17-3L-글루타민산나트륨(MSG)을 발효로 생산할 때 쓰이는 미생물의… | 2017년 식품안전기사실기(필답형) 3회차 기출문제 상세 페이지

① 속명 — Corynebacterium 속, Brevibacterium 속

② 페니실린을 넣는 까닭 — 세포벽·세포막의 투과성을 높여, 균체 안에서 만들어진 글루탐산이 균체 밖으로 잘 빠져나오게 하기 위해

[해설]

대표 균주는 Corynebacterium glutamicum(코리네박테리움 글루타미쿰)과 Brevibacterium flavum(브레비박테리움 플라붐)이다. 두 속 모두 비오틴 요구성 세균이라는 점이 이 문제의 출발점이다.

비오틴은 지방산 합성의 보효소로, 세포막 인지질을 만드는 데 관여한다. 배지에 비오틴이 넉넉하면 세포막이 촘촘하게 잘 지어져 안에서 만든 글루탐산이 밖으로 새 나오지 못한다. 균체 안에 쌓인 글루탐산은 되먹임 억제로 자기 합성마저 멈추게 하므로 생산성이 떨어진다.

그래서 비오틴을 요구량의 몇 분의 일 수준으로 제한하는 것이 기본 전략이다. 그런데 값싼 원료인 당밀을 쓰면 원료에 비오틴이 이미 많이 들어 있어 제한이 불가능하다. 이때 쓰는 우회로가 두 가지다.

· 페니실린 첨가 — 증식 초기에 넣으면 펩티도글리칸 가교 형성을 막아 세포벽이 성기게 만들어지고, 그 결과 막의 투과성이 커져 글루탐산이 배지로 흘러나온다.

· 계면활성제 첨가 — Tween 40·60 같은 것을 넣어 막의 지질 배열을 흐트러뜨려 같은 효과를 낸다.

발효로 얻은 글루탐산은 등전점(pH 3.2 부근)에서 결정으로 거둔 뒤 수산화나트륨으로 중화해 L-글루타민산나트륨으로 만든다.