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

알지네이트 및 글루타르알데하이드 고정화 Zymomonas mobilis에 의한 쏠비톨 생산

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 $0.18\;h^{-1}$.

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.