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버섯에 의한 에탄올과 자일리톨의 효율적 생산

전문가 제언: ○ 에탄올은 주로 음용, 공업용 등으로 이용되나 근래에는 지구온난화 대책의 일환으로 자동차 연료로 많이 사용되고 있다. 미국, 브라질에서 옥수수, 사탕수수를 원료로 한 바이오에탄올 생산이 급증하면서 곡물가격 앙등이 문제가 되고 있다. 따라서 바이오에탄올 원료는 식용이나 사료용 작물과 경합하지 않는 폐목재, 초목류 등으로 대체하는 것이 급선무이다. 그러나 셀룰로오스 유래 에탄올 제조에는 당화를 위한 전처리가 고비용, 저효율, 환경문제 등의 원인이 되고 있다.

○ 자일리톨(xylitol)은 xylose에서 합성되는 당 알코올로 높은 감미와 청량감, 충치예방 효과가 있어 껌, 캔디, 치약 등의 원료가 되며 당뇨병 환자의 에너지원으로도 적합하다. 자일리톨은 공업적으로 자작나무, 옥수수 속대(corncob)의 산가수분해물에서 회수한 xylose를 고온?고압 하에서 환원하여 제조한다. 이 제조법은 수율에 비해 비용이 많고 금속촉매제로 인해 인체에 미칠 영향에 대한 우려도 있다.

○ 최근 에탄올과 자일리톨의 종래 제조법의 문제점을 해결하기 위한 연구가 진행되고 있다. 일본에서는 버섯을 이용한 에탄올?자일리톨의 새로운 제조법을 개발하였다. 식용버섯인 털느타리(Lentinellus cochleatus)에서 lignocellulose계 바이오매스의 주된 당에 폭넓은 자화능 (assimilation ability)과 에탄올발효능이 있는 것이 확인되었다. 이 버섯 자실체에서 분리한 균사체를 당류함유배지에 생육하면 고수율의 에탄올이 생산된다. 또 이 방법을 xylose함유배지에 사용할 경우 고농축 자일리톨이 생산되며 인체에 미치는 염려도 해결된다. 털느타리는 셀룰로오스 유래 에탄올을 고효율로 생산할 수 있는 유용한 소재이다.

○ 에탄올·자일리톨 제조에 버섯의 목재부후성을 적용한 것은 참신한 아이디어라 할 수 있다. 털느타리에 의한 에탄올?자일리톨 제조에는 저에너지, 저비용, 고수율과 더불어 안전한 생산이 가능하다. 또한 이 제조법은 각종 미사용 간벌재, 폐목재, 볏집 등의 바이오매스 활용에도 그 역할이 다대해질 것이다. 향후 버섯이 갖는 천연의 잠재력을 이용한 환경친화성이고 효율적인 알코올류 생산의 실용화가 기대된다.

저자: Okamoto Kenji
자료유형: 학술정보