| 저자(한글) |
KONG, Wei-bao,WANG, Yang,YANG, Hong,XI, Yu-qin,HAN, Rui,NIU, Shi-quan |
| 초록 |
【목적】독립영양, 혼합영양과 종속영양 등 3가지 영양방식이 진핵 모델 미세조류-클로렐라 불가리스(Chlorella vulgaris)의 생장 특성, 세포의 생화학적 성분과 탄소 대사 경로의 핵심 효소 활성에 미치는 영향을 체계적으로 연구하고자 한다. 【방법】클로렐라 불가리스를 연구대상으로, 광독립영양, 혼합영양과 종속영양 등 3가지 영양방식을 설정한 후, 분광학, 크로마토그라피아(Chromatographia) 기법을 이용하여 다양한 영양방식이 클로렐라 불가리스의 생장 특성, 세포 성분의 합성과 탄소 대사 등 측면에 미치는 영향을 연구하였다. 【결과】독립영양, 혼합영양, 종속영양 등 순서의 영양 방식으로 전환되는 과정에 클로렐라 불가리스 조류세포의 수용성 당과 유지 함량은 모두 뚜렷하게 향상하였으며, 유지 내 C16, C18 불포화지방산의 상대 함량은 감소하였으나 포화지방산의 함량은 증가하였다. 단백질 함량, 광합성 색소 함량은 뚜렷하게 감소하였으며, 18가지 아미노산의 상대 함량도 감소 추세를 보였다. 글루코오스를 첨가하여 조류세포가 탄소를 제외한 기타 측정용 원소를 흡수하고 축적하는 것을 억제할 수 있었다. 글루코오스를 첨가한 조건에서, 빛을 조사하여 조류세포의 생장량, 불포화지방산과 아미노산 및 탄소를 제외한 기타 측정용 파라미터의 증가를 촉진할 수 있었다. 미세조류의 세포외 탄산무수화효소(carbonic anhydrase)와 리불로오스-1,5-2인산카복실화효소-산소화효소(ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase-oxygenase)의 활성을 분석한 결과, 종속영양과 혼합영양은 클로렐라 불가리스의 탄소 대사 경로에 직접적인 영향을 미쳤다. 【결론】광원과 글루코오스의 공급 여부는 클로렐라 불가리스의 생장 대사 및 생화학적 성분의 합성에 직접 영향을 미쳤으며, 글루코오스의 첨가는 조류세포의 바이오매스 축적을 뚜렷하게 추진하는 동시에, 탄소(당류와 유지) 생화학적 성분의 합성을 자극하였으나, 질소 성분(단백질과 광합성 색소)의 합성은 억제하였다. 빛조사 조건에서, 배지 내 글루코오스의 농도와 소모 수준은 조류세포의 주요한 독립영양 혹은 종속영양 생장을 직접 결정하였다. 유기탄소원-글리코오스를 첨가하여 혼합영양(빛 조사) 및 종속영양(빛 차단 처리) 배양을 하였을 때, 조류세포의 생장을 촉진할 수 있었으며, 종속영양과 독립영양의 바이오매스를 합친 값은 혼합영양 조건과 비슷하였는데, 이는 혼합영양이 조류세포의 생장을 위한 최적의 영양방식임을 설명한다. |
