Isolation and Characterization of the Enterococcus sp. RKY1 for Biosynthesis of Succinic Acid.

숙신산 생합성을 위한 Enterococcus sp. RKY1의 분리와 특성

Succinic acid, valuable $C_4$-dicarboxylic acid as a renewable alternative feedstock, is currently produced commercially by the petrochemical process, but extensive efforts have been devoted to establish the biological process for mass production of succinic acid. In this study, the bioconversion of fumaric acid to succinic acid was investigated. We isolated an Enterococcus sp. RKY1 KCTC 8890P, facultative bacterium, capable of the bioconversion of fumaric acid to soccinic acid very rapidly and efficiently. At batch fermentation, the amount of succinic acid production increased with increase in initial fumaric acid from 40 to 100 g/L. With fumaric acid of 70 g/L, the average specific and volumetric production rate, molar yield were reached up to 0.64 g/g.h, 4.87 g/g.h, and 96.5%, respectively. Maximum concentration of succinic acid of 88.9 g/L was achieved with molar yield of 89% with fumaric acid of 100 g/L in less than 20 hours.

재생가능한 대체원료로서 가치있는 탄소 4개의 디카르복실산인 숙신산은 현재 석유화학공정에 의해 상업적으로 생산되고 있으나, 최근 생물화학공정에 의한 숙신산 대량생산 공정개발을 위한 연구가 집중되고 있다. 본 연구에서는 전자공여체로 포도당과 전자수용체로서 푸마르산을 이용하여 숙신산으로의 생물전환을 연구하였다. 먼저 고수율로 푸마르산을 숙신산으로 생물전환하는 통성박테리아 Enterococus sp. RKY1 KCTC 8890P를 분리하여 그 특성을 조사하였다. 초기 푸마르산 농도 40, 70, 100g/L으로 회분식 배양한 결과 푸마르산의 농도가 증가함에 따라 숙신산 생성량이 증가하였다. 초기 푸마르산 농도 70 g/L에서 평균비생산속도, 평균부피생산속도및 몰수율은각각 0.64 g/g.h, 4.87 g/L.h, 96.5%이었고 최대 숙신산 농도는 초기 푸마르산 농도 100 g/L에서 발효 20시간에 89%의 몰 수율로 88.9 g/L가 얻어졌다.