KR20180037520A - Novel Chlorella sp. strain having high oil productivity in fresh water, sea water and rackish water - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a microalgae Chlorella sp. cell strain that is a microalgae which is separated from rivers, can be rapidly grown in fresh water, seawater, and brackish water, and is excellent in biomass, pigment productivity and lipid productivity, and a use thereof. Chlorella sp. HS2 newly separated in the present invention can be cultivated at a very rapid growth rate in the fresh water, the seawater, and the brackish water unlike conventional other microalgae and microorganisms, thereby being free in the use of water for producing a culture medium, can show high biomass productivity, and can be used in microalgae oil and biodiesel markets by high biomass productivity and excellent lipid contents in a cell. Also, a pigment content is 1.8% which is similar to or slightly higher than other microalgae, but the pigment productivity is higher than conventional microalgae due to the rapid growth rate thereof rate and thus has potential as a resource for pigment production, thereby being very useful for related industries.

Description

담수, 해수 및 기수에서 오일생산성이 높은 클로렐라 신균주{Novel Chlorella sp. strain having high oil productivity in fresh water, sea water and rackish water}A novel chlorella strain having high oil productivity in fresh water, sea water, and nose water {Novel Chlorella sp. strain high oil productivity in fresh water, sea water and rackish water}

본 발명은 하천에서 분리되고 담수, 해수 및 기수에서 빠른 생장이 가능하고, 바이오매스, 색소 생산성 및 지질 생산성이 우수한 미세조류인 클로렐라 (Chlorella sp.) HS2 세포주 및 이의 용도에 관한 것이다.The present invention relates to a microalgae Chlorella sp. HS2 cell line which is isolated from a river and is capable of rapid growth in fresh water, seawater and nose, and is excellent in biomass, pigment productivity and lipid productivity, and its use.

최근 경유 대체연료로 바이오디젤이 많은 관심을 받고 있다. 바이오디젤은 식물성 기름 또는 동물성 유지로부터 생산된 지방산의 메틸 또는 에틸 에스테르 화합물로 정의된다. 바이오디젤은 기존 경유에 비해 일산화탄소, 미세먼지, 탄화수소, 독성물질 등 대기 오염물질 배출을 크게 줄일 수 있다는 점에서 친환경 자동차 연료로 적합하다. 또한 바이오디젤의 연소에서 나오는 이산화탄소는 다시 식물의 광합성 기작에 의해 흡수, 고정되므로 이산화탄소의 순 배출이 거의 없어 이산화탄소 중립 연료(CO2-neutral fuel)로 큰 주목을 받고 있다.Recently, biodiesel has attracted much attention as an alternative to diesel. Biodiesel is defined as methyl or ethyl ester compounds of fatty acids produced from vegetable oils or animal fats. Biodiesel is more suitable for environmentally friendly vehicles because it can reduce the emission of air pollutants such as carbon monoxide, fine dust, hydrocarbons and toxic substances more than conventional diesel. In addition, the carbon dioxide from the combustion of biodiesel is absorbed and fixed by the plant's photosynthesis mechanism, so there is little net carbon dioxide emission, and carbon dioxide neutral fuel (CO 2 -neutral fuel) is attracting much attention.

특히 생물연료(바이오에탄올, 바이오디젤) 생산이 주목을 받고 있지만, 작물을 이용한 생물연료의 생산은 경작지 확대에 따른 생태계 파괴, 식량부족 등의 문제를 야기한다. 그러나 광합성 미생물인 미세조류(microalgae)의 태양에너지 이용효율은 5% 정도로, 육상식물의 0.2%에 비해 약 25배 정도 높으며, 이산화탄소 고정화 속도는 소나무의 15배로 매우 효율적이다.Particularly, biofuel (bioethanol, biodiesel) production is attracting attention, but production of biofuel using crops causes problems such as destruction of ecosystem and food shortage due to enlargement of cultivated land. However, microalgae, a photosynthetic microorganism, has a solar energy utilization efficiency of about 5%, about 25 times higher than that of 0.2% of land plants, and the carbon dioxide immobilization rate is 15 times higher than that of pine trees.

또한, 미세조류의 단위면적당 바이오디젤 생산(오일 함량이 30%인 경우)은 약 58,700 L/ha로 대두의 446 L/ha에 비해 130배에 달한다. 미세조류는 유휴 경작지를 이용한 배양, 균주개량의 용이성, 식량문제와 무관 등의 여러 가지 장점으로 인하여 장기적으로는 화석연료로부터 생산되는 디젤을 대체할 바이오디젤을 생산할 수 있는 유일한 자원으로 평가되고 있다. 또한 이산화탄소의 생물학적 전환 및 처리는 자연계 물질순환의 기본 원리인 광합성(photosynthesis)을 이용하는 것으로써 환경친화적 방법이며, 공정이 상온·상압에서 이루어지고, 생산된 바이오매스(biomass)를 유용물질로 활용한다는 장점이 있다.In addition, biodiesel production (with 30% oil content) per unit area of microalgae is about 58,700 L / ha, which is 130 times higher than 446 L / ha of soybean. The microalgae have been evaluated as the only resource capable of producing biodiesel to replace diesel produced from fossil fuels in the long term due to various advantages such as cultivation using idle cultivated land, ease of strain improvement, and irrespective of food problems. In addition, the biological conversion and treatment of carbon dioxide is an environmentally friendly method by using photosynthesis, which is the basic principle of natural material circulation. The process is carried out at room temperature and atmospheric pressure, and biomass produced is used as a useful substance There are advantages.

한편, 한국등록특허 제1625074호에서는 '산화 스트레스를 이용하여 지질함량을 증가시킨 미세조류 및 그의 제조방법'이 개시되어 있고, 한국등록특허 제1424852호에서는 '바이오디젤을 생산하는 클로렐라 불가리스 CV-16 및 이를 이용한 바이오디젤의 생산방법'이 개시되어 있으나, 본 발명에서와 같이, 하천에서 분리된 바이오매스, 색소 생산성 및 지질 생산성이 우수한 미세조류인 클로렐라 세포주 및 이의 용도에 대해서는 밝혀진 바가 전혀 없다.Korean Patent No. 1625074 discloses microalgae having increased lipid content by using oxidative stress and a method for producing the microalgae. Korean Patent No. 1424852 discloses a microalgae containing chlorella bruvirus CV-16 And a method for producing biodiesel using the same. 'However, as in the present invention, the chlorella cell line, which is a microalga having excellent biomass, pigment productivity and lipid productivity, isolated from a river, and its use have never been disclosed.

본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명은 하천에서 분리된 신규한 미세조류인 클로렐라 (Chlorella sp.) HS2 세포주가 담수(BG11)에서 배양한 경우 바이오매스 및 색소 생산성이 우수하고, 해수(F/2)에서 배양한 경우 지질 생산성이 우수한 것을 확인하였다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above needs, and it is an object of the present invention to provide a novel microalgae, Chlorella sp. HS2 cell line, isolated from a river, which is excellent in biomass and pigment productivity when cultured in fresh water (BG11) , And sea water (F / 2), respectively.

