WO2024085604A1 - 경사각을 포함하는 회전 롤러식 미생물 배양시스템 - Google Patents

경사각을 포함하는 회전 롤러식 미생물 배양시스템 Download PDF

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WO2024085604A1
WO2024085604A1 PCT/KR2023/016056 KR2023016056W WO2024085604A1 WO 2024085604 A1 WO2024085604 A1 WO 2024085604A1 KR 2023016056 W KR2023016056 W KR 2023016056W WO 2024085604 A1 WO2024085604 A1 WO 2024085604A1
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culture
rotating
culture vessel
useful microorganisms
microorganism
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PCT/KR2023/016056
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조창호
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주식회사 엔셀
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    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
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    • C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M3/00—Tissue, human, animal or plant cell, or virus culture apparatus
    • C12M3/04—Tissue, human, animal or plant cell, or virus culture apparatus with means providing thin layers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M3/00—Tissue, human, animal or plant cell, or virus culture apparatus
    • C12M3/06—Tissue, human, animal or plant cell, or virus culture apparatus with filtration, ultrafiltration, inverse osmosis or dialysis means

Definitions

  • the present invention relates to a rotating roller-type microbial culture system including an inclination angle. More specifically, the capacity of the microbial culture system is improved by providing an inclination angle in the process of cultivating a sealed culture vessel while agitating it by external physical rotational force. This relates to a rotating roller-type microbial culture system that minimizes contact contamination of the culture medium inlet.
  • Microorganisms are small organisms measuring less than 0.1 mm, beyond the limit of what the human eye can see.
  • Microorganisms are a key material in the biotechnology industry as a high value-added resource that can be applied to industries such as environmentally friendly industry, food industry, health functional food industry, pharmaceutical industry, cosmetics industry, and energy industry.
  • Growing microorganisms is called 'culture', the nutrients required for cultivating microorganisms are called 'medium', and the culture device for artificially growing microorganisms is called 'incubator'.
  • Microbial culture methods use static culture, stirred culture, etc. depending on the purpose.
  • the target microorganisms can uniformly absorb the medium introduced, and to prevent the target microorganisms from accumulating at the bottom of the culture vessel, shaking agitation, rotating roller agitation, air injection agitation, and impeller agitation are used. Use the method.
  • the rotating roller agitation culture method is a method in which the culture vessel is agitated by external physical rotation force, and has the advantage of significantly lowering the possibility of contamination by external contaminants.
  • a horizontal rotating roller method is used as a conventional method, and to prevent contamination, etc., the culture medium is used so that it does not contact the upper inlet and cap.
  • An object of the present invention is to provide a method for cultivating useful microorganisms, which includes the step of rotating a microorganism culture vessel while the microorganism culture vessel is at a certain angle.
  • a cylindrical culture vessel that can be rotated by a rotating part
  • a rotary microorganism incubator including a rotating part that can rotate the culture vessel, a support part to prevent the culture vessel from being pushed out due to the inclination angle, an inclined part that can adjust the inclination angle of the rotating part, and a support part that supports the inclined part; It provides a rotary microorganism culture system that rotates the microorganism culture container while the microorganism culture container is formed at a constant angle.
  • the present invention provides a method of cultivating useful microorganisms, including the step of rotating a microorganism culture vessel in a state in which the microorganism culture vessel is formed at a certain angle.
  • a cylindrical culture vessel that can be rotated by a rotating part
  • a rotary microorganism incubator including a rotating part that can rotate the culture vessel, a support part to prevent the culture vessel from being pushed out due to the inclination angle, an inclined part that can adjust the inclination angle of the rotating part, and a support part that supports the inclined part; It provides a rotary microorganism culture system that rotates the microorganism culture container while the microorganism culture container is formed at a constant angle.
  • the present invention develops a rotating roller agitation culture system including an inclination angle in order to increase the culture capacity, which is a limitation of the conventional horizontal rotating roller agitation culture method, and reduces the culture capacity by 15 to 25% of the conventional horizontal rotating roller agitation culture method.
  • the culture capacity can be increased by up to 95% depending on the inclination angle.
  • the culture system can be applied to various useful microorganism or cell-related industries by adjusting the optimal production conditions of useful microorganisms or cells by adjusting the tilt angle and rotation speed.
  • FIG. 1 is a front view of a rotary microbial culture system including an inclination angle of the present invention.
  • Figure 2a is a side view of the present invention, and includes a support portion to prevent the culture vessel from being pushed down by providing an inclination angle.
  • Figure 2b is a side view of the culture vessel of the present invention as seen from the side.
  • Figure 3 is a front view of a culture vessel mounted on a rotary microbial culture system using an inclination angle of 30° according to the present invention.
  • Figure 4 is a side view of Figure 3 as seen from the side.
  • Figure 5 shows the confirmation of Euglena growth according to static culture and rotary culture.
  • the x-axis represents the incubation period, and the y-axis represents the absorbance at OD 680 nm.
  • Figure 6 confirms the maximum culture capacity according to the inclination angle, and shows the maximum culture capacity when the inclination angles of the culture vessel and the support part are 0°, 10°, 20°, and 30°, respectively, from left to right.
  • Figure 7 shows Euglena culture at the maximum culture capacity according to inclination angle.
  • Figure 8 shows the results of Euglena culture at the maximum culture capacity with an inclination angle of 30° (culture vessel on the right side of Figure 8) and the results of Euglena culture when culturing the same capacity at an inclination angle of 10° (culture vessel on the left side of Figure 8).
  • microorganism used in the present invention refers to small organisms and may include algae, bacteria, protozoa, fungi, yeast, etc.
  • “useful microorganisms” may refer to microorganisms that do not cause harm to humans and animals and have beneficial effects among the many microorganisms that exist in nature. By cultivating the useful microorganisms, the useful microorganisms and/or the discharge of useful microorganisms can be industrialized. can do.
  • culture used in the present invention may refer to the process of allowing microorganisms or cells to grow.
  • the present invention provides a method of cultivating useful microorganisms, comprising the step of rotating the microorganism culture container 500 in a state in which the microorganism culture container 500 is formed at a certain angle. to provide.
  • the constant angle may refer to the angle formed by the culture vessel 500 and the support part 400, and this may be maintained constant during the microbial culture process. ( Figure 4)
  • the culture vessel 500 may refer to a dish or container that can be used to contain liquid, and may be used to suspend and culture microorganisms or mammalian cells.
