효소의 공업적 활용을 위해서는 효소 비용 최소화가 중요하다. 이를 위해 nanofiber를 활용한 효소 고정화 기술이 개발되었다. 본 연구에서는 amylase로 코팅된, 자석으로 분리 가능한 nanofiber를 활용한 고정화 효소의 활성도, 안정성, 재사용 가능성, 온도효과를 분석하였으며, 이를 이용한 연속식 효소공정을 개발하여 전분의 분해효율을 조사하였다.
<h1>서 론</h1> <p>효소는 생물학적 반응에 관여하는 촉매로 생물반응공정에서 다양하게 활용되는 생화학적 물질이다. 이러한 효소가 공업적인 활용도를 높이기 위해서는 생물 반응공정에서 사용되는 효소의 가격을 최소화 하는 것이 중요하다. 효소의 가격을 최소화하기 위해 연구자들은 오래 전부터 많은 연구를 해 왔으며 효소의 재활용 및 안정성을 증대 시키기 위한 시도를 지속적으로 시도해 왔다. 효소를 고정화 시키기 위한 노력으로 초기에는 대부분이 포집 방법을 사용하였으나 기술의 발달에 따라서 효소와 고정화 물질과의 공유결합 또는 흡착력을 최대화 시킴으로써 고정화를 시도하고 있다. 이러한 방법의 특징은 효소 표면에 노출되어 있는 lysine의 amine기를 활용하여 고체표면의 aldehyde와 결합하도록 함으로써 안정성을 향상 시키는 방법이 시도되어 왔다. 이러한 방법은 안정성향상에 기여하였으나 resin이 크고 무작위적으로 결합하기 때문에 효소의 활성 부위가 가려져 활성도가 감소되는 단점이 있으며 효소의 고정화 량이 많지 않았다.</p> <p>이러한 문제를 해결하기 위해 표면적을 극대화 할 수 있는 nanofiber를 활용하여 효소를 고정화 하고 이를 활용하는 기술이 개발되기 시작했다. 나노기술의 발달에 따라 나노물질의 제조기술이 발달하여 효소를 고정화 하기 위한 표면적이 증가 함에 따라 효소의 고정화 양을 증가시키고 활성도를 증가 시키기 위한 기술 급속히 개발되었다. 이러한 방법의 하나가 polystyrene을 고압에서 spinning한 nanofiber를 활용하여 효소를 고정화 하고 이를 반응에 활용하는 기술이 개발되었다. 그러나 이러한 고정화 효소는 starch와 같은 고분자를 분해시키는 경우에는 고분자 물질이 nanofiber 사이의 공극을 막아 초기에 반응을 하다가 후에 반응이 일어나지 않는 단점이 있게 되었다. 이러한 단점을 해결하기 위해 효소를 자석으로 분리가 가능한 nanofiber에 coating하여 이를 효소반응 공정에 활용하여 이전의 고정화 효소를 사용했을 때의 문제점의 해결이 가능하다.</p> <p>본 연구에서는 자석으로 분리가 가능한 amylase가 coating 된 nanofiber를 사용하여 고정화 효소의 활성도, 안정성, 재사용 가능성, 및 온도효과를 분석하였으며 이를 토대로 연속식 효소공정을 개발하여 starch의 분해효율을 조사 하였다.</p>