하는 고등식물의 세포벽의 주성분으로서, β-1,4-glucose로 구성된 다당류이다. 식물 셀룰로오스는 펙틴(pectin), 헤미셀룰로오스(hemicellulose), 리그닌(lignin) 등의 다른 다당류와 혼합하여 복합다당류(heteropolysaccharide)로 이루어져 있어 결정화도가 낮고 기계적 강도와 흡착성이 떨어진다(Proc. Natl. Acad. Sci. 1980, 77:6678-6682). 반면 박테리아가 생산하는 셀룰로오스는 일반 식물체가 생산한 셀룰로오스와 달리 펙틴, 헤미셀룰로오스, 리그닌 등의 다당류를 함유하지 않은 순수한 셀룰로오스의 집합체이며, 약 0.1㎛의 두께를 지닌 미세섬유(microfibril)이 수소결합으로 3차원적 망상구조를 이루고 있다(Proc. Natl. Acad. Sci. 1980, 77:6678-6682; Food Hydrocoll, 1994, 8:419-430). 따라서 결정화도가 높고 기계적 강도와 흡착성, 보수성, 현탁 안정성, 결착성 등의 물리적 성질이 우수하여(Proc. Natl. Acad. Sci. 1980, 77:6678-6682; Polym Degarad Stab, 1998, 59:93-99), 식품, 화장품 및 의약품 산업의 소재로서 널리 이용되고 있다(Polym Degarad Stab, 1998, 59:93-99; J Korean Soc Food Sci Nutr, 2002, 31:802-807; Tibtecg, 1998, 16:41-46).
1886년 브라운에 의하여 초산균(acetic acid bacteria)이 박테리아 셀룰로오스를 생성한다는 보고가 있은 이래, 초산균은 셀룰로오스 생산 능력이 뛰어나 주된 연구 대상이 되어 왔다.
현재 셀룰로오스를 생산하는 균주로는 아세토박터 속(Acetobacter sp ., 초산균), 아그로박테리움 속(Agrobacterium sp .), 리조비움 속(Rhizobium sp .), 슈도모나스 속(Pseudomonas sp .), 사르시나 속(Sarcina sp .) 등이 있으며, 특히 아세토박터 속(Acetobacter sp .) 중에 아세토박터 자이리움(Acetobacter xylium), 아세토박터 파스테우리아누스(A. pasteurinanus) 등이 많이 알려져 있다. 최근 16S rRNA 염기서열을 이용하여 분자계통분류학적으로 재분류하고 있으며, 순도가 높은 셀룰로오스를 생성하는 균주의 특징은 형태학적으로 장간균이고, 내산성력이 강한 세균으로 균체에서 셀룰로오스를 분비하는 것으로 보고되어 있다.
박테리아 셀룰로오스의 제조와 관련한 기술들은 첫째 그 수율 향상을 위한 기술과 그 물성 향상을 위한 기술로 대별될 수 있다.
수율 향상을 위한 기술로서는 다양한 종류의 탄소원과 보조 탄소원 그리고 질소원 중 최적의 것을 선택하여 적정 농도의 배양조건을 확립하는 기술들이 주를 이루고 있으며(한국 공개특허 제1998-0067009호, 한국 공개특허 제2010-0135455호, 김성준 전남대학교 2007년 학위논문 등), 물성 향상을 위한 기술은 탄성 향상, 강도 향상, 분해·분산성 향상, 보습성 향상 등의 목적으로 개발되고 있다(유럽 공개특허 제2002-013925, 일본 공개특허 제1991-228479호, 미국 특허 제10/162073호, 유럽 공개특허 제2002-022526호 등).
본 발명은 송이 분말을 이용하여 수분 함유량과 수분 지속성이 향상된 박테리아 셀룰로오스를 제조할 수 있는 기술을 개시한다.
본 발명의 목적은 송이 분말을 이용한 박테리아 셀룰로오스의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 제조 방법에 의하여 얻어진 박테리아 셀룰로오스를 제공하는 데 있다.