특히, 클로렐라 HS2는 성장속도가 전 기간을 평균으로 담수(BG11) 배지에서 가장 빠른 것을 확인하였고, 이는 다른 미세조류에 비해서 매우 빠른 것이며, 최고 세포수 및 최대 세포 건중량에서도 가장 높은 값을 나타내었다. 또한, 염 농도가 높은 배지에서 배양할수록, 총지질 함량과 FAME(fatty acid methyl esters)이 매우 높은 오일함량을 나타내었으며, 지방산 구성은 올레산과 리놀레산이 가장 높은 함량을 나타내었고, 루테인을 포함한 색소 함량 또한 가장 높은 것을 확인하였다.In particular, the growth rate of chlorella HS2 was the fastest in the freshwater (BG11) medium as averaged over the whole period, which was much faster than other microalgae and highest in the highest cell number and maximum cell dry weight. The lipid contents of oleic acid and linoleic acid showed the highest contents of total lipid and FAME (fatty acid methyl esters), and the content of lutein The highest was also confirmed.

이와 같이, 본 발명의 클로렐라 HS2 세포주의 담수, 해수 그리고 기수에서 모두 성장할 수 있는 특징은 다른 미세조류뿐만 아니라 박테리아에서도 드문 현상으로 본 발명을 통해 매우 특이한 현상임을 확인한 것이다.As described above, the characteristic feature that the chlorella HS2 cell line of the present invention can be grown in both fresh water, seawater and nadir is a rare phenomenon not only in other microalgae but also in bacteria, and has been confirmed to be a very unusual phenomenon through the present invention.

따라서, 본 발명의 클로렐라 HS2 세포주는 물 활용성이 매우 높으며, 바이오매스 생산성이 높고 오일 함량이 높아 미세조류 오일 및 바이오디젤 생산 균주로 활용이 가능하며, 루테인 생산 균주로서도 잠재력을 가지고 있음을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the chlorella HS2 cell line of the present invention has high water availability, high biomass productivity and high oil content, and thus can be used as microalgae oil and biodiesel production strains, and has potential as a lutein producing strain , Thereby completing the present invention.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 하천에서 분리되고 담수, 해수 및 기수에서 빠른 생장이 가능하고, 바이오매스, 색소 생산성 및 지질 생산성이 우수한 미세조류인 클로렐라 (Chlorella sp.) 세포주를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a Chlorella sp. Cell line, which is a microalgae separated from a river and capable of rapid growth in fresh water, seawater and nursery, and excellent in biomass, pigment productivity and lipid productivity.

또한, 본 발명은 상기 세포주 또는 이의 배양액을 유효성분으로 포함하는 지질 제조용 미생물 제제를 제공한다.The present invention also provides a microorganism preparation for preparing a lipid comprising the cell line or a culture solution thereof as an active ingredient.

또한, 본 발명은 상기 세포주를 배양하고, 그 배양액으로부터 지질을 분리하는 것을 특징으로 하는 지질의 제조 방법을 제공한다.The present invention also provides a method for producing a lipid characterized in that the cell line is cultured and lipids are separated from the culture.

또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 제조되며, 주요 지방산으로서 올레산(C18:1) 및 리놀레산(C18:2)을 포함하며, 올레산(C18:1) 및 리놀레산(C18:2)을 전체 지질 중량 기준으로 45~55% 함유하고, 다가 불포화지방산을 전체 지질 중량 기준으로 10% 이하로 함유하는 지질을 제공한다.(C18: 1) and linoleic acid (C18: 2) as the main fatty acids, and oleic acid (C18: 1) and linoleic acid And 45 to 55% by weight of polyunsaturated fatty acids and 10% or less by weight of total lipids.

또한, 본 발명은 상기 세포주를 배양하는 단계, 상기 배양액으로부터 지질을 분리하는 단계 및 상기 지질을 트랜스에스테르화시켜 지방산 에스테르 및 글리세롤을 생성하는 단계를 포함하는 바이오디젤의 제조 방법을 제공한다. The present invention also provides a method for producing biodiesel comprising culturing the cell line, separating lipids from the culture, and transesterifying the lipids to produce fatty acid esters and glycerol.

또한, 본 발명은 상기 세포주를 배양하는 단계, 상기 배양액으로부터 지질을 분리하는 단계 및 상기 지질을 트랜스에스테르화시켜 지방산 에스테르 및 글리세롤을 생성하는 단계를 포함하는 글리세롤의 제조 방법을 제공한다. The present invention also provides a method for producing glycerol comprising culturing the cell line, separating lipid from the culture, and transesterifying the lipid to produce a fatty acid ester and glycerol.

본 발명에서 새롭게 분리된 클로렐라 HS2는 기존의 다른 미세조류 및 미생물과는 다르게 담수, 해수 그리고 기수에서 매우 빠른 성장속도로 배양이 가능하여 배지 생산을 위한 물 사용이 자유로우며 높은 바이오매스 생산성을 보이고 세포 내 지질함량이 우수하여 미세조류오일 및 바이오디젤 시장에서 활용이 가능하다. 또한 색소 함량도 다른 미세조류와 유사하거나 조금 높은 수준이지만 빠른 생장속도로 인하여 색소 생산성은 기존 미세조류보다 높아 색소생산을 위한 자원으로서도 잠재력을 가지고 있어, 관련 산업에 매우 유용하다.The freshly isolated chlorella HS2 of the present invention can be cultivated at a very high growth rate in fresh water, seawater and nordic water, unlike other microalgae and microorganisms, and is free to use water for producing medium, exhibits high biomass productivity, It has excellent lipid content and can be used in micro-algae oil and biodiesel market. Also, the pigment content is similar to or slightly higher than other microalgae, but its pigmentation productivity is higher than conventional microalgae due to its rapid growth rate, and thus has potential as a resource for producing pigment, which is very useful for related industries.

