Cell Immobilization of Zyrnornonas rnobilis by Entrapment

포괄담체에 의한 Zymomonas mobilis 균체의 고정화

The immobilization characteristics of Zymomonas mobilis for ethanol production were examined. Four different strains of Zymomonas mobilis have been used for ethanol production. Among those, Zymomonas mobilis KCTC 1534 has been selected as the best strain for the highest ethanol productivity from glucose and sucrose. The optimum temperature and pH of the selected strain for ethanol production were $37^{\circ}C$ and 5.0 respectively for both free and immobilized cells. When the cells were immobilized by the gel entrapment method, the immobilized cells could produce ethanol at a little higher temperature than free cells. Calcium alginate was selected as the best gel for immobilizing cells. The immobilized cells could maintain the viability of 80% in 10 weeks storage at $4^{\circ}C$ in the medium with 2% calcium chloride. 20-25 hours of preincubation in 10% glucose solution was required for the activation of immobilized cells entrapped within calcium alginate gel.

세균을 고정화시켜 에탄올을 생산하기 위하여 4종류의 Zymomonas mobilis를 사용하였다. 이들 중 glucose와 sucrose로부터의 에탄올생성능이 가장 우수한 것으로 Zymomonas mobilis KCTC 1534를 선별하였다. 선별된 균주의 고정화 특성을 살펴본 결과 발효 최적온도와 pH는 각각 $33^{\circ}C$와 5.0으로 고정화 균체나 유리 균체에 대하여 큰 차이가 없었다. 그러나 최대 발효 가능온도는 유리 균체가 $37^{\circ}C$인데 비하여 alginate, k-carageenan, agar에 고정화했을 때 각각 43, 37, $40^{\circ}C$로서 균체를 고정화할 경우 유리균체에서 보다 높은 온도에서도 발효가 가능함을 확인하였다. Alginate 고정화 균체는 2% alginate 농도에 건조균체량 11.74g/$\ell$가 최적이었따. 고정화 균체의 활성화는 10% glucose 농도의 생산배지에서 20~25시간을 요 하였고 $4^{\circ}C$에 보관할 경우 calcium chloride 2%를 가한 증균배지에서 약 4주간은 전균체량의 90% 이상이, 10주간에는 80% 이상의 균체가 생존하였다.