Mannitol Production by Aureobasidium pullulans

Aureobasidium pullulans에 의한 Mannitol의 생산

Aureobasidium pullulans produced high concentration of polyols extracellularly in the media of sucrose, glucose and mannose as sole carbon source. Mannitol was the main polyol produced during the late exponential and stationary phases of growth together with small quantities of glycerol. Sucrose and glucose were rather rapidly metabolized to mannitol among carbon sources examined where the initial glucose concentration showed no difference in the amount of mannitol. In contrast 20%(w/v) of sucrose was the most appropriate concentration tested. However, the yield of mannitol based on substrate used($Y_{p/s}$) was independent on the initial concentration, and the mean value of mannitol yield in 10% glucose and sucrose media was 0.144 and 0.188, respectively. Mannitol production was reduced in response to an elevated water stress imposed by salts within the range from 0.25 to IM of NaCl or KCl as stress solutes. However, glycerol contents and its ratio to mannitol were increased at the conditions of high salinity. Based on the results, extracellular mannitol produced by A. pullulans probably resulted partly from osmoregulation(in case of glycerol) and mainly from, as known to occur in most of fungi, enzymatic reduction of the corresponding hexoses through phosphate pathway.

A. pullulans로부터 polyol 생산 특성을 검토하기 위하여 탄소원, 수분활성의 영향을 검토하였다. 생산된 polyol 중에서 mannitol이 주성분이었고 소량의 glycerol이 함께 생산되었다. 검토된 탄소원 중 sucrose, glucose, fructose, mannose를 단일 탄소원으로 사용하였을 때 mannitol을 생산할 수 있었으며, 20% sucrose 배지에서 polyol 생산량이 최대였고 이때 대당 mannitol의 수율($Yp_{p/s}$)은 0.227이었다 두 종류의 유용한 탄소원인 glucose와 sucrose에 대한 초기기질농도에 대한 $Yp_{p/s}$는 거의 일정한 값을 보여, 일반적인 내삼투성 미생물과는 달리 첨가된 염(NaCl, KCI)의 농도가 증가할수록, 즉 수분활성이 낮은 조건에서는 오히려 mannitol의 생산량이 낮아졌으며, 상대적으로, glycerol의 양은 증가하였다 실험결과를 종합해 볼 때, A. pullulans에 의한 polyol 중, glycer이의 경우는 다른 내삼투성 미생물의 경우와 같이 생산되지만, mannitol의 경우는 sucrose, glucose 등의 유용한 탄소원들의 대사과정 중에 인산화경로(phosphate pathway)과 환원효소작용(enzymatic dehydrogenation)을 통해 생성되는 발효산물 이라는 결론을 얻었다.