• 한국식품영양과학회지
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• 제26권3호
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• pp.534-539
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• 1997

In order to reuse enzyme efficiently, a mthod for ionic binding of fructosyltransferase to a porous carrier bearing quaternary alkyl alkanolammonium groups was investigated. The fructosyltransferase activity of the immobilized enzyme increased with increasing amount of loaded enzyme, and maximally reached 770U/g of the carrier when loaded amount of the enzyme was 18.2 mg/g carrier. The immobilized fructosyltransferase had optimum pH and temperature of 7.5 and 45$^{\circ}C$, respectively, whereas soluble enzyme had 6.5 and 55$^{\circ}C$: the Km value for the immobilized enzyme was 27.8 mM for sucrose, which was the same as that of soluble enzyme. In a batch reactor, the enzyme produced a mixture of fructooligosaccharides, mainly F$_2$G, from sucrose with the slight loss of enzyme activity during continuous operation of 12 days at 42$^{\circ}C$.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권9호
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• pp.2741-2746
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• 2013

The immobilization of enzyme is one of the key issues both in the field of enzymatic research and industrialization. In this work, we reported a facile method to immobilize Candida Antarctica lipase B (CALB) in alginate carrier. In the presence of calcium cation, the enzyme-alginate suspension could be cross-linked to form beads with porous structure at room temperature, and the enzyme CALB was dispersed in the beads. Activity of the enzyme-alginate composite was verified by enzymatic hydrolysis reaction of p-nitrophenol butyrate in aqueous phase. The effects of reaction parameters such as temperature, pH, embedding and lyophilized time on the reactive behavior were discussed. Reuse cycle experiments for the hydrolysis of p-nitrophenol butyrate demonstrated that activity of the enzyme-alginate composite was maintained without marked deactivation up to 6 repeated cycles.

• 미생물학회지
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• 제27권1호
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• pp.70-76
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• 1989

Progestrone bioconversion by immobilized Aspergillus phoenicis was studied. Progesterone was converted into 11$\alpha$-hydroxyprogesterone and 3-minor byproducts. Whole cells of A. phoenicis were immobillized by enreappment with calcium-alginate, K-carrageenan, or polyacrylamide. Of these materials tested, cell immobilized in $Ca^{2+}$ -alginate gels showed the highest activity for 11$\alpha$-hydroxylation of progesterone. In the case of mycelia immobilized in $Ca^{2+}$-alginate, futher progressing hydroxylation of 11$\alpha$-hydroxyprogesterone was greatly reduced. Spores of A. phoenicis which were immobillized with $Ca^{2+}$-alginate and germinatedin situ for 25 hours showed higher 11$\alpha$-hydroxylase activity than those of entrapped whole mycelia and maintained initial enzyme activity for all 8 times of repeated use. After 16 times of reuse, the activity was declined 30% or more. When culture media and $Zn^{2+}$ were introduced into the reaction media, the activity of the immobilized mycelia which had been lowered due to many times of reuse was effectively reactivated.

• 분석과학
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• 제29권3호
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• pp.105-113
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• 2016

고정화 지지체로 사용된 실리카 나노입자와 실리카 코팅된 자성 나노입자에 작용기를 부착시켜 기능성을 부가한 후 효소인 리파아제를 고정화하여 리파아제의 안정성을 향상시키고자 연구를 수행하였다. 지지체에 부착하는 작용기가 고정화된 효소의 활성과 안정성에 미치는 영향도 살펴보았다. 실리카 나노입자와 실리카 코팅된 자성 나노입자에 부착한 작용기인 epoxy group과 amine group은 glycidyl methacrylate과 aminopropyl triethoxysilane을 통해 실리카 나노입자와 실리카 코팅된 자성 나노입자 표면에 각각 부착하였다. 작용기가 부착된 실리카 나노입자와 실리카 코팅된 자성 나노입자에 고정화한 Candida rugosa lipase는 자유효소에 비해 초기반응속도는 다소 낮았지만, 3 회 재사용한 후 측정한 활성이 최초 활성 대비 92 % 이상의 활성을 유지하였다. 또한, 실리카 코팅된 자성 나노입자에 glutaraldehyde를 이용한 cross-linked enzyme aggregate (CLEA) 방법과 공유결합법을 통해 라파아제를 각각 고정화한 연구를 수행한 결과, 실리카 나노입자와 실리카 코팅된 자성 나노입자에 CLEA 방법과 공유결합법으로 각각 고정화한 Candida rugosa lipase는 자유효소에 비해 초기반응속도 뿐만 아니라 최종 활성도 높았고, 5 회 재사용한 후 측정한 활성이 최초 활성 대비 73 % 이상의 활성을 유지하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권5호
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• pp.628-636
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• 2012

Raw-starch-digesting enzyme (RSDA) was immobilized on Amberlite beads by conjugation of glutaraldehyde/polyglutaraldehyde (PG)-activated beads or by crosslinking. The effect of immobilization on enzyme stability and catalytic efficiency was evaluated. Immobilization conditions greatly influenced the immobilization efficiency. Optimum pH values shifted from pH 5 to 6 for spontaneous crosslinking and sequential crosslinking, to pH 6-8 for RSDA covalently attached on polyglutaraldehyde-activated Amberlite beads, and to pH 7 for RSDA on glutaraldehyde-activated Amberlite. RSDA on glutaraldehyde-activated Amberlite beads had no loss of activity after 2 h storage at pH 9; enzyme on PG-activated beads lost 9%, whereas soluble enzyme lost 65% of its initial activity. Soluble enzyme lost 50% initial activity after 3 h incubation at $60^{\circ}C$, whereas glutaraldehyde-activated derivative lost only 7.7% initial activity. RSDA derivatives retained over 90% activity after 10 batch reuse at $40^{\circ}C$. The apparent $K_m$ of the enzyme reduced from 0.35 mg/ml to 0.32 mg/ml for RSDA on glutaraldehyde-activated RSDA but increased to 0.42 mg/ml for the PG-activated RSDA derivative. Covalent immobilization on glutaraldehyde Amberlite beads was most stable and promises to address the instability and contamination issues that impede the industrial use of RSDAs. Moreover, the cheap, porous, and non-toxic nature of Amberlite, ease of immobilization, and high yield make it more interesting for the immobilization of this enzyme.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제20권1호
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• pp.20-24
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• 1992

