Studies on the Hydrolysis of Holocellulose with Trichoderma viride Cellulase. (III). Effects of the Optimum Treated Conditions and Reactivation of Residue of Digested Substrates

Cellulase에 의한 목재당화(木材糖化)에 관(関)한 연구(硏究) - (III) 최적(最適) 처리조건(処理條件)과 효소처리(酵素処理) 잔사(殘渣)의 재기질화(再基質化) 효과(效果) -

In this study, enzymatic saccharification of substrates from Alnus hirsuta Ruper (8-14 years). Quercus acutissima Carruthers, Betula platyphylla var. japonica Nera, Populus euramericana Guiner and Platanus orientalis L. were investigated using crude cellulase preparations of Trichoderma viride Pers. ex. Fr. SANK 16374, and conduced on the optimum treated conditions of the cellulase sacchrification and reactivation of residue of digested substrates. The Trichoderma viride cellulase was produced by the submerged culture process and produced in the culture fluid was salted out quantitatively by the use of ammonium sulfate. The method of dilignification from wood (5 species) was treated by the peracetic acid(PA) method. The reducing sugar was determined by the dinitrosalicylic acid (DNS) method. 1. The results of tests carried out for 96 hr. (Figure 1), show conclusively the initial substrates from 5 species ($S_3$) which has been rendered highly reactive form and the mean rate of reducing sugar was 28.3 %. 2. The results of tests carried out for 96 hr., the reactivation of residue of digested substrates (improvement in the quality of the substrate through preheating in air at $190^{\circ}C$. for 45 min. followed by milling was (60 mesh size) at the same substrate level, increased concentrations of cellulase at the same substrate level, and increased concentrations of cellulase increases the rate of hydrolysis considerably. 3. Figure 1. shows conclusively that the residue of digested substrates ($S_1$ dried at $60^{\circ}C$) which has been rendered extremly resistant to cellulase action can be reactivated into a highly reactive form ($S_2$), almost comparable to that of the initial substrates ($S_3$). And the reducing sugar formation did not show statistically significent differences at 5% levels by initial substrates and the residue of digested substrates (preheating in air at $190^{\circ}C$. for 45 min. fallowed by milling was (60 mesh size).

이 연구(硏究)는 Trichoderma viride Cellulase에 의(依)한 수재가수분해(水材加水分解)에 관(関)한 것으로서 공시재료(供試材料)는 산오리나무, 상수리나무, 자작나무, 이태리포푸라, 버즘나무재(材)를 사용(使用)하였다. 그리고 환원당(還元糖) 생성(生成)을 위한 Cellulose 반응(反応)의 최적(最適) 처리조건(處理條件)과 효소처리(酵素處理) 잔사(残渣)를 재가열(再加熱)과 재분취(再粉醉)한 기질(基質)의 당생성량(糖生成量)을 비교(比較)하였다. Trichoderma viride 조효소액(粗酵素液)은 진탕배양법(振盪培養法)에 의(依)하여 생산(生産)하였고 이것을 염석효소법(塩析酵素液)을 제조(調製)하여 사용(使用)하였다. 기질(基質)은 산오리나무, 상수리나무, 자작나무, 이태리포푸라, 버즘나무재(材)의 톱밥을 과초산법(過醋酸法)에 의(依)하여 탈(脱)리그닌 한 것과 다시 이들의 효소처리잔사(酵素處理残渣)를 재가열(再加熱)함과 재분쇄(再粉碎)한 것을 사용(使用)하였다. 환원당(還元糖) 정량(定量)은 DNS 법(法)에 의(依)하였다. 1. Trichoderma viride Cellulase를 사용하여 최적조건(最適條件)에서 당화처리(糖化處理)하면 반응시간(反応時間) 96시간(時間)에서 평균(平均) 28.3%의 환원당(還元糖) 생성(生成)하였다. 2. 효소처리잔사(酵素處理残渣)를 수세(水洗)한 후(後) $60^{\circ}C$에서 건조(乾燥)하여 $190^{\circ}C$에서 45분간(分間) 재열처리(再熱處理)하여 60mesh로 재분쇄(再粉碎)한 기질(基質)은 동일기질(同一基質)에서 효소농도(酵素濃度)가 높아질수록 환원당(還元糖) 생성량(生成量)도 증가(増加)하였다. 3. 효소처리잔사(酵素處理残渣)를$60^{\circ}C$에서 건조(乾燥)하여 기질(基質)로 사용(使用)한 것의 환원당(還元糖) 생성량(生成量)은 대단(大端)히 저조(低調)하였으나(Fig1의 $S_1$ 곡선(曲線)) 최초(最初) 기질(基質)과 효소처리잔사(酵素處理残渣)를 재가열(再加熱)과 재분쇄(再粉碎)하여 사용(使用)한 기질(基質)에서 생성(生成)된 환원당량(還元糖量)은 비슷하였으며 또한 이들간(間)(최초(最初)의 기질(基質)($S_3$)과 효소처리잔사(酵素處理残渣)를 재처리(再處理)한 기질(基質)($S_2$)에는 환원당생성량(還元糖生成量)에 유의차(有意差)가 인정(認定)되지 않았다.