도 1은 본 발명에서 분리된 클로렐라 HS2의 계통도를 나타낸다.
도 2는 본 발명에서 분리된 클로렐라 HS2가 담수, 기수 그리고 해수에서 성장 가능한 점을 확인한 결과를 나타낸다.
도 3은 본 발명에서 분리된 클로렐라 HS2와 다른 미세조류의 담수, 기수 그리고 해수에서 성장 가능 정도를 확인한 결과이다.
도 4는 본 발명에서 분리된 클로렐라 HS2의 배양 최적 조건을 조사한 것이다.
도 5는 광생물반응기에서 담수, 해수 그리고 기수를 이용한 본 발명에서 분리된 클로렐라 HS2의 배양 결과이다. A) 세포 수(Cell Number), B) 건조세포 중량(Dry cell weight)
도 6은 담수, 기수 그리고 해수에서 본 발명에서 분리된 클로렐라 HS2 최고 비성장율 및 세대시간을 나타낸다.
도 7은 본 발명에서 분리된 클로렐라 HS2의 광학현미경(A), 형광현미경 분석(B) 및 바이오매스 색상(C)을 나타낸다.
도 8은 본 발명에서 분리된 클로렐라 HS2의 총지질 함량(A), 지방산 구성비(B) 및 지방산 함량비(C)를 분석한 결과이다.
도 9는 본 발명에서 분리된 클로렐라 HS2의 배지별 세포 구성물질 변화를 나타낸다.
도 10은 본 발명에서 분리된 클로렐라 HS2의 배지별 색소 함량의 변화를 나타낸다.
도 11은 본 발명에서 분리된 클로렐라 HS2의 색소 생산성(A) 및 루테인 생산성(B)을 나타낸다.
Figure 1 shows a schematic diagram of chlorella HS2 isolated in the present invention.
FIG. 2 shows the results of confirming that chlorella HS2 isolated in the present invention can be grown in fresh water, brackish water and sea water.
FIG. 3 shows the results of confirming the extent of growth of chlorella HS2 and other microalgae isolated in the present invention in fresh water, sea water, and seawater.
FIG. 4 is a graph showing the optimal culture conditions of chlorella HS2 isolated in the present invention.
FIG. 5 shows the results of culturing of chlorella HS2 isolated from the present invention using fresh water, sea water and nadir in a photobioreactor. A) Cell number, B) Dry cell weight
Figure 6 shows the highest specific growth rate and generation time of chlorella HS2 isolated in the present invention in fresh water, nose water and seawater.
Fig. 7 shows an optical microscope (A), a fluorescence microscope analysis (B) and a biomass color (C) of chlorella HS2 isolated in the present invention.
FIG. 8 shows the results of analysis of total lipid content (A), fatty acid composition ratio (B) and fatty acid content ratio (C) of chlorella HS2 isolated in the present invention.
FIG. 9 shows changes in cell components of the medium of chlorella HS2 isolated in the present invention. FIG.
FIG. 10 shows changes in the content of pigment in the medium of chlorella HS2 isolated in the present invention. FIG.
Fig. 11 shows the pigment productivity (A) and the lutein productivity (B) of chlorella HS2 isolated in the present invention.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하천에서 분리되고 담수, 해수 및 기수에서 빠른 생장이 가능하고, 바이오매스, 색소 생산성 및 지질 생산성이 우수한 미세조류인 클로렐라 (Chlorella sp.) 세포주를 제공한다. 상기 세포주는 바람직하게는 기탁번호가 KCTC 13108BP인 클로렐라 HS2(Chlorella sp. HS2) 세포주이다.In order to achieve the object of the present invention, the present invention provides a Chlorella sp. Cell line, which is a microalgae separated from a river and capable of rapid growth in fresh water, seawater and nursery, and excellent in biomass, pigment productivity and lipid productivity do. The cell line is preferably a Chlorella sp. HS2 cell line with the accession number KCTC 13108BP.

상기 클로렐라 HS2 세포주는 하천에서 분리한 미세조류를 18S rDNA 서열분석을 통하여 동정되었으며, 담수, 해수 및 기수에서 빠른 생장이 가능하고, 바이오매스, 색소 생산성 및 지질 생산성이 우수한 클로렐라 HS2 세포주를 확인하였다. 상기 담수, 해수 및 기수에서 빠른 생장이 가능하고, 바이오매스, 색소 생산성 및 지질 생산성이 우수한 클로렐라 HS2 세포주를 한국생명공학연구원(KCTC)에 2016년 09월 13일자로 기탁하였다(기탁번호: KCTC 13108BP).The chlorella HS2 cell line was identified through 18S rDNA sequencing of microalgae isolated from the river, and chlorella HS2 cell line capable of rapid growth in fresh water, seawater and nadir, and excellent in biomass, pigment productivity and lipid productivity were identified. A chlorella HS2 cell line capable of rapid growth in the fresh water, seawater and nursery and having excellent biomass, pigment productivity, and lipid productivity was deposited at KCTC on Sep. 13, 2016 (Accession No .: KCTC 13108BP ).

본 발명의 상기 클로렐라 HS2 세포주는 물 활용성이 우수하며, 특히, 담수에서 배양한 경우, 바이오매스 및 색소 생산성이 우수하고, 해수에서 배양한 경우 지질 생산성이 우수하다.The chlorella HS2 cell line of the present invention is excellent in water utility, and particularly excellent in biomass and pigment productivity when cultured in fresh water, and excellent in lipid productivity when cultured in seawater.

본 발명의 일 구현 예에 따른 상기 세포주는 바람직하게는 담수에서 배양한 경우, 바이오매스 생산량이 600~700mg/L/day이고, 루테인 색소 생산량은 4~4.5mg/L/day일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The cell line according to an embodiment of the present invention preferably has a biomass production of 600 to 700 mg / L / day and a lutein pigment production of 4 to 4.5 mg / L / day when cultured in fresh water, It is not limited.

본 발명의 일 구현 예에 따른 상기 세포주는 바람직하게는 해수에서 배양한 경우, 전체 지질 함량을 세포 구성 성분 기준으로 60~70 중량% 함유하고, 지방산메틸에스테르(FAME)를 지방산 기준으로 60~70 중량% 함유하는 것일 수 있고, 가장 바람직하게는 전체 지질 함량을 세포 구성 성분 기준으로 60~65 중량% 함유하고, 지방산메틸에스테르(FAME)를 지방산 기준으로 60~65 중량% 함유하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The cell line according to one embodiment of the present invention preferably contains 60 to 70% by weight of the total lipid content based on the cellular constituents when cultured in seawater, 60 to 70% by weight of fatty acid methyl ester (FAME) By weight, and most preferably 60 to 65% by weight, based on the cell constituents, of the total lipid content, and 60 to 65% by weight, based on the fatty acid, fatty acid methyl ester (FAME) But is not limited thereto.

본 발명의 일 구현 예에 따른 클로렐라 세포주에서, 상기 세포주는 주요 지방산으로서 올레산(C18:1) 및 리놀레산(C18:2)을 포함하는 지질을 생산할 수 있으며, 바람직하게는 상기 올레산(C18:1) 및 리놀레산(C18:2)의 함량은 전체 지질 중량 기준으로 45~55%일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. In a chlorella cell line according to an embodiment of the present invention, the cell line can produce lipids containing oleic acid (C18: 1) and linoleic acid (C18: 2) as the major fatty acids, preferably oleic acid (C18: And linoleic acid (C18: 2) may be 45 to 55% based on the total lipid weight, but are not limited thereto.

