Abstract
In order to produce xylitol with high yield, experiments were carried out to develope xylitol dehydrogenase (XDH) defective m mutant from Pichia stipitis and to investigate the xylit이 fermentation characteristics of mutant strain. After treatment of P s stipitis with EMS, mutant PXM-4 was selected based on the XDH activity and xylitol production capability. Among the tested c cosubstrates, galactose was selected as an adequate cosubstrate on xyl뻐I production of mutant PXM-4. With the increase of galactose concentration, xylitol production was decreased because the transport of xylose into cell was inhibited by g galactose. The optimal concentration of galactose for the production of xylitol using 20 g/L xylose was 20 g/L. Under this c condition, maximum concentration of xylitol and yield were 14.4 g/L and 97%, respectively. In order to prevent the inhibitory e effect of xylose transport by galactose, galactose was fed with low concentration and the concentration of xylitol produced w was increased up to 25 g/L. In the fermentation of corn cob hydrolyzate by mutant PXM-4, xylose was completely converted t to xylit이 with a 100% yield in 4 days culture.
본 연구에서는 높은 수율로 xylitol을 생산하기 위하여 P. stipitis CBS 5776으로부터 xylitol dehydrogenase (XDH)의 활성이 결여된 변이균주의 개발과 xylitol 발효 특성에 관한 실험을 수행하였다. EMS를 처리하여 XDH defective 변이균주인 PXM-4를 최종적으로 선별하였고, 변이균주 PXM-4의 XDH 활성을 측정하여 XDH 활성이 완전히 제거된 변이균주임을 확인하였다. 변이균주 PXM-4의 xylitol 발효에서 가장 적합한 cosubstrate로서 galactose를 선정하였다. Galactose와 xylose의 혼합당 배지에서 xylitol 생산이 오히려 낮아졌고, 20 g/L 이상에서는 xylitol 생산이 호히려 낮아졌고, 20 g/L의 xylose를 이용한 xylitol 발효에서 가장 적합한 galactose의 농도는 20 g/L 이었으며, 생산된 xylitol의 농도는 14.4 g/L 이었고, 수율은 97% 이었다. 또한 잔존하는 xylose를 완전히 xylitol로 전환시키기 위하여 xylitol 농도가 증가되지 않는 시기에 glalactose를 첨가함으로써 최종 xylotil 농도를 25 g/L 까지 향상시켰다. 옥수수 속의 산 가수분해 용액을 이용한 xylitol 발효에서 배지 내 존재하는 xylose는 모두 xylitol로 전환됨으로 확인하였다. 이와 같은 결과에 따라 XDH defective 변이균주를 개발함으로써 높은 수율의 xylitol 생산이 가능함을 확인하였다.