본 발명자들은 아래의 실시예 및 실험예에서 확인되는 바와 같이, 아세토박터 자일리넘(Acetobacter xylinum), 글루콘아세토박터 자일리너스(Gluconacetobacter xylinus), 클루콘아세토박터 한세니(Gluconacetobacter hansenii), 아세토박터 트로피커스(Acetobacter trophicus), 클루콘아세토박터 퍼시몬넨시스(Gluconacetobactor persimmonensis)를 이용하여 박테리아 셀룰로오스를 제조할 때 송이 분말을 일정량 첨가할 경우 제조된 박테리아 셀룰로오스의 수분 함유량이 높아지고 수분 함유 지속성이 높아짐을 확인할 수 있었으며, 이러한 수분 함유량과 수분 함유 지속성은 송이 분말의 첨가량에 비례하여 증가함을 확인할 수 있었다.
본 발명은 이러한 실험 결과에 기초하여 제공되는 것으로, (a) 탄소원, 질소원 및 송이 분말을 함유하는 박테리아 셀룰로오스 제조용 배지를 제조하는 단계, (b) 이 배지에 박테리아 셀룰로오스 생성능을 가진 박테리아를 접종하는 단계, (c) 접종 후 호기적 조건에서 배양하는 단계, 및 (d) 그 배양액으로부터 박테리아 셀룰로오스를 수득하는 단계를 포함하여 구성된다.
본 명세서에서, "송이"는 기공의 부피와 고체의 부피가 비슷한 다공질의 현무암질 암괴를 말하는데, 화산회(火山灰, Volcanic Ash, 2mm이하), 화산자갈(火山礫, lapilli, 2~64mm), 화산암괴(火山岩塊, Volconic Block, 64mm이상), 화산탄(火山彈, Volcanic Bomb)이 여기에 포함된다. 송이는 화산에 의하여 형성된 지형에서 발견할 수 있는데, 우리나라의 경우는 화산섬인 제주도에서 쉽게 발견된다. 제주 송이는 그 주요 구성성분에 따라 색깔이 다양한데, 산화규소 함량이 높은 송이는 암회색을 띠고, 산화알류미늄 함량이 높은 송이는 황갈색 또는 흑색을 띠며, 산화티타늄과 산화철 함량이 높은 송이는 적갈색을 띤다. 그리고 제주 송이는 통상 그 융점이 1,120~1210℃이고, 흡수율은 17.7~32.5%, 그리고 마모율은 47.25~67.22% 라고 알려져 있다. 본 발명에 사용될 수 있는 송이는 특별히 제주 송이에 한정하여 이해할 필요는 없지만, 원적외선 방사성, 중금속 흡착 효과 등 기능성이 매우 뛰어난 것으로 알려진 제주 송이로 이해하는 것이 바람직하다.
또 본 명세서에서, "%(w/w)"는 본 명세서에서 특별히 달리 언급하지 않는 한, 중량 백분율에 의한 농도(w/w) 표현으로서 당업계에 알려진 바와 같이 일정 중량의 용액 중에 녹아 있는 일정 중량의 용질을 의미한다. 예컨대 10%(w/w)는 용액 100g에 용질 10g이 용해되어 있다는 것이 된다. 따라서 본 발명의 방법에 있어서, 글루코오스가 배지에 10%(w/w)로 첨가된다고 할 때 정제수 등의 여타 배지 성분 90 중량%(w/w)와 글루코오스 10 중량%(w/w)가 혼합된다는 의미로서 이해될 수 있다.
본 명세서에서 특별히 정의되지 아니한 용어는 국어사전적 의미나 당업계에 통용되고 있는 의미를 따른다.
본 발명의 방법에 있어서, 상기 (a) 단계의 박테리아 셀룰로오스 제조용 배지의 탄소원으로서는 글루코오스, 수크로오스, 말토오스, 프룩토오스, 락토오스, 자일로오스, 갈락토오스, 아라비노오스, 글리세롤, 이들 성분이 포함되어 있는 전분, 전분 가수분해물 등이 사용될 수 있다. 이들 탄소원은 단독으로 또는 2종 이상의 혼합물로 상기 배지에 포함될 수 있으며, 단독으로 배지에 포함되든, 2종 이상의 혼합물로 배지에 포함되든 바람직하게는 5%(w/w) 내지 20%(w/w)의 범위로 배지에 포함될 수 있다. 전분이나 전분 가수분해물 등 천연물 또는 천연물 가공물을 탄소원으로 사용할 경우 타 미생물에 의한 원치 않는 발효를 방지하기 위해서 이들 탄소원을 멸균하여 사용할 수 있다. 멸균은 고온·고압 멸균법, 자외선 조사 등 당업계에 공지된 방법을 사용하여 수행될 수 있다.
