초록 ▼

생전분 분해력이 강한 glucoamylase를 생산하는 균주로서Aspergillus niger를 선발하고 본 균주에 의한 glucoamylase의 생산조건을 검토하였으며, 아울러 효소를 정제하고 정제효소의 성질과 옥수수생전분, 쌀생전분, 감자생전분, 찹쌀생전분,고구마생전분, 밀생전분, 보리생전분에 대한 분해율을 조사하였다.밀기울 배지에서의 효소생산의 최적배양 온도는 30℃, 최적배양시간은 96시간이었고, 밀기울 배지에 yeast extract와 nutrient broth의 첨가는 효소의 생산을 약간 증가시켰다.amm

생전분 분해력이 강한 glucoamylase를 생산하는 균주로서Aspergillus niger를 선발하고 본 균주에 의한 glucoamylase의 생산조건을 검토하였으며, 아울러 효소를 정제하고 정제효소의 성질과 옥수수생전분, 쌀생전분, 감자생전분, 찹쌀생전분,고구마생전분, 밀생전분, 보리생전분에 대한 분해율을 조사하였다.밀기울 배지에서의 효소생산의 최적배양 온도는 30℃, 최적배양시간은 96시간이었고, 밀기울 배지에 yeast extract와 nutrient broth의 첨가는 효소의 생산을 약간 증가시켰다.ammoniumsulfate fractionation, DEAE-cellulose column chromatography에 의하여 효소를정제하였으며 정제효소의 specific activity는 30.7 U/mg, protein, 수율은 25.8%이었다.정제효소는 polyacrylamide disc gel electrophoresis에 의하여 single band를 나타내었고,SDS-polyacrylamide disc gel electrophoresis에 의하여 추정된 분자량은 56,000, 등전점은 pH3.7,최적온도는 65℃, 최적pH는 4.0, pH안정범위는 3.0∼9.5, 45℃이하에서 안정하였으며, Ca2+은 효소의 내열성을 약간 증가시켰다. CO2+, Sr2+, Mn2+, Fe2+, Cu2+은 본 효소에 대하여 activator로서 작용하였다.각종 생전분에 대하여 분해율을 조사한 결과 48시간 반응시켰을 때 쌀생전분, 옥수수생전분, 찹쌀생전분, 고구마생전분, 밀생전분, 보리생전분에 대하여 90%이상의 분해율을 나타내었으며, 생전분중 가장 분해되기 어려운 것으로 알려진 생감자 전분에 대하여도 80%의분해율을 나타내었다. 본 정제효소는 glucoamylase로 확인되었다.본 연구결과는 Aspergillus niger가 생성하는 glucoamylase를 생전분의 당화에 이용할때 기초자료로서 유용하게 활용될 것으로 사료된다.

Abstract ▼

Aspergillus niger was selected as a strain producing thepotent raw starch hydorlyzing enzyme. These experiments were conducted toinvestigate the conditions of the glucoamylase production, the purification of the enzyme,some characteristics of the purified enzyme and hydrolysis rate on ra

Aspergillus niger was selected as a strain producing thepotent raw starch hydorlyzing enzyme. These experiments were conducted toinvestigate the conditions of the glucoamylase production, the purification of the enzyme,some characteristics of the purified enzyme and hydrolysis rate on raw corn starch, rawrice starch, raw potato starch, raw glutinous rice starch, raw sweet potato starch, rawwheat starch and raw barley starch. The optimum cultural temperature and time forthe enzyme production on wheat bran medium were 30℃ and 96hrs, respectively.The addition of yeast extract and nutrient broth on wheat bran medium, respectively,increase slightly the enzyme production.The enzyme was purified by ammonium sulfate fractionation and DEAE-cellulosecolumn chromatography. The specific activity of the purified enzyme was30.7u/mg.protein and the yield of enzyme activity was 25.8%. The purified enzymeshowed a single band on polyacryl- amide disc gel electrophoresis and its molecularweight was estimated to be 56,000 by SDS-polyacrylamide disc gel electrophoresis.The isoelectric point for the purified enzyme was pH3.7. The optimumtemperature and pH were 65℃ and pH4.0, respectively. The purified enzyme wasstable in the pH range of pH3.0∼9.5 and below 45℃, and its thermal stability wasslightly increased by the addition of Ca2+. The purified enzyme was activated byCo2+, Sr2+, Mn2+, Fe2+, Cu2+.Raw rice starch, raw corn starch, raw glutinous rice starch, raw sweet potatostarch, raw wheat starch and raw barley starch showed more than 90% hydrolysis ratein 48hrs incubation. Even raw potato starch, which is most difficult to gethydrolyzed, showed 80% hydrolysis rate. This result demonstrates the potenthydrolyzing activity of this enzyme on raw potato starch.The purified enzyme was identified as glucoamylase. The results of this studycould be applied usefully as basic data when utilizing the glucoamylaie from Aspergillusniger to the saccharification of raw starches.

목차 Contents

• I. 서론...11
• II. 연구방법 및 이론...12
• 1. 기본배지...12
• 2. Aspergillus속 균주의 분리...12
• 3. 우수균주의 선발...12
• 4. 조효소액의 조제...12
• 5. 효소활성의 측정...12
• 6. 각종질소원의 첨가시험...12
• 7. protein의 정량...12
• 8. polyacrylamide disc gel electrophoresis...12
• 9. SDS-polyacrylamide disc gel eleotrophoresis...13
• 10. Gel electrofocusing...13
• 11. Paper chromatography...13
• 12. 효소의 정제...13
• (1) Ammonium sulfate fractionation...13
• (2) First DEAE-cellulose column chromatography...13
• (3) Second DEAE-cellulose column chromatography...13
• 13. 생전분의 분해율 측정...14
• III. 결과 및 고찰...15
• 1. 우수균주의 선발...15
• 2. 효소의 생산...15
• (1) 배양온도...15
• (2) 배양시간...15
• (3) 각종질소원의 첨가시험...15
• 3. 효소의 정제...15
• 4. 정제효소의 특성...17
• (1) 정제효소의 polyacrylamide disc gel electrophoresis...17
• (2) 분자량...17
• (3) 등전점...18
• (4) 최적온도와 열안정성...18
• (5) 열안정성에 미치는 Ca$^{2+}$의 영향...19
• (6) 최적 pH와 pH 안정성...19
• (7) 금속이온의 영향...21
• 5. 각종 생전분에 대한 분해율...21
• 6. 각종 생전분에 대한 분해산물...22
• IV. 결론...24
• V. 인용문헌...25
• * 연구수행관련 논문발표 목록서...27
• * 자체평가서...29