PHA(Polyhydroxyalkanoate)는 미생물이 탄소원으로 공급되는 유기물을 이용하여 축적하는 대표적인 생체 고분자이며, 이는 바이오플라스틱 소재로 주목받는다. 본 주제는 원하는 PHA 종류와 높은 수율 달성을 위해 균주의 대사 흐름을 정밀하게 제어하는 방법을 다룬다.
- 대사체 모니터링: GC-MS 또는 LC-MS/MS를 활용하여 탄소원 투입 대비 주요 대사 중간체(예: acetyl-CoA, propionyl-CoA)의 농도를 실시간으로 측정한다.
- 대사 경로 재설계: 특정 PHA 전구체 생합성 효소의 과발현 또는 억제를 통해 목표 물질로의 탄소 플럭스를 집중시키는 시스템 생물학적 접근이 필요하다.
- 조건 최적화: 온도, pH뿐만 아니라 영양소(특히 질소원이나 인산염) 제한 조건을 체계적으로 변경하며 대사체학적 반응 곡선을 분석하여 최대 생산성을 확보한다.
이는 단순히 생산량을 높이는 것을 넘어, 특정 환경 스트레스(예: 영양 부족) 하에서 발생하는 대사체 신호를 이용해 PHA 생합성 경로를 능동적으로 유도하는 데 중점을 둔다.
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