어류 내장 유래 단백질 분해효소로부터 열안정성 개선을 위한 고정화 효소의 제조

Preparation of an Immobilized Enzyme for Enhancing Thermostability of the Crude Proteinase from Fish Intestine

수산가공공장에서 원료어 처리시 생성되는 부산물인 참치 내장중 유문수 조직으로부터 높은 활성을 가진 단백질 분해효소를 추출하고, 이것을 부분 정제하여 참치 유문수 유래 조효소(TPCCE)를 대량으로 제조하였다. 제조된 TP-CCE에 대한 최적활성조건을 규명하였으며, 아울러 시판 정제 단백질 분해효소들과 비교하였다. 또한 TPCCE의 열안정성을 높이고자 몇가지 종류의 담체에 물리적으로 흡착시켜 제조한 고정화 효소의 열안정성을 검토하였다. 1. 참치 유문수 조직으로부터 높은 활성을 가진 단백질 가수분해효소를 부분정제하여 조효소 상태를 추출하였으며 이때의 수율은 약 2.7% 정도로 매우 높았다. 활성은 천연기질인 카제인에 대하여 0.54 U/mg이었고, 합성기질인 BTEE와 BAEE에서는 각각 1.10과 2.69 U/mg로서 시판정제효소인 trypsin과 유사한 활성을 나타내었다. 2. 참치유문수 유래 조효소의 천연기질인 casein에 대한 가수분해의 최적조건은 pH 10.0, 반응온도 45$^{\circ}C$, 반응시간 12시간이었으며, 이 때의 가수분해도는 약 80%였다. 3. 참치 유문수로부터 추출된 조효소를 여러 가지 담체에 고정화시켰으며 이용된 담체중에서 고정화율은 Chitopearl, DEAE-Cellulose 및 키틴 순으로 가장 높았으며(70~80%), 합성기질인 BAEE에 대한 활성은 키틴, DEAE-Cellu-lose 및 키토산 고정화 효소의 순서로 각각 2.46 U/mg, 2.35U/mg, 및 2.29 U/mg이었고, BTEE에 대한 활성은 키토산, 키틴, CM-Cellulose의 순서로 각각 0.89 U/mg, 0.88 U/mg 및 0.86 U/mg이였다. 이중 키틴 고정화 효소가 모든 조건에서 충분한 효과를 보여 가장 효율적으로 나타났다. 4. 고정화 효소의 열안정성에서 대부분의 고정화 효소는 유리 TPCCE보다 높은 열안정을 보였으며, 특히 DEAE-Ce-llulose를 이용한 고정화 효소는 6$0^{\circ}C$의 높은 온도에서 7일이 경과한 후에도 약 95%의 활성을 유지하여 장시간의 효소 반응공정이나 고정화 효소를 이용한 컬럼 반응에서의 연속적 단백질 가수분해물 생성과 같은 공정에서 매우 효과적으로 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

In order to utilize tuna pyloric caeca among fish intestines wasted when treated raw fish in fish processing manufactory, a crude enzyme with high proteolytic activity was extracted and its optimum condition were investigated. An immobilized enzymes also were prepared by adsorption method to enhance thermostability of the crude proteinase. The yield of the crude proteinase was approximately 2.7% on dry basis. The proteolytic activity for casein was 0.54 U/mg protein, for BTEE 1.10 U/mg protein, and for BAEE 2.69 U/mg protein. It was almost similar to that of the commercial trypsin purified. Optimum hydrolysis activity of the crude proteinase was about 80%, as the degree of hydrolysis for casein, at pH 10.0 and 45$^{\circ}C$ for 12 hrs. Also, when the crude proteinase was immobilized on DEAE-Cellulose and chitin, the residual activities remained after 7 days of pre-incubation time were maintained about 90% or more and their thermostabilities were enhanced by about 50%, compared with the native enzyme.