Whole-cell bioconversion 기반 유용성분(글루타르산·5-아미노펜탄올) 생산 연구

Whole-cell Bioconversion for Production of Value-added Chemicals (Glutaric Acid, 5-Aminopentanol)

연구 내용

미생물 whole-cell bioconversion을 이용해 글루타르산과 5-아미노펜탄올을 생산하고, 저해 완화 및 회수 통합을 통해 전환 효율을 개선하는 연구

글루타르산과 5-아미노펜탄올과 같은 바이오 기반 유용성분을 whole-cell bioconversion으로 제조합니다. 글루타르산에서는 monosodium glutamate를 단계적 투입하여 생산성과 공정 안정성을 확보하고, 생성물 저해를 완화하기 위해 in situ product recovery를 흡착 기반으로 통합하며, 생물촉매 재사용을 연계해 공정 효율을 높입니다. 5-아미노펜탄올에서는 E. coli 기반 경로에서 경로 최적화와 유전자 발현 조절을 수행하고, cofactor regeneration을 위해 glucose 보충과 aeration 조건을 함께 적용합니다. 또한 아미노산 전환을 monomer 수준까지 확장하는 설계를 통해 바이오 고분자 단량체 제조 방향을 연계합니다.

관련 프로젝트

2건

연구 흐름

2022년에는 whole-cell 시스템에서 monosodium glutamate의 stepwise feeding으로 글루타르산 생산 체계를 구축하고, feed 조건에 따른 전환 특성을 확인했습니다. 2023년에는 biocatalyst-recycled bioconversion과 in situ product recovery by adsorption을 통합하여 생성물 저해를 완화하고 공정 연속성을 강화하는 방향으로 연구를 확장했습니다. 2025년에는 E. coli 구동 whole-cell bioconversion으로 5-aminopentanol을 선택적으로 생산하는 연구를 수행하며, 유전자 발현 플랫폼과 cofactor regeneration을 통한 전구체 활용 개선을 제시했습니다. 최근에는 바이오 고분자 단량체 개발 과제로 연결해 생산 원천과 설계 조건을 확장하고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

글루타르산 바이오생산 공정
단계적 투입 기반 발효 제어
흡착 기반 in situ 회수
생물촉매 재사용 공정
5-아미노펜탄올 생산 플랫폼
cofactor regeneration 설계
대사경로 기반 전환 최적화
아미노산 전환(lysine valorization) 공정
단량체 중심 바이오화학소재 제조
다운스트림 공정 부담 저감 전략