또 본 발명의 방법에 있어서, 상기 (a) 단계의 박테리아 셀룰로오스 제조용 배지의 질소원으로서는 효모 추출물(yeast extract), 소이톤(soytone), 펩톤(peptone), 트립톤(tryptone), 맥아 추출물(malt extract), 콩 분말, 콩 비지 분말, 청국장 분말, 된장 분말 등의 천연 질소원, 또는 황산암모늄, 염화암모늄, 인산암모늄 등의 암모늄염, 질산염, 유레아 등의 유·무기 질소원이 사용될 수 있다. 이들 질소원도 1종 이상 혼합하여 사용될 수 있으며, 배지에 바람직하게는 0.1%(w/w) 내지 8.0%(w/w)의 범위로 포함될 수 있다. 천연 질소원을 사용할 경우 천연 탄소원을 사용할 경우와 관련하여 설명한 바와 동일한 이유에서 멸균하여 사용하는 것이 바람직하다.
또 본 발명의 방법에 있어서, 상기 (a) 단계의 박테리아 셀룰로오스 제조용 배지에서의 송이 분말은 박테리아 셀룰로오스 생성능을 가진 미생물의 박테리아 셀룰로오스 생성을 저해하지 않는 한 박테리아 셀룰로오스의 수분 보유력, 인장 강도와 인장 강도에 따른 마쇄 용이성 등을 고려하여 임의의 양으로 포함될 수 있다. 수분 보유력의 높아지거나 마쇄가 용이해질 경우 패치제, 페이스트 제형을 가진 화상 치료, 창상 치료 목적의 의약품, 팩 등의 제형을 가진 보습용 화장품의 제조에 첨가제로서 그 이용이 용이해질 수 있다. 통상은 배지에 0.1%(w/w) 내지 30.0%(w/w), 바람직하게는 0.1%(w/w) 내지 15%(w/w) 범위로 포함되어 사용될 것이다.
또 본 발명의 방법에 있어서, 상기 (a) 단계의 박테리아 셀룰로오스 제조용 배지는 보조 탄소원을 추가적으로 포함하여 제조될 수 있다. 보조 탄소원은 박테리아 셀룰로오스 생성능을 가진 미생물의 생육이나 그러한 미생물에 의한 박테리아 셀룰로오스의 생산에 있어 필수적인 성분은 아니나 박테리아 셀룰로오스 생성능을 가진 미생물의 생육 및/또는 그러한 미생물에 의한 박테리아 셀룰로오스의 생산을 촉진시키기 위하여 첨가되는 성분으로 예컨대 젖산, 구연산, 숙신산, 시트르산, 아세트산, 에탄올, 포름산, 말산, 피부르산 등이 사용될 수 있으며, 나아가 이들 성분 중 하나 이상을 본래 포함하고 있거나 이들 성분 중 하나 이상의 성분이 인위적으로 첨가된 감즙(Kim SY, et al., Appl Biochem Biotechnol., 129-132, 705-15, 2006), 감식초(Kim SY, et al., Appl Biochem Biotechnol., 129-132, 705-15, 2006), 사과즙(Lee OS, et al., J. Kor. Soc. Food Sci. Nutr., 31(4), 572-577, 2002), 포도즙(Son CJ, et al., J. Appl. Microbiol. Biotechnol., 12(5), 722-728, 2002), 맥주 폐액(Park JK, et al., Kor Chem Eng Res., 44(1), 52-57, 2006), 코코넛 부산물(Jonas R, et al., Polym Degrad Stab., 59, 101-106, 1998), 파인애플 과즙(일본 특허출원 제1999-299034호 참조), 감귤즙 등을 들 수 있다.
또 본 발명의 방법에 있어서, 상기 (a) 단계의 박테리아 셀룰로오스 제조용 배지는 무기염류와 미량원소를 추가로 포함하여 제조될 수 있다. 사용될 수 있는 무기염류로서는 인산수소나트륨, 황산마그네슘, 염화철, 칼슘염, 망간염, 코발트염, 몰리브텐산염, 킬레이트금속염 등을 들 수 있으며, 미량원로소로서는 아미노산, 비타민, 지방산, 핵산, 아황산 펄프 폐액 등을 들 수 있다. 이들 무기염류와 미량원소는 1종 이상 혼합하여 사용될 수 있으며, 0.001%(w/w) 내지 3.0%(w/w)의 범위로 배지에 포함될 수 있다.
