초록
키토산의 가수분해 산물인 키토산 올리고당의 효율적이고 단순화된 분리를 위하여 기질인 키토산을 담체화 하여 효소를 이용한 올리고당의 생산에 있어서 product의 새로운 분리법에 대한 가능성을 연구하였다. 기질로 사용한 chitosan bead 를 W/O emulsion 상분리법을 이용한 유기상의 방법과 키토산 용액을 알칼리 용액에 적하하는 수상의 방법으로 제조하였는데 bead가 효소와 접촉하는 표면적을 최대로 하기 위하여 구형으로 제조하였다. 이때 유기상 bead의 지름은 $200{\mu}m$였고, 수상 bead의 경우 $4000{\mu}m$, $100{\mu}m$, $30{\mu}m$였다. pH 와 온도, 효소의 양을 변화시켜 가면서 반응 시스템에서 최 적의 유기상 bead의 가수분해 조건을 조사한 결과 pH 6.0, 온도는 $50^{\circ}C$, 그리고 효소의 양은 40U이 최적임을 알 수 있 었다. 유기상 bead의 최적 가수분해 조건을 수상 bead에 적 용시켜 반응성을 살펴보았는데 반응에 사용된 수상 bead의 표면적이 유기상 bead에 비하여 낮음에도 불구하고 거의 동 일한 분해도를 나타내었다. 수상 bead의 경우 크기가 작을수록 높은 분해도를 나타냈으며, 각 bead를 사용하였을 때 생산된 최종 산물의 올리고당의 조성을 HPLC와 GPC로 분석하였는데, 유기상 bead로부터 생산된 올리고당의 조성은 주 로 2-4당이었으며, 수상 bead로부터 생산된 올리고당의 조성은 2-5당이었고, 평균 분자량은 M.W. 540과 M.W. 380이었다.
Preparation for the simplified separation of chitosandoligosaccharides from enzymatic hydrolysate was investigated. Two different types of chitosan beads as substrate were prepared as organic-based bead by W/O emulsion method and water-based bead by alkaline treatement. The average size of organic-based bead was $200{\mu}m$, and that of water based beads were $4000{\mu}m$, $100{\mu}m$, $30{\mu}m$, in diameter respectively. Enzyme stability was maintained over 80% at PH 6 after 24 hours. The optimal condition for the production of chitosanoligosaccharides was at pH 6.0, $50^{\circ}C$ and 40U (200U/g-chitosan) According to final oligosaccharide concentration water-based bed showed the similar result with that of organic-based bead even through it had smaller surface area attacked by chitosanse than that of organic-based bead. It is probable that the structure of water-based chitosan bead was looser than that of organic-based bead so enzyme penetrated easily into the bead structure. For the oligosaccharide production versus surface area the different size of water-based beads was investigated, Maxiaml production yield was observed in the $30{\mu}m$ beads. Consequently the water-based chitosan bead was better than the organic-based bead in this reaction system.