  • the microbial culture vessel may be made of ceramic, acrylic, glass, plastic, TPX, PC, PE, PFA, or PTFE, but is not limited thereto.
  • the culture vessel may be characterized in that it has a cylindrical or cylindrical shape, and the diameters of the upper and lower circles of the cylinder or cylinder may be the same or similar.
  • the rotation of the microbial culture vessel maintains a constant angular velocity in a clockwise or counterclockwise direction around the axis 900 connecting the centers 800 of the upper circle 600 and the lower circle 700 of the cylinder. It can mean rotating while doing so.
  • the configuration of the culture vessel is shown in Figure 2B.
  • the useful microorganisms may include microorganisms that have beneficial effects on humans, and specifically, Bacillus subtilis, photosynthetic bacteria, Aurantiochytrium sp., and Schizochytrium genus. sp.) Chlorella sp., Synechocystis sp., Debaryomyces sp., Yeasts, Lactic acid bacteria, Actinomycetes , Euglena, Mortierella, filamentous fungi and/or photosynthetic bacteria, etc., but are not limited thereto.
  • the culture vessel 500 may have an inclination angle of 0 to 45° with the support portion 400, preferably 10 to 42°, and more preferably 25°. It may have an inclination angle of 30° to 30°, most preferably an inclination angle of 30°.
  • the rotating step may be characterized in that the microorganism culture vessel is rotated by a rotating member, and the rotating member may include a plurality of rotating members.
  • the culture vessel is in contact between a plurality of rotating members and rotates at a constant rotational speed according to the rotation of the rotating members to cultivate microorganisms.
  • the step of rotating the culture vessel includes the step of placing a microbial culture vessel 500 on top of a plurality of rollers and cultivating microorganisms by rotating the culture vessel as the roller rotates. can do.
  • the roller may be manufactured from a material containing plastic, urethane, metal, rubber, or synthetic resin, but is not limited thereto.
  • the rotation speed of the rotating member may be 1000 to 4000 rpm, preferably 1500 to 3800 rpm, and more preferably 2000 to 3500 rpm. Accordingly, stationary culture may be performed. Compared to the previous method, useful microorganisms can be produced quickly without accumulating microorganisms.
  • the growth and biomass of useful microorganisms can be increased by rotating the microorganism culture vessel 500 at a certain angle.
  • the biomass may refer to living organisms such as plants, animals, and microorganisms that can be used as chemical energy, that is, an energy source of bioenergy, and ecologically refers to the weight or amount of energy of a specific living organism that exists within a unit of time and space. can do.
  • the present invention includes a rotating part 100 capable of rotating the culture vessel 500, and a support part 200 for preventing the culture vessel 500 from being pushed out due to the inclination angle. ), an inclined part 300 capable of adjusting the inclination angle of the rotating part, and a support part 400 supporting the inclined part 300.
  • the rotating unit 100 is characterized in that it includes the rotating member, so that the culture vessel can be rotated using the rotating member, and may include a plurality of rotating members, and the rotating member may be a roller. Not limited.
  • the support portion 200 is intended to prevent the culture vessel 500 from being pushed out due to an inclination angle, and is preferably 70 to 110°, more preferably 80 to 100°, and most preferably 80 to 100° with the rotating portion 100. It can achieve 90°.
  • the inclined portion 300 adjusts the angle formed by the rotating member with the support portion 400 so that the culture vessel can form a certain angle.
  • the angle can be formed and/or changed by adjusting the height. Not limited.
  • the rotating part 100 of the culture system configuration may be characterized in that the rotation speed can be adjusted.
  • the rotating part 100 may be connected to a chain part, and the chain part may be connected to a power device so that the rotating part 100 can be rotated by the power device.
  • the power device may be an engine or motor, but is not limited thereto.
  • the present invention provides a cylindrical culture vessel that can be rotated by a rotating part;
  • the present invention provides a rotary microorganism culture system that rotates the microorganism culture container while the microorganism culture container is formed at a certain angle.
  • microorganism culture system of the present invention the specific details of the method of culturing the useful microorganisms can be appropriately applied without departing from the essence of the present invention.
  • the rotating unit 100 is characterized in that it includes the rotating member, so that the culture vessel can be rotated using the rotating member, and may include a plurality of rotating members, and the rotating member may be a roller. Not limited.
  • the support portion 200 is intended to prevent the culture vessel 500 from being pushed out due to the inclination angle, and is preferably at an angle of 70 to 110°, more preferably 80 to 100°, and most preferably with the rotating portion 100. can achieve 90°.
  • the inclined portion 300 adjusts the angle formed by the rotating member with the support portion 400 so that the culture vessel can form a certain angle.
  • the angle can be formed and/or changed by adjusting the height. Not limited.
  • the rotating part 100 of the culture system configuration may be characterized in that the rotation speed can be adjusted.
  • the rotating part 100 may be connected to a chain part, and the chain part may be connected to a power device so that the rotating part 100 can be rotated by the power device.
  • the power device may be an engine or motor, but is not limited thereto.
  • stirred culture When cultivating microorganisms or floating cells, static culture, stirred culture, etc. are used depending on the purpose.
  • stirred culture usually shows a higher growth rate than static culture, and the present invention provides a rotation culture method and a rotary microbial culture system corresponding to stirred culture. It's about.
  • the culture capacity is determined at a level where the culture medium does not contact the upper inlet and cap to prevent contamination, so it has the disadvantage that the actual culture capacity is very low.
  • the present invention relates to a culture system that can increase culture capacity compared to a conventional horizontal rotating roller by creating an inclination angle in the horizontal rotating roller culture system.
  • stirring speed is adjustable, it is possible to design an optimal production system depending on the applied microorganism or applied cell.
  • the rotation speed of the rotating member is less than 1000 rpm, microorganisms accumulate and the supply of air and nutrients is not smooth, which may inhibit microbial culture. If the rotation speed of the rotating roller exceeds 4000 rpm, microorganisms may be inhibited. Excessive rotation may inhibit growth.
  • Example 4 Through Example 4 and Comparative Example 2, Euglena production was confirmed at the maximum culture capacity at an inclination angle of 0° and an inclination angle of 30°.
