부탄올 생산을 향상시키는 최신 발효기술 정보

전문가 제언

○ 최근 재생할 수 있는 생물자원을 부탄올로 생물학적으로 전환하기 위해 기질선택이 중요하다. 경제적이고 효율적인 부탄올 발효에 적합한 반응 력이 있는 기질(이를 고안된 생물자원이라 한다)은 생물자원의 가수분해로 나온(발생된) 당류 외에도 공동기질인 유기산, 글리세롤도 생산된다. 부탄올 생산의 효율성과 생산성을 향상시키기 위해 첨단 발효공학과 부탄올 생산품종을 사용하여 고안된 생물자원 활용이다.

 

○ Solvent생성을 높이기 위해 대사조절계를 바꾸거나 관련유전자를 과 발현 시키면 가능하다. Solvent생산에 관련한 유전자 spoOA를 cloning하여 spoOA를 불활성화 한 품종(skO1)과 과 발현 한 품종(824cpMPSOA)를 만들었다. spoOA를 과 발현하고 SKO1발현은 부탄올을 많이 생산하고 포자를 많이 만듦을 밝혔다.

 

○ 부탄올 비율을 높이기 위한 유전공학: 부탄올 발효균의 생산력을 높이기 위해 부산물인 아세톤 생산을 감소시켜야 부탄올/아세톤비율이 크게 증가한다. 이를 위해 해독억제(antisense) RNA기술, plasmid삽입기술 등을 이용해 아세톤 생산에 중요한 효소 acetoacetate decarbosylase cade의 유전자를 파괴하였더니 부탄올 비율이 크게 증가하고 아세톤은 감소했다.

 

○ 부탄올을 발효 생산하는 clostridia는 이 유기산(부티르산, 아세트산)을 첨가해주면 유기산(아세트산)생산경로를 억제하고 부탄올 생산경로를 강화, 촉진하여 부탄올 생산시간을 단축하고(60시간에서 12시간으로) 생산된 부탄올 농도가 크게 증가한다. 최적의 PH범위를 유지할 수 있게 완충 작용하여 보다 많은 부탄올을 생산한다.

 

○ 국내의 GS칼텍스는 미래에너지, 바이오 에너지인 바이오부탄올을 2007년부터 연구하여 현재 양산에 필요한 기술을 확보했고 미생물발효성능을 유전자조작, 첨가제 등 위에서 언급한 기능향상 방법을 이용해 상용화 할 수준으로 향상 시킨 핵심기술을 개발했다.

저자

Jin Zheng, et al.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

바이오

연도

2015

권(호)

119(1)

잡지명

Journal of Bioscience and Bioengineering

과학기술
표준분류

바이오

페이지

1~9

분석자

윤*욱

분석물

• 부탄올 생산을 향상시키는 최신 발효기술 정보.pdf [450,371 byte]

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