SCOPUS
KCI등재
Hydrogen Evolution and Biomass-Derived Carbohydrates by Clostridia = Clostridia에 의한 Biomass 구성당으로부터의 수소생성
저자
Bae, Moo (Department of Biology, College of Natural Science, Ewha Womas' University) ; Yi, Hye Joo (Department of Biology, College of Natural Science, Ewha Womas' University)
발행기관
학술지명
한국미생물·생명공학회지 (Korean Journal of Microbiology and Biotechnology)
권호사항
발행연도
1990
작성언어
English
주제어
KDC
570.6
등재정보
SCOPUS,KCI등재
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
6-11(6쪽)
제공처
소장기관
Clostridium속 세균에서 biomass의 생물학적 전환에 의한 수소 생성에 관하여 조사하기 위해 4균종을 대상으로 biomass를 구성하는 당류 이용도 및 그로부터의 수소 생성을 검토하였다. 효율적인 수소 생성 세균은 Cl. butyricum과 Cl. pasteurianum으로 xylose, cellobisoe를 포함한 그외 단당, 이당류에서 높은 수소생성능을 나타내었으며, 특히 Cl. butyricum의 경우 starch, xylan 외에도 pectin의 이용성이 비교적 우수한 것으로 관찰되었다. 포도당(1%) 이용시 회분 발효를 통하여 Cl. butyricum이 생성하는 유기산(acetate와 butyrate)의 molar ratio(A/B)는 0.7-0.8을 타나내었다. Cl. butyricum의 회분 발효시 수소 생성에 영향을 미치는 배양조건을 검토하기 위해 pH, phosphate의 농도, glucose의 농도 및 배양 초기 대사산물(acetate, butyrate)의 영향을 관찰하였다. 그 결과 수소 발생에 최적인 pH는 7.0-8.5, phosphate 농도는 10-50 mM에서 최적을 나타내었으나 50 mM 이상에서는 증식 및 수소 발생이 완전히 저해됨을 나타내었다. 포도당은 2%(w/v)에서 최대 수소 발생량을 나타내었으며 6% 이상에서는 solvent, 특히 butanol 생성의 급격한 증가를 나타내었다. 배양 초기에 acetate와 butyrate가 소량 존재할 경우 수소 생성은 약간의 증가를 보여주나 acetate 150 mM 이상, butyrate 20 mM 이상의 농도에서는 급격한 증식 저해를 나타내었다. 따라서 Cl. butyricum이 합성 배지에서 증식하는 경우 위의 최적조건에서 배양함으로써 건체량당 약 70mmole의 수소를 1%(w/v)의 포도당으로부터 생산할 수 있었다.
Hydrogen evolution from biomass-derived carbohydrates by some Clostridia and optimal culture conditions for hydrogen evolution were investigated. Among the organisms tested, Clostridium butyricum was efficient hydrogen producer with starch, xylan, pectin, cellobiose and xylose. In batch fermentation of Cl. butyricum, optimal conditions for hydrogen evolution were achieved at pH 7.0-8.5, 10-15 mM phosphate, and 2%(w/v)glucose. Total amount of molecular hydrogen evolved by the organism slightly increased at the presence of acetate (<150 mM) or butyrate (<20 mM) in the initial fermentation medium. Especially, in case of more than the above concentration of butyrate, growth and hydrogen evolution were dramatically inhibited. In the conditions which were described here, 70 mmole of molecular hydrogen per mg of DCW was produced with 1% (w/v) glucose by the organism.
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