<h1>재료 및 방법</h1><h2>균주 및 배양 조건</h2><p>실험에 사용된 균주는 Chlolophyceae에 속하는 Chlorella sp.로 부경대학교 김창훈 교수 연구실에서 분리한 균주를 분양받았다. 균주는 식물배양용 생장상(grwoth chamber)에서 \( \mathrm{f} / 2 \) 배지에 온도 \( 22^{\circ} \mathrm{C}, \mathrm{pH} 7.5 \), 광도 \( 81 \mu \mathrm{mol} / \mathrm{m}^{2} \cdot \mathrm{s} \), 공기공급의 조건에서 전배양 되었다. 광원으로서는 원형 형광등(장수램프, \( 22 \mathrm{~W} \), Korea)을 사용하였다. 본 배양은 \( 500 \mathrm{ml} \) 삼각플라스크에 \( 250 \mathrm{ml} \) 의 \( \mathrm{f} / 2 \) 배지를 준비하고 초기농도는 \( 7 \times 10^{6/} \mathrm{ml} \) 으로 접종하여 5가지 조건의 광도(27, 54, 81, 140 , and \( \left.281 \mu \mathrm{mol} / \mathrm{m}^{2} \cdot \mathrm{s}\right) \) 에서 배양하였다. 각 플라스크에는 성장중인 미세조류의 부착과 침전을 최소화하기 위하여 수조용 공기공급 펌프와 공기돌(air stone; D: \( 30 \mathrm{~mm} \) )을 설치하여 필터로 멸균된 공기를 \( 0.8 \mathrm{vvm} \)으로 공급하였다. 본배양의 광원으로서는 형광등(Osram Korea Co. Ltd., \( 20 \mathrm{W} \), Korea)과 metal halide lamp (Taeyang Electronics Co. Ltd., \( 400 \mathrm{~W} \), Korea)를 적절한 위치에 배열해 광도를 조절하였다.</p><h2>광도 조절</h2><p>Chlorella sp.는 수직형 생장 상에서 배양되었으며 각 면에 빛이 최대한 효율적으로 도달하도록 원형 형광등을 수직으로 추가 장치하였다. 본 배양에서는 형광등과 metal halide lamp를 빛이 수직방향으로 배양액에 향하도록 적절히 설치하였고 광도계(LI-1400, LI-COR, USA)를 사용하여 각 광도 조건에 만족하도록 플라스크를 배치하였다.</p><h2>균체량 측정</h2><p>본배양 중 검액은 하루에 한 번 \( 10 \mathrm{ml} \) 씩 취해졌으며 세포 수의 측정은 Neubauer haemacytometer (Marienfeld GmbH, Germany)를 사용하여 현미경에서 5회 반복하여 계수하고. 각 광도에서의 미세조류의 비성장속도(specific growth rate)를 구하였다.</p><p>광합성량을 계산하기 위해서는 건조중량이 필요하므로 미리 Chlorella sp.의 세포수와 건조 중량과의 검량선을 구하였다. 건조중량은 \( 10 \mathrm{ml} \) 현탁액으로 측정하였다. 취해진 현탁액을 \( 9,000 \mathrm{rpm} \)에서 20분간 원심분리 하였으며, 얻어진 pellet의 염분을 제거하기 위해 다시 담수를 사용한 세척과 원심 분리를 세 번 이상 수행 하였다. 염분이 제거된 균체를 \( 105^{\circ} \mathrm{C} \) 건조기에서 건조한 후 중량을 측정하였다.</p><h2>광합성량 측정</h2><p>본 연구에서는 광합성량(photosysnthesis)를 측정하기 위해서 배양조건과 같은 광도조건 하에서 산소 발생량(oxygen evolution rate: OER)을 측정하였다. 이를 위하여 Chlorella sp.의 성장을 관찰하면서 대수증식기 말기에 있는 현탁액 \( 5 \mathrm{ml} \)를 채취하였다. 채취된 균을 비색관(Volac, Daihan-Sci Co. Ltd., Korea; D: \( 25 \mathrm{~mm}\), L: \( 150 \mathrm{~mm} \))에 넣고, DO (용존산소)센서 \( \left(\mathrm{O}_{2}\right. \) sensor 12/320, Mettler toledo, Swiss)를 \( 5 \mathrm{ml} \) 균액의 표면에 닿을 정도로 설치했다. 광합성량을 측정하기 전에 알루미늄 호일로 비색관을 감싸고 20분 동안 암적응 시켰다. 질소가스\( (99.999 \%) \)를 주입하여 시료에 남아있는 용존산소량을 절반 정도 감소시킨 후 측정조건에 따른 빛을 쬐어 용존산소의 중가율을 측정하였다. 측정 중에 온도의 변화에 따른 기체의 용해도 변화를 최소하기 위해 투명 유리 water-jacket과 온도 조절 순환형 수조를 사용하여 \( 22^{\circ} \mathrm{C} \) 로 조절하였으며 (Fig. 1), 산소 발생율은 식(1)에 따라서 계산되었다.</p><p>\( P=\frac{\Delta D O}{\Delta t \cdot X_{D W}} \)<caption>(1)</caption></p><p>여기서, \( P \)는 광합성량으로써 본 논문에서는 산소발생율 \( \left(\mathrm{mgO}_{2} / \mathrm{g} \cdot \mathrm{h}\right) \) 로 표현되며, \( \Delta D O \) 는 용존산소의 농도변화 \( (\mathrm{mg} / \mathrm{l}), \Delta t \) 는 시간구간(hr), \( X_{D W} \) 는 미세조류의 건조중량이다.</p><h2>광합성의 속도론적 모형 및 계수 결정</h2><p>Chlorella sp.의 성장과 광합성에 미치는 광도의 영향을 검토하기 위해서 Table 1과 같은 속도론적 모형을 이용하여 \( P-I \) 반응선도, \( \mu-I \) 반응선도를 구하였다. 속도론적 모형 중에서는 포화를 고려한 Tamiya, hyperbolic tangent, 포아송 함수를 사용하였고, 광저해(photo-inhibition) 항을 고려한 경우, Steele 지수함수, Andrew 기질저해함수를 사용하였다. Sigma Plot (Ver. 7.0, Systat software, USA)에서 스크립트를 작성하여 각 모형의 계수를 추정하였다.</p>
균주는 어떤 조건에서 전배양 됐어?
식물배양용 생장상(grwoth chamber)에서 \( \mathrm{f} / 2 \) 배지에 온도 \( 22^{\circ} \mathrm{C}, \mathrm{pH} 7.5 \), 광도 \( 81 \mu \mathrm{mol} / \mathrm{m}^{2} \cdot \mathrm{s} \), 공기공급의 조건