Optimization of Cell Culture Condition for Erythritol Production by Penicillium sp. KJ8l

Erythritol is of interest as a low calorie sweetner. Penicillium sp. KJ8l was screened for erythritol producer in nature. The effect of culture conditions on erythritol production by Penicillium sp. KJ81 was examined. This strain produced about 12 g/l erythritol and a small amout of glycerol. Erythritol was not produced from mannitol, arabinose, sorbitol, and xylose but from glucose, sucrose, fructose, mannose, lactose, maltose, and galactose. This strain was able to produce erythritol in a medium containing 60% sucrose but demonstrated the highest productivity of erythritol in a 30% sucrose medium. The highest yield in Penicillium sp. KJ8l was obtained when 0.5% ammonium sulfate was added to the medium containing 30% sucrose and 0.5% yeast extract. Penicillium sp. KJ81 produced 28.2 g/l erythritol when this strain was cultured in the medium containing 30% sucrose, 0.5% yeast extract, 0.5%$(NH_{4})_{2}SO_{4}$ 0.1% $KH_{2}PO_{4}$ and 0.01% $MgCl_{2}$ under the condition of 1 vvm aeration and 200 rpm agitation at $37^{\circ}C$ for 10 days in 5ι jar fermentor.

Penicillium sp. KJ 81에 의한 Erythritol 생산 최적 배양 조건

Erythritol은 저 칼로리 건강 감미 물질로서 우리는 이미 자연계로부터 폭넓은 탐색을 통하여 Penicillium sp. KJ8l을 분리, 동정하였다. 본 연구에서는 Penicillium sp. KJ8l의 erythritol 생산을 위한 최적 배양 조건을 검토하였다. 이 균주는 기질로서 glucose, sucrose, fructose, mannose, lactose, maltose 그리고 galactose를 이용하여 erythritol을 생산할수 있었으나 mannitol, arabinose, sorbitol 그리고 xylose를 이용하여서는 erythritol을 생산할 수 없었다. 또한 sucrose를 기질로 사용하였을 때 가장 높은 erythritol 생산성을 보였다. Penicillium sp. KJ8l은 배지의 sucrose 농도가 60%까지 erythritol을 생산할 수 있었으나, 30% sucrose농도에서 erythritol 생산성이 가장 좋았다. 또한 배지내 yeast extract의 농도가 0.5%일 때 erythritol 생산성 이 가장 좋았다. 본 균주는 30% sucrose와 0.5% yeast extract 배지에 0.5% ammonium sulfate를 첨가해 주었을 때 erythritol의 생산성이 향상되었다. Penicillium sp. KJ8l은 5ι jar. fermentor에서 30% sucrose, 0.5% yeast extract, 0.5% ($(NH_{4})_{2}SO_{4}$, 0.1% $KH_{2}PO_{4}$, 0.01% $MgCl_{2}$ 조성의 배지에서 1 vvm으로 산소를 공급해 주면서 200 rpm으로$37^{\circ}C$에서 11 일간 배양하였을 때 최고의 erythritol 생산을 보였다. 이 때 erythritol 생산 수율은 28.2g/l이었다.