• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2005년도 생물공학의 동향(XVII)
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• pp.238-240
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• 2005

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2005년도 동계 학술대회 논문집
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• pp.114-118
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• 2005

• KSBB Journal
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• 제16권5호
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• pp.459-465
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• 2001

본 연구에서는 생물공정에서 주요 기질로 이용되는 글루코오스와 전분을 온라인 모니터링 하기 이하여 GOD, AMG를 이용한 흐름 주입분석(Flow Injection Analysis : FIA) 기술을 개발하였고, 효소활성 변화를 비교, 고찰하였다. 특히, epoxy 고분자 담체에 고정화된 COD-FIA와 AMG/GOD-FIA 장치의 성능을 조사하였고, FIA의 조작온도, pH, 운반용액의 첨가제, 염 그리고 각종 신진대사물질의 고정화된 GOD, AMG의 활성에 대한 영향을 소형 반응기내 글루코오스와 전분의 농도 변화를 온라인 모니터링하였다. GOD-FIA에 의한 온라인 모니터링 결과는 오프라인 분석과 비교적 잘 일치하였으며, AMG/GOD-FIA에의한 전분 농도의 온라인 모니터링은 단일 효소 반응기를 사용한 경우 두 개의 효소 반응기를 사용한 경우보다 더 효과적임을 알 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제18권1호
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• pp.56-60
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• 1990

Brevibacterium sp. CH1 균주가 흙으로부터 분리하여 아크릴로니트릴을 아크릴아마이드로 생변화를 수행하는데 필요한 효소를 생산하기 위하여 사용하였다. 여러가지 고정화 방법과 효소 안정성이 조사 되었다. Nitrile hydratase는 free cell에 대하여 pH7에서 최대한 안정성을 보여주었다. EDTA와 phenyl menthl fluoride을 protease inhibitor로 선정하여 inhibitor 농도를 변화시키면서 효소의 저장안정성을 평가하였다. 아크릴아마이드가 안정성 및 물리화학적 강도를 고려 할 때 가장 좋은 carrier였다. 고정화 세포의 저장안정성은 4$^{\circ}C$에서 gel상의 아크릴아마이드 농도가 증가함에 따라 감소하였고, 25% 이상의 아크릴아마이드 농도에서 안정성이 매우 낮았다.

• 한국식품과학회지
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• 제30권3호
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• pp.630-637
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• 1998

Aspergillus niger 유래의 TG를 공유결합법으로 고정화시키고 고정화된 TG에 대한 효소적 특성을 soluble TG와 비교하였다. Soluble TG의 $K_m$은 21 mM, $V_{max}$는 0.4 mM/min 인데 비해, 고정화 TG의 $K_m$은 184 mM, $V_{max}$는 7.4 mM/min로 나타났다. 고정화 TG는 soluble TG와 같이 최적 pH도 5.0으로 동일하였으나 고정화 TG가 soluble TG에 비해 pH 6.0에서는 45%, pH 7.0에서 16% 더 높은 활성을 보였다. pH에 대한 안정성은 두 형태의 효소 모두 pH 2.0에서 pH 9.0까지의 비교적 넓은 pH 범위에서 90%이상의 활성이 유지되었다. 고정화 TG의 반응최적 온도는 soluble TG가 $60{\sim}70^{\circ}C$인데 반해 $70{\sim}80^{\circ}C$로 향상되었다. 고정화 TG의 열안정성은 soluble TG보다 $32{\sim}40%$이상 더 높은 활성이 유지되었다. 고정화 TG의 열불활성화 곡선으로부터 구한 D-value는 $65^{\circ}C$에서 7690초, $70^{\circ}C$에서 200초, $75^{\circ}C$에서 83초, $80^{\circ}C$에서는 7.2초이고 Z-value는 soluble TG가 $6.4^{\circ}C$, 고정화 TG가 $5.3^{\circ}C$로 나타났다. Soluble TG와 고정화 TG의 효소반응 활성화에너지는 각각 $7.7{\times}10^3\;J/mol,\;8.8{\times}10^3\;J/mol$이었다. 고정화 TG의 반응중 물질전달의 저항은 거의 없는 것으로 판단되었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제20권6호
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• pp.681-686
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• 1992

D,L-ATC의 L-cysteine으로의 생물학적 전환에 있어 균체를 이용할 때, 계면활성제의 영향, 효소의 안정성 및 연속생산공정중의 고정화 균체 반응기의 안정성에 대하여 분석하였다. 계면활성제의 첨가없이 균체만을 이용할 때 반응은 매우 미미하게 이루어졌으나 SDS와 Triton X-100을 첨가할 때 cell-free 조효소액을 이용하는 경우와 비슷한 정도의 결과가 얻어졌다. 효소 활성은 $30^{\circ}C$에서 7시간 저장후 50 저하되었으며 질소가스하의 혐기적인 조건에서는 활성저하가 거의 일어나지 않았다. 이와 같은 효소의 불활성화는 효소에 대한 산소의 작용으로 사료되었다. 그러나, alginate로 고정화한 균체를 이용한 연속반응공정에서 혐기적으로 조건하에서 150시간 내에 대부분의 활성을 잃어버렸으며, L-cysteine 저해제인 hydroxylamine을 첨가할 때 효소활성이 급속히 감소되었다.

