효소의 상업적 이용, 고정화 효소
산업용 효소의 이용
1. amylase
1) distase
생산 균주 : 누룩
용도 : 소화제, 빵, 물엿 생산
2) amylase
생산 균주 : Bacillus subtilis
용도 : 물엿 생산, alcohol 발효, 포도당 생산
3) amyloglucosidase
생산 균주 : Rhizopus niveus
용도 : 포도당 생산
2. protease
1) trypsin
생산 장기 : 동물 췌장
용도 : 의약용, 연육용, 맥주 백탁 제거
2) pepsin
생산 장기 : 동물 위장
용도 : 소화제, 연육용
3) rennet
생산 장기 : 송아지 위장
용도 : 치즈 제조
4) papain
생산 식물 : 파파야
용도 : 소화제, 의약용, 맥주 백탁 제거, 연육용, 육질 연화
5) protease
생산 균주 : Bacillus subtilis
용도 : 세제, 필름에서 젤라틴 제거, 연육용
3. 기타
1) glucose isomerase
생산 균주 : Lactobacillus brevis
용도 : glucose를 fructose로 이성질체화
2) lipase
생산 균주 : 동물의 췌장
용도 : 소화제, 우유제품 풍미 증가
3) cellulase
생산 균주 : Trichoderma koningi, Trichoderma viride
용도 : 소화제, cellulose 가수분해
4) pectinase
생산 균주 : sclerotina libertina
용도 : 주스의 수율증가 및 청정화
효소의 고정화(enzyme immobilization)
1. 정의 : 효소를 화학적 또는 물리적 방법에 의하여 불용성 담체(matrix)에
고정하여 이동성을 제한하는 것
2. 장점
1) 재사용이 가능하기 때문에 비용이 절감된다
2) 사용 후 분리/회수할 필요가 없다
3) 불용성이기 때문에 연속 반응기에서도 이용이 가능하다
4) 외부 조건 변화에 대한 효소의 민감성이 감소한다
3. 단점
1) 확산에 의한 물질전달 저항 때문에 효소반응의 효율성이 저하된다
2) 효소의 작용 부위가 불활성화될 가능성 존재한다
4. 고정화 방법
1) 물리적 방법
① 포괄법
∙ 효소를 고분자 matrix막 속에 효소를 포괄적으로 고정화하는 방법
∙matrix로 Ca-alginate, agar, k-carrageenin, polyacylamide, collagen 등이
사용된다
② 흡착법
∙효소를 막의 지지입자에 물리적으로 흡착시키는 방법
∙지지물질로는 무기물질로 alumina, 활성탄, silica, ceramic 등이 있고
유기물질로는 전분, cellulose 등이 있으며 이온교환수지로는 Amberlite,
Sephades, Dowex 등이 있다
2) 화학적 방법
① 공유결합법
고분자막 또는 무기matrix막에 효소를 공유결합시키는 방법
② 화학적 가교법
효소와 glutaraldehyde 등 저분자 물질을 공유결합시켜 서로
막 모양으로 가교를 형성하는 방법
5. 응용 예
1) 고정화 된 포도당 이성화효소를 이용하여 전분을 가수분해하여 얻은
포도당을 과당으로 전환
2) 혈당 측정, 식품 중의 당도 측정에 이용되는 포도당센서와 같은
효소센서에 이용