응집성 Sacchromyces cerevisiae 를 이용한 반복 유가식 ethanol 생산에서의 최적 운전전략 (Optimal Strategy for Ethanol Production in Repeated Fed-batch Operation Using Flocculent Sacchromyces cerevisiae)

서지정보

· 발행기관 : 한국생물공학회
· 수록지 정보 : KSBB Journal / 25권 / 2호 / 179 ~ 186페이지
· 저자명 : 이상은, 연지현, 서용창, 강도형, 이현용, 정경환

초록

그동안 다양한 바이오매스로 부터의 바이오에탄올 생산연구가 시도 되어왔고, 바이오에탄올 생산을 위한 다양한운전방법도 효율성과 경제성 측면에서 연구되어왔다 [1,2].
다양한 운전방법에는 세포의 특성을 고려한 유가식 운전[3,4], 반복 유가식 운전 [5,6], 세포 재회수 방법 [7,8], 세포고정화법 [9,10] 등이 그 대표적인 예이다. 그 중에서 응집성 효모를 이용한 운전방법은 효모 균체 손실 없이 다양한 연속식 운전법이 가능하기 때문에 생산성 향상 측면에서 연구의 대상이 되어왔다 [11-14]. 한편 바이오에탄올 생산에서 고농도의 에탄올을 빠른 시간 내에 생산하는 것이증류 비용을 낮추며, 공정의 운전비용을 낮추는 방법임이보고되었고 [15], 그러한 이유로 본 연구팀을 포함한 몇몇보고에서 에탄올 농도를 고농도로 높이기 위한 연구가 시도 되어왔다 [16-21].
본 연구에서는 응집성 효모인 Saccharomyces cerevisiea (S. cerevisiea) ATCC 96581를 이용하여 jar fermentor에서반복 유가식 에탄올을 생산할 때 가장 효율적이고 경제성있는 운전전략에 대하여 연구하였다. S. crevisiea ATCC 96581는 펄프산업의 페기물인 spent sulfite liquor에서 발견한 효모로서 바이오매스 가수분해물에 존재하는 제해물질에대하여 내성을 가지고 있는 것으로 알려져 있다 [20-23].
본 연구팀은 선행 연구에서 고농도의 에탄올을 생산할 때미량의 공기 첨가효과에 대하여 조사하였고, 이를 이용한 반복 유가식 운전법에 대한 선행연구를 실시하였다 [19,23,24].
그리고 또 다른 효모인 S. cerevisiea ATCC 24858을 이용한 반복 유가식 운전전략에 대하여서도 선행연구를 실시하였다 [25]. 본 연구에서는 이러한 선행연구 결과와 응집성효모인 S. cerevisiea ATCC 96581을 이용한 연구 결과에대하여서도 비교분석 하려고 한다.

영어초록

We investigated the optimal strategy for ethanol production using flocculent Sacchromyces cerevisiae ATCC 96581. Considering the characteristic of flocculent yeast, a repeated fed-batch ethanol fermentation was designed,in which non-sterile glucose powder was fed every 12 hours and, after cell flocculation, new feeding medium was exchanged every 24 or 36 hours. We particularly compared this fermentation process with those when cell flocculation was not carried out. Finally, the maximal total ethanol production was 825 g-ethanol during 120 hours, in which the time interval of withdrawal-fill of feeding medium was 24 hours and cell flocculation was carried out.

참고자료

· 없음