미생물의 산업적 이용

소개글

미생물의 산업적 이용에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 미생물이 인간에게 미치는 영향
2. 농업에 이용되는 미생물
1) 미생물 농약이란
2) 미생물 살균제
3) 미생물 살충제
4) 미생물 제초제 및 기타
3. 의학에 이용되는 미생물
1) 인체에 유익한 乳酸菌
2) 유산균 이용시 고려사항
3) 유산균의 이용
4) 항생제발효산업
4. 식품에의 이용
1) Enzyme 생산용 미생물
2) Enzyme Production
3) 효소의 이용

본문내용

투자가 필요하다. 만약 대단히 산성, 혹은 알칼리성, 혹은 고온에서 작용하는 효소를 이용하면 미생물 오염에 대한 염려 없이 효소반응을 행할 수가 있다.
효소를 사용하는 분석은 분석대상물질이 효소에 의해서 반응 생성물이 생기는 것, 혹은 대상물질의 농도에 의존된 속도로서 효소반응이 행해지는 것을 전제로 해서 실시한다. 따라서 전자의 측정 법에서는 보다 작은 Michaelis상수의 효소가 필요하다. 또 후자의 측정 법에는 M상수가 작은 것도 필요하지만 반응조건이 약간 변화한다 하더라도 충분한 활성을 발현하는 효소가 아니면 안된다.
한편 의료용 효소, 특히 주사로 투여되는 효소는 공급원이 한정된다. 사람 뇨중의 소염효소는 임상치료에 이용되고 있는데 클론링에 의해 대장균에서 이 효소를 생산시키는 시험이 행해지고 있다. 또한 그것들은 사람기원이기 때문에 면역학적으로도 안전해서 뇨효소는 의료용으로 크게 개발되어야 한다.
* 산업에 이용되고 있는 효소의 사용목적
구분
사용대상물질
효소 또는 효소제
사용목적
(1) 고분자물질의 저분자화 내지 구성단 화합물가지의 분해
전분
α-amylase
직물의 풀배기, 덱스트린제조
β-amylase
Glucoamylase
맥아당제조, 글루코스 제조
단백질
Proteinase
펩톤의 제조, 장유원료의 전처리
맥주단백질
Papain
단백질에 의한 혼탁제조
카제인
Renin
치즈제조
핵산의 분해
Phospodiesterase
정미성 모노유클레오타이드 제조
Cellulose
Cellulase
종이 면등의 폐 물질의 당화
지방
Lipase
버터 풍미 등의 제조, 우지 분해
Sucrose
Invertase
전화당의 제조, 감미의 증가
Lactose
Lactase
탈지유중의 유당의 분해
발효페니실린
Penicillin amidase
합성 페니실린의 원료제조
(2) 화학기의 도입 또는 제거
Adenylic acid
AMP
정미제품, inosinic acid의 제조
Steroid
Steroid hydroxylase
생리활성 스테로이드 제조
Glucose
Glucose oxidase
Gluconic acid 의제조 건조 난백의 착색방지
(3) 이성화 반응
Glucose
Glucose isomerase
전화당의 제조
Aminocaprolact-am의 이성화
Racemase
L-lysine의 제조
(4) 광학 분할
Aminoacyl 화합물
aminoacylase
아미노산의 제조
② 미래의 효소이용
최근 이성화 당중의 fructose농도를 더욱더 높여서 고농도의 fructose시럽으로 만드는 일이 행해지고 있다. 이 농도는 현재 잘 알려져 있는 glucose isomerase를 사용하는 한 기술적으로는 한계로 생각한다. 그러나 1980년대에 들어오면서 새로운 효소가 발견되어 이것을 이용하여 glucosone를 얻고 이것을 환원해서 100%의 fructose를 생산해 내는데 성공하였다. 효소는 그 특이성을 가지고서 이용되는 것이지만 이용자의 아이디어에 대응해서 효소 연구자에 의한 신 특이성 효소가 발견되는 때는 효소의 이용을 매우 현실화한다.
장래 이용이 기대되는 효소를 몇 가지 정리한다면 아래의 표와 같다. 의약의 제조, 식품가공, 에너지 생산에 유용한 효소의 요구가 증가될 것이다. 지금까지 석유화학에 의존해 왔던 구조가 간단한 화학원료를 효율적으로 제조하는 경우도 기대되는데 이것에는 효소제로서보다는 고정화 미생물의 이용에 의한 가능성이 클 것으로 기대된다.
* 효소의 공업적 이용에서의 가능성
공정 ( 화학반응 )
용 도
다당류의 합성
덱스트린의 효소에 의한 생산
항암물질의 개발에 있어서 효소적 합성
호르몬과 항생물질의 변환
고정화 효소라든지 고정화 미생물에 의한 물질변환
치즈의 연속생산
고정화 펩신, 미생물 렛넷 이용
식품의 세정등
어류가공공장에 있어서 산성 proteinase를 사용한 세정과 탈취
식료품의 소화성향상과 영양가의 개선
미생물 단백질, 어분, 대두식품의 이용이 유망
탄화수소의 산화
각종 탄화수소 산화 미생물의 이용이 유망
에너지 이용을 위한 물의 광분해
광이용 미생물에 의한 물의 분해, 광합성 세균이라든지
남조류에서의 효소원으로서 유망
③ 각광받는 효소기술
효소의 고정화 기술의 개발과 진보는 효소의 산업분야, 혹은 분석분야에 있어서 이용기술을 크게 개선해 나가고 있다. 효소의 촉매 개상은 생물기원 화학물질이지만 그러나 비천연 유기물의 화학변화를 촉매 하는 효소도 존재한다. 그 생물학적 의미의 추구는 흥미 있는 문제인데 적어도 그와 같은 효소의 존재는 역시 많은 미지효소의 존재를 시사하는 것으로 생각된다.
최근 발견되고 있는 유전자조작기술의 도입에 의해 기지효소의 생산 능의 증강을 도모하는 것도 말할 것도 없이 새로운 특이성의 효소를 계획적으로 생산시키는 곳도 불가능한 것은 아니라고 생각한다. 강조된 것처럼 효소는 그 특이성을 가지고서 이용된다. 새로운 효소의 특이성의 효소가 요구에 맞아떨어질 때 새로운 효소이용 산업이 일어나는 것은 필연적인 것이다.
또한 효소기술(Enzyme Technology)은 효소의 응용 연구로 효소의 고정기술(immobilized enzyme technology)과 이와 관련된 biosensor 실험, 효소의 유기반응에서의 이용 등을 추진하고 있다. 또 지방질 생화학의 일환으로 각종 lipid vesicle들을 만들어 drug-delivery system 개발의 기초 연구도 관심을 가지고 있다
(예) Phospholipase D를 이용한 drug-delivery system 개발: 인지질의 head group 을 바꿀 수 있는 PLD의 성질을 이용해 liposome에 특정 화합물질을 부착시킬 수 있다.
※ 참고문헌
· 버나드 딕슨, 2002, 미생물의 힘, (주)사이언스북스, 서울, 357pp.
· 이영록, 1993, 최신미생물학, 도서출판 아카데미서적, 서울, 599pp.
· 이계호 편저, 1999, 미생물의 산업적 이용, 한림원, 서울, 460pp.
· 박석기 등, 1995, (최신) 미생물학, 신광문화사, 서울, 770pp.
· http://blog.naver.com/minjaya/60002111889

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미생물,   미생물과 산업,   미생물의 산업적 이용,   미생물 산업,   미생물과 산업과의 관계