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저자정보
Rong Shaofeng (Department of Biological Engineering Shanghai Institute of Technology Shanghai 201418 P.R. China) Tang Xiaoqing (Department of Biological Engineering Shanghai Institute of Technology Shanghai 201418 P.R. China) Guan Shimin (Department of Biological Engineering Shanghai Institute of Technology Shanghai 201418 P.R. China) Zhang Botao (Department of Biological Engineering East China University of Science and Technology Shanghai 20023) Li Qianqian (Department of Biological Engineering Shanghai Institute of Technology Shanghai 201418 P.R. China) Cai Baoguo (Department of Biological Engineering Shanghai Institute of Technology Shanghai 201418 P.R. China) Huang Juan (Department of Biological Engineering Shanghai Institute of Technology Shanghai 201418 P.R. China)
저널정보
한국미생물생명공학회 Journal of Microbiology and Biotechnology Journal of Microbiology and Biotechnology 제31권 제6호
발행연도
2021.1
수록면
890 - 901 (12page)

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The 11α-hydroxylation of canrenone can be catalyzed by Aspergillus ochraceus in bioreactors, where the geometry of the impeller greatly influences the biotransformation. In this study, the effects of the blade number and impeller diameter of a Rushton turbine on the 11α-hydroxylation of canrenone were considered. The results of fermentation experiments using a 50 mm four-blade impeller showed that 3.40% and 11.43% increases in the conversion ratio were achieved by increasing the blade number and impeller diameter, respectively. However, with an impeller diameter of 60 mm, the conversion ratio with a six-blade impeller was 14.42% lower than that with a four-blade impeller. Data from cold model experiments with a large-diameter six-blade impeller indicated that the serious leakage of inclusions and a 22.08% enzyme activity retention led to a low conversion ratio. Numerical simulations suggested that there was good gas distribution and high fluid flow velocity when the fluid was stirred by large-diameter impellers, resulting in a high dissolved oxygen content and good bulk circulation, which positively affected hyphal growth and metabolism. However, a large-diameter six-blade impeller created overly high shear compared to a large-diameter four-blade impeller, thereby decreasing the conversion ratio. The average shear rates of the former and latter cases were 43.25 s-1 and 35.31 s-1, respectively. We therefore concluded that appropriate shear should be applied in the 11α-hydroxylation of canrenone. Overall, this study provides basic data for the scaled-up production of 11α-hydroxycanrenone.

목차

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참고문헌 (54)

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Huang DM / 2011 / Simultaneous identification and quantification of canrenone and 11-α-hydroxy-canrenone by LC-MS and HPLC-UVD / J. Biomed. Biotechnol 2011:917232 google schola Al-Aboudi A / 2017 / Fungal biotransformation of diuretic and antihypertensive drug spironolactone with Gibberella fujikuroi, Curvularia lunata, Fusarium lini, and Aspergillus alliaceus / Steroids 128:15~22 google schola Donova MV / 2017 / Steroid bioconversions / Methods Mol. Biol 1645:1~13 google schola Petrič Š / 2010 / Discovery of a steroid 11α-hydroxylase from Rhizopus oryzae and its biotechnological application / J. Biotechnol 150:428~437 google schola Mao S / 2013 / 11α hydroxylation of 16α, 17-epoxyprogesterone in biphasic ionic liquid/water system by Aspergillus ochraceus / J. Chem. Technol. Biotechnol 88:287~292 google schola

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