Immobilization of Thermolysin for Synthesis of Aspartame Precursor

아스파탐 전구체의 합성을 위한 Thermolysin의 고정화

Optimum conditions for immobilization of thermolysin, a metalloendopeptidase catalyzing synthesis of aspartame precursors, were investigated with using Amberlie XAD-7 as carrier and glutaraldehyde as cross-linking agent. Adsorption of thermolysin onto the carrier was rapid at the initial stage and 96% of the enzyme was adsorbed after 24 hours at $5^{\circ}C$. There was a linear relationship between amount of thermolysin adsorbed and thermolysin loaded upto 300g per liter of carrier. The effective range of cross-linking time, concentration of glutaraldehyde and pH for immobilization of the enzyme were $3{\sim}7\;hours,\;6{\sim}12.5%\;and\;pH\;6.0{\sim}7.0$, respectively. Degree of cross-linking and residual enzyme activity were high when cross-linked for 7 hours with 6% glutaraldehyde or for 3 hours with 12.5% glutaraldehyde. The residual enzyme activity was over 30% under these conditions.

아스파탐 전구체의 보다 효율적인 효소적 합성 방법을 개발하기 위하여 thermolysin의 고정화 방법을 확립하고자 고정화 담체로서 다공성 수지인 Amberlite XAD-7을, 가교화제로서 glutaraldehyde를 사용하여 최적 고정화 조건을 조사하고자 하였다. Thermolysin이 Amberlite XAD-7에 흡착되는 속도는 초기에 빠른 것으로 나타났으며, $5^{\circ}C$에서 24시간후는 96%가 흡착되었다. Thermolysin에 대한 Amberlite XAD-7의 최대흡착량은 수지 l당 340g 이상이었으며, 투입한 thermolysin 양이 300g일 때까지는 흡착된 양의 증가하는 관계는 직선관계를 보여주었다. thermolysin의 가교화를 위한 효과적인 pH와 glutaraldehyde의 농도, 가교화시간은 각각 $pH\;6.0{\sim}7.0,\;6{\sim}12.5%$ 및 $3{\sim}7$시간이었다. 특히 glutaraldehyde 6%에서는 7시간, 12.5%에서 3시간의 가교화가 효소의 잔존역가와 가교화 정도를 현저히 높였다. 이때의 잔존역가는 30% 이상인 것으로 나타났다.