Purification and Characterization of Intracellular and Extracellular Inulase from Kluyveromyces marxianus

Kluyveromyces marxianus 가 생산하는 Intracellular 및 Extracellular Inulase 의 정제 및 특성비교

The extracellular and intracellular inulases from Kluyveromyces marxianus were purified and characterized. The maximum production of both inulases was achieved at stationary phase in a pH-controlled medium at pH 5 with yeast nitrogen base as organic nitrogen source. Each enzyme was concentrated by tannic acid precipitation and separated into two fractions by DEAF-cellulose chromatography. Electrophoretic analysis showed that the four fractions had three glycoprotein bards each. Only main glycoprotein band, however, had both inulase and invertase activities. There were no significant differences between two enzymes in the optimum pH and temperature. But the intracellular inulases had higher heat stability and less affinity toward inulin than the extracellular enzymes do. All the purified enzymes were considered to be exo-inulases using hydrolyzate analysis with TLC.

Kluyveromyces marxianus로 부터 inulase를 생산하고 정제하며 intra 및 extracellular inulase의 성질을 조사하였다. 본 균주는 stationary phase인 24시간째 intra 및 extracelullar enzyme의 생산이 최고에 달했으며 유기 질소원으로 YNB를 사용하고 배양 중 pH를 조절해 줌으로써 효소 생산을 향상시킬 수 있었다. 조효소는 DEAE-cellulose에 의해 intra 및 extracellular inulase 모두 2개의 fraction으로 분리되었고 각 fraction의 전기영동 양상은 비슷하여 주 band를 비롯 모두 3개의 glycoprotein band가 관찰되었으며 이중 주 band만 inulase 및 invertase activity를 보유하고 있었다. 정제 효소의 inulase 및 invertase의 최적 pH는 각각 5.0과 4.5였고 intra가 extracellular enzyme 에 비해 다소 넓은 범위의 pH에서 높은 활성을 나타내었다. 모든 fraction의 최적 온도는 inulase가 $40^{\circ}C$, invertase가 $50^{\circ}C$였으며 intracellular enzyme이 더 넓은 범위의 온도에서 안정하였고 열에 대한 안정성도 intracellular inulase가 extracellular inulase보다 높게 나타났다. Km value는 intra가 $16{\sim}19mM$, extracellular inulase가 $9{\sim}11mM$로써 extracellular inulase가 inulin에 대한 친화력이 더 높았으나 모두 exo-type의 inulase로 판명되었다.