Ethanol Production from Xylulose by Saccharomyces cerevisiae

효모에의한 Xylulose로부터의 에탄올 생산

Xylose represents a major component of cellulosic materials. This paper describes patterns of ethanol fermentation by Saccharomyces cerevisiae from xylulose, which is an isomer of xylose. Special emphasis was placed on the effects of xylulose concentration and growth temperature on cell growth and ethanol yield. The maximum specific growth of $0.087 1/hr^{-1}$ was obtained at an initial xylulose concentration of 5 g/1. The ethanol yield was propotional to initial xylulose concentrations. A xylulose concentration of 16 g/l resulted in the maximum ethanol yield of 0.49 g EtOH/g xylulose, which corresponds to 90% of a theoretical value. It is interesting to nota that xylulose metabolism was accelerated by the presence of glucose as a carbon source.

목질계 자원에 다량으로 함유되어 있는 xylose를 이용하기 위하여 xylose의 이성체인xylulose를 이용한 에탄올 발효를 실시하였다. Xylulose로부터 에탄올 생산의 최적조건을 찾기위해 xylulose의 농도, 발효 온도등을 변화시켜가면서 발효양상을 고찰하였다. 비성장속도는 xylulose농도 5g/l에서 최대값인 0.087g/l를 보여 주었으며, 에탄올 생성수율은 xylulose농도에 비례하여 증가하여 xylulose농도 16g/l에서는 최대이용율의 90%에 해당하는 0.49g EtOH/g xylulose를 얻었다. 발효온도의 영향에서는 에탄올 생성수율은 35에서 0.47 EtOH/g xylulose로 최대였고 비성장속도로 $35^{\circ}C$에서 최대값인 $0.087 1/hr^{-1}$을 보여주었다. 포도당과 xylulose를 공통기질로 사용하였을 경우, xylulose에 의한 성장속도가 증가하였다. 이는 먼저 자화된 포도당의 중간 대사산물이 xylulose의 대사작용을 촉진한 것이라 여겨진다.