균류생성의 pectin transeliminase에 관한 연구

Abstract

1. Saccharomyces cerevisiae, Schizosaccharomyces pombe 4683, Aspergillus niger의 세종류의 균류를 펙틴이 20% 함유된 액체 배지에 접종하고 이것을 30℃에서 진탕 배양하여 Pectin Transeliminase 〈PTE〉의 유도를 실시하였다. 2. 형성된 세가지 균주 중 Asp. niger의 PTE의 활성은 다른 두종류의 효모 보다 월등히 높았다. 이들 효소로 부터 펙틴을 분해시켜서 환원력을 측정한 결과 Asp. niger의 PTE는 다른 효모의 그것에 비하여 대단히 높았다. 즉 환원력은 PTE 활성에 비례함을 알 수 있었다. 3. 효소의 생성 산물은 3,5-unsaturated galacturonic acid임이 thiobarbituric acid 반응에 의하여 확인 되었다. 4. 세가지 균류의 효소 활성의 최적 pH는 6.0이었고, 최적 온도는 50℃이었으며 또한 효소의 온도에 의한 안전성을 조사한 결과 저온에서 50℃까지는 비교적 효소의 활성에 안정성이 있었으나 60℃ 이상에서는 효소의 전여 활성이 낮았다. 5. 기질에 의한 PTE의 활성을 조사한 결과 Asp. niger의 경우 0.125%의 펙틴을 포함한 용액 속에서는 그 활성이 촉진 되었으나 그 이상의 기질 농도에서는 효소 활성이 억제 되었다. 두 종류의 효모에서도 같은 경향을 나타내었다. 6. 화학물질 10^(-3)M에 대한 효소 활성의 영향을 조사한 결과 Ca^(++), Mn^(++), Co^(++), Zn^(++), Ba^(++)등의 금속 이온 하에서 Sac. cerevisiae나 Asp. niger의 PTE의 활성은 촉진 되었으나 Cu^(++), Ag^(+), KCN, EDTA등은 다소 그 활성이 억제 되었다. 7. KCl, NaCl, MgCl₂의 염의 최적 농도를 규명한 결과 KCl이나 NaCℓ은 최저 2×10^(-4)M에서 6×10^(-1)M까지의 농도 하에서는 두가지 PTE의 활성은 계속 증가 하였다. 그러나 MgCℓ₂의 경우는 0.2M에서 PTE 활성이 최적을 이루는 현상을 관찰 할 수 있었다. 8. Sephadex G-50 column chramatography로 효소를 분리 정제한 결과 Asp. niger의 PTE는 3가지 성분으로 정제 되었고 Sac. cerevisiae의 PTE는 큰 두 가지 성분으로 정제 되었다. 이때 사용한 eluant는 증류수 이었으며 column의 크기는 2.1×37cm이었고 fraction volume은 5㎖씩 취하였다.;Induction of fungal pectin transeliminase (PTE) was examined in the media containing 2% pectin at 30℃ in rotary shaker. A crude PTE preparations, which had been obtained by lyophilization the dialyzed extract of Saccharomyces cerevisiae, Schizosaccharomyces pombe 4683, and Aspergillus niger and stored at 5℃, were used for this experiment. The PTE activities of Aspergillus niger were higher than those of yeast and also PTE from this strain had higher reducing power than those of yeast, showing that PTE activities were in proportion to reducing power. The product of these enzymes was detected as 4,5-unsaturated galacturonic acid by means of thiobarbituric acid reaction method. The optimal activities of fungal PTE were found to be at pH 6.0 and at 50℃. The activities of these enzymes were stable under 50℃ but decreased at the higher temperatures. Substrate effect of PTE activities was investigated, showing that pectin at higher concentrations appeared remarkable inhibition against the action of these PTE, and consequently their activities-pS-curves showed a bell like shape. The activities of fungal PTE were activated by various divalent metal ions such as Ca^ (++), Mn^(++), Co^(++), Zn^(++), Ba^(++), but rather inhibited by some chemicals such as CuSO_(4), AgNO_(3), KCN and EDTA at low concentration of 10^(-3)M. The optimal concentrations of KCl, NaCl and MgCl_(2) on fungal PTE activities were investigated to be shown that PTE activities were increased under 6 x 10^(-1) M of KCl and NaCl, but that maximal activities at the concentration of 0.2M MgCl_(2). On the results of partial purification of fungal PTE were performed on Sephadex G-50 column chromatography, PTE from Asp. niger was separated into three components and PTE from Sac. cerevisiae into two components.