• 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.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제47권4호
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• pp.555-564
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• 2019

Biodiesel is produced through the transesterification process in the presence of alcohol and a catalyst that catalyzes the conversion of triglycerides to esters and glycerol compounds. A more optimal product conversion can be achieved using enzymes, such as lipase. Lipase is reported to be produced in osmophilic yeasts due to the low water content in their natural habitats. Wild forest honey is one of the osmophilic natural habitats in Indonesia. However, lipase-producing yeast has not been reported in the Indonesian honey. In this study, we screened the lipase-producing yeasts isolated from wild forest honey collected from Central Sulawesi. The production profile and activity of lipase were determined at different pH values and temperatures. One promising yeast was isolated from the honey, which was identified as Zygosaccharomyces mellis SG 1.2 based on ITS sequence. The maximum lipase production (24.56 ± 1.30 U/mg biomass) was achieved by culturing the strain in a medium containing 2% olive oil as a carbon source at pH 7 and 30℃ for 40 h. The optimum pH and temperature for lipase activity were 6 and 55℃, respectively. The enzyme maintained 80% of its activity upon incubation at 25℃ for 4 h. However, the enzyme activity decreased by more than 50% upon incubation at 35 and 40℃ for 2 h. This is the first study to report the lipase producing capability of Z. mellis. Further studies are needed to optimize the enzyme production.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제21권11호
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• pp.1159-1165
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• 2011

Biodiesel is methyl and ethyl esters of long-chain fatty acids produced from vegetable oils or animal fats. Lipase enzymes have occasionally been used for the production of this biofuel. Recently, biodiesel production using immobilized lipase has received increased attention. Through enhanced stability and reusability, immobilized lipase can contribute to the reduction of the costs inherent to biodiesel production. In this study, methanol-tolerant lipase M37 from Photobacterium lipolyticum was immobilized using the cross-linked enzyme aggregate (CLEA) method. Lipase M37 has a high lysine content (9.7%) in its protein sequence. Most lysine residues are located evenly over the surface of the protein, except for the lid structure region, which makes the CLEA preparation yield quite high (~93%). CLEA M37 evidences an optimal temperature of $30^{\circ}C$, and an optimal pH of 9-10. It was stable up to $50^{\circ}C$ and in a pH range of 4.0-11.0. Both soluble M37 and CLEA M37 were stable in the presence of high concentrations of methanol, ethanol, 1-propanol, and n-butanol. That is, their activities were maintained at solvent concentrations above 10% (v/v). CLEA M37 could produce biodiesel from olive oil and alcohols such as methanol and ethanol. Additionally, CLEA M37 generated biodiesel via both 2-step methanol feeding procedures. Considering its physical stability and reusability, CLEA M37 may potentially be used as a catalyst in organic synthesis, including the biodiesel production reaction.

• 공업화학
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• 제5권2호
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• pp.209-214
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• 1994

Mono alkyl glycerides have bean obtained in good yield by enzyme catalyst from soybean oil. The reaction was carried out in an oil rich microemulsion formula. Best results were obtained with sodium bis(2-ethyl hexyl) sulfo succinate(AOT), isooctane as hydrocarbon component and buffer of pH 7. The enzyme used was a 1,3-specific lipase which leaves the 2-position intact. However, the 2-monoglyceride formed slowly undergoes long chain acyl migration to 1-mono-glyceride. Optimal reaction time at $35^{\circ}C$ reaction temperature was found to be three hour.

• KSBB Journal
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• 제23권6호
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• pp.509-512
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• 2008

원료물질인 대두유를 산가수분해하여 지방산의 함량을 분석한 결과 linoleic acid, oleic acid, palmitic acid, stearic acid의 함량순으로 분석되었다. 동일한 조건하에 대두유의 가수분해반응 전화율을 조사한 결과 Candida rugosa와 Candida cylindracea 에서 유래된 효소인 CR-E와 CC-E가 Lipase 16, Novozyme 871과 Lipolase-100 L보다 2배이상 높았다. 따라서 CR-E와 CC-E를 선정하여 반응조건에 대한 실험을 수행하였다. CR-E와 CC-E의 경우 비슷한 결과를 보여, pH $3{\sim}6$, $35-45^{\circ}C$, 물과 대두유의 중량비가 3.3 이상이었을 때가 최적인 반응조건이었으며 95% 이상의 높은 전화율을 나타내었다.