본 발명의 일 구현 예에 따른 클로렐라 HS2 세포주는 담수 배지 이산화탄소 조건 하에서 온도 34~38℃, 광 300~600μmol·m-2·s-1이 최적 배양 조건이며, 해수배지 이산화탄소 조건 하에서 온도 34~36℃, 광 450~600μmol·m-2·s-1에서 최적 배양 조건이나, 이에 제한되지 않는다.According to one embodiment of the present invention, the chlorella HS2 cell line is cultured under fresh water medium carbon dioxide at a temperature of 34 to 38 ° C. and light of 300 to 600 μmol · m -2 · s -1 under optimal conditions, ° C, light 450 to 600 μmol · m -2 · s -1 , but is not limited thereto.

또한, 상기 세포주는 다가 불포화지방산(PUFA, Polyhydric unsaturated fatty acid)은 3개 이상의 이중결합을 가지는 것으로, 다가 불포화지방산의 함량이 전체 지질 중량 기준으로 10% 이하일 수 있으며, 가장 바람직하게는 전체 지질 중량 기준으로 6~7%일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In addition, the cell line may have a polyhydric unsaturated fatty acid (PUFA) having three or more double bonds. The content of the polyunsaturated fatty acid may be 10% or less based on the total lipid weight, and most preferably, But it is not limited thereto.

또한, 본 발명은 상기 세포주 또는 이의 배양액을 유효성분으로 포함하는 지질 제조용 미생물 제제를 제공한다. 상기 미생물 제제는 클로렐라 HS2 세포주를 유효성분으로 포함할 수 있으며, 바이오오일의 대량 생산에 효과적으로 이용될 수 있다. 상기 대량 생산된 바이오오일은 트랜스에스테르화 과정을 통해 바이오디젤을 생산하는데 이용될 수 있다. The present invention also provides a microorganism preparation for preparing a lipid comprising the cell line or a culture solution thereof as an active ingredient. The microorganism preparation may contain chlorella HS2 cell line as an active ingredient, and can be effectively used for mass production of bio oil. The mass produced bio-oil can be used to produce biodiesel through a trans-esterification process.

본 발명의 일 구현 예에 따른 미생물 제제에서, 상기 지질은 올레산(C18:1) 및 리놀레산(C18:2)을 전체 지질 중량 기준으로 45~55% 함유하고, 다가 불포화지방산을 전체 지질 중량 기준으로 10% 이하로 함유할 수 있으며, 바람직하게는 올레산(C18:1) 및 리놀레산(C18:2)을 전체 지질 중량 기준으로 45~50% 함유하고, 다가 불포화지방산을 전체 지질 중량 기준으로 6~7%로 함유할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In a microbial formulation according to one embodiment of the invention, the lipid comprises oleic acid (C18: 1) and linoleic acid (C18: 2) in an amount of 45-55% by weight of total lipids, polyunsaturated fatty acid (C18: 1) and linoleic acid (C18: 2) in an amount of 45 to 50% by weight of the total lipids, polyunsaturated fatty acids in an amount of 6 to 7 %, But is not limited thereto.

또한, 본 발명은 상기 세포주를 배양하고, 그 배양액으로부터 지질을 분리하는 것을 특징으로 하는 지질의 제조 방법을 제공한다. 상기 세포주는 다양한 배양 온도에서 지질을 고농도로 축적할 수 있으며, 세포주 배양액으로부터 지질을 분리하는 방법은 당업계에 공지된 임의의 방법을 이용할 수 있다. The present invention also provides a method for producing a lipid characterized in that the cell line is cultured and lipids are separated from the culture. The cell line can accumulate lipid at a high concentration at various culture temperatures, and any method known in the art can be used as a method for separating lipids from the cell culture medium.

본 발명은 또한, 상기 지질의 제조 방법에 의해 제조된 지질을 제공한다. The present invention also provides a lipid produced by the method for producing the lipid.

본 발명의 일 구현 예에 따른 지질은 주요 지방산으로서 올레산(C18:1) 및 리놀레산(C18:2)을 포함하며, 올레산(C18:1) 및 리놀레산(C18:2)을 전체 지질 중량 기준으로 45~55% 함유하고, 다가 불포화지방산을 전체 지질 중량 기준으로 10% 이하로 함유할 수 있고, 바람직하게는 올레산(C18:1) 및 리놀레산(C18:2)을 전체 지질 중량 기준으로 45~50% 함유하고, 다가 불포화지방산을 전체 지질 중량 기준으로 6~7%로 함유할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The lipid according to one embodiment of the present invention comprises oleic acid (C18: 1) and linoleic acid (C18: 2) as major fatty acids and oleic acid (C18: 1) and linoleic acid (C18: (C18: 1) and linoleic acid (C18: 2) in an amount of 45 to 50% by weight, based on the total lipid content, of polyunsaturated fatty acids, And polyunsaturated fatty acids may be contained in an amount of 6 to 7% by weight of the total lipids, but are not limited thereto.

본 발명은 또한, 본 발명의 세포주를 배양하는 단계;The present invention also provides a method for producing a cell line, comprising: culturing the cell line of the present invention;

상기 배양액으로부터 지질을 분리하는 단계; 및Separating the lipid from the culture liquid; And

상기 지질을 트랜스에스테르화시켜 지방산 에스테르 및 글리세롤을 생성하는 단계를 포함하는 바이오디젤의 제조 방법을 제공한다.And transesterifying the lipid to produce a fatty acid ester and glycerol.

본 발명의 방법에서, 세포주의 배양은 바람직하게는 34℃ 내지 38℃의 온도에서 수행할 수 있다. 세포주 배양 배지는 당업계에서 일반적으로 통용되는 배지를 이용할 수 있다. 상기 지방산 에스테르는 바람직하게는, 메틸 에스테르 또는 에틸 에스테르일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 상기 바이오디젤은 바이오매스에 포함된 지방산의 트랜스에스테르화 과정에 의해 메틸 에스테르 또는 에틸 에스테르 형태로 생산될 수 있으며, 상기 트랜스에스테르화 과정의 부산물로 글리세롤이 생성될 수 있다.In the method of the present invention, the cultivation of the cell line is preferably carried out at a temperature of 34 ° C to 38 ° C. The cell culture medium may be a medium commonly used in the art. The fatty acid ester is preferably, but not limited to, a methyl ester or an ethyl ester. The biodiesel can be produced in the form of methyl ester or ethyl ester by transesterification of the fatty acid contained in the biomass, and glycerol can be produced as a by-product of the transesterification process.

상기 트랜스에스테르화 과정은 바이오매스에 포함된 지방의 크고 가지를 낸 분자 구조를 정규 디젤 엔진이 요구하는 작고 직선 사슬의 분자로 변형시키는 방법을 말한다. 상기 트랜스에스테르화 과정의 유화제로서 Triton X-100 또는 Tween 60 등을 첨가할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 상기 유화제는 바이오오일의 계면 안정을 도모하고 잘 혼합되도록 하여 반응 수율을 높여서 바이오디젤의 회수 비용을 절약할 수 있게 한다. 또한, 상기 트랜스에스테르화 과정의 반응 촉매제로서 수산화나트륨 또는 수산화칼륨을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. The transesterification process refers to a method of transforming a large branched molecular structure of fat contained in biomass into a small, linear chain molecule required by a regular diesel engine. As the emulsifier in the transesterification process, Triton X-100 or Tween 60 may be added, but the present invention is not limited thereto. The emulsifier can be used to stabilize the interface of the bio-oil and mix well, thereby increasing the reaction yield and thus saving the biodiesel recovery cost. In addition, sodium hydroxide or potassium hydroxide may be used as a reaction catalyst in the transesterification process, but the present invention is not limited thereto.

