배양상등액을 ammonium sulfate \((25-75\%)\)로 처리하여 제조된 조효소액을 사용하여 반응 조건에 따른 \( \beta \)-galactosidase 활성을 측정하였으며 그 결과 \( \mathrm{pH} 6.0 \) 과 \( 55-60^{\circ} \mathrm{C} \) 에서 최대활성을 나타냈으며, \( \mathrm{pH} 5.5-6.5 \) 범위에서는 최대활성의 \( 90 \% \) 이상의 활성을 보였다. \( \mathrm{pNP}-\beta \mathrm{Gal} \) 의 가수분해능이 있는 \( \beta \)-galactosidase 중에서 실제 lactose를 거의 분해하지 못하는 경우도 있으므로 분리균이 생산하는 \( \beta \)-galactosidase의 lactose 가수분해 산물을 TLC로 분석하였으며 그 결과 lactose가 완전히 분해되지는 않았지만, 분해산물로 galactose와 glucose의 이동도가 동일한 반응산물이 생성된 것으로 보아 lactose를 분해하는 것을 알 수 있다.
<h2>B. licheniformis의 \( \beta- \) galactosidase의 반응특성</h2> <p>배양상등액을 ammonium sulfate \((25-75\%)\)로 처리하여 제조된 조효소액을 사용하여 반응 조건에 따른 \( \beta \)-galactosidase 활성을 측정하였다. 그 결과 \( \mathrm{pH} 6.0 \) 과 \( 55-60^{\circ} \mathrm{C} \) 에서 최대활성을 나타냈으며, \( \mathrm{pH} 5.5-6.5 \) 범위에서는 최대활성의 \( 90 \% \) 이상의 활성을 보였다(Fig. 2). 분리균 효소의 최적 반응온도는 \( 50^{\circ} \mathrm{C} \) 에서 최대 효소활성을 보이는 B. licheniformis DSM 13과 B. licheniformis YB-1105의 효소에 비해 높았으며, B. coagulans L4와 B. megaterium 2-37-4-1의 효소와는 유사하였고, 최적반응온도가 \( 65^{\circ} \mathrm{C} \)와 \( 70^{\circ} \mathrm{C} \) 로 보고된 B. coagulans RCS3, B. subtilis와 B. stearothermophilus의 효소보다는 낮았다. 한편 북극에서 분리된 A. ikkense가 생산하는 저온 활성 효소는 \( 20-30^{\circ} \mathrm{C} \) 에서 최대 활성을 보이는 것으로 보고되었다. 또한 B. licheniformis DSM 13, B. coagulans와 B. stearothermophilus 유래 효소의 최적 \( \mathrm{pH} \) 는 6.0-7.0 범위로 알려져 분리균의 효소와 유사하였으며, B. megaterium 2-37-4-1과 A. ikkense의 효소 및 B. stearothermophilus의 변이체 효소는 \( \mathrm{pH} \) 7.5-8의 범위에서 최대 활성을 보이는 것으로 보고되었다.</p> <p>\( 30-60^{\circ} \mathrm{C} \) 범위의 온도에서 조효소액을 30분과 60분 동안 각각 열처리한 후 잔존활성을 조사한 결과 Fig. 3에 보인 바와 같이 \( 40^{\circ} \mathrm{C} \) 이하에서는 60분 동안 방치하여도 안정하였으나, \( 45^{\circ} \mathrm{C} \) 이상의 온도에서는 1 시간 방치하였을 때 \( \beta \)-galactosidase는 서서히 실활되기 시작하였으며 \( 60^{\circ} \mathrm{C} \) 에서는 30분 방치하였을 때도 잔존활성이 거의 관찰되지 않는 것으로 보아 \( 60^{\circ} \mathrm{C} \) 이상에서는 매우 불안정한 것으로 판단된다. 그러므로 분리균의 \( \beta \)-galactosidase는 \( 55^{\circ} \mathrm{C} \) 에서 반감기가 94시간인 Bacillus sp.의 효소, \( 65^{\circ} \mathrm{C} \) 에서 반감기가 2시간인 B. coagulans \( \mathrm{RCS} 3 \) 의 효소와 반감기가 50시간인 B. stearothermophilus ATCC 8005의 효소에 비해 열안정성이 낮으며 \( [2,4], 55^{\circ} \mathrm{C} \) 에서 30분만에 \( 70 \% \) 가 실활된 B. coagulans \( \mathrm{L} 4 \) 의 효소와 \( 45^{\circ} \mathrm{C} \) 에서 1 간만에 \( 70 \% \) 가 실활된 B. licheniformis YB-1105의 균체외 효소 보다는 열안정성이 높았다.</p> <p>\( \mathrm{pNP}-\beta \mathrm{Gal} \) 의 가수분해능이 있는 \( \beta \)-galactosidase 중에서 실제 lactose를 거의 분해하지 못하는 경우도 있으므로 분리균이 생산하는 \( \beta \)-galactosidase의 lactose 가수분해 산물을 TLC로 분석하였다. 그 결과 Fig. 4에 보인 바와 같이 lactose가 완전히 분해되지는 않았지만, 분해산물로 galactose와 glucose의 이동도가 동일한 반응산물이 생성된 것으로 보아 lactose를 분해하는 것을 알 수 있다. 실제 \( \beta \)-galactosidase는 lactose의 분해산물인 galactose 또는 glucose에 의해 가수분해 활성이 저해를 받는 것으로 알려져 있는데, 반응 산물에 상당량의 lactose가 분해되지 못한 상태인 것으로 보아 YB-1414의 \( \beta \)-galactosidase도 lactose 가수분해 과정에서 반응산물에 의해 크게 저해를 받은 것으로 여겨진다.</p>