Studies on the Immobilization of Lipase by Adsorption Method

흡착법에 의한 Lipase의 고정화

To utilize lipase obtained from Candida cylindracea for lipid hydrolysis, methods to immobilize lipase by adsorption and reaction characteristics of the immobilized lipase by adsorption were investigated. Among the tested adsorbents, silica gel was selected as a suitable adsorbent. The optimum condition for adsorption of lipase was when 47.5 units of lipase were adsorbed to 1.6g of silica gel at pH7.0 and $5^{\circ}C$ for 100 min. Optimum pH and temperature for activity of the immobilized lipase were at $37^{\circ}C$ and pH7.0, which were same as the soluble lipase. Optimum enzyme concentration of the immobilized lipase were 30g for milk fat and 80g for olive oil, whereas those of the soluble lipase were 800 units for milk fat and 1200 units for olive oil. The optimum substrate concentrations of the immobilized and soluble lipases were 20% lipid, regardless of lipid types. Rapid hydrolysis of milk fat was observed with the soluble lipase for the initial 4 hours and with the immobilized lipase for the initial 8 hours. The immobilized lipase produced same amount of capric acid as the soluble lipase, but more myristic acid and less butyric acid than the soluble lipase.

Lipase를 유지분해에 이용하기 위한 기초연구로서 Candida cylindracea에서 추출된 lipase를 흡착법에 의해 고정화하고 그의 반응특이성을 본 결과는 다음과 같다. Lipase 흡착에 적합한 흡착제로는 silica gel이 선정되었으며, Silica gel 1.6g에 lipase 47.5 units를 $5^{\circ}C$, PH 7.0에서 100분간 흡착시키는 것이 좋았다. Silica gel에 고정화 시킨 lipase를 유지방과 olive oil의 분해에 적합한 최적온도 및 최적pH는 가용성효소와 비교시 $37^{\circ}C$, pH 7.0으로 변하지는 않았으나 활성의 범위는 넓어졌다. 또한 열안정성 및 pH안정성도 가용성 효소에 비하여 활성의 범위가 넓어졌다. 유지의 분해에 적합한 고정화 효소의 최적효소농도는 유지방의 경우 30g이었으며 올리브유의 경우 80g으로 선정하였다. 이 때 최적기질농도는 유지방 및 올리브유 모두 20%였다. 반응시간에 따른 반응률은 유지방을 이용하여 조사한 결과 가용성 효소는 반응 4시간까지는 급격한 분해를 나타냈으나 고정화 효소는 8시간 까지 급격한 증가를 나타내고 그 이상은 거의 일정하였다. 또한 유리되는 지방산의 profile은 가용성 효소와 비교시 capric acid의 생성은 모두 높았으며, myristic acid의 함량은 높고 butyic acid의 함량은 적었다.