  • Example 3 the dry weight of Euglena was measured for Example 3 (inclination angle 30°) and Comparative Example 1 (inclination angle 0°) and the maximum production of Euglena according to inclination angle was compared.
  • Example 5 tilt angle 30°
  • Comparative Example 3 tilt angle 0°
  • a nutrient medium suitable for cultivating the Euglena gracilis EK ( Euglena gracilis , Biological Resources Center, KCTC18746P) strain was prepared.
  • the nutrient medium was made by adding KH2PO4, citrate, MgSO43H2O, vitamin B1, vitamin B6, vitamin B12, vitamin H, yeast extract, peptone, and dextrose to triple distilled water and autoclaving at 121°C for 15 minutes.
  • the inclination angle between the culture vessel and the support part was 30°
  • the rotation speed of the rotating part was 2,000 RPM
  • a light quantity of 100 ⁇ E photons/m2/s was irradiated
  • the temperature was maintained at 28°C for rotational culture.
  • the growth of the Euglena strain was measured at an absorbance OD of 680 nm every 2 days.
  • Example 2 The experiment was performed in the same manner as in Example 1, except that Euglena gracilis EK ( Euglena gracilis , Biological Resources Center, KCTC18746P) was cultured using a stationary culture method, and its growth was measured at 2-day intervals at absorbance OD 680 nm. .
  • Euglena gracilis EK Euglena gracilis , Biological Resources Center, KCTC18746P
  • the culture medium was prevented from contacting the inlet of the culture vessel and the cap of the culture vessel, and the maximum volume of the culture medium at this time was named the maximum culture capacity.
  • the Euglena gracilis EK Euglena gracilis , Biological Resources Center, KCTC18746P
  • the culture volume was set to 1.7 L.
  • Euglena gracilis EK Euglena gracilis , Biological Resources Center, KCTC18746P was confirmed by measuring the dry weight as follows.
  • Example 4 the dry weight of Euglena grown under 30° tilt angle conditions was significantly higher than the dry weight of Euglena grown under 0° conditions (Comparative Example 2), which is a conventional rotation culture method. could be confirmed.
  • Example 5 Effect of culturing microorganisms at the maximum culture capacity of the inclination angle
  • This example was designed to investigate the microbial growth environment formed when cultivating microorganisms at an inclination angle of 30°, and was conducted based on the Euglena gracilis EK ( Euglena gracilis , Biological Resources Center, KCTC18746P) strain.
  • Rotation culture was performed in the same manner as in Preparation Example 1, but the culture capacity was set to 1.7 L.
  • the water level of the culture medium was lower than the filter part, so there were no filter wetting, contamination due to filter damage, or culture medium leakage due to filter damage, which were problems that occurred in the 0° condition.
  • Example 5 The same experiment as Example 5 was performed, but Euglena was cultured with an inclination angle of 0°.
  • the culture containers are each 2L culture roller bottle (BIOFIL Tissue Culture Roller Bottles TCB-001-102), 5L culture roller bottle (BIOFIL Tissue Culture Roller Bottles TCB-001-005), and 12L culture roller bottle (our self-produced culture bottle).
  • a comparative experiment was conducted with a container), Comparative experiments were conducted with an inclination angle of 0° (Comparative Example 1), 10° (Example 1), 20° (Example 2), or 30° (Example 3).
  • Table 3 shows the results showing the maximum culture capacity of the culture vessel for each inclination angle.
  • Example 1 Example 2
  • Example 3 30° compared to 0° Culture capacity increase inclination angle 0° 10° 20° 30° - 2L culture vessel 0.4L 0.8L 1.2L 1.7L 425% 5L culture vessel 0.8L 2.5L 3.5L 4L 500% 12L culture vessel 3L 5L 8L 10L 330%
  • the maximum production of microorganisms is the final production produced at the maximum culture capacity according to the inclination angle.

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Abstract

본 발명은 경사각을 포함하는 회전식 미생물 배양 시스템에 관한 것으로서, 본 발명의 시스템을 이용하여 미생물 및 세포를 배양하는 경우 배양할 수 있는 배양액의 용량과 건중량 최종 생산량을 현저히 증가시킬 수 있으며, 경사각을 형성함으로써 배양용기 내부의 배양용액의 수위가 변경됨에 따라 필터 적심, 필터 손상으로 인한 오염 발생, 및 필터 손상으로 인한 배양액 누수 현상 발생 현상을 최소화하여 효과적으로 유용 미생물을 생산할 수 있다.

Description

경사각을 포함하는 회전 롤러식 미생물 배양시스템
본 발명은 경사각을 포함하는 회전 롤러식 미생물 배양 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 밀봉된 배양용기를 외부의 물리적인 회전력에 의해 교반되며 배양하는 과정에서 경사각을 줌으로써 미생물 배양 시스템의 용량을 향상시키며 배양액의 주입구 접촉 오염을 최소화하는 회전 롤러식 미생물 배양 시스템에 관한 것이다.
미생물이란 사람의 눈으로 볼 수 있는 한계영역을 넘어선 0.1 mm 이하의 크기인 작은 생물이다.
미생물은 환경친화 산업, 식품 산업, 건강기능식품 산업, 제약 산업, 화장품 산업, 에너지 산업 등의 산업에 적용될 수 있는 고부가가치 자원으로 생명공학산업에 있어 핵심적인 소재이다.
미생물을 키우는 것을 '배양', 미생물의 배양에 필요한 영양분을 '배지'라고 하며 미생물 등을 인공증식 시키기 위한 배양장치를 '배양기'라고 한다.
미생물 배양법은 목적하는 바에 따라 정치배양, 교반배양 등을 이용한다.
미생물 교반 배양 시 인입된 배지를 목적미생물이 균일하게 흡수할 수 있게 하며, 목적미생물이 배양용기 하단에 적체되는 현상이 발생하지 않도록 하기 위해 쉐이킹 교반, 회전롤러 교반, 공기 주입식 교반, 임펠러 교반 등의 방법을 이용한다.
그 중 회전롤러 교반 배양방법은 배양 용기를 외부의 물리적인 회전력에 의해 교반하는 형태로, 외부 오염원에 의한 오염 가능성이 현저히 낮다는 장점이 있다.
