일반기술

신규 미생물 및 이를 이용한 엘- 쓰레오닌의 제조방법

L-쓰레오닌은 필수 아미노산의 일종으로서 쌀의 제 2 제한 아미노산이다. 지금까지 알려진 바로는 아미노산 수액제제, 종합 아미노산 제제의 의약용도와 식품의 영양강화제나 건강음료 등의 용도로 사용되고 있다. 최근에는 L-라이신과 함께 사료에 첨가되므로 그 수요가 급증하고 있는 아미노산 중의 하나이다. 본 기술에서 분리된 신균주 에스케리차 DSM9806은 L-메치오닌과 L-이소로이신의 요구성을 갖고 있으며 친주 DSM454와 같이 알파메칠세린에 내성을 가지며, 플로로피루베이트에 감수성과 디아미노석신산에 내성을 가진 변이주임을 확인할 수 있었다. 본 기술의 신균주가 친주에 비하여 현저하게 L-쓰레오닌을 배양약내에 축적시키는 원인에 대하여 확실하게 밝혀지지는 않았으나 L-쓰레오닌의 유사물질인 알파 메칠세린의 내성에 의해 L-쓰레오닌의 생합성 경로에 있어서 L-쓰레오닌의 저해나 억제 등이 해제되었고, 플로로피루베이트 감수성부여에 의해 일반적인 미생물이 생합성하고 있는 구연산회로를 친주보다 적게 회전하고 있어 생육에 필요한 산소의 양이 적게 필요하게 되며 회전량의 감소로 포스포에놀피루베이트 카르복실레이즈에 의해 L-쓰레오닌 전구물질 공급이 충분하게 되는 것으로 판단되어 진다. 또한 디아미노석신산 내성에 의해 L-쓰레오닌 생합성 관련효소들의 저해나 억제 등의 간섭이 해제되어 배양액에 L-쓰레오닌이 다량 축적되는 것으로 판단된다미생물의 발효에 의한 L-쓰레오닌을 제조함에 있어서, L-메치오닌, L-이소로이신을 동시에 요구하는 에스케리차속의 균주를 이용하여 플루오로 피루베이트에 감수성을 나타내며 디아미노석신산과 알파메칠세린에 내성을 갖는 변이주를 분리하여 글루코오스 등의 당류를 탄소원으로 호기적 배양에 의한 고농도의 L-쓰레오닌을 발효액내에 축적시키는 방법에 관한 것으로서, 신균주 에스케리차 DSM9806은 쓰레오닌의 생합성 경로가 특이적으로 변형되어 통상의 에스케리차 콜리 균주배양시 배양중 통기교반의 한계에 의해 배양액내 용존산소 농도가 저하되고 용존산소 농도의 고갈로 혐기성 발효가 진행되어 아세트산이 축적되고 L-쓰레오닌의 생산성이 저하되던 기존의 문제를 해결하여, 통기교반이 저하된 상태에서도 배양액내에 다량의 L-쓰레오닌을 축적할 수 있는 방법을 개발하였다. 또한 균체 증식으로 인한 통기교반의 문제점인 미생물 배양시 배지조성의 양으로 제어하는 일반적인 방법과는 달리 미생물의 기본특성을 변화시켜 배양상 물리적 인자를 해결한데 그 의의가 크다고 하겠다