또 본 발명의 방법에 있어서, 상기 (a) 단계의 박테리아 셀룰로오스 제조용 배지는 접종될 박테리아 셀룰로오스 생성능을 가진 미생물이 내산성 세균인 점을 고려할 때 그 pH는 pH 3 내지 7, 특히 pH 5 내지 6.5 범위인 것이 바람직하다.
또 본 발명의 방법에 있어서, 상기 (a) 단계에서 박테리아 셀룰로오스 제조용 배지가 제조된 후에는 멸균 단계가 추가로 포함될 수 있다. 이러한 멸균 단계는 타 미생물의 오염을 방지하기 위한 것이며, 결과적으로 박테리아 셀룰로오스 생산 수율을 높이기 위한 것이다. 멸균 방법은 고온·고압 멸균법, 자외선 조사 등 당업계에 공지된 임의의 방법을 사용할 수 있다.
또 본 발명의 방법에 있어서, 상기 (b) 단계의 박테리아 셀룰로오스 생성능을 가진 미생물은 당업계에 공지된 임의의 미생물이 모두 사용될 수 있다. 그러한 미생물로서 아세토박터 속 미생물(Acetobacter sp ., 초산균), 글루콘아세토박터 속 미생물(Gluconacetobacter sp.)아그로박테리움 속 미생물(Agrobacterium sp .), 리조비움 속 미생물(Rhizobium sp .), 슈도모나스 속(Pseudomonas sp .), 사르시나 속 미생물(Sarcina sp .) 등을 들 수 있다.
또 본 발명의 방법에 있어서, 상기 (b) 단계의 박테리아 셀룰로오스 생성능을 가진 미생물은 그 접종 전에 그 활성화를 위해서 전 배양 후 접종되는 것이 바람직하다. 전 배양에서 탄소원, 질소원 등의 배지 성분, 그 성분의 조성, 전 배양 조건, 전 배양 기간 등은 전술한 바와 후술하는 바를 참조할 수 있다.
또 본 발명의 방법에 있어서, 상기 (c) 단계의 배양은 배양 온도는 10 내지 40℃의 범위, 특히 25 내지 35℃ 범위인 것이 바람직하며, 배양 기간은 5일 내지 20일 것이 바람직하다.
또 본 발명의 상기 (c) 단계의 배양에서, 호기적 조건을 만들어주기 위한 산소 농도는 1~100%(w/w), 특히 20 내지 80%(w/w)인 범위인 것이 바람직하다.
또 본 발명의 상기 (c) 단계의 배양에서, 배양 방법은 정치배양법과 연속배양법 모두 가능하며, 바람직하게는 정치배양법을 사용할 수 있다.
본 발명은 전술한 바의 박테리아 셀룰로오스의 제조 방법에 의하여 얻어진 박테리아 셀룰로오스에 관한 것이다.
본 발명의 박테리아 셀룰로오스는 송이 분말이 함유된 박테리아 셀룰로오스로 이해될 수 있으며, 그럼으로써 수분 보유력이 향상된 물성을 지는 것으로 이해될 수 있다.
본 발명의 박테리아 셀룰로오스는 일반 바이오 셀룰로오스와 마찬가지로 화상 치료, 창상 치료, 궤양 치료, 염증 치료, 항생제, 마취제 등의 약물 전달 용도 등의 의약품, 보습 목적 등의 화장품, 식감 향상 용도 등의 식품, 충진제 용도 등의 제지 등의 제품 소재로 활용될 수 있으며, 바람직하게는 화상 치료, 창상 치료 목적의 의약품, 보습 목적의 화장품으로 활용될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 송이 분말을 이용한 박테리아 셀룰로오스의 제조 방법과 그 제조 방법에 따라 얻어진 박테리아 셀룰로오스를 제공할 수 있다. 본 발명의 박테리아 셀룰로오스는 높은 수분 보유력을 가지기 때문에 화상 치료, 창상 치료 목적의 의약품, 보습 목적의 화장품 등으로 유용하게 활용될 수 있다.
이하 본 발명을 실시예 및 실험예를 참조하여 설명한다. 그러나 본 발명의 범위가 이러한 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다.
