생물 고분자 Poly(3-Hydroxybutyrate)의 분해를 이용한 광학적으로 순수한 (R)-3-Hydroxybutyrate 생산 공정의 모사와 경제성 평가

Abstract

미생물에 의해 생산되는 poly[(R)-3-hydroxybutyrate] (PHB)의 분해에 의한 광학적으로 순수한 (R)-3-hydroxybutyrate (R3HB) 의 생산 공정을 분석하였다. 화학적 방법과 생물학적 방법에 의한 PHB 분해 공정들을 설계하여 비교하였다. 화학적으로 acidic조건에서 methanolysis에 의한 R3HB 생산 공정의 경우 사용된 유기용매의 양과 생산성은 R3HB의 최종 생산단가에 큰 영향을 미쳤다. 미생물로부터 PHB를 정제하는 방법에 따라 다른 methanolysis 조건들이 적용되었으며, R3HB가 연간 1,000 톤 규모로 생산되는 공정을 모사한 결과 R3HB의 생산 단가는 $ 16.9/Kg로 계산되었다. 하지만, 같은 생산 규모에서 생물학적으로 미생물 내의 depolymerization system을 이용한 공정에서의 생산 단가는 $ 8.7/Kg R3HB으로 계산되어졌다. 이러한 결과는 정 밀화학 원료 물질인 R3HB를 생물 고분자 PHB의 생물학적 분해로부터 경제적으로 생산되어질 수 있다는 것을 보여준다.