• KSBB Journal
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• 제17권6호
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• pp.543-548
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• 2002

Candida rugosa lipase를 이용하여 효소 농도, 반응온도, 알콜 농도 및 종류 등의 반응조건에 따른 racemic ibuprofen 에스테르화 반응의 초기반응속도, 전환율 그리고 입체 선택성 을 조사하였다. 제조된 S-(+)-ibuprofen alkyl ester는 황산을 촉매로 하는 가수분해반응에 의해 순수한 S-(+)-ibuprofen으로 전환되었다. 에스테르화 반응에서는 반응온도 6$0^{\circ}C$에서 최대 활성을 보였으며, 그 이상의 온도에서는 효소의 활성 저하로 전환율과 enantiomeric excess값이 동시에 현격하게 감소하는 경향을 보였다. 알코올 농도가 증가할수록 알콜의 효소반응 저해제작용으로 인하여 초기반응속도가 감소하는 경향을 보였으며, 최종 전환율은 Ibuprofen와 Alcohol의 몰 비가 1/1에서 최고 값을 나타냈다. 알콜 종류에 따른 알코올 체인 길이가(C$_2$~C$_{10}$) 증가할수록 전환율은 증가하였는데, 특히 알코올 체인길이가 가장 큰 데칸올이 가장 높은 전환율을 보였다. 반응온도가 6$0^{\circ}C$ 이상의 높은 경우를 제외하고 에스테르화 반응 조건에 따라 입체 선택성 즉 enantiomeric excess의 큰 변화는 없었다. 화학적 가수분해 반응은 비교적 짧은 반응시간(3시간)내에 평형반응에 도달하였으며 알코올 체인 길이에 관계없이 거의 95% 이상의 높은 전환율 및 입체 선택성을 나타냈다. Lipase에 의한 ibuprofen 에스테르화 반응의 최적 조건과 화학적인 가수분해 반응을 통해서 racemic ibuprofen으로부터 높은 수율의 S-(+)-ibuprofen을 확보할 수 있었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제26권4호
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• pp.515-522
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• 2005

Enzyme-metal combo catalysis is described as a useful methodology for the synthesis of optically active compounds. The key point of the method is the use of enzyme and metal in combination as the catalysts for the complete transformation of racemic substrates to single enantiomeric products through dynamic kinetic resolution (DKR). In this approach, enzyme acts as an enantioselective resolving catalyst and metal does as a racemizing catalyst for the efficient DKR. Three kinds of enzyme-metal combinations - lipase-ruthenium, subtilisin-ruthenium, and lipase-palladium –have been developed as the catalysts for the DKRs of racemic alcohols, esters, and amines. The scope of the combination catalysts can be extended to the asymmetric transformations of ketones, enol acetates, and ketoximes via the DKRs. In most cases studied, enzyme-metal combo catalysis provided enantiomerically-enriched products in high yields.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제39권3호
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• pp.238-244
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• 2011