회전롤러 교반 배양법에 있어 종래의 방법으로는 수평식 회전 롤러 방법을 이용하였으며, 오염 등을 방지하기 위해 배양액이 상부 주입구 및 캡에 닿지 않도록 이용한다.
종래의 수평식 회전 롤러 방법의 경우, 회전속도가 높을 경우 미생물 배지 및 배양액이 필터캡에 튀어 필터의 역할을 상실하게 할 수 있어 비교적 낮은 회전속도 내에서 운영이 가능한 배양 방법이다.
상기 수평식 회전 롤러 교반 배양법의 경우, 배양 용기에 따라 차등은 있을 수 있으나 실제 적으로 배양 가능한 용량은 전체 용량의 15% 내지 25% 내외로 매우 낮아 대량 배양 및 산업화 적용에 어려움이 있어 연구 단계 혹은 종균의 배양 단계에 적용되었다.
본 발명의 목적은, 미생물 배양용기가 일정한 각도를 형성한 상태로 미생물 배양용기를 회전시키는 단계를 포함하는, 유용 미생물을 배양하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는,
회전부에 의해 회전할 수 있는 원통형 배양용기; 및
배양용기를 회전시킬 수 있는 회전부, 상기 배양용기가 경사각으로 인해 밀려나는 것을 방지하기 위한 받침부, 상기 회전부의 경사각을 조절 가능한 경사부, 및 상기 경사부를 지지하는 지지부를 포함하는 회전식 미생물 배양기;를 포함하여 미생물 배양용기가 일정한 각도를 형성한 상태로 미생물 배양용기를 회전시키는 회전식 미생물 배양 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 하나의 양태로서, 본 발명은 미생물 배양용기가 일정한 각도를 형성한 상태로 미생물 배양용기를 회전시키는 단계를 포함하는, 유용 미생물을 배양하는 방법을 제공한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 또 하나의 양태로서,
회전부에 의해 회전할 수 있는 원통형 배양용기; 및
배양용기를 회전시킬 수 있는 회전부, 상기 배양용기가 경사각으로 인해 밀려나는 것을 방지하기 위한 받침부, 상기 회전부의 경사각을 조절 가능한 경사부, 및 상기 경사부를 지지하는 지지부를 포함하는 회전식 미생물 배양기;를 포함하여 미생물 배양용기가 일정한 각도를 형성한 상태로 미생물 배양용기를 회전시키는 회전식 미생물 배양 시스템을 제공한다.
본 발명은 종래의 수평식 회전롤러 교반 배양법의 한계점인 배양 용량을 증가시키기 위해, 경사각을 포함하는 회전롤러 교반 배양 시스템을 개발하는 것으로서, 종래의 수평식 회전롤러 배양법의 배양 용량이었던 15 내지 25%의 배양 용량에서 경사각에 따라 최대 95%까지 배양 용량을 증가시킬 수 있다.
더불어 비교적 높은 회전속도를 유지하여도 배양용기의 필터 캡에 손상을 주지 않는 방법으로 필터 능력 상실로 인한 오염을 방지할 수 있으며, 하단 미생물 적체현상을 최소로 하여 고품질의 미생물을 생산할 수 있다.
결과적으로 경사각 조절 및 회전속도 조절 등을 통해 유용 미생물 혹은 세포의 최적 생산조건을 맞춰주어 다양한 유용 미생물 또는 세포 관련 산업에 배양 시스템을 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 경사각을 포함하는 회전식 미생물 배양 시스템의 정면도이다.
도 2a는 본 발명을 측면에서 바라본 측면도이며, 경사각을 줌으로써 배양용기가 아래로 밀리는 것을 방지하기 위한 받침부를 포함하고 있다.
도 2b는 본 발명의 배양용기를 측면에서 바라본 측면도이다.
도 3은 본 발명의 경사각 30°를 적용한 회전식 미생물 배양 시스템에 배양용기를 거치한 정면도이다.
도 4는 도 3을 측면에서 바라본 측면도이다.
도 5는 정치 배양(static culture) 및 회전 배양(rotary culture)에 따른 유글레나 생장성을 확인하여 나타낸 것이다. x축은 배양기간을 의미하고, y축은 O.D 680 nm의 흡광도를 의미한다.
도 6은 경사각에 따른 최대 배양 용량을 확인한 것으로서, 좌측부터 우측 순으로 각각 배양용기와 지지부의 경사각이 각 0°, 10°, 20°, 및 30°일 때의 최대 배양 용량을 나타낸 것이다.
도 7은 경사각에 따른 최대 배양 용량에서의 유글레나 배양 모습을 나타낸 것이다.
도 8은 경사각 30°의 최대 배양 용량에서의 유글레나 배양결과(도 8 우측 배양용기)와 그와 동일한 용량을 경사각 10°에서 배양 시 유글레나 배양결과(도 8 좌측 배양용기)를 나타낸 것이다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명에서 사용된 용어 “미생물”은 작은 생물로서 조류(algae), 세균류(bacteria), 원생동물류(protozoa), 사상균류(fungi), 효모류(yeast)등을 포함할 수 있다.
또한 “유용 미생물”이란 자연계에서 존재하는 많은 미생물 중에서 사람과 동물에게 해를 입히지 않으며 유익한 작용을 하는 미생물들을 의미할 수 있고, 상기 유용 미생물을 배양하여 상기 유용 미생물 및/또는 유용 미생물의 배출물을 산업화할 수 있다.
본 발명에서 사용된 용어 “배양”이라 함은 미생물 또는 세포가 생장하도록 하는 과정을 의미할 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 하나의 양태로서, 본 발명은 미생물 배양용기(500)가 일정한 각도를 형성한 상태로 미생물 배양용기(500)를 회전시키는 단계를 포함하는, 유용 미생물을 배양하는 방법을 제공한다.
