바이오에너지 및 바이오화학원료인 C4-C6 생산

Abstract

석유자원의 고갈이 에너지 및 화학원료물질로 재생 가능한 바이오매스의 이용성을 증가시키고 있다. 본 총설에서는 바이오에너지 및 바이오화학원료인 C4-C6 생산에 관해 논하고자 한다. 주요한 C4 물질인 n-butanol과 n-butyric acid를 다량 생산하는 미생물은 Clostridium tyrobutyricum, Clostridium beijerinckii, Clostridium acetobutylicum이다. 대표적인 C6 물질인 n-hexanoic acid는 Clostridium kluyveri와 Megasphaera elsdenii가 다량 생산한다. 미생물 발효에 의해 보고된 n-butanol, n-butyric acid, n-hexanoic acid의 최대 생산량은 각각 21, 55, 19 g/L이었다. 배양과정에서 이들 생산물의 제거는 최종산물억제의 감소로 미생물에 의한 n-butanol, n-butyric acid, n-hexanoic acid의 생산량을 증가시켰다. 특히 C6 물질인 n-hexanoic acid는 n-hexanol로 될 수 있는 고 부가가치 물질로 생물학적 생산 연구가 꾸준히 진행 중인데, 신규한 미생물인 Clostridium sp. BS1은 galactitol을 이용하여 5 g/L의 n-hexanoic acid를 생산하였다.

Depletion of petroleum increased the need of alternative energy and chemical resources. Biomass, a renewable resource, can be transformed to bioenergy and biomaterials, and the materials from biomass will ultimately substitute petroleum based energy and chemical compounds. In this perspective, production of C4-C6 compounds for bioenergy and biomaterials are described for understating of current research progress. n-Butanol and n-butyric acid, the major C4 compounds, are produced by Clostridium tyrobutyricum, Clostridium beijerinckii, and Clostridium acetobutylicum. n-Hexanoic acid, a typical C6 compound, is produced by Clostridium kluyveri and Megasphaera elsdenii. Reported maximum amount of n-butanol, n-butyric acid and n-hexanoic acid was 21, 55, and 19 g/L, respectively, and extraction of these C4-C6 compounds are induced increase production by those anaerobic bacteria. In addition, a new bacterium Clostridium sp. BS-1 produced 5 g/L of n-hexanoic acid using galactitol.