일반기술

천연 사과산의 대량생산

Biotechnology Institute의 헝가리 연구팀에서 푸마르산으로부터 L(-) 사과산을 합성하기에 적합한, 매우 효과적인 기술을 개발하였다. 새로운 L(-) 사과산의 생합성공정은 기존의 방법보다 효과적이며 비용효율적임이 검증되었다. 유전자변형 미생물과 연속변환을 이용하여 효율을 높였다. 현재 사과산의 대량 생산단계에 도달한 상태이다.Biotechnology Institute의 한 연구팀에서 푸마르산으로부터 L(-) 사과산을 합성하기에 적합한, 매우 효과적인 기술을 개발하였다.사과산은 시트르산회로에서 호기성 미생물에 의해 생성되는 하이드록시산 중 하나이다.사과산은 제약 및 식품산업에서 널리 이용되고 있으며 생분해 폴리머의 생산에도 사용될 수 있다.사과산은 푸마르산에 물분자를 첨가하여 사과산이 비대칭 탄소원자를 가지도록 하는 푸마라아제 효소에 의해 합성된다. 이러한 비대칭성으로 인해, 사과산은 L(-)형과 D(+)형의 두 가지 이성질체로 존재하게 되는데, 이들은 광학특성을 통해서만 구분된다. 화학적인 합성법에서는 두 가지 광학이성질체가 같은 양으로 생성되나 생합성에서는 전적으로 L(-)형만 생성된다. 미생물은 L(-) 이성질체만을 이용할 수 있기 때문에 되도록이면 순수한 L (-) 이성질체만을 생산하는 기술이 요구된다.혁신적인 사항:이 기술에서는 생물학적 활성이 있는 L(-)형만이 생성된다. 새로운 L(-) 사과산 생합성공정은 기존의 방법보다 더 효과적이며 비용효율적임이 검증되었다. 유전자변형 미생물과 연속변환을 이용하여 효율을 높였으며, 현재 실험실장비만을 이용하여 사과산의 대량 생산단계에 도달한 상태이다. 전기투석과 같은 유사 다운스트림 공정과 결합할 경우 진정한 21세기형 기술이 탄생하게 될 것이다. 주요장점:비변형 세포보다 촉매특성이 상당히 우수한(1,000배) 유전자개선 고착 미생물을 살균하여 사용한다. 반응기의 칼럼은 반감기가 매우 길다(600일).반응기의 기질에서 부산물이 전혀 생성되지 않는다. 연구팀에서는 반응기의 용량을 25리터까지 늘렸으며 생산에 영향을 주는 여러 요인을 최적화하였다. 하나의 반응기에서 연간 약 30톤의 L(-) 사과산을 생산할 수 있다.