Polyglucuronic Acid C5-Epimerase에 의한 Algin 유사 다당류 생산 조건의 최적화

Optimization of Conditions for the Production of Algin-like Polysaccharide by Polyglucuronic Acid C5-Epimerase

구조와 용해도가 다른 4종류의 다당류(옥수수전분, 쌀전분, 고구마전분 및 셀룰로오스) 내의 1차 alcohol기를 특이적으로 산화시켜 제조된 polyglucuronic acid를 polyglucuronic acid C5-epimerase와 반응시켜 algin 유사 물질을 값싸게 대량으로 구득하고자 하였는 바, 신선한 소의 간을 마쇄한 후 $100,000{\times}g$에서 1시간 원심분리한 상등액에서 조효소 용액을 구득하여 개선된 Dische carbazole 방법으로 효소활성도를 측정하였다. 이때 효소 활성 측정을 위한 반응식을 다음과 같이 확립하여 활성도를 계산하였다. Abs. at $530nm=-(5.3958{\times}10^{-3})$(Concentration of epimerized product) +0.8090. 또한 polyglucuronic acid C5-epimerase 효소반응을 위한 최적 기질은 산화된 고구마전분이었으며, 최적 pH 및 온도는 각각 7.0과 $30^{\circ}C$이었다. 따라서 특이적으로 산화된 고구마전분과 소의 간으로부터 추출된 polyglucuronic acid C5-epimerase를 이용하여 polyglucuronic acid가 polyiduronic acid로 전환된 algin 유사 물질의 효소적 생산이 가능한 것으로 판단되었다.

We could produce algin-like biomaterial of polyiduronan using polyglucuronic acid C5-epimerase with polyglucuronic acid prepared by specific oxidation of primary alcohol groups of four kinds of polysaccharides(corn starch, rice starch, sweet potato starch, and cellulose). The enzyme activity was determined by the modified Dische carbazole methodology with the isolated crude enzyme from the supernatant centrifuged at $100,000{\times}g$ for 1 hr after grinding fresh bovine liver. And then, the optimal substrate, pH, and temperature for the enzyme reaction of polyglucuronic acid C5-epimerase were determined as the oxidized sweet potato starch, 7.0, and $30^{\circ}C$, respectively. Conclusively, it could be possible to epimerize polyglucuronic acid in the oxidized sweet potato starch to polyiduronic acid. Therefore, we could obtain algin-like polysaccharide using the oxidized sweet potato starch and polyglucuronic acid C5-epimerase isolated from bovine liver.