Bacillus licheniformis가 생산하는 ${\alpha}-Amylase$의 열안정성에 미치는 금속이온 및 기질의 영향

Effect of Metal Ions and Substrate on the Thermostability of ${\alpha}-Amylase$ from Bacillus licheniformis

Bacillus licheniformis가 분비하는 ${\alpha}-amylase$를 정제한 후 기질과 금속이온이 효소의 열안정성에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. $Ca^{++}$ 이온 및 $B^{+++}$ 이온의 존재시에는 D-value가 7,880 sec 및 2,210 sec로 대조구에 비하여 높은 값을 보였으며 $Ca^{++}$ 이온과 $B^{+++}$ 이온이 동시에 존재할 때는 $D_{85}=24,000\;sec$로 상승효과를 보였다. $Ca^{++}$ 이온 존재시 열불활성화에 대한 활성화에너지 $({\Delta}H{\neq})$는 320.2 kJ/mol이고 $B^{+++}$ 이온의 경우에는 212.9 kJ/mol이었으며 대조구에서는 183.9 kJ/mol 이었다. 기질의 존재하에서는 ${\alpha}-amylase$는 높은 열안정성을 보였는데 30% 전분의 존재하에 $96^{\circ}C$, 30분 열처리한 결과 약 51%의 잔존역가를 검출하였으며 기질에 $Ca^{++}$ 이온을 첨가하였을 때에는 열안정성이 더욱 증가하였다.

The ${\alpha}-amylase$ from Bacillus licheniformis was purified and its thermostability in the presence of substrate and metal was ions investigated. Comparing D-values of the enzyme obtained in the presence of $Ca^{++}$, $B^{+++}$ and both $Ca^{++}$ and $B^{+++}$, the thermostability of the enzyme was markedly enhanced by the addition of metal ions. $Ca^{++}$ and $B^{+++}$ exhibited a protective action, the former ion being more effective, and both ions showed a synergistic effect. The enthalpy of activation for the thermal inactivation in the presence of metal ion was 320.2 kJ/mole for $Ca^{2+}$ ion, 212.9 kJ/mole for $B^{+++}$, while it was 183.9 kJ/mole in the absence of metal ions. In the thermal inactivation for 30 min at $96^{\circ}C$, the residual activity in the presence of 30% (w/w) starch was 51.0%, whereas the presence of $Ca^{++}$ ion additionally provided a remarkable thermo-resistance.