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미생물에 의한 유기산 생산 및 시장성

전문가 제언: ○ 최근, 환경적인 규제 강화 및 미생물 배양기술과 유전공학적인 기술 발전에 힘입어 미생물 발효법에 의한 유기산 생산이 점차 주목 받고 있다. 이 방법은 사용원료가 값싼 재생자원(renewable resource)이라는 측면에서 석유에 의존하는 화학합성법보다 환경친화적이기 때문에, 대량생산에 의한 원가절감에 관한 연구가 확대되고 있다.

○ 재생자원으로부터 미생물 발효법에 의해 생산할 수 있는 유기산 중 유산(lactic acid) 및 호박산(succinic acid)이 유망한 기초화합물로 관심을 끌고 있다. 특히 유산은 의학용 및 식품포장으로 사용되는 생분해성 플라스틱인 폴리락타이드(polylactide)의 원료로써, 미국 Cargill-Dow사, 및 일본 미쓰이화학, 시마즈사 등이 생분해성 폴리락타이드의 생산기술을 확보하여 상품화를 서두르고 있다.

○ 호박산은 발효법에 의해 재생자원으로부터 생산할 시 발효과정 중에 이산화탄소를 소비하는 특성을 갖는 청정기술이기 때문에 화학합성법보다 우월성을 인정받고 있고, 또한 다양한 용도로 쓰일 수 있는 기초화합물(building-block chemicals)로써 그 수요가 높다. 특히 석유화학 합성법에 의해 생산되어지는 연간 약 20만 톤의 무수말레인산(maleic anhydride)의 대체가능성이 높다.

○ 그러나 아직까지 미생물에 의한 유기산 생산 단가가 화학합성법보다 높기 때문에, 발효법에 의한 유기산 생산을 위해서는 고효율의 균주 개발을 위한 미생물의 생리학적 및 환경적 연구가 중요하다. 또한 분리정제 비용이 높기 때문에 배양방법 및 배양 균주의 최적화를 통해 부산물의 생성을 최소화시켜 생산단가를 절감할 수 있는 최적의 생산조건이 결정되어져야 한다.

○ 최근 미생물 발효법에 의한 생산비용의 제약요인을 극복하기 위한 합리적 방법으로 생산균주의 적합한 선택과 발효공정의 최적화를 위해 대사공학(metabolic engineering) 기술이 조합된 연구가 확대되고 있어 가까운 장래에 공업적 규모의 실현 가능성이 높아지고 있다.

저자: Sauer, M; Porro, D; Mattanovich, D; Branduardi, P; AF Sauer, Michael; Porro, Danilo; Mattanovich, Diethard; Branduardi, Paola
자료유형: 학술정보