Tomato 성숙중(成熟中) Pectin 효소(酵素)의 활성변화(活性變化)와 Polygalacturonase의 분리(分離) 및 그 성질(性質)

Changes in Pectic Enzyme Activity during Maturation of Tomato Fruit and Purification, Some Properties of Polygalacturonase Isozymes

Tomato과실(果實)의 성숙단계별(成熟段階別), pectin효소(酵素)(PE, PG)의 활성(活性)의 변화(變化)와 polygalacturonase (PG)의 분리(分離), 정제(精製) 및 정제(精製)된 PG isoenzyme의 효소학적(酵素學的) 성질(性質)에 대하여 조사(調査)하였다. Tomato과실(果實)의 pectin esterase (PE)효소(酵素)는 추숙(追熟)이 진행(進行)됨에 따라 그 활성(活性)이 증가(增加)하였으며, 특히 색깔의 변화가 일어나는 시기(時期)에 최대(最大)의 활성(活性)을 나타내었다. PG는 녹숙과(綠熟果)에서 활성(活性)이 거의 나타나지 않았으나 추숙(追熟)이 진행(進行)되면서 크게 증가(增加)하였다. Ripe tomato에서 추출(抽出)한 조효소액(粗酵素液)을 전기영동(電氣泳動)시킨 결과(結果) 6개의 단백질(蛋白質) band를 나타내었다. 조효소액(粗酵素液)을 황산암모니아에 의한 단백질(蛋白質)의 분획(分劃) DEAE-sephadex A-50 column chromatography한 결과(結果) 2개의 isoenzyme I와 II (PG I, PG II)를 분리(分離)하였으며, isoenzyme I와 II는 각각 61배, 98배 정제(精製)되었다. Isoenzyme I와 II는 전기영동상(電氣泳動上) Rm값은 각각 0.25와 0.31이었다. Isoenzyme I의 최적온도(最適溫度) 및 pH는 각각 $37^{\circ}C$, pH 4.5에서, isoenzyme II는 각각 $40^{\circ}C$, pH 4.7에서 최대활성(最大活性)을 나타내었다. Isozyme I에 대한 pH와 열안정성(熱安定性)을 조사(調査)한 결과(結果), pH 4.3부근에서 안정(安定)하였으며, $78^{\circ}C$, 5분간(分間)에서 약 50%의 효소활성(酵素活性)이 억제되었다. 그리고 isozyme II에 대한 pH와 열안정성(熱安定性)을 조사(調査)한 결과(結果), pH 5.6 부근에서 안정(安定)하였으며 $57^{\circ}C$, 5분간(分間)에서 약 50%의 효소활성(酵素活性)이 억제(抑制)되었다. Isozyme I와 II에 대한 최적(最適) NaCl농도(濃度)는 각각 0.15M, 0.1M이었으며, 최적(最適) $MgCl_2$ 농도(濃度)는 각각 0.04M, 0.03M이었다.

The changes in pectinesterase (PE) and polygalacturonase (PG) activities were investigated during maturation and ripening of tomato fruits. PG was isolated from ripe tomatoes and purified by using DEAE-sephadex A-50 column chromatography. Its property was examined by general methods. PE activity was increased during maturation and then peaked at the on set of color change. PG activity was not detectable in mature green tomato fruits but increased during softening. Slab electrophoresis of the crude enzyme isolated from ripe tomatoes shoed 6 bands. Two polygalacturonase (PGI, PGII) were separated from crude enzyme of ripe tomatoes by chromatography on DEAE-sephadex A-50. PGI and PGII were purified by 61 fold and 98 fold by the present procedure, respectively. The Rm values of partially purified PGI and PGII were estimated to be 0.25 and 0.31, respectively. The optimum temp, and pH of PGI activity were $37^{\circ}C$ and pH 4.5, while those of PGII activity were $40^{\circ}C$ and pH 4.7, respectively. Isozyme PGI activity was the most stable at pH 4.3 and retained 50% of its activity when exposed at $78^{\circ}C$ for 5 min.