Abstract
The objective of this study was to search for the best strain as a source of L- $\alpha$-glycerophosphate oxidase (GPO) production and to establish the process technology for the purification of GPO on an industrial scale. The GPO was produced by culturing Streptococcus faecium, and purified by ammonium sulfate, DEAE-cellulose and hydroxyapatite chromatography. The relative activity was 60 units/L for 5. faecim ATCC 12755, 65 units/L for 5. faecium ATCC 19634, and 67 units/L for 5. faecium $M_{74}$.LC, respectively. The optimum condition for fermentation was $37^{\circ}C$ for temperature, 300 rpm for stir rate, 0.5 L/min for aeration rate and 17 hours. The main culture medium prepared by the modified AC medium. AC medium consists of 0.1% glucose, 0.2% glycerol, 1.0% tryptone and 1.0% yeast extract, 0.5% $K_2HP0_4$, pH 7.0. The GPO was purified by ammonium sulfate fractionation and ion exchange column chromatography, The yield and purity were 17.2% and 5.3 fold, respectively.
L- $\alpha$ -glycerophosphate oxidase(GPO)는 L- $\alpha$-glycero-phosphate를 산화시켜 dihydroxyacetone phosphate와 과산화수소의 생성을 촉매시켜 주는 효소로서 혈중에 존재하는 triglyceride의 양을 측정하는 kit를 개발하는데 이용할 수 있으며 본 연구 결과로 종균을 개발 및 확보하였으며, 이 종균의 사용으로 GPO의 발효공정기술을 확립하였고, 또한 이들 조효소로부터 순수한 효소를 생산할 수 있는 정제공정 기술을 확립하였다. 먼저 ATCC에서 네 가지 균주와 KCTC에서 세 가지 균주, 그리고 본 연구실에서 분리한 Streptococcus faecium $M_{74}$.LC 균주 등 8가지 균주의 성장상태를 비교하고 GPO의 역가를 측정 해 본 결과, 배양액 1 L당 ATCC 19634는 65 units, ATCC 12755는 60 units, S. faecium $M_{74}$. LC는 67 units로 S. faecium $M_{74}$.LC가 제일 높은 역가를 생산하였다. 또한 발효조에서 배지의 양을 3 L로 하여 배양온도는 $37^{\circ}C$, 교반속도는 300 rpm, 통기량은 0.5 L/min, 17시간 배양하였을 때 가장 많은 양의 균체가 생성되었으며, GPO의 생산량도 가장 많았다(256 units/L). 이 때 배지 조성은 glucose 0.1%, glycerol 0.2%, tryptone 1.0%, yeast extract 1.0% 및 $K_2HP0_4$0.5%로 하여 배양하였고 GPO의 정제공정은 염투석 분획과 이온 교환수지 공정으로 대별할 수 있으며, 이온교환수지는 DEAE-cellulose 칼럼을 이용한 정제수율은 약 47%를 얻을수 있었다.