Enhancing the Productivity and Selectivity of CO to Formate Bioconversion Using Acetobacterium woodii as Whole-cell Biocatalyst Focusing on Cell and Enzyme Activity Related to the Electron Transport System
- 주제(키워드) Acetobacterium woodii , bioprocess , biocatalyst
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 이진원
- 발행년도 2018
- 학위수여년월 2018. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 화공생명공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000063238
- UCI I804:11029-000000063238
- 본문언어 영어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권보호를 받습니다.
초록/요약
Acetobacterium woodii 는 저렴한 탄소원인 일산화탄소 또는 이산화탄소를 이용하여 개미산을 생성할 수 있다. 이전의 개미산 생산 연구는 이산화탄소와 수소를 이용하는 데 집중했다. 본 연구는 일산화탄소를 단독 기질로 하였을 때 생산성과 선택도를 높이는 방법을 찾는데 중점을 두었다. 이는 일산화탄소 이용 공정에 직접적 연관성이 있다는 점에 의미가 있다. ATP 활동도 확인과 전사체 분석 등 균주 활성도와 효소 활성도를 측정하기 위한 다양한 분석을 진행한 결과, 전자전달계와 관련된 활성도가 생산성 향상에 주요 인자로 작용함을 확인하였다. 또한, 전자전달계와 관련된 수소화효소의 활동을 완전히 억제함으로써 선택도를 향상시킬 수 있었다. 이러한 결과를 토대로 전자전달계에 영향을 주는 요인들을 조절함으로써 선택도와 생산성을 성공적으로 향상 시켰다. 추가적으로 초기 균주 농도와 생산성 사이의 선형적 상관관계가 있음을 확인하였다.
more초록/요약
Acetobacterium woodii can produce formate from carbon monoxide (CO) or carbon dioxide (CO2) as a cheap carbon source. Previous studies on production of formate were focused on using CO2 and hydrogen. In this study, utilizing CO as a sole substrate was investigated focusing on finding how to increase productivity and selectivity. This is meaningful in that it can be directly related to the CO utilizing process. By conducting several analyses to measure the cell activity and enzyme activity such as ATP activity test and transcriptome analysis, it was found that cell and enzyme activity especially related to the electron transport system would be the crucial factor that can affect the productivity. Moreover, selectivity could be increased by completely inhibiting the hydrogenase activity which was also related to the electron transport system. From these results, selectivity and productivity could be successfully increased by regulating factors that affect the electron transport system. In addition, the linear correlation between initial cell concentration and productivity was also studied.
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