Steroid Modification with Aspergillus phoenicis -Effects of Reaction Temperature and Sonication-

Aspergillus phoenicis를 이용한 Steroid의 변형에 관한 연구 -반응 온도와 초음파 처리의 효과-

The temperature dependency and the stability of enzyme systems for $11{\alpha}-hydroxyla­tion$ of progesterone were investigated using Aspergillus phoenicis. Though A. phoenicis conserves high enzyme activities for lactose hydrolysis even at high temperatures, the bioconversion reaction of progesterone by this strain was found to be very temperature sensitive. The compositions of reaction mediums of inside and outside of cells were analyzed using sonication technique. At early stage of reaction, the concentration of $11{\alpha}-hydroxyprogesterone$ of cell inside was higher than that of outside. But as the reaction proceeded further, the $11{\alpha}-hydroxyprogesterone$ existing inside of cells being converted into another products, its concentration was lower within the cells that in the bulk medium. Even in the reaction mediums containing organic solvents, A. phoenicis was founded to be able to metabolite, so that $11{\alpha}-hydroxyprogesterone$ can be produced continuously from fixed bed reactions packed with immobilized A phoenicis in vivo.

A. phoenicis는 고온에서도 높은 lactose hydrolysis에 대한 효소 반응 활성을 가지고 있으나, 이 균주에 의한 progesterone의 전환 반응은 반응 온도에 매우 민감한 것으로 나타났다. 균체 내외부의 반응액 조성을 sonication 방법을 이용하여 조사함 결과 반응 초기에 균체의 내부에는 외부에 비하여 $11{\alpha}-hydroxyprogesterone$이 더 높은 농도로 존재하였으나 반응이 진행됨에 따라 균체 내부의 $11{\alpha}-hydroxyprogesterone$이 다른 생성물로 전환되어 오히려 더 낮은 농도의 $11{\alpha}-hydroxyprogesterone$이 존재하였다. A. phoenicis mycelium은 유기용매가 존재하는 반응액내에서도 새로운 액체 배지가 연속적으로 공급될 경우 물질대사를 계속 진행시킬 수 있으며, mycelium의 성장을 저해하지 않는 방법으로 고정된 cell을 이용하여 고정층 반응기에서 연속적으로 A. phoenicis-hydroxyprogesterone을 생산할 수 있다고 판단된다.