옥수수잎의 유관속초세포내에 들어 있는 Malate Dehydrogenase(Decarboxylating)을 이용한 Malate 측정용 조직바이오센서에 관한 연구

The Studies for the Malate Tissue Biosensor Using Malate Dehydrogenase(Decarboxylating) in the Bundle Sheath Cell of the Corn Leaf

옥수수잎의 유관속초세포 내에 존재하는 malate dehydrogenase(EC 1.1.1.40)을 이용하여 malate 정량용 biosensor를 제작한 후, 기질인 malate에 대하여 여러 가지 조건하에서 측정한 결과, sodium-alginate로 고정화한 것이 하지 않은 것보다 180시 간까지 지나도 40% 이상의 activity를 가지며, 최적 pH는 8.0이었으며 pH 7.4에서 Km치는 $0.6{\times}10^{-5}M$이였다. 전극의 안정성은 연주일 이상 측정이 가능하였으며, 정량 가능한 범위는 $5.5{\times}10^{-5}M∼2.5{\times}10^{-2}M$ 이며, 감응도는 53.7mv/decade이고, 측 정소요시간은 16~18분이 소요되였다. 방해물질로서 각종 염의 영향은 크게 받지 않음을 알았다. 본 연구에서 제작한 조직 biosensor는 효소분리과정을 거치지 않고 조직을 이용하여 malate흘 정량하였다는 것과 지금까지 연구된 효소 바이오센셔와는 랄리 강산성에셔 측정하던가, 한 가지 이상의 효소를 사용하지 않고도 중성영역인 pH=8에서 측정이 가능 하였으며, malate를 탈수소화하여 정량한 연구는 많았지만, 탈탄산화하여 정량한 연구는 없었다. 본 연구에서 제작한 조직바이오센셔는 malate 측정용 sensor로 가능하리라 생각된다.

A biosensor for the measurement of malate has been constructed by the sodium-alginate immobilized bundle sheath cell tissue of corn leaf containing malate dehydrogenase (decarboxylating) (EC 1. 1. 1. 40) on the CO2 gas-sensing electrode. The proposed tissue sensor had the linear in the range of malate concentration $5.5{\times}10^{-5}M∼2.5{\times}10^{-2}M$ with a slope of 53.5 mV/decade in 0.02M Tris-HCl buffer solution at optimum pH 8.0, and $25^{\circ}C$. A response time was 16∼18min. The present L-malate sensing tissue sensor is stable for more than one week. At pH 7.4, Km value was $0.6{\times}10^{-5}M$. The various kinds of salt did not effect the signal of malate tissue biosensor as the inhibitor. We can measure the malate by the CO2 electrode at the pH=8.0. Thus, the proposed tissue sensor will be useful for the measurement of malate.