상기 일정한 각도는 배양용기(500)가 지지부(400)와 형성하는 각도를 의미할 수 있고, 이는 미생물 배양과정 동안 일정하게 유지될 수 있다. (도 4)
상기 배양용기(500)는 액체를 담을 때 이용할 수 있는 그릇이나 용기를 의미할 수 있으며 미생물 또는 포유동물의 세포를 부유시켜 배양하는데 사용되는 것을 특징으로 할 수 있다. 이 때 상기 미생물 배양 용기는 세라믹, 아크릴, 유리, 플라스틱, TPX, PC, PE, PFA, 또는 PTFE를 소재로 제작될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 배양용기는 원통형 또는 원기둥의 형태인 것을 특징으로 할 수 있고, 상기 원통 또는 원기둥의 상부 원 및 하부 원의 지름은 동일 또는 유사한 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 미생물 배양용기의 회전은 상기 원기둥의 상부 원(600)과 하부 원(700)의 각 원의 중심(800)을 연결한 축(900)을 중심으로 시계방향 또는 반시계 방향으로 일정한 각속도를 유지하면서 회전하는 것을 의미할 수 있다. 상기 배양용기의 구성을 도 2B에 나타내었다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 유용 미생물은 인간에게 유익한 작용을 하는 미생물들을 포함할 수 있으며, 구체적으로 고초균, 광합성균, 오란티오키토리움 속(Aurantiochytrium sp.), 시조키트리움 속 (Schizochytrium sp.) 클로렐라 속(Chlorella sp.), 시네코시스티스 속(Synechocystis sp.), 데바리오미세스 속(Debaryomyces sp.), 효모균군(Yeasts), 유산균군(Lactic acid bacteria), 방선균군(Actinomycetes), 유글레나(Euglena), 모티리엘라(Mortierella), 사상균군 및/또는 광합성 세균 등이 이에 해당할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 의하면 상기 배양용기(500)는 지지부(400)와 0 내지 45°의 경사각을 가질 수 있고, 바람직하게는 10 내지 42°의 경사각을 가질 수 있고, 더욱 바람직하게는 25 내지 30°의 경사각을 가질 수 있고, 가장 바람직하게는 30°의 경사각을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 회전시키는 단계는 상기 미생물 배양용기가 회전부재에 의해 회전되는 것을 특징으로 할 수 있으며, 상기 회전부재는 복수의 회전부재를 포함하는 것으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 배양용기는 복수의 회전부재 사이에 접하여 회전부재의 회전에 따라 일정한 회전속도로 회전하여 미생물을 배양할 수 있다. (도 3)
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 배양용기를 회전시키는 단계는 복수의 롤러 상단에 미생물 배양용기(500)가 배치되어 롤러가 회전함에 따라 배양 용기도 회전하며 미생물을 배양할 수 있는 단계를 포함할 수 있다. 이 때 상기 롤러는 플라스틱, 우레탄, 금속, 고무, 또는 합성수지를 포함하는 소재로 제조될 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 회전부재의 회전 속도는 1000 내지 4000 rpm, 바람직하게는 1500 내지 3800 rpm, 더욱 바람직하게는 2000 내지 3500 rpm 인 것을 특징으로 할 수 있고, 그에 따라 정치배양을 했을 때와 비교하여 미생물을 적체시키지 않고 유용 미생물을 빠르게 생산할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 미생물 배양용기(500)가 일정한 각도를 형성한 상태로 미생물 배양용기를 회전시키는 단계에 의해서 유용 미생물의 생장 및 바이오매스를 증가시킬 수 있다.
상기 바이오매스는 화학적 에너지로 사용될 수 있는 식물, 동물, 미생물 등의 생물체, 즉 바이오에너지의 에너지원을 의미할 수 있으며, 생태학적으로 단위 시간 및 공간 내에 존재하는 특정 생물체의 중량 또는 에너지량을 의미할 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 하나의 양태로서, 본 발명은 배양용기(500)를 회전시킬 수 있는 회전부(100), 상기 배양용기(500)가 경사각으로 인해 밀려나는 것을 방지하기 위한 받침부(200), 상기 회전부의 경사각을 조절 가능한 경사부(300), 및 상기 경사부(300)를 지지하는 지지부(400)를 포함하는 회전식 미생물 배양기에 관한 것이다.
본 발명의 회전식 미생물 배양기에 있어서, 상기 유용 미생물을 배양하는 방법의 구체적 사항은 본 발명의 본질에 벗어나지 않는 선에서 적절하게 적용될 수 있다.
상기 회전부(100)는 상기 회전부재를 포함하는 것을 특징으로 하여 상기 회전부재를 이용해 배양용기를 회전시킬 수 있도록 하는 것으로써, 복수의 회전부재를 포함할 수 있으며 상기 회전부재는 롤러일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
상기 받침부(200)는 상기 배양용기(500)가 경사각으로 인해 밀려나는 것을 방지하기 위한 것으로, 상기 회전부(100)와 바람직하게는 70 내지 110°, 더욱 바람직하게는 80 내지 100°, 가장 바람직하게는 90°를 이룰 수 있다.
상기 경사부(300)는 상기 회전부재가 지지부(400)와 이루는 각도를 조절하여 상기 배양용기가 일정한 각도를 형성할 수 있도록 하는 것으로써, 높낮이 조절을 통해 각도를 형성 및/또는 변경할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 배양 시스템 구성의 상기 회전부(100)는 회전 속도 조절이 가능한 것을 특징으로 할 수 있다. 또한 상기 회전부(100)는 체인부에 연결될 수 있으며 체인부는 동력장치와 연결되어 동력장치에 의해 회전부(100)가 회전할 수 있는 것을 특징으로 할 수 있다. 이 때 동력장치는 엔진 또는 모터가 될 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 또다른 양태로서, 본 발명은 회전부에 의해 회전할 수 있는 원통형 배양용기; 및
배양용기(500)를 회전시킬 수 있는 회전부(100), 상기 배양용기(500)가 경사각으로 인해 밀려나는 것을 방지하기 위한 받침부(200), 상기 회전부의 경사각을 조절 가능한 경사부(300), 및 상기 경사부(300)를 지지하는 지지부(400)를 포함하는 회전식 미생물 배양기;를 포함하여 미생물 배양용기가 일정한 각도를 형성한 상태로 미생물 배양용기를 회전시키는 회전식 미생물 배양 시스템을 제공한다.
본 발명의 미생물의 배양 시스템에 있어서, 상기 유용미생물을 배양하는 방법의 구체적 사항은 본 발명의 본질에 벗어나지 않는 선에서 적절하게 적용될 수 있다.
