미생물의 종류가 달라지면 2,3-bdo 발효과정도 달라지나요?

Question

2,3-bdo에 대해서 자료조사할게 있는데, 발효과정을 찾아보니깐 다양한 미생물로 논문이 써있더라구요, 근데 미생물이 달라져도 논문 내에 있는 발효과정 사진을 보면 뭐가 달라진건지 잘 모르겠어서 미생물의 종류가 달라지면 발효과정도 달라지나요?

Answer 1

안녕하세요. 김지호 박사입니다. 2,3-Butanediol(2,3-BDO)는 미생물이 당을 분해하는 과정에서 생기는 부산물인데요, 미생물의 종류에 따라서 발효 산물이 달라질 수 는 있습니다. 하지만 발효를 유발하는 미생물들이 대부분 젖산, 에탄올 등과 더불어 2,3-BDO도 생산한다고 합니다.

Answer 2

네, 미생물의 종류가 달라지면 2,3-BDO 발효 과정에 차이가 있을 수 있습니다. 각 미생물 종은 고유한 대사 경로와 효소를 가지고 있어 기질 이용 능력, 발효 속도, 최종 산물의 수율 및 조성 등이 다를 수 있습니다. 예를 들어, Klebsiella oxytoca는 포도당을 이용하여 2,3-BDO를 생산하는 반면, Bacillus licheniformis는 글리세롤을 기질로 사용할 수 있습니다. 또한 Serratia marcescens는 다양한 당을 이용할 수 있는 것으로 알려져 있습니다. 이처럼 미생물에 따라 기질 이용 능력이 다르기 때문에 발효 과정에서 사용되는 원료나 배지 조성이 달라질 수 있습니다. 하지만 기본적인 발효 과정의 흐름은 비슷하기 때문에 논문에서 제시된 발효 과정 사진만으로는 미생물에 따른 차이를 명확히 알기 어려울 수 있습니다.

Answer 3

네, 미생물 종류에 따라 2,3-BDO 발효 과정은 크게 달라질 수 있습니다.

아세토인 : 일반적으로 동일한 균주에서 생산되지만, 산소 공급량에 따라 2,3-BDO 대비 아세토인 생성 비율이 달라집니다. 높은 산소 공급은 2,3-BDO 생산을, 낮은 산소 공급은 아세토인 생산을 유도합니다.

젖산, 석신산, 에탄올 : 특정 미생물은 2,3-BDO 외에 젖산, 석신산, 에탄올과 같은 부산물을 생성합니다. 이는 최종 2,3-BDO 수율에 영향을 미칠 수 있습니다.

각 미생물은 2,3-BDO 생산에 관여하는 특정 효소를 가지고 있습니다. 효소의 활성 및 종류는 2,3-BDO 생산량에 직접적인 영향을 미칩니다. 또한 미생물 종류에 따라 2,3-BDO 생산을 위한 대사 경로가 다릅니다. 특정 대사 경로는 다른 경로보다 2,3-BDO 생산 효율이 높을 수 있습니다.

그리고 각 미생물은 최적의 성장 및 2,3-BDO 생산을 위한 pH 범위를 가지고 있습니다. 발효 과정의 pH 조절은 미생물 종류에 따라 달라질 수 있고 미생물마다 적정 성장 및 2,3-BDO 생산 온도가 다릅니다. 발효 과정의 온도 조절 또한 미생물 종류에 따라 달라질 수 있습니다.