Newly screened Aeromonas hydrophila and Aeromonas salmonicida achromogenes produces copolymer consisted of 3-hydroxybutyrate (3HB) and 3-hydroxyhexanoate (3HHx). The characteristics of cell growth and polymer accumulation were examined using various carbon sources. P(3HB-co-3HHx) was produced only from lauric acid and oleic acid. The P(3HB-co-3HHx) content could be increased by the limitation of phosphorus. The maximum P(3HB-co-3HHx) content of 28.8 wt% could be obtained in flask culture. By applying the optimally designed nutrient feeding strategy in fed-batch culture of A. hydrophila with oleic acid, cell dry weight, P(3HB-co-3HHx) content, and the 3HHx fraction obtained in 43 h were 95.7 g/L, 45.2 wt% and 17 mol%, respectively, resulting in the productivity of 1.01 g PHA/L-h.
미생물에 의해 생산되는 생분해성 고분자는 자연계에서 저절로 분해되는 성질을 갖고 있으면서도 우수한 물성을 가지고 있어서 일반 범용 고분자를 대체 할 수 있는 물질로서 연구되어오고 있다. 하지만, 대표적으로 많은 연구가 수행된 생분해성 고분자인 poly(3-hydroxybutyrate) [(P3HB)]는 높은 결정성을 가지고 있어서 잘 부서지는 성질을 나타내어서 상용화에 한계가 있다.
본 연구에서 미생물로부터 생산되어진 Poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate)[P(3HB-co-3HHx)]는 결정성이 적으면서 질긴 성질을 가지고 있어서 상용 범용 고분자인 LDPE와 비슷한 성질을 가지고 있기 때문에 일반적인 일회용품 등에 대량으로 사용이 가능한 고분자이다. 이 고분자는 종래의 생분해성 고분자의 단점을 보완할 수 있는 상용화 가능성이 높은 고분자라고 할 수 있다.
본 연구에서는 Poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate) [P(3HB-co-3HHx)]를 생산할 수 있는 균주인 Aeromonas hydrophila와 Aeromonas salmonicida achromogenes를 분리하여 생분해성 고분자의 생산능을 조사하였으며 이로부터 P(3HB-co-3HHx)를 A. hydrophila로부터 고농도 유가식 배양을 통하여 효율적인 생산을 하기 위한 방법을 개발하였다.
저가의 기질인 유산 (oleic acid)을 이용하여 인(P) 제한 하(下)에서 유가식 배양을 실시하였다. 고농도 세포 성장을 이루면서 동시에 P(3HB-co-3HHx) 함량을 높이기 위한 적절한 농도의 인의 함량의 결정과 적절한 기질공급 전략을 개발하여 유가식 배양에 적용하였다. 그 결과, 균체 농도, 95.7 g/L와 PHA 함량 45.2 wt%로서 생산성 1.01 g/L/h로 생분해성 고분자를 생산할 수 있었다.