Inulinase의 효율적인 재사용을 위하여 vinylsulfone activated agarose에 endo- 및 exoinulinase를 고정화시켰다. Gram gel당 exoinulinase는 400U, endoinulinase는 80U까지 고정화시킬 수가 있었고 열안정성은 exoinulinase 에서 증가되었다. 두 고정화 효소의 혼합비율에 따른 synergistic effect는 endo/exo가 0.5-0.1일 대 가장 컸으며, synergistic effect는 혼합되지 않은 상태의 고정화 효소에 비해 그 활성이 약 1.7배 증가하였다. 두 고정화 효소의 최적 pH는 4.4-5.0 범위이었으며 operational stability는 batch reactor에서 20번 반복된 실험결과 어떠한 효소활성의 감소도 보이지 않았다.

• 분석과학
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• 제23권2호
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• pp.172-178
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• 2010

Glutathione S-transferase는 식물의 해독작용에 중추적인 역할을 하는 화학 효소이다. 본 연구에서는 제초제 검출 키트 개발에 응용을 위하여 식물 해독작용에 중추적인 역할을 하는 glutathione Stransferase의 고정화 방법을 연구하였다. Chloroacetanilide계 제초제에 높은 효소 활성을 보이는 벼 유래 OsGSTF3에 공유결합을 통한 polystyrene-alkylamine 비드와 리간드결합을 통한 agarose-aminoalkyl 비드,포괄법을 통한 Na-alginate 비드를 이용하여 고정화를 실시하였다. 정제된 OsGSTF3 10 mg을 사용하여 고정화 하였을 때 0.62 mg/g 비드로 polystyrene-alkylamine에 가장 효율적으로 고정화 되었다. 고정화 된 OsGSTF3의 효소 활성은 야생형의 30%를 나타내었으며, 재사용에 의한 효소활성 측정시 3회 까지 처음 활성의 80% 이상을 유지하였다.

• 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.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권1호
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• pp.127-134
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• 2023

Laccase activity is influenced by copper (Cu) as an inducer. In this study, laccase was immobilized on Cu and Cu-magnetic (Cu/Fe₂O₄) nanoparticles (NPs) to improve enzyme stability and potential applications. The Cu/Fe₂O₄ NPs functionally activated by 3-aminopropyltriethoxysilane and glutaraldehyde exhibited an immobilization yield and relative activity (RA) of 93.1 and 140%, respectively. Under optimized conditions, Cu/Fe₂O₄ NPs showed high loading of laccase up to 285 mg/g of support and maximum RA of 140% at a pH 5.0 after 24 h of incubation (4℃). Immobilized laccase, as Cu/Fe₂O₄-laccase, had a higher optimum pH (4.0) and temperature (45℃) than those of a free enzyme. The pH and temperature profiles were significantly improved through immobilization. Cu/Fe₂O₄-laccase exhibited 25-fold higher thermal stability at 65℃ and retained residual activity of 91.8% after 10 cycles of reuse. The degradation of bisphenols was 3.9-fold higher with Cu/Fe₂O₄-laccase than that with the free enzyme. To the best of our knowledge, Rhus vernicifera laccase immobilization on Cu or Cu/Fe₂O₄ NPs has not yet been reported. This investigation revealed that laccase immobilization on Cu/Fe₂O₄ NPs is desirable for efficient enzyme loading and high relative activity, with remarkable bisphenol A degradation potential.

• KSBB Journal
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• 제16권5호
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• pp.500-504
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• 2001

Sepharose CL-6B 의 기능기를 aldehyderl로 활성화시킨 후 urokinase와 공유결합 시켜 고정화하는 방법을 6mL 규모에서 250 mL 규모로 스케일업한 결과 고정화 수율 및 고정화 된 UK에 의한 절단반응 수율 등에서 스케일업 전후의 결과에 차이가 없었다. 따라서 위의 고정화 방법의 scale-up 효능은 매우 우수한 것으로 나타났다. hGH와 GST 절편으로 구성된 융합 단백질의 고정화 UK 컬럼에 의한 절단 반응 후 용출액의 pH를 3.5로 낮춤으로써 이물질들을 침전시키고 이를 expanded bed chromatography zf칼럼에 통과시킨 결과, 이 물질들의 제거와 hGH 단량체의 흡착분리가 동시에 이루어졌다. 흡착된 단량체는 NaCL에의해 용출되었으며 이 단계의 수율은 거의 100%이었다. 따라서 칼럼에 의한 절단 반응과 t산 침전에 의한 이물질 침전 바능, EBA에 의한 이물질 제거 및 단량체 회수 반응을 연속적으로 진행할 수 있는 기초를 제시하였다. 또한 고정화된 UK는 guanidine HCl(6 M)을 이용하여 unfolding 시키고 이를 세적하여 refolding 시킨 결과 20회의 반복적인 처리 후에도 초기 활성의 약 80% 수준을 유지하였다. 이는 UK 가 공유결합된 상태에서 solid-phase refolding이 가능하다는 증거이며, 고정화 효소 칼럼의 수명을 크게 향상시켜 경제성을 확보하는 방안으로 이용될 것으로 기대된다.