개요
폐플라스틱으로인한 환경문제가 심각히 인식되면서, 완전 생분해성이며 기존의 합성 고분자와의 유사한 물성을 갖고 있는 Polyhydroxyalkanoates (PHAs)는 기존의 석유합성 플라스틱의 대체 물질로써 현재 전세계적으로 연구의 대상이 되고 있다. 하지만 생분해성 고분자 PHAs는 아직까지 높은 생산 단가로 인하여 상용화에 어려움을 겪고 있다. 이러한 높은 생산 단가를 낮추기 위한 연구로, 유전자 재조합 기술을 이용한 재조합 대장균에의한 PHA 생산 연구가 한국과학기술원 화학공학과 이상엽 교수에 의해 수행되었다. Alcaligenes eutrophus의 PHA 생합성 유전자를 자기 복제능이 있는 플라즈미드 DNA에 끼우고 이것을 대장균에 넣어 탄소원이 첨가된 배지에서 대량증식하여 PHAs중에서 대표적인 Poly(3-hydroxybutyrate) [P(3HB)]를 생산정제하였다. 이를 위하여 안정화된 높은 복제수의 플라즈미드를 개발하였고, 이러한 개발된 플라즈미드를 가지고 여러 대장균을 형질 전환하여 최적의 재조합 균주를 선택하였고, 그 균주를 이용하여 P(3HB) 합성을 연구하였다. 또한 P(3HB) 생산단가에서 가장 큰 비중을 차지하고 있는 기질 및 배지의 생산 단가를 낮추기 위하여 저렴한 단순 배지를 사용한 P(3HB) 생산을 연구하였다. 또한 재조합 대장균이 P(3HB)를 합성할 경우 세포분열이 억제되어 균체가 신장되어지는 현상(필라멘테이션)을 발견하여, 이러한 필라멘테이션이 억제된 재조합 대장균을 개발하였다. 그 결과 저가의 단순배지에서, 지금까지 재조합 대장균을 이용한 P(3HB)의 생산에서 얻어진 가장 높은 값인 149 g/L의 세포농도, 104 g/L의 P(3HB) 농도를 51시간 만에 얻었다. 이러한 연구와 함께 보다 저가의 탄소원을 이용하여 재조합 대장균에서 P(3HB)를 생산하려는 연구도 시행중이다.현재 재조합 대장균을 이용한 P(3HB) 생산 기술을 이용할 경우 P(3HB)의 생산 단가를 kg당 $ 4 이하로 낮출 수 있으며, glucose 대신에 저가의 탄소원을 쓸 경우에는 그 이하의 생산 단가를 얻을 수 있다.
상세 안내
이 기술은 생명과학 유전자 공학 분야에 속하며, 세부 분류는 기타 유전자 공학입니다. 기술 개발 상태는 기타이고, 이전 여부는 미이전입니다. 희망 거래방식은 기술지도이며, 이전 조건은 협의 후 결정입니다. 기술 상세 설명은 다음과 같습니다. 폐플라스틱으로인한 환경문제가 심각히 인식되면서, 완전 생분해성이며 기존의 합성 고분자와의 유사한 물성을 갖고 있는 Polyhydroxyalkanoates (PHAs)는 기존의 석유합성 플라스틱의 대체 물질로써 현재 전세계적으로 연구의 대상이 되고 있다. 하지만 생분해성 고분자 PHAs는 아직까지 높은 생산 단가로 인하여 상용화에 어려움을 겪고 있다. 이러한 높은 생산 단가를 낮추기 위한 연구로, 유전자 재조합 기술을 이용한 재조합 대장균에의한 PHA 생산 연구가 한국과학기술원 화학공학과 이상엽 교수에 의해 수행되었다. Alcaligenes eutrophus의 PHA 생합성 유전자를 자기 복제능이 있는 플라즈미드 DNA에 끼우고 이것을 대장균에 넣어 탄소원이 첨가된 배지에서 대량증식하여 PHAs중에서 대표적인 Poly(3-hydroxybutyrate) [P(3HB)]를 생산정제하였다. 이를 위하여 안정화된 높은 복제수의 플라즈미드를 개발하였고, 이러한 개발된 플라즈미드를 가지고 여러 대장균을 형질 전환하여 최적의 재조합 균주를 선택하였고, 그 균주를 이용하여 P(3HB) 합성을 연구하였다. 또한 P(3HB) 생산단가에서 가장 큰 비중을 차지하고 있는 기질 및 배지의 생산 단가를 낮추기 위하여 저렴한 단순 배지를 사용한 P(3HB) 생산을 연구하였다. 또한 재조합 대장균이 P(3HB)를 합성할 경우 세포분열이 억제되어 균체가 신장되어지는 현상(필라멘테이션)을 발견하여, 이러한 필라멘테이션이 억제된 재조합 대장균을 개발하였다. 그 결과 저가의 단순배지에서, 지금까지 재조합 대장균을 이용한 P(3HB)의 생산에서 얻어진 가장 높은 값인 149 g/L의 세포농도, 104 g/L의 P(3HB) 농도를 51시간 만에 얻었다. 이러한 연구와 함께 보다 저가의 탄소원을 이용하여 재조합 대장균에서 P(3HB)를 생산하려는 연구도 시행중이다.현재 재조합 대장균을 이용한 P(3HB) 생산 기술을 이용할 경우 P(3HB)의 생산 단가를 kg당 $ 4 이하로 낮출 수 있으며, glucose 대신에 저가의 탄소원을 쓸 경우에는 그 이하의 생산 단가를 얻을 수 있다.
