Abstract
Glutathione production was carried out using mixed cells of E. coli TG1/pDG7 $\alpha$ and bakers yeast in an Aerated Slurry Bioreactor. Glutathione-producing enzymes were stable for 34 hours, yielding 4.6 mM glutathione in suspension reaction. Glutahione production with high density mixed cells was studied as a function of flow rate in an Aereated Slurry Bioreactor. Glutathione concentration was higher than that in suspension reaction for 32 hours at the substrate feeding rate of 5.2 mL/hr with cell recycle in continuous Aerated Slurry Bioreactor. It was for 42 hours at 2.6 mL/hr and 22 hours at 5.2 mL/hr without cell recycle. Glutahione productivity was 25.7 mg/g wet $cell{\cdot}hr$ at the substrate feeding rate of 10.4 mL/hr with cell recycle, but 5.28 mg/g wet $cell{\cdot}hr$ at 5.2 mL/hr and 1.65 mg/g wet $cell{\cdot}hr$ at 2.6 mL/hr without cell recycle. Effective production time increased from 25 to 45 hours, by using a surfactant, tween 80. As a purfing gas, nitrogen was tested instead of air to avoid a possible oxidizing effect on glutathione-producing enzymes, resulting in the increase of effective production time to 40 hours.
E. coli TGI/pDG7 $\alpha$ 와 빵효모의 혼합세포계에 의한 글루타치온 생산을 Aerated Slurry Bioreactor에서 수행하였다. 글루타치온 생산 효소는 34시간 동안 안정성을 보였으며, 글루타치온 수율은 4.6 mM을 유지함을 보였다. 고농도의 혼합세포를 이용한 Aerated Slurry Bioreactor에서 기질의 공급속도가 글루타치온 생산에 미치는 영향을 조사하였다. 세포가 회수되어 기질공급속도 5.2 mL/hr에서 글루타치온의 생산농도는 32시간에서 현탁반응보다 낮아짐을 보였고, 반면 세포가 회수되지 않은 기질공급속도 5.2 mL/hr에서는 22시간 동안 유지되었고 2.6 mL/hr에서는 42시간 동안 유지되었다. 글루타치온의 생산성은 기질공급속도가 10.4 mL/hr에서 25.7 mg/g wet $cell{\cdot}hr$이었으나, 2.6 mL/hr에서는 1.65 mg/g wet $cell{\cdot}hr$이었고 5.2mL/hr에서는 5.28 mg/g wet $cell{\cdot}hr$이었다. 계면활성제(Tween 80)을 사용한 경우, 글루타치온 생산시간을 25시간에서 45시간으로 연장되었다. 글루타치온 생산있어 산소가 세포계의 효소에 산소에 의해 영향을 미칠 것으로 판단되었고, 공기를 질소로 교체하여 글루타치온 생산시간을 40시간으로 연장시켰다.