• KSBB Journal
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• 제9권3호
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• pp.239-245
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• 1994

Alcohol oxidase와 alcohol dehydrogenase를 DEAE-Cellulose와 ePG에 고정화시켜 에탄올을 산 화시키는 반응을 기상에서 수행하였다. 이 기상반응 의 반응활성은 반응온도와 효소의 hydration 정도에 큰 영향을 받았다. 온도에 의한 효소활성의 변화는 액상에셔의 경우와 비슷한 경향을 보였다. 즉 기상 반응에서도 $35^{\circ}C$에서 $40^{\circ}C$ 사이에서 최고의 활성을 나타내였다. 효소의 hydration 정도는 효소의 활성 에 매우 큰 영향을 끼치는 인자였는데 water activity가 0.8 정도까지는 water activIty가 증가함 에 따라 효소의 활성이 급격히 증가하다가 그 이상 에서는 다소 감소하는 경향을 보였다. 쇼소의 얀정 성도 water activity에 의해서 크게 영향을 받았는데 water actIvity가 0.5 정도까지는 water activity가 증가함에 따라 안정성이 비교적 급격히 감소하였고 그 이상의 water activity에서는 효소의 안정성이 water activity의 영향을 크게 받지 않고 어느 정도 엘정하게 유지되었다. 담체의 흡착성능이 기상반응에 마치는 영향을 알아보가 위하여 셔로 흡 착성능이 다른 DEAE-Cellulose와 CPG에 고정화 된 효소를 사용하여 반응을 비교해 본 결과 담체의 흡착성능은 반응에 별 영향을 주지 못했다. Alcoh이 O oxidase의 기상반응 속도상수(Km=0.24mM)는 액상에서의 값(Km=11.22mM)과 order of magni tude가 약 2 정도의 차이를 보여주었는데 이는 기질 인 에탄올의 기 액 평형상태에셔의 각상간의 농도의 order of magnitude 차와 비슷하였다. 같은 산화효 소류이나 조효소를 펠요로 하고 반응속도식이 많이 다른 alcohol dehydrogenase 효소에도, 기상반응 속도상수와 사용기질의 기 액평형 데이타와의 이와 같은 연관성이 성립하였다. 이같은 연관성이 산화환 원효소류가 아닌 다른 효소류에도 적용될지의 여부는 앞으로의 연구로 밝혀야 할 것이다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제39권3호
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• pp.238-244
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• 2011

바이오디젤은 긴 사슬 지방산의 알킬 에스테르로서 동물성 지방 또는 식물성 오일과 알코올이 반응하여 에스테르 교환 반응에 의해 생성되는 대체연료이다. 지난 십여 년 동안, 다양한 리파아제를 이용한 바이오디젤 생산에 대해 연구되었다. 하지만 효소 촉매 공정을 통한 바이오디젤 생산의 경우, 높은 효소 단가로 산업적 공정에 쉽게 적용할 수 없었다. 이러한 문제점을 극복하기 위해, 저렴한 오일 원료를 선택하거나, 바이오디젤 생산에 적합한 리파아제를 스크리닝하는 과정 또는 리파아제 고정화 방법이 활발히 연구되었다. 이번 연구에서는 P. vulgaris에서 유래한 리파아제 K80을 E. coli균에서 발현하여 얻은 효소액으로 바이오디젤을 생산하였다. 재조합 리파아제 K80은 높은 발현량을 보였으며, 높은 가수분해 반응의 비활성도(specific activity)와 유기용매에서 높은 안정성을 확인했다. 리파아제 K80은 올리브 오일과 메탄올을 3-stepwise 방법을 이용하여 바이오디젤을 생산할 수 있었다. 리파아제 K80을 소수성 결합을 이용하여 담체 표면에 흡착시켜 얻은 고정화 K80을 이용하여 수용성 리파아제 K80과 동일한 방법으로 바이오디젤을 생산한 결과, 효율적으로 바이오디젤 생산을 확인했다. 고정화 K80은 다양한 식물성 오일과 메탄올을 사용하여 효과적으로 바이오디젤을 생산하였다. 고정화 K80을 이용하여 바이오디젤 생산뿐만 아니라 다른 산업적 공정에서도 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

• KSBB Journal
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• 제18권4호
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• pp.306-311
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• 2003

융합단백질의 절단을 위해 EK를 고정화하여 액상 절단반응과 같은 80％의 절단수율을 얻을 수 있었다. 그리고 니켈 친화칼럼을 이용하여 간단한 정제공정을 구축하였다. 공유결합한 EK의 경우 니켈친화 결합한 EK보다 높은 재접힘 수율을 나타내었고 풀림과 재접힘을 이용하여 효소의 초기 활성을 회복함에 따라서 반복사용을 통한 경제적인 절단공정을 구축할 수 있게 되었다. 그러나 고정화 과정에서 효소의 활성이 감소하는 문제점과 고정화 수율을 높이기 위한 연구가 필요하다.

• 미생물과산업
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• 제17권2호
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• pp.28-30
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• 1991

APM의 화학적, 효소적 합성방법의 선택은 각기의 장단점을 비교 검토한 후 결정해야 할 문제로서, 수율, 공정의 효율성, 작업환경, 경제성 등의 여러 요인이 영향을 줄 수 있으나, 최근의 연구동향 및 산업적 생산의 추이는 효소를 이용한 bioconversion process에 의한 방식으로 나아가는 듯 하다. 결론적으로 bioconversion process에 의한 APM의 생산은 반응매질로써 유기용매의 사용이 불가피하므로 효소의 안정성을 증가시켜 장기간 사용할 수 있는 신기술의 개발이 필요하며 기존의 고정화 기술은 그 좋은 예가 될 수 있다. 또한 보호기의 도입과 제거과정이 보다 용이해야하며 더 나아가서 보호기의 부착없이도 반응을 가능케하는, 기질에 대한 특이성이 높은 새로운 효소(예를 들어 exopeptidase를 사용하면 기질에 보호기를 붙일 필요가 없으므로 화학적 방법에 비해 훨씬 유리하다)의 screening이 절실하다. 아울러 유기용매로 인한 효소의 deactivation mechanism의 규명과 반응기 운전 system의 개발이 요구된다 하겠다.