Enzymatic Characteristics of Water-Insoluble ${\alpha}-Amylase$ Immobilized on Dithiocarbamate Wool

Dithiocarbamate Wool에 고정(固定)된 불용성(不溶性) ${\alpha}-Amylase$의 특성(特性)에 대하여

  • Lee, Kyung-Hee (Department of Pharmacy, Pusan National University) ;
  • Kim, Jong-Deog (Department of Pharmacy, Pusan National University) ;
  • Lee, Kang-Ho (Department of Food Science and Technology, National Fisheries University of Pusan)
  • 이경희 (부산대학교 약학대학 약학과) ;
  • 김종덕 (부산대학교 약학대학 약학과) ;
  • 이강호 (부산수산대학 식품공학과)
  • Published : 1985.05.30

Abstract

Yellowish modified wool, dithiocarbamate(DTC) wool, was synthesized by partial hydrolysis in 0.2 N-NaOH reacting with carbon disulfide to use as ${\alpha}-amylase$ immobilization matrix. ${\alpha}-amylase$ was immobilized reacting with sulfide group of DTC-wool by covalent binding within 1 hour. 0.5 gram of this preparation, $DTC-wool-{\alpha}-amylase$, contained 150 ug of enzyme protein and its specific activity was about 90% of the native one. General properties of $DTC-wool-{\alpha}-amylase$ were a little different from optimum temperature, optimum pH, heat stability, kinetic constants and activation energy. An apparent Michaelis constant and maximum velocity of $DTC-wool-{\alpha}-amylase$ were 5.56 mg/ml and 0.37 mg/ml. $min^{-1}$ respectively, while activation energy was 16.6 kcal/mole.

Thiocarbamate wool은 $CS_2$ 및 기타의 SH-reagent로 쉽게 수식(修飾)할 수 있을 뿐만 아니라 가역적(可逆的)으로 사용(使用)이 가능(可能)하며 일반적(一般的)인 조건(條件)에서도 효소(酵素)와 쉽게 결합(結合)하여 재사용(再使用) 및 제거(除去)에 용이(容易)하므로 thiocarbarmate wool의 특이(特異)한 반응성(反應性)을 이용(利用), 효소(酵素)를 고정(固定)하여 공업적(工業的)인 이용(利用) 목적(目的)으로 연구(硏究) 검토(檢討)하였다. $DTC-wool-{\alpha}-amylase$의 일반적(一般的)인 성질(性質)은 $Nat-{\alpha}-amylase$에 비(比)하여 최적온도(最適溫度), 최적(最適) pH, 내열성(耐熱性), 동력학적(動力學的) 동태(動態) 및 활성화(活性化) 에너지 등(等)이 다르게 나타났다. 1) 반응시간(反應時間)은 70분(分)에서 환원탕(環元糖)이 12.2 mg/ml로서 최대(最大)의 활성(活性)을 나타내었고 2) 효소량(酵素量)은 3.0g 으로서 13.5 mg/ml의 환원탕(還元糖)으로 최대(最大)의 활성(活性)을 나타내었으며 3) Michaelis constant $(K_m^*)$는 5.6 mg/ml 였고 $V_{max}^*$$370.37\;{\mu}g/ml{\cdot}min^{-1}$이었다. 4) 최적온도(最適溫度)는 $60^{\circ}C$였고 이때의 환원탕(還元糖)의 양(量)은 16 mg/ml 였고 5) 최적(最適) pH는 pH 7.0이었고 95% 이상(以上)의 활성(活性)을 나타낸 pH 안정성(安定性)은 pH $6.0{\sim}7.0$ 이었다. 6) 내열성(耐熱性)은 $Nat-{\alpha}-amylase$ 보다 강(强)하였으며 7) 활성화(活性化) 에너지는 16.6 Kcal/mole 이었다. thiocarbamate wool은 가역(可逆), 재사용(再使用) 및 제거(除去)의 편리(便利)에 큰 의의(意義)를 둘 수 있으며 쉽게 조제(調製)할 수 있는 용이점(容易點)이 있을 뿐 아니라 이 DTC-wool에서 효소(酵素)의 고정(固定)이 室溫(室溫)에서도 짧은 시간(時間) 내(內)에 이루어지며 상당히 높은 고정율(固定率)을 기대할 수 있다. 또 최적온도(最適溫度)가 $60^{\circ}C$이고 최적(最適) pH는 7.0이므로 반응장치(反應裝置) 및 운용(運用)에 별다른 어려움이 없고, 내열성(耐熱性)이 강(强)하므로 쉬운 조건하(條件下)에서 경제적(經濟的)으로 공업적(工業的) 이용(利用)에 유리(有利)하다고 판단(判斷)되어진다.

Keywords