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國立成功大學 化學工程學系碩博士班 張嘉修所指導 陳姍玗的 生物界面活性劑-鼠李糖酯之醱酵策略開發 （2006），提出LINE 6.7 dmg關鍵因素是什麼，來自於饋料培養、pH-stat、16S rDNA、生物界面活性劑、菌種篩選、fill-and-draw、鼠李糖酯、綠膿桿菌、培養基最適化、回應曲面實驗設計法。
生物界面活性劑-鼠李糖酯之醱酵策略開發
為了解決LINE 6.7 dmg 的問題，作者陳姍玗 這樣論述：
本研究首先由受到柴油污染之土壤所篩選出具有生產具表面活性物質之本土菌株S2，該菌株所生產之生物界面活性劑不僅可大幅降低水的表面張力，並對於煤油及柴油具有優異之乳化能力。利用16S rRNA基因序列比對方式鑑定該菌種屬於Pseudomonas aeruginosa菌種，並將該菌株稱為P. aeruginosa S2。該菌株之16S rDNA部分基因序列已上傳至NCBI基因庫中，其登錄編號(accession number)為EF151192。由本土菌株P. aeruginosa S2生產出來的胞外生物界面活性劑經質譜儀鑑定乃屬於醣脂類生物界面活性劑-鼠李糖酯(rhamnolipid)。將所生產
的鼠李糖酯經純化後可使水的表面張力由72降低至29.4 mN/m，對煤油之乳化指數E24(%)也可達73.5%，其臨界微胞濃度(CMC)約為170 mg/l 。 為了增進P. aeruginosa S2之鼠李糖酯(RL)產量，本研究先以不同的碳源及氮源進行探討，尋求較適合該菌株之生物界面活性劑生產的碳源及氮源，由實驗結果發現4%葡萄糖及50 mM之硝酸氨對於鼠李糖酯的產量有較佳的表現，另外，也針對了碳氮源的比例進行研究，其結果顯示最佳的碳氮源比例為11:4 。此外本研究引入反應曲面(response surface)實驗設計法的概念，進行該菌株生產RL培養基之微量金屬濃度最適化，首先以二
水準設計法(two-level design) 將培養基中影響較小的生產界面活性劑因子排除，接著再以陡升法(method of path of steepest ascent) 尋找出下一階段的實驗設計之培養基組成範圍中心點，最後以回應曲面法找出最佳的培養基組成。由實驗結果發現，Mg2+及Fe2+對於RL之生產是不可或缺的因子，而利用實驗設計法所得之最適化培養基於37 oC、200 rpm 之條件下培養7天可獲得2.37 g/l之rhamnolipid。 由於生物界面活性劑的產量低與成本高，使得生物界面活性劑無法被廣泛的應用，因此亟需發展一套效率高與成本低之rhamnolipid醱酵生產
技術，以提昇生物界面活性劑之產業競爭力。本研究以水溶性基質glucose為主要碳源，並以5 L醱酵槽進行RL之生產。首先，利用批次實驗進行最佳醱酵條件之研究，由實驗結果發現，醱酵之溫度、轉速、pH以及消泡劑種類均會影響RL之產量，其最佳醱酵槽之操作條件為：37oC、250 rpm、pH 6.8，以此條件進行醱酵可獲得RL的最高產量為5.31 g/l，此產量較佳於搖瓶實驗的兩倍。接著本研究以pH-stat的饋料策略進行醱酵，以達促進RL產量之目的。由實驗結果顯示以6% glucose為饋料基質，可使RL之產量提昇至6.06 g/l，其生產速率可達172.5 mg/h/l。此外為了更有效率的進行R
L之生產，本研究結合pH-stat及fill-and-draw之饋料策略進行RL之量產測試，其結果顯示，除了可持續醱酵生產RL達500 h外，並可於第二個饋料週期將RL之產量提昇至9.4 g/l。此研究結果證實pH-stat醱酵策略確可提昇RL之濃度，並有助於增加該生物界面活性劑商品化之競爭力。