• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권1호
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• pp.121-127
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• 2010

본 연구의 목적은 효소법을 이용한 바이오디젤의 생산에서의 효소(lipase) 활성화를 최적화함에 있다. 효과적인 방법으로 효소를 고정하기 위해 방사선 그라프트 중합법을 이용한 부직포에 음이온 교환기인 ethanolamine과 diethylamine을 도입시켜 음이온 교환 부직포(이때 얻어진 부직포는 EtA, DEA-EtA 부직포라 함)를 합성하였다. 기존에 사용하던 다공성 중공사막의 경우 시간이 지남에 따라 막힘 현상에 따라 유속이 현저하게 줄어드는 점을 보완하고자 기공(pore size)이 $300{\mu}m$인 부직포를 선택하였다. 이 부직포에 음이온 교환기가 도입된 EtA, DEA-EtA 부직포의 최적효소 흡착 특성과 효소 활성도에 대하여 고찰하였다. 그 결과 효소 흡착량은 EtA, DEA-EtA 부직포가 비슷하였으나(EtA non-woven fabric: 15.69 mg/g, DEA-EtA non-woven fabric: 14.45 mg/g) 기름을 투과시킨 결과 효소 활성화는 DEA-EtA 부직포가 EtA 부직포에 비해 현저히 떨어짐(EtA non-woven fabric: $3.50mol/h{\cdot}kg$, DEA-EtA non-woven fabric: $0.38mol/h{\cdot}kg$)을 알 수 있었다. 이 음이온교환기를 이용해 효율적인 바이오디젤 생산을 위한 온도, 효소고정량, 기름과 알코올과의 관계 등의 최적의 조건을 도출하였다.

• BMB Reports
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• 제30권1호
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• pp.7-12
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• 1997

The kinetics of the interesterification of triolein and stearic acid catalyzed by immobilized Rhizopus delemar lipase were studied in a batch operation. In order to clarify the mechanisms of this reaction, three models are discussed under various conditions in terms of the ratio of triolein and stearic acid. The rate constants involved in the proposed model were determined by combining the numerical Gauss-elemination method, and the trial-and-error method so as to fit the calculated results with the experimental data. The accuracy of the obtained rate constants was confirmed after they were substituted for simultaneous differential equations and the equations simulated using an adaptive step-size Runge-Kutta method. Finally, the model which agrees with the calculated results and the experimental data was selected.

• 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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• 한국식품저장유통학회 2003년도 제23차 추계총회 및 국제학술심포지움
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• pp.164.2-165
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• 2003

Structured lipids (SLs) are defined as triacylglycerols to change the fatty acid composition in the glycerol backbone and lipases are known as a powerful tool for the syntheses of SLs. Structured lipid from corn oil, capric acid, and conjugated linoleic acid (CLA) by transesterification reaction and using several amounts of immobilized lipase RM IM (from Rhizomucor miehei) was studied, and 4% of lipase amount was selected for further study as the optimal amount. Comparison the chemical properties (free fatty acid value, iodine value, saponification value, tocopherols, and color analysis), solidification behavior, and volatile fractions (from headspace SPME GC-MS) between com oil and SL com oil was obtained.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XIII)
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• pp.229-229
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• 2003

• 한국해양바이오학회지
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• 제1권4호
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• pp.311-316
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• 2006

Enzymatic ethanolysis of fish oil with immobilized lipase was investigated for reducing the free fatty acid contents and enhancing the function of fish oil. Ethanolysis reactions were carried out in erlenmeyer flask (25ml) containing a mixture of squid viscera oil and 99.9% ethanol using 1% (based on w/w squid viscera oil) immobilized lipase. The reaction mixtures were incubated at $50^{\circ}C$ and shaken at 100rpm. Ethanol was added into the mixture by stepwise addition method of Shinmada[9]. Measurement of free fatty acid molar amounts was studied by Acid Value. Tendency of oil variation during transesterification was studied by TLC method. Enzymatic ethanolysis composed diglyceride, monoglyceride and fatty acid ethyl ester with reducing free fatty acid contents. Also, selective ethanolysis by Lipozyme TL-IM and Lipozyme RM-IM mostly did not react at the sn-2 position of squid viscera oil. Lipozyme RM-IM was more suitable enzyme to reduce the free fatty acid contents by ethanolysis than Lipozyme TL-IM. Squid viscera oil was transformed into suitable properties (5 in Acid Value) for functional fish oil production.

• 공업화학
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• 제16권6호
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• pp.731-736
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• 2005

본 연구에서는 Rhizomucor miehei 유래 리파제(Rhm)를 올레인산으로 전처리한 이온교환수지에 고정화하는 방법 및 그의 응용성에 관하여 연구하였다. 수지로는 약염기성 이온교환수지인 Duolite A-568을 사용했을 때 최상의 고정화 효율(82%)을 나타냈으며, 고정화 Rhm은 물, 헥산, 클로로포름 등에는 안정하나, 에탄올 및 메탄올 등과 같은 유기용매에는 불안정하였다. 또한, 고정화 Rhm를 디글리세리드(DG)의 선택적 합성 반응에 적용한 결과, 글리세롤과 지방산의 에스테르화 반응에 있어서 DG의 함량이 80 mol%, DG 중의 1,3-DG 함량이 98% 정도로 매우 높은 선택성을 나타내었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제37권4호
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• pp.365-370
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• 2009