상기 바이오디젤은 바이오연료로서 하기의 장점을 가질 수 있다; (1) 바이오연료는 일반적인 바이오매스 자원으로부터 손쉽게 얻을 수 있다. (2) 바이오연료는 연소에 있어서 이산화탄소의 순환을 나타낸다. (3) 바이오연료는 환경 친화적인 잠재력을 갖는다. (4) 바이오연료를 사용함으로써 환경, 경제 및 소비자에게 많은 이익을 준다. (5) 바이오연료는 미생물에 의해 무해한 물질로 분해될 수 있고, 지속가능성에 기여한다. The biodiesel may have the following advantages as a biofuel: (1) Biofuels can easily be obtained from common biomass resources. (2) Biofuels indicate the circulation of carbon dioxide in combustion. (3) Biofuels have the potential to be environmentally friendly. (4) By using biofuels, environmental, economic and consumer benefits are gained. (5) Biofuels can be decomposed into harmless substances by microorganisms, contributing to sustainability.

본 발명은 또한, 본 발명의 세포주를 배양하는 단계;The present invention also provides a method for producing a cell line, comprising: culturing the cell line of the present invention;

상기 배양액으로부터 지질을 분리하는 단계; 및Separating the lipid from the culture liquid; And

상기 지질을 트랜스에스테르화시켜 지방산 에스테르 및 글리세롤을 생성하는 단계를 포함하는 글리세롤의 제조 방법을 제공한다. And transesterifying the lipid to produce a fatty acid ester and glycerol.

본 발명의 방법에서, 세포주의 배양 온도 및 배지 및 지질 분리 방법은 전술한 바와 같다.In the method of the present invention, the culture temperature and culture medium of the cell line and the method of lipid separation are as described above.

상기 글리세롤은 윤활제, 연고나 좌약과 같은 약품의 제조, 관장제, 식품이나 화장품의 건조방지제 또는 정미제, 부동액, 냉각제, 도료, 안료, 인쇄 잉크, 투명비누의 제조, 실험실의 분석 시약, 용제, 셀로판, 접착제, 알키드 수지 또는 다이나마이트 등의 제조에 이용될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.The glycerol can be used as a lubricant, a preparation of medicine such as an ointment or a suppository, an antioxidant, an antiseptic agent for food or cosmetics, or an antiseptic agent, antifreeze, coolant, paint, pigment, printing ink, transparent soap, , An adhesive, an alkyd resin or a dynamite, but the present invention is not limited thereto.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples. However, the following examples are illustrative of the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.

실시예Example 1. 미세조류의 분리 및 동정 1. Isolation and identification of microalgae

국내 하천에서 분리된 미세조류를 18S rDNA를 시퀀싱하여 NCBI 블라스트에서 검색한 결과, 분리된 HS2는 미크라티니움(Micratinium), 클로렐라(Chlorella)와 상동성이 높았으나(도 1) 미크라티니움과는 형태적으로 차이가 있었고, 클로렐라 불가리스(Chlorella vulgaris) 혹은 클로렐라 소로키니아나(Chlorella sorokiniana)와는 달리 담수, 해수 그리고 기수에서 모두 성장 가능한 특성(도 2)이 이들과는 다른 종으로 판단하여 클로렐라 속(Chlorella sp.) HS2로 명명하였다. 실험실에서 널리 사용되는 박테리아인 대장균, 바실러스, 슈도모나스, 라이조비움 등이 본 발명을 통해 해수에서는 전혀 성장이 되지 않는 점을 다시 한번 확인하였으며(데이터 미제시), 일반적으로 다양성 분석을 통해 해수와 담수에서 성장 가능한 박테리아는 명확하게 나누어져 있다. 그러나 담수, 해수 그리고 기수에서 모두 성장할 수 있는 본 발명의 클로렐라 속 HS2 균주의 특징은 미세조류뿐만 아니라 박테리아에서도 드문 현상으로 매우 특이한 현상임을 확인하였다(도 3). The microalgae isolated from domestic rivers were sequenced by 18S rDNA and searched in NCBI blast. As a result, isolated HS2 was identified as Micratinium , It was highly homologous with Chlorella (Fig. 1), but it was morphologically different from Micrathium, and Chlorella vulgaris) or determined in different species Chlorella Thoreau Kearney Ana (Chlorella sorokiniana) than the growth potential characteristic (Fig. 2) at all, unlike fresh water, sea water and riders and these were named as the Chlorella genus (Chlorella sp.) HS2. Bacteria such as Escherichia coli, Bacillus, Pseudomonas, Rizobium, which are widely used in laboratories, have been confirmed by the present invention that no growth occurs in seawater (data not yet available) Growthable bacteria are clearly divided. However, it was confirmed that the characteristic feature of the genus Chlorella HS2 of the present invention, which can grow both in fresh water, seawater and nose, is a very unusual phenomenon (Fig. 3), which is a rare phenomenon not only in microalgae but also in bacteria.

실시예Example 2. 클로렐라  2. Chlorella HS2HS2 의 최적 배양 조건 분석Analysis of Optimal Culture Conditions

최적 배양조건은 Photo-Biobox를 통해서 분석하였다(Heo et al. 2015 Biochemical Engineering Journal, 103, 193-197). Photo-Biobox는 High throughput photo bioreactor로서 한 배치에 96가지의 다른 환경을 구현하여 빠르게 온도, 광 그리고 이산화탄소 유무에 의한 미세조류 최적 조건을 찾는데 유용한 장비이다. 담수 배지로는 녹조류 배양배지로 널리 사용되고 있는 BG11 배지를 사용하였고, 해수 배지는 F/2 배지를 사용하였다. 기수 배지는 BG11과 F/2를 1:1로 혼합한 배지를 사용하였다. 이 장비를 사용하여 HS2의 배양 조건을 확인한 결과 클로렐라 HS2는 담수 배지 이산화탄소 조건 하에서 온도 34~38℃, 광 300~600 μmol·m-2·s-1의 최적 배양 조건이며, 해수에서는 온도 34~36℃, 광 450~600 μmol·m-2·s-1에서 최적 배양 조건으로 확인되었다(도 4).Optimal culture conditions were analyzed using Photo-Biobox (Heo et al., 2015 Biochemical Engineering Journal, 103, 193-197). Photo-Biobox is a high-throughput photo bioreactor that can be used to find micro-algae optimum conditions due to rapid temperature, light, and carbon dioxide by implementing 96 different environments in one batch. As the fresh water medium, BG11 medium, which is widely used as a green algae culture medium, was used, and F / 2 medium was used as a seawater medium. As the radionuclide medium, 1: 1 mixture of BG11 and F / 2 was used. As a result of confirming the culturing conditions of HS2 using this equipment, chlorella HS2 is the optimal culture condition of 34 ~ 38 ℃ and light 300 ~ 600 ㎛ · m -2 · s -1 under fresh water medium carbon dioxide condition, 36 ° C, and light 450 to 600 μmol · m -2 · s -1 (FIG. 4).

