미생물 비성장속도 측정 A+

소개글

동국대학교 2021-2 화공생물공학 기초실험 A+

목차

1. 실험 제목

2. 실험 날짜

3. 실험 이론
1) Lambert-Beer 법칙
2) Monod 식
3) Biomass yield
4) 미생물 생장곡선
5) YM(Yeast Malt) 배지

4. 시약 및 실험 기구 조사
1) 시약
2) 기구

5. 실험 결과
1) 실험결과(Glucose 농도별 배지의 배양시간에 따른 흡광도)
2) 실험결과에 따른 생장곡선 그래프

6. 고찰
1) Glucose 용액을 따로 Autoclave 하여 섞어주는 이유
2) 제조한 용액과 Glucose 용액을 4:1로 섞었을 때, 플라스크 5개 각각의 Glucose 농도
3) Glucose의 농도별로 생장곡선을 그린 후, 5개의 생장 곡선의 기울기를 이용하여 비성장속도
구하기.
4) Monod 식을 역수로 뒤집은 식이 일차함수 꼴로 나타나는데, 이 일차함수의 기울기(μm/Ks)를 이론에서 주어진 값이 아닌 실험적으로 계산하여 구할 방법

7. 참고문헌

본문내용

[Lambert-Beer 법칙]
1) Beer 법칙
: 기체나 용액 시료에 빛을 쪼였을 때, 흡광도는 빛을 흡수하는 화학종의 몰농도에 비례한다. 따라서, 용액에 대한 빛의 투과도는 용액의 농도에 반비례한다.
→ log(I/I0) = Kc (I0: 입사광의 세기, I: 투과광의 세기, c: 용액의 농도, Kc: 흡광계수)

2) Lambert 법칙
: 기체나 용액 시료에 빛을 쪼였을 때, 입사광의 세기와 투과광의 세기의 비율은 흡수층의 두께에 비례한다. 따라서, 용액에 대한 빛의 투과도는 용액의 두께에 대해 반비례한다.
→ log(I/I0) = - ad(a: 흡광계수, d: 용액층 두께)

3) Lambert-Beer의 법칙
: Beer 법칙과 Lambert 법칙에 따라 log(I/I0)는 용액층의 두께에 비례, 용액의 농도 c에 비례한다.
→ log(I/I0) = -a(dc) (a: 흡광계수, d: 용액층 두께, c: 용액의 농도)
투과도 T = I/I0 , 흡광도 A(O.D.) = logI0 /I = a(dc)

따라서, 흡광도 A(O.D.)는 용액층의 두께와 농도에 대하여 비례하고 이 실험에는 YM 배지의 흡광도(O.D.)가 배지 속 균체의 농도에 비례한다. 이것을 이용하여 균체를 접종하기 전의 O.D.를 0으로 조절한 후 배지 속에서 균체를 성장시켜 O.D.를 구한다. 실험에서 측정한 O.D.를 기반으로 가로축에는 균체의 양, 즉 균체의 농도, 세로축에는 측정한 O.D.값을 plot하여 그래프를 작성한다. 일반적으로 O.D.는 0.2에서 0.8 내의 범위이며 작성한 그래프는 일차함수, 직선이다. 따라서 희석법을 겸용하여 0.2 – 0.8 범위 내의 O.D. 측정된다면, 이 일차함수를 이용해 배지(배양액) 속 균체의 수를 알 수 있다.

[Monod 식]
Monod 식은 미생물의 성장을 기술하는 수학적 모형으로, 액체 배지 속 미생물의 성장과 제한요인의 농도 사이의 관계를 표현한 식이다.

참고 자료

화공생물공학과 교수진, “2021-2 화공생물공학 기초실험”, 동국대학교, 2021, p. 29-34
강태수, M배지 조성중 포도당과 설탕이 효모의 생육에 미치는 영향, 충북도립대학논문집 14권, p. 17-24, 2011
김재석 외 2명, 실천공학 교수법 : 공학분야 학부교육용 효소반응속도식의 수치해석, 실천공학교육논문지 2권 1호, p. 277-286, 2010
배현아 외 2명, 발효 식·음료용 배지의 개발 방향, 식품산업과 영양 21권 2호, p. 36-39, 2016