< 실시예 > 송이 분말을 이용한 박테리아 셀룰로오스의 제조
<실시예 1> 송이 분말을 이용한 박테리아 셀룰로오스의 제조예 1
먼저 탄소원으로서 글루코오스 10 중량%, 질소원으로서 효모 추출물 1 중량%, 송이 분말(500 메쉬 이하) 2 중량%, 미네랄 혼합물(인산수소나트륨, 탄산칼슘, 황산마그네슘 및 염화철의 혼합물임) 2 중량% 및 잔량의 정제수를 혼합하여 배지(pH 6.0)를 제조한 다음, 온도 121℃에서 20분 정도 멸균하고, 그 멸균한 배지에 아세토박터 자일리넘(Acetobacter xylinum, KCCM 40407)을 1×105cell/ml 로 접종하고, 25~30℃의 온도에서 호기성 조건으로 14일간 정치 배양하여 박테리아 셀룰로오스를 제조하였다.
<실시예 2> 송이 분말을 이용한 박테리아 셀룰로오스의 제조예 2
상기 <실시예 1>과 동일한 배지와 동일한 제조 공정으로 박테리아 셀룰로오스를 제조하되, 박테리아 셀룰로오스 생성을 위한 박테리아는 글루콘아세토박터 자일리너스(Gluconacetobacter xylinus, ATCC 23768)를 사용하였다.
<실시예 3> 송이 분말을 이용한 박테리아 셀룰로오스의 제조예 3
상기 <실시예 1>과 동일한 배지와 동일한 제조 공정으로 박테리아 셀룰로오스를 제조하되, 박테리아 셀룰로오스 생성을 위한 박테리아는 클루콘아세토박터 한세니(Gluconacetobacter hansenii, ATCC 35959)를 사용하였다.
<실시예 4> 송이 분말을 이용한 박테리아 셀룰로오스의 제조예 4
상기 <실시예 1>과 동일한 배지와 동일한 제조 공정으로 박테리아 셀룰로오스를 제조하되, 박테리아 셀룰로오스 생성을 위한 박테리아는 아세토박터 트로피커스(Acetobacter trophicus, KACC 12236)를 사용하였다.
<실시예 5> 송이 분말을 이용한 박테리아 셀룰로오스의 제조예 5
상기 <실시예 1>과 동일한 배지와 동일한 제조 공정으로 박테리아 셀룰로오스를 제조하되, 박테리아 셀룰로오스 생성을 위한 박테리아는 클루콘아세토박터 퍼시몬넨시스(Gluconacetobactor persimmonensis, KCCM 10354)를 사용하였다.
<실시예 6> 송이 분말을 이용한 박테리아 셀룰로오스의 제조예 6
상기 <실시예 1>과 동일한 배지와 동일한 제조 공정으로 박테리아 셀룰로오스를 제조하되, 배지의 송이 분말의 함량을 5 중량%로 하였다.
<실시예 7> 송이 분말을 이용한 박테리아 셀룰로오스의 제조예 7
상기 <실시예 1>과 동일한 배지와 동일한 제조 공정으로 박테리아 셀룰로오스를 제조하되, 배지의 송이 분말의 함량을 7 중량%로 하였다.
<실시예 8> 송이 분말을 이용한 박테리아 셀룰로오스의 제조예 8
상기 <실시예 1>과 동일한 배지와 동일한 제조 공정으로 박테리아 셀룰로오스를 제조하되, 배지의 송이 분말의 함량을 10 중량%로 하였다.
< 비교예 > 박테리아 셀룰로오스의 비교 제조예
<비교예 1> 박테리아 셀룰로오스의 비교 제조예 1
상기 <실시예 1>과 동일한 공정으로 박테리아 셀룰로오스를 제조하되, 배지는 송이 분말이 포함되지 아니한 배지(즉 탄소원으로서 글루코오스 10 중량%, 질소원으로서 효모 추출물 1 중량%, 미네랄 혼합물 2 중량% 및 잔량의 정제수를 포함하는 pH 6.0의 배지임)를 사용하였다.
<비교예 2> 박테리아 셀룰로오스의 비교 제조예 2
상기 <실시예 2>와 동일한 공정으로 박테리아 셀룰로오스를 제조하되,배지는 송이 분말이 포함되지 아니한 배지(즉 탄소원으로서 글루코오스 10 중량%, 질소원으로서 효모 추출물 1 중량%, 미네랄 혼합물 2 중량% 및 잔량의 정제수를 포함하는 pH 6.0의 배지임)를 사용하였다.
