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Cupriavidus necator를 이용한 비멸균 생물반응기에서의 돼지 폐수와 폐식용유로부터 폴리(3-하이드록시부티레이트) 생산

2026-04-06 07:00
질소와 인이 풍부한 돼지 폐수(SW)와 폐식용유(WVO)는 미생물 생물 고분자 생산에 잠재력이 있는 풍부한 원료입니다. 그러나 비멸균 조건 하에서 높은 폴리하이드록시아르카노에이트(PHA) 수율을 얻는 것은 억제 화합물과 미생물 간의 경쟁으로 인해 여전히 어렵습니다. 본 연구에서는 Cupriavidus necator DSM545를 다양한 SW 희석도와 WVO와 결합하여 비멸균 조건 하에서 배양하여 PHA 합성을 수행하였습니다. 3분의 2 (v/v) 비원심분리 폐수를 포함한 배치 생물반응기는 C. necator가 미생물 군집의 80% 이상을 차지하며 가장 높은 폴리하이드록시부티레이트 농도인 6.8 ± 0.1 gPHB/L를 생산했습니다. 비멸균 연속식 생물반응기는 PHB 농도를 10배 증가시켜 Cupriavidus가 군집을 지배한 상태(>98%)에서 1.37 gPHB/L⋅h의 체적 생산성을 달성했습니다. 생산된 PHB는 170°C의 녹는점, 437 KDa의 분자량, 2.1의 폴리분산지수를 보였습니다. 이러한 결과는 C. necator가 폐수 내의 토착 미생물보다 우세할 수 있으며 영양이 풍부한 폐기물 스트림을 바이오플라스틱으로 전환할 수 있음을 보여줍니다.