Studies on the Microbial Utilization of Agricultural Wastes (Part 3) Effects of Alkali Treatments of the Wastes on the Production of Cellulosic Single-Cell Protein

농산폐자원의 미생물학적 이용이 관한 연구(제3보) -알카리 전처리가 -섬유소단세포단백 생산에 미치는 영향-

Present experiments were designed to estimate the effects of pretreatments by various kinds of alkalis to the agricultural wastes such as cereal straws as the substrate on the production of cellulosic single-cell protein. Among the various kinds of alkalis NaOH was proved to be the most effective on improving the digestibility of cellulose by the bacteria isolated. NH$_4$OH which is inferior to NaOH in the effectiveness of treatment might have more economic advantage in the price, and the ammonium salt resulted from the neutralization can be used as the nitrogen source by bacteria. The treatment with higher concentration than 1 normality of NH$_4$OH didn't increase the productivility of cell mass. About five per cent of (NH$_4$)$_2$SO$_4$ in medium resulted from the neutralization didn't have any influence in the cell mass productivility. Futhermore, the cell mass productibility was higher in the case of neutralization than alkali free washing. The digestibility of straws was increased from 7.9％ to 46.0％ by NH$_4$OH treatment, and 6.3∼6.45g of dry cell were obtained from 40g of NH$_4$OH treated straws. In the case of NaOH treatment, 8.6g of cell mass was obtained from 40g of substrate.

볏짚 등 농산폐자원을 섬유소자화세균의 기질로 사용하여 섬유소단세포단백을 생산할 때 섬유소의 분해성을 높이기 위해 각종 알카리에 의한 전처리의 효과를 살펴 본 결과 NaOH가 가장 좋은 전체 처리제 이었으며 NH$_4$OH는 NaOH 보다 처리 효과는 낮으나 염가로 구입할 수 있고 처리 후 중화하여 미생물의 질소원으로 사용할 수 있어 경제적인 처리제로 나타났다. NH$_4$OH를 처리제로 사용할 경우 1규정 농도 이상의 용액으로 처리하거나 가열하여도 처리 효과가 증가하지않았다. 1규정농도의 NH$_4$OH로 처리한 후 황산으로 중화하여 생성된 5.3%의 (NH$_4$)$_2$SO$_4$는 분리한 Cellulomonas속 세균의 생육을 저해하지않았으며 세척으로 유실되는 유기물이 이용되는 것으로 나타났다. 1규정농도의 NH$_4$OH로 처리한 벗짚의 분리균 Cellulomonas aurogena 및 C. flavigena에 의한 분해율은 기질농도4%일 때 46%이었으며 이때 6.3~6.45g/1의 균체를 생산하였다.