열 응답성 Poly(N-isopropylacrylamide) 수화겔에의 Invertase의 고정화에 관한 연구

김기훈; 신영조

Polymer(Korea), Vol.18, No.3, 412-418, May, 1994

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열 응답성 Poly(N-isopropylacrylamide) 수화겔에의 Invertase의 고정화에 관한 연구

Immobilization of Invertase in Thermoresponsible Poly( N-isopropylacrylamide) Hydrogel

김기훈, 신영조

초록

열응답성을 갖는 poly(N-isopropylacrylamide) 수화겔은 온도의 변화에 따라 가역 적으로 수축과 팽윤을 하는 특성을 갖는다. 이러한 온도에 민감한 수화겔의 효소를 고정화시키면 수화겔의 팽윤과 수축에 따라 효소가 그의 활성을 나타내던가 혹은 그의 활성을 나타 낼 수 없는 이른바 온도에 따른 촉매로서의 효소활성의 "switch on-off"기능을 기대할 수 있다. 본 연구에서는 poly(N-isopropylacrylamide)수화겔에 sucrose 분해효소인 invertase를 고정화시킨 다음 sucrose분해반응에서 invertase의 반응촉매로서의 온도에 따른 효소활성 조졸 및 고정화된 효소의 재사용에 관하여 고찰하였다. Poly(N-isopropylacrylamide)수화겔에 고정화된 효소를 사용하여 수화겔의 상전이 온도이하인 30℃에서 sucrose를 분해반응시켰을 경우에는 glucose가 생성되었으나 수화겔의 상전이 온도 이상인 40℃에서 반응을 시켰을 경우에는 glucose의 생성이 정지되었다. 30℃와 40℃에서의 반복적인 반응온도의 변화에서도 효소에서도 효소는 그의 활성을 유지하였으며 반응 후 회수된 고정화효소는 재사용이 가능한 것을 관찰하였다.

Poly(N-isopropylacrylamide) hydrogel which has thermoresponsibility swells and shrinks reversibly as temperature changed. In this work, invertase which hydrolyzes sugar was immobilized in the poly( N-isopropylacrylamide) hydrogel and its activity was studied while the hydrogel shows iterative swelling and shrinking as the temperature changed. At 30℃, which is bellow the LCST of hydrogen, enzyme showed its activity. As temperature increased to 40℃ which is above the LCST, enzyme did not show its activity. Immobilized invertase has a good switch on-off characteristic as a function of temperature. Immobilized invertase kept its activity and could be reused after repeated temperature cycling, at 30℃ and 40℃.

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