Production of Catechol from Benzene by a Mutant of Pseudomonas sp.

Pseudomonas sp. HW-103 변이주에 의한 Benzene으로부터 Catechol 생산

For the production of catechol from benzene, bacteria capable of assimilating benzene as a sole carbon and energy source were isolated from soils. Among them, newly isolated strain, KY-114 hay-ing the best ability of producing catechol from benzene was selected and a mutant Pseudomonas sp. HW-103 was developed from Pseudomonas sp. KY-114 by using mutagenesis induced by N-methyl - N'- nitro - N -nitrobo guanidine. The catechol reduction from benzone by Pseudomonas sp. HW-103 was investigated under various conditions. The highest catechol concentration (0.61 g/$\ell$) was obtained in the growth medium (pH 6.5) containing 1% sodium citrate, 0.75% (NH$_4$)$_2$SO$_4$, 0.15% benzene and other minerals at 3$0^{\circ}C$ after incubating of 15hrs. In the catechol production through the reaction with resting rolls, 2.5 g/1 of catechol was produced from 4 g/$\ell$ of benzene after incubation of 10 hrs under the optium conditions, which correponds to 45% of theoretical catechol yield.

Benzene으로부터 catechol을 생산하기 위하여 토양으로부터 benzene을 유일한 탄소원과 에너지원으로 이용할 수 있는 세균을 분리하였다. 분리된 균주들 중에서 benzene상에서 상대적 생육속도가 빠르며, catechol 생산능이 가장 좋은 균주인 KY-114를 선별하였고, Pseudomonas sp.로 부분 동정하였다. 이 균주에 의한 catechol 생산성을 증대시키기 위하여 돌연변이에 의한 균주 개발을 시도하였으며, 개발된 변이주인 Pseudomonas sp. HW-103을 이용하여 benzene으로부터 catechol 생산의 최적조건을 검토하였다. Catechol의 최대생산은 초기 pH6.5, 온도 3$0^{\circ}C$하에서 1% sodium citrate, 0.75%(NH$_4$)$_2$SO$_4$, 0.15% benzene과 다른 무기염이 함유된 배지에서 이루워졌으며, 이때 최대 catechol 생산량은 0.61g/ι 이었다. 한편, 휴지세포를 이용한 catechoι 생산을 위하여 4g/$\ell$의 benzene이 함유된 최적반응조건하에서 10시간 반응시킨 결과, 2.5g/$\ell$의 catechol이 생산되었으며, 이때의 이론적 전환률은 45%이었다.