• 한국응용과학기술학회지
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• 제38권1호
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• pp.99-106
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• 2021

Phenylethanol (PhE)에서 야기되는 피부 부작용 문제를 극복하기 위한 대안으로 phenylethanol galactoside (PhE-gal)에 대하여 연구하였다. 그 중에서도 대장균 효소 β-galalactosidase(β-gal)을 이용하여 PhE로부터 PhE-gal를 합성하는 반응의 최적 조건에 대하여 조사하였다. 그리고, 용매 분획연구를 수행하여 PhE-gal의 특성도 조사하였다. 반응조건 중에서 반응액의 β-gal 농도, PhE 농도, 반응액의 pH, 그리고 온도에 대하여 조사한 결과, 최적 β-gal의 농도는 0.45 U/ml, 최적 반응물 PhE의 농도는 1.0%, 최적 반응액의 pH는 8.0, 최적 반응온도는 40℃ 였다. 그리고, 최적 반응조건에서 48 시간까지의 반응을 관찰하였는데, 약 81.9 mM의 PhE로부터 약 47.4 mM의 PhE-gal이 합성되었고, PhE로부터 PhE-gal로의 전환수율은 약 57.9% 정도였다. 또한, PhE와 PhE-gal이 포함된 반응물을 용매 EA와 MC로 분획한 결과, 물 층으로 대부분의 PhE-gal이 분획 되었고, 용매 층으로는 PhE가 분획 되었다. 그러나, 물 층으로의 PhE-gal의 분획이 용매 MC를 사용할 때, 더 분명하고 명확하게 나타났으며, 용매 EA를 이용한 분획에서는 명확히 물 층으로 PhE-gal이 분획 되지 않았다. 앞으로, PhE-gal을 화장품에 사용할 수 있는 첨가물(방부제)로 개발하기 위한 후속연구를 계속 진행할 예정이다.

• 청정기술
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• 제28권4호
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• pp.269-277
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• 2022

생물학적 효소 반응 산업의 발전으로 인해 바이오매스 자원으로부터 젖산을 대량 생산하는 것이 가능해짐에 따라 젖산의 추가적인 탈수 반응을 통해 고흡수성 수지 SAP, 디스플레이의 점접착제 등의 원료가 되는 아크릴산을 생산하는 친환경 공정이 많은 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 젖산 탈수 반응에서 높은 활성을 가지나, 비활성화가 빠른 단점을 가지는 NaY 제올라이트 촉매의 산점 및 염기점을 조절하여, 높은 아크릴산 선택도를 장시간 유지 가능한 촉매를 개발하고자 하였다. 첫번째로 NaY 모촉매에 부분적으로 칼슘을 치환하여 산/염기도를 변화시키고자 하였으며, 이온 교환법과 초기습식 함침법을 모두 적용하여 그 효과를 탐색하였다. 그 결과 직접적으로 Ca를 함침하는 것이 선택도 및 안정성 측면에서 우수한 것을 확인하였으며, 16시간 반응 동안 40% 수율의 AA를 안정적으로 생산하였다. 산/염기 특성 분석 결과, 함침된 Ca는 주로 CaO 형태로 촉매 외피에 존재하면서, 젖산 탈수 반응을 위한 추가적인 염기점으로 작용하는 것으로 나타났다. 추가적으로 NaY 모촉매의 산세기를 약화시키면서 기공 내외적으로 Ca을 고르게 분산시키기 위해, KOH 처리를 통한 탈규소화 후, Ca를 함침하였다. 그러나 기존 Ca-NaY 촉매 대비 아크릴산 선택도가 증진되는 효과는 관찰하지 못하였다. 최종적으로 KOH 처리 촉매에서 Ca 담지양을 1 wt%에서 5 wt%로 증가시켜 염기점 양을 증진시켜 보았다. 그 결과, 기존 1 wt% Ca가 함침된 촉매에 비해 아크릴산 선택도를 65%까지 증진시킬 수 있었으며, 24시간 반응 동안 촉매 안정성 또한 꾸준하게 유지되어, 젖산 탈수 반응에서 염기점 조절이 선택도 및 안정성 향상에 중요한 변수임을 제시하였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제33권1호
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• pp.65-73
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• 2006

옥수수 유식물 줄기에서 중요 BRs의 함량조절 기작을 옥수수 유식물 줄기로부터 얻어진 효소원을 이용하여 조사하였다. 먼저 활성형 BR인 CS의 대사를 [$^2H_0$]-와[$^2H_6$]-CS를 기질로 사용하여 실험한 결과 [$^2H_0$]- 와 [$^2H_6$]-CS는 각각 [$^2H_0$]-26-norCS와 [$^2H_3$]-28-norCS로 전환됨을 GC-MS 분석을 통해 확인하였으며, 이러한 두 가지의 대사과정 중 C-26 탈메틸 반응에 의한 CS에서 26-norCS로의 전환만이 생체 내에서 일어나는 반응임을 확인하였다. 이와 함께 주요 생합성 전구물질인 6-deoxoTE와 6-deoxoTY에 대해서도 같은 효소원을 이용하여 C-26 탈메틸 반응에 의한 대사를 조사한 결과 6-deoxoTE는 6-deoxo-3-dehydroTE와 6-deoxoTY로, 6-deoxoTY는 6-deoxo-3-dehydroTE와 6-deoxoTE로 전환됨을 확인함과 동시에, 6-deoxoTE는 6-deoxo-26-norTE 로, 6-deoxo-3-DHT는 3-dehydro-6-deoxo-26-norTE, 6-deoxoTY는 6-deoxo-26-norTY로 전환됨을 확인하였다. 이러한 결과들은 옥수수 유식물 줄기에서 중요 BRs가 모두 C-26 탈메틸 반응이 일어날 수 있음을 나타내는 결과로서 BRs의 C-26 탈메틸 반응이 활성형 BR뿐만 아니라 그 생합성 전구물질에도 중요한 함량조절 기작임을 확인 할 수 있었다.