식품안전기사 유기산발효 — 구연산과 덱스트란

덱스트란은 레우코노스톡 메센테로이데스 같은 세균이 설탕을 발효시켜 만드는 다당류다. 수혈 때 혈장을 늘리는 혈장증량제로 쓰인다. 덱스트란 발효액은 점도가 매우 높아 단순 여과나 원심분리만으로는 균체를 제거하기 어렵다. 발효액을 희석해 점도를 낮춘 뒤 균체를 제거하는 전처리가 필요하다.

구연산은 아스페르길루스 니게르 같은 곰팡이로 생산한다. 배지에 철이나 망간 같은 금속 이온이 많으면 구연산 생성이 저해되므로 이온교환수지 등으로 정제한다.

구연산 생산 과정에서 옥살로아세트산은 피루브산에서 만들어진다. 피루브산이 카르복실화 반응을 거쳐 탄소가 하나 늘어난 옥살로아세트산으로 전환된다.

구연산 회수는 산성 조건에서 칼슘 염으로 침전시키거나 이온교환수지를 쓰는 방법이 일반적이다. 탄산나트륨으로 중화하는 방법은 표준 회수 공정이 아니다.

생합성 경로가 분기되지 않고 최종 생산물이 그 경로의 끝에 있는 경우, 최종 생산물이 쌓이면 되먹임 억제가 작동해 생산이 멈춘다. 이를 피해 과잉 생산을 유도하려면 생산물과 구조가 비슷한 유사체에 내성을 가진 변이주를 쓴다.

혐기성 세균만 만드는 대사산물로는 프로피온산과 부탄올이 있다. 프로피온산은 프로피오니박테리움, 부탄올은 클로스트리디움 같은 절대 혐기성 세균이 만든다. 아세트산과 에탄올, 구연산, 글루탐산은 다양한 미생물이 만들 수 있다.