<비교예 3> 박테리아 셀룰로오스의 비교 제조예 3
상기 <실시예 3>과 동일한 공정으로 박테리아 셀룰로오스를 제조하되, 배지는 송이 분말이 포함되지 아니한 배지(즉 탄소원으로서 글루코오스 10 중량%, 질소원으로서 효모 추출물 1 중량%, 미네랄 혼합물 2 중량% 및 잔량의 정제수를 포함하는 pH 6.0의 배지임)를 사용하였다.
<비교예 4> 박테리아 셀룰로오스의 비교 제조예 4
상기 <실시예 4>와 동일한 공정으로 박테리아 셀룰로오스를 제조하되, 배지는 송이 분말이 포함되지 아니한 배지(즉 탄소원으로서 글루코오스 10 중량%, 질소원으로서 효모 추출물 1 중량%, 미네랄 혼합물 2 중량% 및 잔량의 정제수를 포함하는 pH 6.0의 배지임)를 사용하였다.
<비교예 5> 박테리아 셀룰로오스의 비교 제조예 5
상기 <실시예 3>과 동일한 공정으로 박테리아 셀룰로오스를 제조하되, 배지는 송이 분말이 포함되지 아니한 배지(즉 탄소원으로서 글루코오스 10 중량%, 질소원으로서 효모 추출물 1 중량%, 미네랄 혼합물 2 중량% 및 잔량의 정제수를 포함하는 pH 6.0의 배지임)를 사용하였다.
< 실험예 > 박테리아 셀룰로오스 겔의 수분 함량 및 수분 함유 지속성 측정
상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 박테리아 셀룰로오스의 수분 함유량 및 수분 함유 지속성을 아래와 같은 방법으로 측정하였다.
수분 함유량은 제조 직후의 박테리아 셀룰로오스 무게에서 수분을 100℃의 열풍건조기에서 24시간 동안 인위적으로 수분을 건조(제거)시킨 후의 박테리아 셀룰로오스 무게를 뺀 값으로 수분 함유량을 측정하였으며, 수분 함유 지속성은 25℃에서 제조 직후의 박테리아 셀룰로오스를 방치하고 2일 단위로 박테리아 셀룰로오스의 무게를 측정하여 산출하였다.
수분 함유량에 대해서는 아래의 식에 따라 결과값을 산출하여 [표 1]에 나타내었고, 수분 함유 지속성에 대해서는 박테리아 셀룰로오스의 무게의 변화가 없기 시작한 최초 측정일수를 측정하여 [표 2]에 나타내었다.
수분 함유량 = ([제조 직후의 박테리아 셀룰로오스의 무게(g)] - [건조 후의 박테리아 셀룰로오스의 무게(g)])/[건조 후의 박테리아 셀룰로오스의 무게(g)]
수분 함유량
구분 수분 함유량
<실시예 1> 115.2
<실시예 2> 117.1
<실시예 3> 113.5
<실시예 4> 109.8
<실시예 5> 112.4
<실시예 6> 123.6
<실시예 7> 129.7
<실시예 8> 134.2
<비교예 1> 86.5
<비교예 2> 92.6
<비교예 3> 87.3
<비교예 4> 88.2
<비교예 5> 87.8
상기 [표 1]의 결과는 박테리아 셀룰로오스의 제조에 배지에 송이 분말을 첨가하여 사용한 경우와 송이 분말 사용하지 아니한 경우를 비교할 때(상기 <실시예 1> 내지 <실시예 5> 항목과 <비교예 1> 내지 <비교예 5> 항목 비교), 송이 분말을 사용한 경우가 박테리아 셀룰로오스의 제조를 위하여 사용한 미생물을 불문하고 수분 함유량이 상기 계산식에 따를 때 21.6(<실시예 4> 항목의 수분 함유량 - <비교예 4> 항목의 수분 함유량) 내지 28.7(<실시예 1> 항목의 수분 함유량 - <비교예 1> 항목의 수분 함유량)이 높음을 보여준다.
또 송이 분말의 배지에의 함유량이 증가할수록 이에 비례하여 박테리아 셀룰로오스의 수분 함유량도 증가함을 확인할 수 있다(<실시예 1> 항목 및 <실시예 6> 내지 <실시예 8> 항목 비교 참조).