실시예Example 3.  3. 광생물반응기에서In the photobioreactor 최적조건으로 클로렐라  Optimal conditions include chlorella HS2HS2 의 배양Cultivation of

1 L 광생물반응기에 600 ml의 배양 볼륨으로 담수(BG11), 해수(F/2) 그리고 기수(DHX) 배지를 각각 이용하여 클로렐라 HS를 배양하였다. 배양조건은 온도 34℃, 광도 450 μmol·m-2·s-1 그리고 5% CO2의 공기를 0.2 vvm으로 폭기하였다. 배양 6일 후에 BG11은 2.49 x 108 cell/ml, F/2는 5.04 x 107 cell/ml 그리고 DHX은 8.98 x 107 cell/ml이었고(도 5A) 세포 건조중량은 각각 4.25, 3.5 그리고 2.03 g/L에 도달하였다(도 5B).Chlorella HS was cultured in a 1 L photobioreactor using fresh water (BG11), seawater (F / 2), and radionuclide (DHX) medium in a 600 ml culture volume. The culture conditions were a temperature of 34 ° C, a luminous intensity of 450 μmol · m -2 · s -1 and a 5% CO 2 air aeration of 0.2 vvm. After 6 days of culture, the cell dry weights were 2.49 × 10 8 cells / ml for BG11, 5.04 × 10 7 cells / ml for F / 2 and 8.98 × 10 7 cells / ml for DHX (Figure 5A) g / L (Fig. 5B).

배양을 통해 분석된 비성장율(μAve)은 전 기간을 평균으로 BG11 배지에서 가장 빠른 0.85이었으며 이때의 세대시간은 0.81day였다(도 6). 하지만 단기간 최대 비성장율(μExp)은 0~2일 사이에 DHX 배지에서 1.63으로 가장 빠르게 성장하였다(표 1). 클로렐라 HS2의 성장속도는 다른 미세조류에 비해서 매우 빨랐으며, 최고 세포수 및 최대 세포 건중량에서도 가장 높은 값을 나타내었다. The non-growth rate (μ Ave ) analyzed through culture was the fastest 0.85 in the BG11 medium and the generation time was 0.81 days (FIG. 6). However, the shortest maximum growth rate (μ Exp ) was the fastest growth from 0 to 2 days in DHX medium to 1.63 (Table 1). The growth rate of chlorella HS2 was much faster than other microalgae, and the highest value was obtained even at the highest cell number and maximum cell dry weight.

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실시예Example 4. 클로렐라  4. Chlorella HS2HS2 의 오일 축적Oil accumulation

클로렐라 HS2를 PBR에서 배양한 미세조류를 나일레드(nile red)에 의해 중성지질을 염색하여 형광현미경으로 관찰한 결과 염농도가 높은 배지로 갈수록 세포 내 중성지질 함량이 증가하는 것을 형광현미경에 의한 나일레드 염색시약의 강도에 의해 확인하였다. 또한 오일 추출을 위해 획득한 바이오매스를 동결건조한 결과 염농도가 높은 배지로 갈수록 건조 세포의 색상이 녹색이 감소하고 노란색이 증가하는 것을 확인하였다(도 7). 오일 추출은 클로로포름 및 메탄올을 2:1로 혼합한 용매를 사용하여 추출 후, 감압증류기에서 용매를 제거하였으며, FAME 함량 및 구성 분석은 GC-FID(Shimazu, 일본)에 DB-Wax 컬럼을 활용하여 FAME 37 mix(Sigma, USA)를 표준폼으로 하여 정량 및 정성분석하였다. 그 결과 총지질의 함량은 BG11 26%, DHX 47% 그리고 F/2 62%로 분석되었으며, FAME 함량은 각각 23%, 44% 그리고 61%로 매우 높은 오일함량을 나타내었다(도 8A). 그리고 지방산 구성은 올레산과 리놀레산이 가장 높은 함량을 차지하였다(도 8B 및 도 8C). C18:1 및 C18:2 지방산은 BG11이 19% 및 29%, DHX는 27% 및 20% 그리고 F/2는 31% 및 19%로 매우 높았으며, 3개 이상의 이중결합을 가지는 다가 불포화지방산(PUFA, Polyhydric unsaturated fatty acid)의 함량은 BG11, DHX 및 F/2에서 모두 5~7%로 매우 낮았다(도 8B 및 도 8C). 이처럼 PUFA의 함량이 낮고, C18:1 및 C18:2 지방산의 함량이 높은 것은 바이오디젤 생산에 이용하기에 매우 우수함을 나타낸다.The microalgae cultured on PBR of chlorella HS2 were stained with neutral lipids by nile red and observed by fluorescence microscope. The results showed that the intracellular neutral lipid content was increased with increasing salt concentration, It was confirmed by the intensity of the dyeing reagent. As a result of lyophilization of the biomass obtained for oil extraction, it was confirmed that the color of dried cells decreased in green color and increased in yellow color toward a medium having high salt concentration (FIG. 7). The oil extraction was carried out using a solvent mixture of chloroform and methanol 2: 1 and then the solvent was removed in a vacuum distillation apparatus. The FAME content and composition were analyzed using a DB-Wax column in GC-FID (Shimazu, Japan) FAME 37 mix (Sigma, USA) as a standard foam. As a result, total lipid contents were analyzed as BG11 26%, DHX 47% and F / 2 62%, and the FAME contents were 23%, 44% and 61%, respectively. And oleic acid and linoleic acid had the highest fatty acid composition (Fig. 8B and Fig. 8C). The content of C18: 1 and C18: 2 fatty acids was very high, 19% and 29% for BG11, 27% and 20% for DHX and 31% and 19% for F / 2, respectively. Polyvalent unsaturated fatty acids with three or more double bonds PUFA, Polyhydric unsaturated fatty acid) was very low (5 to 7% in both BG11, DHX and F / 2) (Fig. 8B and Fig. 8C). The low content of PUFA and the high contents of C18: 1 and C18: 2 fatty acids indicate that they are excellent for use in the production of biodiesel.

