| 초록 |
초임계유체는 기체상과 같은 낮은 점성과 높은 확산성으로 기질에서 효소로의 물질전달 속도를 높여준다. 또한 액체상과 같은 밀도를 나타내어 기체상에서 관찰된 것보다 높은 용해도를 가진다. 기체와 액체와는 달리 초임계 유체의 물리적 성질은 압력이나 온도의 적은 변화만으로도 광범위하게 조절할 수 있는 특징을 가지고 있어 최근에는 biocatalysis와 bioseperation 분야에 새롭게 적용되고 있는 분야이다. 초임계 유체중에서 이산화탄소는 인체에 무해할 뿐만 아니라, 불연성이고 화학적으로 안정하며 임계온도가 낮아서 일반적으로 가장 널리 사용되고 있는 물질이다. Cyclodextrin은 다른 유기, 무기의 화합물과 포접물을 이룸으로써 휘발성 물질의 안정화, 산화방지, 광분해 물질의 보호, 용해도의 향상과 같은 여러가지 물질개선 효과가 있어서 식품, 의약품, 농약등 다방면에 걸처 유용하게 활용할 수 있으리라 예상되는 기능성 탄수화물계 생물 신소재이다. 현재, cyclodextrin(CD) 생산에는 amylase나 CGTase로 전분을 액화 또는 부분 환화시켜 수용성 전분으로 전환한 후, 수용성 CGTase를 첨가하여 반응시키는 수용성 균일상 효소반응계를 이용한 제조 공정이 주로 사용되고 있다. 이러한 수용성 액화 전분-CGTase로 구성되는 효소 반응계의 경우, cyclodextrin이외에 Glucose, Maltose, 그리고 각종 Malto-oligosaccharidese등이 다량 생성되어 cyclodextrin생성 수율이 낮게 된다. 또한 액화전분, 효소, 그리고 cyclodextrin등이 모두 수용상으로 용해 혼합되어 있기 때문에 cyclodextrin의 분리정제가 어렵다. 생전분을 액화시키지 않고 그대로 사용하는 불균일상 효소반응계를 이용할 경우, 각종 oligo당의 생성이 적어져 고순도의 cyclodextrin가 생성되고, 또한 불용성 생전분은 쉽게 분리되므로 수용액상의 cyclodextrin의 분리정제가 간소화된다. 또한, 생전분의 효소당화시 고형의 분쇄마찰매체를 첨가 교반함으로써 생전분에 대한 amylase 계통효소의 작용을 촉진시킨다는 발표가 보고된 바 있다. 이는 효소의 침식작용과 분쇄마찰매체의 물리적 충격의 동시 작용으로 전분입자가 많은 작은 입자로 단편화됨에 기인한다. 따라서, 본 연구에서는 초임계 이산화탄소를 이용한 분쇄마찰매체 함유 효소반응계에서의 Cyclodextrin생성에 대한 연구를 수행하여 CD생산에 적합한 최적 반응조건을 확립하였다. |