이러한 결과는 박테리아 셀룰로오스의 제조에 송이 분말을 사용할 경우 수분 함유량이 높은 박테리아 셀룰로오스를 얻을 수 있음을 보여주는 것이라 할 수 있다.
수분 지속성(일수, days)
구분 일수
<실시예 1> 28
<실시예 2> 32
<실시예 3> 30
<실시예 4> 26
<실시예 5> 32
<실시예 6> 34
<실시예 7> 38
<실시예 8> 40
<비교예 1> 8
<비교예 2> 10
<비교예 3> 10
<비교예 4> 8
<비교예 5> 8
상기 [표 2]의 결과는 상기 [표 1]의 결과와 유사하게 박테리아 셀룰로오스의 제조에 배지에 송이 분말을 첨가하여 사용한 경우와 송이 분말 대신에 미네랄 혼합물을 사용한 경우를 비교할 때(상기 <실시예 1> 내지 <실시예 5> 항목과 <비교예 1> 내지 <비교예 5> 항목 비교), 송이 분말을 사용한 경우가 수분 지속성이 최대 최소 18일(<실시예 4> 항목의 수분 보유 지속 일수 - <비교예 4> 항목의 수분 보유 지속 일수), 최대 24일(<실시예 5> 항목의 수분 보유 지속 일수 - <비교예 5> 항목의 수분 보유 지속 일수)까지 수분 지속성이 연장됨을 보여주고 있으며, 또한 송이 분말의 배지에의 함유량의 증가함에 따라 수분 지속성도 이에 비례하여 증가함을 보여준다(<실시예 1> 항목 및 <실시예 6> 내지 <실시예 8> 항목 비교 참조).

Claims (7)

  1. (a) 탄소원, 질소원 및 송이 분말을 함유하는 박테리아 셀룰로오스 제조용 배지를 제조하는 단계,
    (b) 이 배지에 박테리아 셀룰로오스 생성능을 가진 박테리아를 접종하는 단계,
    (c) 접종 후 호기적 조건에서 배양하는 단계, 및
    (d) 그 배양액으로부터 박테리아 셀룰로오스를 수득하는 단계를 포함하는
    송이 분말을 이용한 박테리아 셀룰로오스의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탄소원은 글루코오스, 수크로오스, 말토오스, 프룩토오스, 락토오스, 자일로오스, 갈락토오스, 아라비노오스, 글리세롤, 이들 성분이 포함되어 있는 전분, 전분 가수분해물 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택된 것인 것을 특징으로 하는 송이 분말을 이용한 박테리아 셀룰로오스의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 질소원은 효모 추출물(yeast extract), 소이톤(soytone), 펩톤(peptone), 트립톤(tryptone), 맥아 추출물(malt extract), 콩 분말, 콩 비지 분말, 청국장 분말, 된장 분말, 암모늄염, 질산염, 유레아 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택된 것인 것을 특징으로 하는 송이 분말을 이용한 박테리아 셀룰로오스의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 송이 분말은 배지에 0.1%(w/w) 내지 30.0%(w/w)로 포함되는 것을 특징으로 하는 송이 분말을 이용한 박테리아 셀룰로오스의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계의 박테리아 셀룰로오스 제조용 배지는 보조 탄소원을 추가적으로 포함하고, 그 보조 탄소원은 젖산, 구연산, 숙신산, 시트르산, 아세트산, 에탄올, 포름산, 말산 및 피부르산으로 구성된 군에서 선택된 것인 것을 특징으로 하는 송이 분말을 이용한 박테리아 셀룰로오스의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계의 박테리아 셀룰로오스 제조용 배지는 무기염류와 미량원소를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 송이 분말을 이용한 박테리아 셀룰로오스의 제조 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법으로 얻어진 박테리아 셀룰로오스.
KR20130038329A 2013-04-08 2013-04-08 송이 분말을 이용한 박테리아 셀룰로오스의 제조 방법 및 그 방법에 의하여 얻어진 박테리아 셀룰로오스 KR20140121732A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20160088492A (ko) 2015-01-15 2016-07-26 인하대학교 산학협력단 막걸리 주박을 이용한 박테리아 셀룰로오스의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 박테리아 셀룰로오스

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