재구성 지방질의 기질로서 사용될 수 있는 중쇄지방산을 함유한 디글리세리드(DG)를 생산하기 위하여 리파제를 사용하여 중쇄지방산과 모노글리세리드(MG)로부터 DG를 생산하는 유기용매를 사용하지 않는 반응 시스템을 고안하였다. 조사된 리파제 중에 Lipozyme RM IM과 Novozym 435만이 중쇄지방산(carpylic acid, caproic acid, capric acid)과 MG로부터 DG를 효과적으로 생산하였다. 고정화 효소인 Lipozyme RM IM을 사용하여 중쇄지방산인 카프릴산과 MG를 반응시킴으로써 DG 생산을 위하여 molecular sieve 첨가에 의한 반응혼합액 중의 수분 제거, 고정화 효소의 수분함량, 반응온도, MG/카프릴산의 몰비율 등의 생산 조건을 최적화하였다. Molecular sieve를 첨가 하였을 때 약 8%의 DG 함량이 증가되었으며 고정화효소(초기 수분함량: 3.8%(w/w))의 수분을 2.8%(w/w) 이상 감소시킴으로써 44%의 DG를 생산할 수 있었다. 최적의 반응 온도는 $60^{\circ}C$로 확인되었으며 $60^{\circ}C$에서 $25^{\circ}C$로의 온도 변화는 FFA의 함량이 증가하여 DG 생산에 적합하지 아니하였다. 조사된 모든 몰비율에서 반응 24시간 후의 DG의 생산량은 40% 전후로 큰 차이를 나타내지 않았으나 화학양론적인 몰비율 1:1(MG/caprylic acid)에서 가장 많은 DG가 생산되었다. 또한 MG와 카프릴산의 몰비율이 0.3에서 1.8로 높아질수록 반응물 중의 FFA의 함량이 34%에서 13%로 감소하였고 MG 함량은 37%에서 50%로 증가하였다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제51권3호
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• pp.177-182
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• 2008

피혁 제조 공정 중 발생하는 프레싱 스크랩으로부터 회수된 동물성 유지를 이용하여 lipase-catalyst 전이에스테르화 실험을 실시하였다. 실험 결과, 반응온도 $45^{\circ}C$에서 전환율이 극대점을 나타내었으며, 반응온도 $45^{\circ}C$ 이상에서는 전환율이 점차적으로 감소되었다. 초기 효소의 불활성화를 막기 위해서는 1.5몰씩 4단계에 걸쳐 투입하는 것이 가장 높은 전환율을 나타내었으며, 1.5몰 미만의 methanol로 투입 단계를 4단계 초과하여 사용하였을 경우에는 오히려 전환율이 낮아지는 경향을 나타내었다. 종류가 다른 4가지의 리파제를 사용하여 돈지의 전환율에 미치는 영향을 실험한 결과 C. antarctica를 기원으로 하는 Novozyme 435를 사용한 경우 82.2%의 전환율을 나타내어 가장 효과적이었다. 수분 함유량이 증가할수록 전환율이 저하됨을 확인하였다. 1.2wt.%에서의 전환율은 수분이 없는 상태에 비해 약 40%나 낮게 나타나 프레싱 스크랩으로부터 회수된 유지를 정제 공정을 거쳐 수분을 완벽하게 제거하는 것이 전환율을 높이는데 매우 중요한 인자임을 확인하였다. 고정화된 효소를 반복 사용 실험에서는 2회 사용할 때 약간 전환율이 감소하였으나 계속적으로 반복 사용할 때에는 전환율의 감소율이 둔화되었다. 전이에스테르화 반응을 우지에도 적용한 결과 전환율에서 돈지 84%보다 높은 88%를 나타내었다. 이 반응에 의해 생성된 지방산 에스테르는 SOx를 발생시키지 않고, 매연 발생량이 최소화되는 바이오디젤로서 사용될 수 있을 것으로 사료되었다.

• 생명과학회지
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• 제26권5호
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• pp.603-607
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• 2016

유기용매 내성 세균 Pseudomonas sp. BCNU 106으로부터 생산된 리파아제 조효소액은 pH 4-10의 넓은 범위의 pH와 37℃에서 매우 안정적이었다. BCNU 106의 리파아제 안정성은 25% xylene, hexane, octane, toluene, chloroform 및 dodecane에서 증가하였으며, 상업적인 고정화 효소와 비교해도 우수한 안정성을 보이고 있다. 그리고 Cu²⁺, Hg²⁺, Zn²⁺ 및 Mn²⁺ 존재 하에서 110% 이상의 상대활성을 나타낸 반면에, Fe²⁺에서는 효소활성이 억제되었다. 게다가 계면활성제인 tween 80과 triton X-100 및 SDS에서도 높은 안정성을 유지됨이 확인되었다. 본 연구에서 유기용매 내성 Pseudomonas sp. BCNU 106의 리파아제는 고정화 효소에 못지않은 효소 활성 및 안정성을 유지함이 밝혀져 다양한 산업공정에서 잠재적인 생물촉매로 적용될 수 있는 가능성을 확인할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제23권10호
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• pp.1246-1251
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• 2013

산업공단지역의 폐수에서 분리한 유기용매 내성 Pseudomonas sp. BCNU 154 리파아제의 최적조건은 $37^{\circ}C$, pH8로 조사되었다. BCNU 154의 crude 리파아제는 toluene에서 2시간 반응시 효소활성 약 6.01 U/ml (117.53%)로 가장 안정한 것으로 나타났다. 한편 $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $NH_4{^+}$, $Na^+$ 이온 및 triton X-100은 효소를 활성화시킨 반면에 $Ba^{2+}$, $Hg^{2+}$ 및 $Zn^{2+}$ 이온은 효소활성을 억제하였다. Pseudomonas sp. BCNU 154 리파아제는 상용 고정화 효소인 Novozym 435와 비교해서도 안정한 활성을 보였다. 그러므로 유기용매 내성 리파아제는 별도의 고정화 처리없이도 화학산업공정에서 가능성 있는 whole cell 생물촉매로서 유용할 것으로 판단된다.