Immobilization of an Enzyme with Chitosan Microbeads

Chitosan Microbeads에 의한 효소고정화

Immobilization of amyloglucosidase (AMG) with chitosan microbead and its possible applications were evaluated. The diameter of chitosan inicrobead was about 1.2 mm and the optimum enzyme concentration for immobilization was 6 mg/ml. The relative activity of the immobilized enzyme was $97.8\%$ at pH 4.2 and $55^{\circ}C$ and the optimum condition for the immobilized enwme was the same to that of free enzyme. In case of temperature above $30^{\circ}C$, the activity of the immobilized enzyme was a little higher than that of free enzyme. The enzyme activities of both free and immobilized were stable for 6 months when stored at $35^{\circ}C$. The optimum temperatures of both enzymes for saccharification of the dextrinized starch were $55^{\circ}C$ while the relative activity of the immobilized enzlme was $62.6\%$.

Chitosan의 산업적 응용분야 중 효소의 고정화담체로서의 이용 가능성을 확인하기 위한 방법으로 알코올 발효공업에서 다량으로 사용되어지고 있는 담화효소인 amyloglucosidase를 공유결합에 의한 고정화를 시도, 여러가지 반응조건에서의 활성변화를 free enzyme과 비교해 보았으며, 생산공정에서 사용되어지고 있는 액화전분용액에 대한 반응을 실시하여 효소고정화를 위한 담체로서의 chitosan 적용가능성을 검토한 결과, 제조되어진 chitosan bead의 직경은 약 1.2mm 정도였으며 고정화시에 AMG의 농도 6mg/ml가 최적의 반응액농도로서 더 이상의 농도 증가에도 불구하고 거의 일정한 수준의 고정화율을 나타내었으며 pH 4.2인 0.01 M sodium acetate 완충액, 반응온도 $55^{\circ}C$, 15min의 조건에서 free enzyme에 대한 상대효소활성도는 $97.8\%$에 달하였고, 고정화효소의 효소활성의 최적온도조건은 $55^{\circ}C$로서 free enzyme의 그것과 동일한 것으로 나타났다. 고정화효소의 최적 활성조건은 pH 4.2로서 free enzyme과 동일하였으며 중성 이후의 영역에서는 free enzyme에 비하여 상대적으로 높은 효소활성을 나타내었고, 열에 대한 내성에 있어서, 가열온도 $30^{\circ}C$를 기점으로 free enzyme에 비하여 상대적으로 소폭 증대되어진 활성을 가지고 있는 것으로 나타났다. 알코올발효용 액화전분용액에 대한 free enzyme 및 고정화효소의 반응시, 두 시료 모두 $55^{\circ}C$에서 최대의 활성을 나타내었으나 고정화효소의 free enzyme에 대한 상대활성도는 $62.6\%$ 였다.