알지네이트 및 글루타르알데하이드 고정화 Zymomonas mobilis에 의한 쏠비톨 생산

Sorbitol Production by Zymomonas mobilis Immobilized in Calcium Alginate Gels and Glutaraldehyde

쏠비톨 생산을 위해서 Zymomonas mobilis의 Cell wall 투과성을 높인 후 alginate에 고정화 하였다. 투과성을 높이는데 toluene이 가장 효과적인 것으로 나타났으나, 3회의 회분공정을 행한 바 glucose-fructose oxidoreductase의 유출, 손실로 인하며 쏠비톨 생산이 급격히 저하되었다. 효소의 활성도를 장시간 유지하기 위하여 투과성을 높인 cell을 상온에서 1시간 동안 0.25%(v/v)의 glutaraldehyde로 처리한 후 alginate에 고정화 하여 연속공정을 행하였을 때 210시간 동안 높은 전환효율(82%)을 보였으며, 희석비율 $0.18\;h^{-1}$에서 $7.2{\sim}7.5\;g/l-h$의 쏠비톨 productivity를 얻었다. 이는 glutaraldehyde로 처리하지 않고 alginate에 cell을 고정화하였을 때에 비해서 효소의 안정성이 아주 높은 것으로 나타났다.

This study describes the sorbitol production with permeabilized cells of Zymomonas mobilis immobilized in Ca-alginate. Toluene treated cells lose activity of glucose-fructose oxidoreductase due to the leaking of enzyme from the cells. To prevent this leakage, the permeabilized cells were treated with 0.25% glutaraldehyde by stirring for 1 h at room temperature. A continuous process with glutaraldehyde treated cells was developed and no significant reduction in the degree of conversion occurred during 210 h operation. The productivities were estimated to be about $7.2{\sim}7.5\;g/l-h$ for sorbitol at dilution rate $0.18\;h^{-1}$.