상세 내용
기술 상세설명
폐플라스틱으로인한 환경문제가 심각히 인식되면서, 완전 생분해성이며 기존의 합성 고분자와의 유사한 물성을 갖고 있는 Polyhydroxyalkanoates (PHAs)는 기존의 석유합성 플라스틱의 대체 물질로써 현재 전세계적으로 연구의 대상이 되고 있다. 하지만 생분해성 고분자 PHAs는 아직까지 높은 생산 단가로 인하여 상용화에 어려움을 겪고 있다. 이러한 높은 생산 단가를 낮추기 위한 연구로, 유전자 재조합 기술을 이용한 재조합 대장균에의한 PHA 생산 연구가 한국과학기술원 화학공학과 이상엽 교수에 의해 수행되었다. Alcaligenes eutrophus의 PHA 생합성 유전자를 자기 복제능이 있는 플라즈미드 DNA에 끼우고 이것을 대장균에 넣어 탄소원이 첨가된 배지에서 대량증식하여 PHAs중에서 대표적인 Poly(3-hydroxybutyrate) [P(3HB)]를 생산정제하였다. 이를 위하여 안정화된 높은 복제수의 플라즈미드를 개발하였고, 이러한 개발된 플라즈미드를 가지고 여러 대장균을 형질 전환하여 최적의 재조합 균주를 선택하였고, 그 균주를 이용하여 P(3HB) 합성을 연구하였다. 또한 P(3HB) 생산단가에서 가장 큰 비중을 차지하고 있는 기질 및 배지의 생산 단가를 낮추기 위하여 저렴한 단순 배지를 사용한 P(3HB) 생산을 연구하였다. 또한 재조합 대장균이 P(3HB)를 합성할 경우 세포분열이 억제되어 균체가 신장되어지는 현상(필라멘테이션)을 발견하여, 이러한 필라멘테이션이 억제된 재조합 대장균을 개발하였다. 그 결과 저가의 단순배지에서, 지금까지 재조합 대장균을 이용한 P(3HB)의 생산에서 얻어진 가장 높은 값인 149 g/L의 세포농도, 104 g/L의 P(3HB) 농도를 51시간 만에 얻었다. 이러한 연구와 함께 보다 저가의 탄소원을 이용하여 재조합 대장균에서 P(3HB)를 생산하려는 연구도 시행중이다.현재 재조합 대장균을 이용한 P(3HB) 생산 기술을 이용할 경우 P(3HB)의 생산 단가를 kg당 $ 4 이하로 낮출 수 있으며, glucose 대신에 저가의 탄소원을 쓸 경우에는 그 이하의 생산 단가를 얻을 수 있다.
주요 항목
기술 정보, 이렇게 활용하세요
신기술 도입이나 사업화를 검토하는 중소기업은 이 기술의 분야·이전 조건을 확인해 R&D 부담을 줄이고 기술이전 협력을 추진하는 데 활용할 수 있습니다. 기술 도입·이전·사업화를 검토하는 중소기업이 참고하는 기술 정보입니다. 보유·도입 가능 기술의 분야와 조건을 파악해 R&D·사업화 전략에 활용됩니다.
- 도입 기술은 자사 생산공정·제품과의 적합성을 먼저 검토하세요.
- 기술보증·기술이전 지원사업과 연계하면 사업화 부담을 줄일 수 있습니다.
- 특허·인증 등 권리 관계를 확인하세요.
자주 묻는 질문
기술시장 거래정보는 어떻게 활용하나요?
도입·이전 가능한 기술의 분야·조건을 파악해 R&D·사업화 전략 수립과 기술 협력처 탐색에 활용합니다.
기술 도입 시 무엇을 확인해야 하나요?
자사 생산공정·제품과의 적합성, 특허·인증 등 권리관계, 사업화 비용을 함께 검토하고 기술보증·기술이전 지원사업과 연계하세요.
데이터 출처와 신뢰도는 어떻게 되나요?
공공데이터포털(data.go.kr)의 정부·공공기관 원천 데이터를 매일 자동 갱신해 제공합니다. 세부 사항은 원문에서 확인하세요.
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