실시예Example 5. 세포 구성성분 분석 및 색소 분석 5. Cell component analysis and pigment analysis

담수, 해수 그리고 기수에서 배양된 바이오매스의 세포 구성성분을 총지질법, 총당측정법 그리고 바이오레드 총 단백질 분석 키트를 활용하여 측정하였다. 단백질의 함량은 크게 변화가 없던 반면 지방 함량이 낮은 담수(BG11)에서는 탄수화물 함량이 높았고, 지질이 증가할수록 탄수화물 함량이 감소하는 것을 확인하였다(도 9). 이것은 지질 축적을 위해 세포 내 탄수화물이 지방으로 전환되었다는 것을 의미한다. The cellular constituents of biomass cultured in freshwater, seawater and nephew were measured using total lipid method, total sugar method and Bio Red total protein assay kit. The content of protein was not significantly changed, but the carbohydrate content was high in fresh water (BG11) having low fat content, and the carbohydrate content was decreased as lipid was increased (FIG. 9). This means that intracellular carbohydrates have been converted to fat for lipid accumulation.

실시예Example 6. 색소 함량 및 생산성 6. Pigment content and productivity

색소함량은 담수 배지에서 가장 높았고 염 농도가 높은 배지로 갈수록 색소함량이 감소하였다. 특히 클로로필a가 가장 큰 폭으로 감소하였다. 카로테노이드계 색소로는 루테인 함량이 전체 바이오매스의 0.6% 수준으로 가장 높았으며 루테인의 경우는 다른 색소에 비해 염 농도에 의해 감소된 정도가 낮았다(도 10). 각각의 배지에서 색소 생산성 및 우점 카로테노이드의 생산성을 확인한 결과 BG11 배지에서 색소 및 루테인의 생산성이 12.5 mg/L/day, 4.06 mg/L/day로 가장 높은 생산성을 보였다(도 11).Pigment content was highest in freshwater medium and decreased in pigment concentration. In particular, chlorophyll-a decreased the greatest. Lutein content was the highest at 0.6% of total biomass in the carotenoid pigment, while lutein was lower in salt concentration than other pigments (Fig. 10). The productivity of pigment and lutein in the BG11 medium was highest at 12.5 mg / L / day and 4.06 mg / L / day, respectively (FIG. 11).

실시예Example 7. 혼합배양( 7. Mixed culture ( MixotrophicMixotrophic culture) 및  culture) and 종속배양(Heterotrophic Heterotrophic culture)의 배양 조건 확인culture)

미세조류 클로렐라 속 HS2 균주는 미세조류의 일반적인 특성인 광합성뿐만 아니라 광과 유기탄소를 동시에 공급하는 혼합배양(Mixotorophic culture) 그리고 광을 공급하지 않고 유기탄소를 공급하는 종속배양(Heterotrophic culture)을 통해서도 배양이 가능하다. Photobiobox를 이용하여 글루코스 10,000 ppm이 함유된 BG11 배지를 이용하여 공기(air)와 이산화탄소를 공급하는 상황에서 최적 배양 온도 및 최적 광조건을 분석하였다. 분석결과 공기를 공급하는 조건에서는 최적온도 37℃, 광 200~250 μmol·m-2·s-1에서 최적 조건을 보였으며, 이산화탄소 공급 상태에서는 온도 35℃, 광 100~300 μmol·m-2·s-1에서 최적조건을 확인하였다. BG11과 비교하여 BG11에 글루코스를 넣어준 배지가 공기 및 이산화탄소 조건에서 모두 월등히 높은 흡광도 값을 나타내었다. The microalgae Chlorella HS2 strain can be cultivated through a heterotrophic culture which does not supply light but also supplies organic carbon as well as photosynthesis, which is a general characteristic of microalgae, as well as light and organic carbon at the same time This is possible. Optimum culture temperature and optimal light condition were analyzed using BG11 medium containing glucose at 10,000 ppm by using Photobiobox in the condition of supplying air and carbon dioxide. As a result of the analysis, optimum conditions were shown at the optimum temperature of 37 ° C and light of 200 to 250 μmol · m -2 · s -1 under the condition of air supply. In the case of the carbon dioxide supply condition, the temperature was 35 ° C. and the light was 100 to 300 μmol · m -2 · S -1 . Compared with BG11, the medium containing glucose in BG11 showed much higher absorbance values in both air and carbon dioxide conditions.

실시예Example 8. 혼합배양( 8. Mixed Culture ( MixotrophicMixotrophic culture) 및  culture) and 종속배양(Heterotrophic culture)의Heterotrophic culture 배지 선정 및 최적 조건 배양 Selection of medium and cultivation of optimal conditions

클로렐라 속 HS2 균주가 유기탄소(포도당)을 이용하여 배양 가능한 것을 확인하였고, BG11에 10,000 ppm의 포도당이 포함된 배지에서 포도당이 포함되지 않은 배지와 비교하여 배양농도(흡광도)가 월등히 증가된 것을 확인하였다. 종속배양 및 혼합배양의 효율 증가를 위해 기존에 종속배양에 사용되는 배지를 선정하여 35℃에서 배지별 미세조류 생장을 확인하였다. 사용된 배지는 LB(Difco), YM(Difco), TSB(Difco), Marine broth(Difco) 접종 48시간 후에 흡광도를 측정하여 확인한 결과 대조군으로 사용된 BG11에 포도당 10,000 ppm이 가장 높은 흡광도를 보였으며, 다음으로 TSB가 높은 성장을 보여주었다. MB(Marine broth)는 상대적으로 다른 배지보다 세포 밀도가 낮았지만 해수 배지인 것을 감안하면 높은 성장률을 보였다. 이 3가지 배지 BG11-10,000 ppm 글루코스, TSB-5,000 ppm 글루코스 그리고 MB-5,000 ppm 글루코스 (TSB와 MB는 포도당 함량이 낮음 약 2,500 ppm) 배지를 1 L 배플 플라스크(baffle flask)에 35℃ 현탁배양으로 암배양하였다. It was confirmed that the strain HS2 of the genus Chlorella could be cultured using organic carbon (glucose), and it was confirmed that the culture concentration (absorbance) was greatly increased in the medium containing 10,000 ppm glucose in BG11 as compared with the medium not containing glucose Respectively. In order to increase the efficiency of the subculture and mixed cultivation, microbial growth was observed at 35 ℃ in the medium used for the subculture. The absorbance was measured 48 hours after inoculation of LB (Difco), YM (Difco), TSB (Difco) and Marine broth (Difco) and the highest absorbance of glucose was found in BG11 , Followed by TSB with high growth. The MB (Marine broth) had a lower cell density than the other media but showed a high growth rate considering that it was a seawater medium. The three mediums BG11-10,000 ppm glucose, TSB-5,000 ppm glucose, and MB-5,000 ppm glucose (TSB and MB are glucose-poor at about 2,500 ppm) were cultured in a 1 L baffle flask at 35 ° C in a suspension culture Lt; / RTI >