상기 회전부(100)는 상기 회전부재를 포함하는 것을 특징으로 하여 상기 회전부재를 이용해 배양용기를 회전시킬 수 있도록 하는 것으로써, 복수의 회전부재를 포함할 수 있으며 상기 회전부재는 롤러일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
상기 받침부(200)는 상기 배양용기(500)가 경사각으로 인해 밀려나는 것을 방지하기 위한 것으로 상기 회전부(100)와 바람직하게는 70 내지 110°, 더욱 바람직하게는 80 내지 100°, 가장 바람직하게는 90°를 이룰 수 있다.
상기 경사부(300)는 상기 회전부재가 지지부(400)와 이루는 각도를 조절하여 상기 배양용기가 일정한 각도를 형성할 수 있도록 하는 것으로써, 높낮이 조절을 통해 각도를 형성 및/또는 변경할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 배양 시스템 구성의 상기 회전부(100)는 회전 속도 조절이 가능한 것을 특징으로 할 수 있다. 또한 상기 회전부(100)는 체인부에 연결될 수 있으며 체인부는 동력장치와 연결되어 동력장치에 의해 회전부(100)가 회전할 수 있는 것을 특징으로 할 수 있다. 이 때 동력장치는 엔진 또는 모터가 될 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
미생물 또는 부유세포 등을 배양함에 있어 목적에 따라 정치배양, 교반배양 등을 이용하나, 대개 교반배양이 정치배양보다 높은 생장률을 나타내며, 본 발명은 교반 배양에 해당하는 회전 배양 방법 및 회전식 미생물 배양 시스템에 관한 것이다.
종래의 수평형 회전롤러 배양의 경우 오염 등을 방지하기 위해 배양액이 상부 주입구 및 캡에 닿지 않는 선에서 배양용량을 결정하여, 실제적으로 배양가능한 용량이 매우 낮다는 단점을 가진다.
본 발명은 상기 수평형 회전롤러 배양 시스템에 경사각을 만들어 종래의 수평형 회전롤러 대비 배양 용량을 증대시킬 수 있는 배양 시스템에 관한 것이다.
또한, 교반 속도의 조절이 가능하도록 설계함으로써 적용 미생물 혹은 적용 세포에 따라 최적의 생산 시스템 설계가 가능하다.
이 때, 상기 회전부재의 회전 속도가 1000 rpm 미만인 경우는 미생물이 적체되고 공기 및 영양분 공급이 원활하지 않아 미생물 배양이 저해될 수 있고, 상기 회전롤러의 회전속도가 4000 rpm 초과인 경우는 미생물이 과도하게 회전하여 생장이 저해될 수 있다.
실험예 1을 통해 유글레나 그라실리스 EK(Euglena gracilis, 생물자원센터, KCTC18746P)의 생장성은 확인하였다. 이 때 회전배양 및 정치배양은 준비예 1 및 준비예 2와 같이 수행하였다.
실험예 2를 통해 실시예 1 내지 3 및 비교예 1에 대하여 배양용기별 최대 배양 용량을 비교하여 살펴보았다.
실시예 4 및 비교예 2를 통해 경사각 0°와 경사각 30° 최대 배양 용량에서의 유글레나 생산량을 확인하였다.
실험예 3에서는 실시예 3(경사각 30°) 및 비교예 1(경사각 0°)에 대하여 유글레나의 건중량을 측정해 경사각에 따른 유글레나의 최대 생산량을 비교하였다.
실시예 5(경사각 30°)에서는 비교예 3(경사각 0°)에서 미생물을 배양했을 때에 대비한 미생물 배양시의 효과를 확인하였다.
이를 통해, 경사각을 포함하여 미생물을 회전배양 할 시 배양액의 용량과 건중량 최종 생산량을 현저히 증가시킬 수 있으며, 필터 적심, 필터 손상으로 인한 오염 발생, 및 필터 손상으로 인한 배양액 누수 현상 발생 현상을 최소화하여 효과적으로 유용 미생물을 생산할 수 있음을 확인하였다.
이하, 본 발명을 준비예, 실시예, 및 실험예에 의하여 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것이며, 본 발명의 내용이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
준비예 1. 유글레나의 회전배양(rotary culture) 방법
유글레나 그라실리스 EK(Euglena gracilis, 생물자원센터, KCTC18746P) 균주를 배양하는데 적합한 영양 배지를 제작하였다. 상기 영양배지는 3차 증류수에 KH2PO4, citrate, MgSO43H2O, 비타민 B1, 비타민 B6, 비타민 B12, 비타민 H, yeast extract, peptone, 및 dextrose를 첨가하고 121°C 15분 오토클레이빙하여 만들었다.
제작한 영양배지 1500 ml을 배양 롤러 바틀(BIOFIL Tissue Culture Roller Bottles 2,000 ml, TCB-001-10)에 넣은 후, 상기 유글레나 균주를 상기 영양배지에 접종하고, OD 680 nm 기준 흡광도가 0.5가 될 때까지 배양하였다.
이후 배양용기와 지지부가 이루는 경사각이 30°, 회전부의 회전 속도는 2,000 RPM 조건에서 100 μE photons / m2/s 광량을 조사해주었으며 온도는 28°C를 유지하며 회전배양 하였다.
상기 유글레나 균주의 생장은 흡광도 OD 680 nm 값을 2일 간격으로 측정하였다.
준비예 2. 유글레나의 정치배양(static culture) 방법
실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행하되, 정치배양 방법으로 유글레나 그라실리스 EK(Euglena gracilis, 생물자원센터, KCTC18746P)를 배양하고, 그 생장은 흡광도 OD 680 nm 값을 2일 간격으로 측정하였다.
실시예 1 내지 3. 경사각에 따른 배양용기별 최대 배양 용량
배양 용량이 큰 배양 시스템 개발을 위해 경사각에 따른 배양용기별 최대 배양 용량을 비교하였다.
준비예 1에서 준비한 영양배지가 외부로부터 오염되는 것을 방지하기 위하여 배양액이 배양용기의 주입구 및 배양용기의 캡에 닿지 않도록 하고, 이 때 배양액의 최대 용량을 최대 배양 용량이라 명명하였다.
실시예 4. 최대 배양 용량에서의 유글레나 생산량
경사각을 30°로 하여 최대 배양용량에서 미생물을 배양하는 경우 그 미생물 생산량을 알아보기 위한 것으로써, 유글레나 그라실리스 EK(Euglena gracilis, 생물자원센터, KCTC18746P) 균주를 기반으로 진행하였다.
