Bacterial batch culture in fermentor

소개글

생물공학실험 중 하나인 Bacterial batch culture in fermentor에 대한 예비보고서와 결과보고서입니다.

목차

<예비보고서>
1. 발효의 의미, pathway, 산업적 의의에 대해서 조사하라.
⑴발효(fermentation)란?

⑵발효의 pathway

2. bio-reactor의 구조와 원리

3. Reducing sugar 정량법
⑴3,5-dinitrosalicylic acid을 이용한 colormetric method

⑵Benedict`s solution

⑶Maillard reaction
⑷Fehling`s solution
<결과보고서>
1. introduction
2. Materials & methods
⑴fermentor를 이용한 cell culture & cell growth analysis
⑵DNS method

3. Results & discussion
⑴Graph1(time-DCW)
⑵Graph2(time-residual glucose concentration)

⑶Parameters

4. References

①maximum growth rate & saturation constant
②yield on substrate
③cell mass doubling time
④specific growth rate at t=4

본문내용

<예비보고서>
1. 발효의 의미, pathway, 산업적 의의에 대해서 조사하라.
⑴발효(fermentation)란?
: ATP를 glycolysis에 의해 형성할 때, oxidative phosphorylation 과정이 없는 anaerobic conditions에서 매우 중요한 의미를 갖는다. 즉, 산소의 소비 없이 ATP를 형성하는 과정이라 할 수 있겠다.
⑵발효의 pathway
: fermentation에서는 pyruvate가 다양한 화합물로 대사된다.


<결과보고서>
1. introduction
: 이 실험은 fermentor에서 E.coli를 배양하고 각 시간별로 sample을 취하여 O.D 측정, DNS method를 통해 각 시간에서의 cell의 성장정도를 측정한 뒤, 얻어진 data를 토대로 시간에 따른 cell growth의 특징을 알아보는 실험이다. cell growth의 특징은 다음과 같은 5가지 phases로서 나타난다.

⑴lag or induction phase
: 이 phase에서는 cell density가 거의 증가하지 않으며 plate culture에서 liquid culture로 옮길 때 상대적으로 기간이 길다. 이 lag phase는 cell division과 탄소 고정 등에서 포함되는 enzymes과 metabolites의 농도를 증가시키는 등의, cell이 성장하기 위한 metabolism의 생리학적 적응에 기인한다.
⑵exponential phase
: 이 두 번째 phase에서는 cell의 density가 logarithmic function에 따르는 시간의 함수로서 증가한다. 이를 식으로 표현하면 과 같다. 와 는 시간이 t와 0일때의 cell의 농도이며, m은 specific growth rate이다. specific growth rate는 주로 algal species, 빛의 세기, 그리고 온도에 의존한다.

참고 자료

<예비보고서>
Biochemistry, 5th ed., Stryer, Berg, Tymoczko, Freeman publishing.
http://en.wikipedia.org/wiki/Fermentation
http://www.meadmadecomplicated.org/science/fermentation.html
http://www.kcpc.usyd.edu.au/discovery/9.2.3-short/9.2.3_Fermentation2.html
http://fig.cox.miami.edu/~cmallery/150/makeatp/sf6x15b.jpg
http://cms.daegu.ac.kr/sgpark/microbiology/%EB%8C%80%ED%91%9C%EC%84%B8%EA%B7%A02.htm
http://en.wikipedia.org/wiki/Industrial_fermentation
http://en.wikipedia.org/wiki/Bioreactor
http://www-bioc.rice.edu/bios576/nih_bioreactor/NDL_Bioreactor%20Page.htm
http://www.surrey.ac.uk/systemsbiology/facilities.htm
http://www.engr.umd.edu/~nsw/ench485/lab4a.htm
http://en.wikipedia.org/wiki/3%2C5-Dinitrosalicylic_acid
http://www.encyclopedia.com/doc/1E1-BenedctSol.html
http://www.biotopics.co.uk/nutrition/smgafb.jpg
http://www.photobiology.com/photoiupac2000/koldunov/index.htm
http://www.uni-regensburg.de/Fakultaeten/nat_Fak_IV/Organische_Chemie/Didaktik/Keusch/D-Fehling-e.htm
http://www.infoplease.com/ce6/sci/A0818403.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Fehling%27s_solution

<결과보고서>
Biochemical engineering, Harvey W. Blanch, Douglas S. Clark
http://www.mansfield.ohio-state.edu/~sabedon/biol2025.htm
http://www.fao.org/DOCREP/003/W3732E/w3732e06.htm
http://doctorflood.rice.edu/envi518/Handouts/Lisbon/10_BIodegradation_models.ppt
http://www.swbic.org/education/env-engr/secondary/biokinetics/monod.html