그 결과, 배양 5일 후에 TSB의 세포수가 4.11×108 cell/ml로 가장 높았으며, BG11 및 MB 배지는 각각 2.78 ×108 cell/ml, 2.07 ×108 cell/ml이었다. 이러한 결과는 추가된 포도당의 농도와 바플 플라스크(baffle flask)에 의한 폭기(aeration) 효율 증가에 의한 것으로 판단된다. 또한 8 L 광배양기를 이용하여 혼합배양(mixotrophic culture) 방법으로 BG11-글루코스 배지를 이용하여 글루코스, 질소와 인의 사용량을 분석한 결과 세포수 2.79×108 cell/ml, 중량 6.8 g/L로 배양되는 동안 총 17,500 ppm의 포도당을 사용했으며, 질소와 인은 각각 350 ppm, 150 ppm을 사용하였다. 이러한 결과를 바탕으로 혼합배양과 종속배양의 비성장율, 발생시간, 세포수 및 세포 중량은 표 1에 정리하였다.As a result, the number of TSB cells was the highest at 4.11 × 10 8 cells / ml after 5 days of culture, and the BG11 and MB media were 2.78 × 10 8 cells / ml and 2.07 × 10 8 cells / ml, respectively. These results are attributed to the increase in the concentration of added glucose and aeration efficiency by baffle flask. The amount of glucose, nitrogen and phosphorus was measured using a BG11-glucose medium using a mixotrophic culture method using an 8 L light incubator. The cells were cultured at a cell number of 2.79 × 10 8 cells / ml and a weight of 6.8 g / L While 17,500 ppm of glucose was used, and 350 ppm and 150 ppm of nitrogen and phosphorus were used, respectively. Based on these results, non-growth rate, development time, cell number and cell weight of the mixed culture and subculture are summarized in Table 1.

한국생명공학연구원Korea Biotechnology Research Institute KCTC13108BPKCTC13108BP 2016091320160913

Claims (12)

하천에서 분리되고 담수, 해수 및 기수에서 빠른 생장이 가능하고, 바이오매스, 색소 생산성 및 지질 생산성이 우수한 미세조류인 클로렐라 (Chlorella sp.) 세포주. Chlorella sp., A microalgae that is separated from rivers and capable of rapid growth in fresh water, seawater, and nose, and has excellent biomass, pigment yield and lipid productivity. 제1항에 있어서, 상기 세포주는 기탁번호가 KCTC 13108BP인 클로렐라 HS2(Chlorella sp. HS2) 세포주인 것을 특징으로 하는 세포주.The cell line according to claim 1, wherein the cell line is a Chlorella sp. HS2 cell line having the accession number KCTC 13108BP. 제1항에 있어서, 상기 세포주는 담수에서 배양한 경우, 바이오매스 생산량이 600~700mg/L/day이고, 루테인 색소 생산량은 4~4.5mg/L/day인 것을 특징으로 하는 세포주.The cell line according to claim 1, wherein the cell line has a biomass production of 600 to 700 mg / L / day and a lutein pigment production of 4 to 4.5 mg / L / day when cultured in fresh water. 제1항에 있어서, 상기 세포주는 해수에서 배양한 경우, 전체 지질 함량을 세포 구성 성분 기준으로 60~70중량% 함유하고, 지방산메틸에스테르(FAME)를 지방산 기준으로 60~70중량% 함유하는 것을 특징으로 하는 세포주.The cell line according to claim 1, wherein the cell line contains 60 to 70% by weight of the total lipid content based on the cell component and 60 to 70% by weight of the fatty acid methyl ester (FAME) based on fatty acid when cultured in seawater Cell lines characterized. 제1항에 있어서, 상기 세포주는 주요 지방산으로서 올레산(C18:1) 및 리놀레산(C18:2)을 포함하며, 올레산(C18:1) 및 리놀레산(C18:2)을 전체 지질 중량 기준으로 45~55% 함유하는 것을 특징으로 하는 세포주.The cell line according to claim 1, wherein the cell line comprises oleic acid (C18: 1) and linoleic acid (C18: 2) as major fatty acids and oleic acid (C18: 1) and linoleic acid (C18: 55%. 제1항에 있어서, 상기 세포주는 다가 불포화지방산(PUFA)의 함량이 전체 지질 중량 기준으로 10% 이하인 것을 특징으로 하는 세포주.The cell line according to claim 1, wherein the cell line has a polyunsaturated fatty acid (PUFA) content of 10% or less based on the total lipid weight. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 세포주 또는 이의 배양액을 유효성분으로 포함하는 지질 제조용 미생물 제제.A microorganism preparation for producing a lipid comprising the cell line of any one of claims 1 to 6 or a culture thereof as an active ingredient. 제7항에 있어서, 상기 지질은 올레산(C18:1) 및 리놀레산(C18:2)을 전체 지질 중량 기준으로 45~55% 함유하고, 다가 불포화지방산을 전체 지질 중량 기준으로 10% 이하로 함유하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 지질 제조용 미생물 제제.8. The method of claim 7, wherein the lipid comprises oleic acid (C18: 1) and linoleic acid (C18: 2) in an amount of 45-55% by weight of total lipids, and polyunsaturated fatty acids Wherein the microorganism is a microorganism. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 세포주를 배양하고, 그 배양액으로부터 지질을 분리하는 것을 특징으로 하는 지질의 제조 방법.A method for producing a lipid characterized by culturing the cell line according to any one of claims 1 to 6 and separating the lipid from the culture. 제9항의 방법에 의해 제조되며, 주요 지방산으로서 올레산(C18:1) 및 리놀레산(C18:2)을 포함하며, 올레산(C18:1) 및 리놀레산(C18:2)을 전체 지질 중량 기준으로 45~55% 함유하고, 다가 불포화지방산을 전체 지질 중량 기준으로 10% 이하로 함유하는 것을 특징으로 하는 지질.(C18: 1) and linoleic acid (C18: 2) in an amount of 45 to 80% by weight, based on the total lipid weight, of oleic acid (C18: 1) and linoleic acid 55%, and contains polyunsaturated fatty acids in an amount of 10% or less based on the total lipid weight. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 세포주를 배양하는 단계;
상기 배양액으로부터 지질을 분리하는 단계; 및
상기 지질을 트랜스에스테르화시켜 지방산 에스테르 및 글리세롤을 생성하는 단계를 포함하는 바이오디젤의 제조 방법.
Culturing the cell line of any one of claims 1 to 6;
Separating the lipid from the culture liquid; And
And transesterifying the lipid to produce a fatty acid ester and glycerol.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 세포주를 배양하는 단계;
상기 배양액으로부터 지질을 분리하는 단계; 및
상기 지질을 트랜스에스테르화시켜 지방산 에스테르 및 글리세롤을 생성하는 단계를 포함하는 글리세롤의 제조 방법.
Culturing the cell line of any one of claims 1 to 6;
Separating the lipid from the culture liquid; And
Transesterifying the lipid to produce a fatty acid ester and glycerol.
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