이 때 유글레나 그라실리스 EK(Euglena gracilis, 생물자원센터, KCTC18746P) 균주를 준비예 1과 같은 방법으로 회전배양 하되, 배양 용량을 1.7 L로 하였다.
유글레나 그라실리스 EK(Euglena gracilis, 생물자원센터, KCTC18746P)의 생산량은 하기와 같이 건중량을 측정해 확인하였다.
1.5 ml 용량의 빈 마이크로 튜브의 질량을 측정한 후 그 마이크로 튜브에 상기 유글레나를 배양한 배지 1 ml을 넣고 15,000 rpm 조건에서 1분간 원심분리를 하여 침전물과 상등액으로 분리하였다. 분리된 상등액을 제거한 후 증류수 1 ml을 넣고 15,000 rpm 조건에서 1분간 원심분리 하여 잔여 상등액을 세척하였다.
세척 후의 상등액을 제거하고 동결건조를 진행하였고, 동결건조가 완료된 마이크로 튜브의 총 질량을 측정하였다. 상기 동결건조가 완료된 마이크로 튜브의 총 질량과 상기 빈 마이크로 튜브와의 질량의 차이를 측정해 건중량을 계산하였다.
그 결과, 표 1과 같이 종래의 회전 배양 방식인 0° 조건(비교예 2)에서 생장한 유글레나의 건중량 대비 경사각 30° 조건에서 배양한(실시예 4) 유글레나의 건중량이 3.3배 이상으로 현저히 높은 것을 확인할 수 있었다.
비교예 2 실시예 4
경사각 0° 30°
단위생산량(g/L) 2.28 (±0.13) 7.55 (±0.28)
-단위 생산량: 건중량을 1 L 단위로 환산한 값
실시예 5. 경사각의 최대 배양 용량에서 미생물 배양시의 효과
본 실시예는 경사각을 30°로 하여 미생물을 배양하는 경우 형성되는 미생물 생장환경을 알아보기 위한 것으로써, 유글레나 그라실리스 EK(Euglena gracilis, 생물자원센터, KCTC18746P) 균주를 기반으로 진행하였다.
준비예 1과 동일하게 회전배양 하되, 배양용량을 1.7 L로 하였다.
30° 조건에서는 배양액이 필터부보다 수위가 낮아 0° 조건에서 발생한 문제점이었던 필터 적심, 필터 손상으로 인한 오염 발생, 필터 손상으로 인한 배양액 누수 현상 발생 현상이 없었다.
또한, 30° 조건에서는 정상적인 공기의 인입과 그에 따른 호기배양이 정상적으로 진행되는 것을 확인할 수 있다.
비교예 3 실시예 5
경사각 0° 30°
필터 적심 현상 적심현상 발생 적심현상 없음
오염발생 배양액 오염 발생 배양액 오염 없음
누수현상 배양액 누수 발생 배양액 누수 없음
공기인입 공기 인입 불가 공기 인입 가능
비교예 1. 경사각이 0°일 때의 배양용기별 최대 배양 용량
실시예 1 내지 3와 동일한 방법으로 실험을 수행하되, 경사각을 0°로 하였다.
이 때 배양용기별 최대 배양 용량은 표 3에 나타내었다.
비교예 2. 동일 용량 배양 시 경사각 0°에서의 유글레나 생산량
실시예 4와 동일하게 실험하되, 경사각을 0°로 하여 실험을 진행하였다.
이 때 유글레나 생산량은 표 1에 비교하여 나타내었다.
비교예 3. 경사각 0°일 때 배양용기에서 형성되는 미생물 생장환경
실시예 5와 동일하게 실험하되, 경사각을 0°로 하여 유글레나를 배양하였다.
실험 결과, 표 2와 같이 종래의 회전 배양 방식인 0° 조건에서는 배양액이 필터부보다 수위가 높아져 필터가 배양액에 잠겨지게 되고, 이로 인해 필터가 손상되는 경우에는 배양용기 내부로 외부물질이 유입되어 배양용기 내부가 오염되는 현상 및 배양액이 배양용기 외부로 누수되는 현상이 발생하였다.
또한, 도 8과 같이 경사각이 0°인 조건에서 필터가 배양액에 의해 막히는 경우 공기가 배양용기 내부로 인입되지 않아 유글레나가 정상적이지 않은 생장 형태를 나타내었다.
실험예 1. 유글레나 생장성 확인
회전배양이 정치배양 대비 미생물 생장에 있어서 유리한지 여부를 확인하기 위하여 유글레나 그라실리스 EK(Euglena gracilis, 생물자원센터, KCTC18746P)의 생장성을 하기와 같은 방법으로 확인하였다.
구체적으로, 준비예 1과 같은 조건에서 회전배양한 유글레나의 생장을 확인하였으며, 이에 더해 준비예 2의 방법으로 실험을 수행하여 유글레나의 생장성을 확인하였다. 정치배양(static culture)으로 생장시킨 유글레나의 생장성 확인의 결과값은 도 5에 회전배양(rotary culture, 준비예 1)과 비교하여 나타내었다.
도 5와 같이 회전배양 조건(준비예 1)에서는 정치배양(static culture, 준비예 2) 대비 300% 이상의 생장성을 나타내어 회전배양이 정치배양보다 미생물 생장에 유리한 것을 확인할 수 있었다.
실험예 2. 경사각에 따른 배양용기별 최대 배양 용량
경사각에 따른 배양용기별 최대 배양 용량을 측정하기 위하여 하기와 같은 방법으로 실험을 진행하였다.
구체적으로, 배양용기는 각 2L 배양 롤러 바틀(BIOFIL Tissue Culture Roller Bottles TCB-001-102), 5L 배양 롤러 바틀(BIOFIL Tissue Culture Roller Bottles TCB-001-005), 12L 배양 롤러 바틀(당사 자체 제작 배양용기)로 비교 실험 진행하였으며, 경사각을 0°(비교예 1), 10°(실시예 1), 20°(실시예 2), 또는 30°(실시예 3)로 하여 비교 실험을 진행하였다.
표 3은 경사각 별 배양용기의 최대 배양 용량을 나타낸 결과이다.
실험 결과, 표 3 및 도 6에 나타낸 것과 같이 경사각이 없는 비교예 2의 경우와 대비하여 30°의 경사각을 주었을 때(실시예 3) 최대 배양 용량이 300% 이상 증가되는 것을 확인할 수 있었다.
비교예 1 실시예 1 실시예 2 실시예 3 0°대비 30°
배양용량 증가치
경사각 0° 10° 20° 30° -
2L 배양용기 0.4L 0.8L 1.2L 1.7L 425%
5L 배양용기 0.8L 2.5L 3.5L 4L 500%
12L 배양용기 3L 5L 8L 10L 330%
실험예 3. 경사각에 따른 유글레나 최대 생산량 비교
경사각에 따른 미생물 배양 용량 증가에 이어, 미생물의 생산량 증가를 알아보기 위하여 경사각에 따른 유글레나 그라실리스 EK(Euglena gracilis, 생물자원센터, KCTC18746P)의 최대 생산량을 하기와 같이 건중량을 측정해 확인하였다.
이 때 미생물의 최대 생산량은 경사각에 따른 최대 배양 용량에서 생산된 최종 생산량이다.
0° 조건과 30° 조건에서 비교 실험을 진행하였으며, 비교예 1 및 실시예 3에 따라 배양 용량은 2L 배양용기의 0° 조건과 30° 조건의 최대 배양 용량인 각 0.4 L, 1.7 L로 하였으며 배양 각도 및 배양 용량 외의 조건은 준비예 1과 동일하게 진행하였다.
건중량은 실시예 4와 동일한 방법으로 측정하였으며, 경사각에 따른 유글레나 생산량은 표 4에 나타내었다.
그 결과, 표 4 및 도 7과 같이 30° 조건에서 단위 생산량에서는 비교적 낮은 생산량을 나타내었으나 최대 배양 용량을 적용하여 최종 생산량으로 확인하였을 경우 생산량이 약 350% 증가하는 것을 확인할 수 있다.
비교예 1 실시예 3
단위 생산량(g/L) 8.43(±0.03) 7.03(±0.06)
최대 배양 용량(L) 0.4 1.7
최종 생산량(g) 3.37 11.95
-단위 생산량: 건중량을 1 L 단위로 환산한 값
-최종 생산량: 단위 생산량에 배양 용량을 곱한 값으로, 유글레나의 총 건중량
부호의 설명
회전부: 100
받침부: 200
경사부: 300
지지부: 400
배양용기: 500
상부 원: 600
하부 원: 700
원의 중심: 800
축: 900

Claims (16)

  1. 미생물 배양용기가 일정한 각도를 형성한 상태로 미생물 배양용기를 회전시키는 단계를 포함하는, 유용 미생물을 배양하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유용 미생물은 고초균, 광합성균, 오란티오키토리움 속(Aurantiochytrium sp.), 시조키트리움 속 (Schizochytrium sp.) 클로렐라 속(Chlorella sp.), 시네코시스티스 속(Synechocystis sp.), 데바리오미세스 속(Debaryomyces sp.), 효모균군(Yeasts), 유산균군(Lactic acid bacteria), 방선균군(Actinomycetes), 유글레나(Euglena), 모티리엘라(Mortierella), 사상균군 및/또는 광합성 세균인 것을 특징으로 하는,
    유용 미생물을 배양하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 미생물 배양용기는 지지부와 10 내지 42°의 각도를 형성한 상태로 회전되는 것을 특징으로 하는, 유용 미생물을 배양하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 미생물 배양용기가 일정한 각도를 형성한 상태로 미생물 배양용기를 회전시키는 단계는 미생물 배양용기가 회전부재에 의해서 회전되는 것을 특징으로 하는, 유용 미생물을 배양하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 미생물 배양용기가 회전부재에 의해서 회전되는 것은 미생물 배양용기가 복수의 회전부재에 의해서 회전되는 것을 특징으로 하는, 유용 미생물을 배양하는 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 회전부재의 회전 속도는 1000 내지 4000 rpm인 것을 특징으로 하는, 유용 미생물을 배양하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 유용 미생물을 배양하는 방법은 유용 미생물의 생장 및 바이오매스가 증가된 것을 특징으로 하는, 유용 미생물을 배양하는 방법.
  8. 회전부에 의해 회전할 수 있는 원통형 미생물 배양용기; 및
    배양용기를 회전시킬 수 있는 회전부, 상기 배양용기가 경사각으로 인해 밀려나는 것을 방지하기 위한 받침부, 상기 회전부의 경사각을 조절 가능한 경사부, 및 상기 경사부를 지지하는 지지부를 포함하는 회전식 미생물 배양기;를 포함하여 미생물 배양용기가 일정한 각도를 형성한 상태로 상기 원통형 미생물 배양용기를 회전시키는 회전식 미생물 배양 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 유용 미생물은 고초균, 광합성균, 오란티오키토리움 속(Aurantiochytrium sp.), 시조키트리움 속 (Schizochytrium sp.) 클로렐라 속(Chlorella sp.), 시네코시스티스 속(Synechocystis sp.), 데바리오미세스 속(Debaryomyces sp.), 효모균군(Yeasts), 유산균군(Lactic acid bacteria), 방선균군(Actinomycetes), 유글레나(Euglena), 모티리엘라(Mortierella), 사상균군 및/또는 광합성 세균인 것을 특징으로 하는,
    회전식 미생물 배양 시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 미생물 배양용기는 지지부와 10 내지 42°의 각도를 형성한 상태로 회전되는 것을 특징으로 하는,
    회전식 미생물 배양 시스템.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 미생물 배양용기는 상기 회전부에 포함되는 회전부재에 의해 회전되는 것을 특징으로 하는,
    회전식 미생물 배양 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 회전부재는 복수인 것을 특징으로 하는,
    회전식 미생물 배양 시스템.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 회전부재의 회전 속도는 1000 내지 4000 rpm인 것을 특징으로 하는,
    회전식 미생물 배양 시스템.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 회전부에 연결되는 체인부를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    회전식 미생물 배양 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 체인부는 상기 회전부를 구동시키기 위한 동력장치와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는,
    미생물 배양 시스템.
  16. 제8항에 있어서,
    상기 미생물 배양용기가 일정한 각도를 형성한 상태로 미생물 배양용기를 회전시키는 단계에 의해서 유용 미생물의 생장 및 바이오매스가 증가된 것을 특징으로 하는,
    회전식 미생물 배양 시스템.
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