바이오디젤은 긴 사슬 지방산의 알킬 에스테르로서 동물성 지방 또는 식물성 오일과 알코올이 반응하여 에스테르 교환 반응에 의해 생성되는 대체연료이다. 지난 십여 년 동안, 다양한 리파아제를 이용한 바이오디젤 생산에 대해 연구되었다. 하지만 효소 촉매 공정을 통한 바이오디젤 생산의 경우, 높은 효소 단가로 산업적 공정에 쉽게 적용할 수 없었다. 이러한 문제점을 극복하기 위해, 저렴한 오일 원료를 선택하거나, 바이오디젤 생산에 적합한 리파아제를 스크리닝하는 과정 또는 리파아제 고정화 방법이 활발히 연구되었다. 이번 연구에서는 P. vulgaris에서 유래한 리파아제 K80을 E. coli균에서 발현하여 얻은 효소액으로 바이오디젤을 생산하였다. 재조합 리파아제 K80은 높은 발현량을 보였으며, 높은 가수분해 반응의 비활성도(specific activity)와 유기용매에서 높은 안정성을 확인했다. 리파아제 K80은 올리브 오일과 메탄올을 3-stepwise 방법을 이용하여 바이오디젤을 생산할 수 있었다. 리파아제 K80을 소수성 결합을 이용하여 담체 표면에 흡착시켜 얻은 고정화 K80을 이용하여 수용성 리파아제 K80과 동일한 방법으로 바이오디젤을 생산한 결과, 효율적으로 바이오디젤 생산을 확인했다. 고정화 K80은 다양한 식물성 오일과 메탄올을 사용하여 효과적으로 바이오디젤을 생산하였다. 고정화 K80을 이용하여 바이오디젤 생산뿐만 아니라 다른 산업적 공정에서도 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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• 한국식품저장유통학회 2003년도 춘계총회 및 제22차 학술발표회
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• pp.104.2-105
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• 2003

Plant steryl esters have good effects on plasma cholesterol level and are used as functional food ingredient. Conjugated linoleic acid (CLA) presents mainly in animal foods and has a good benefit and medium chain fatty acids (MCFAs) are a rapid energy source for human. In this study, we produced the ${\beta}$-sitosterol esters from CLA and MCFAs using various lipases as catalysts. Among lipases, AYS (from Candida rugosa) was the most effective for synthesis of ${\beta}$-sitosterol esters in the presence of water (24.35% conversion) or hexane (25.33% conversion). The second esterification extent was obtained by lipase AK (from Pseudomonas sp), showing 10.26% conversion in water and 15.94% conversion in hexane, respectively. The reaction condition was 1:3 molar ratio (${\beta}$-sitosterol:fatty acid, 1:3) and stirred (175 rpm) at 55$^{\circ}C$ in water bath shaker for 48h.

• KSBB Journal
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• 제19권3호
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• pp.215-220
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• 2004

2-아릴프로피온산 계열의 키랄 의약품의 효소적 dynamic kinetic resolution (DKR) 공정에서 라세미화 염기촉매로 트리 옥틸아민이 지금까지 주로 사용되어 왔으나 반응매질에 녹은 상태로 작용해 회수 및 재사용이 어려웠다. 본 연구에서는 이를 개선하고자 라세미화 반응을 위한 고효율 고체 염기를 탐색해 보았다. 45$^{\circ}C$, 아이소옥탄 내에서 (S)-나프록센 2,2,2-트리플로로에틸 씨오에스터를 기질로 무기 염기류, 염기성음이온교환수지류, resin-bound 염기류 등을 시험한 결과, 약염기성 음이온교환수지인 DIAION WA30을 사용하였을 때 가장 효과적이었다. DIAION WA30의 2차 interconversion constant ( $k_{int}$$^＊/)는 8.6${\times}$$10^{-4}$ m $M^{-1}$ $h^{-1}$이며 동일한 실험조건하에서 수행한 트리옥틸아민 ( $k_{int}$$^＊/ = 2.5${\times}$$10^{-4}$ m $M^{-1}$ $h^{-1}$)에 비해 약 3배가 높았다. 효소 활성에 필수적인 물의 양에 따른 DIAION WA30의 라세미화 효율에 관하여 실험한 결과, 물의 양이 증가할수록 그 효율은 감소하였다. DIAION WA30을 라세미화 촉매로 사용하여 아이소옥탄 내에서 라세믹 나프록센 2,2,2-트리플로로에틸 씨오에스터의 효소적 DKR 반응을 수행해 보았다. 그 결과 DIAION WA30을 사용하지 않은 경우에 비해 반응 전환율과 생성물의 광학 순도는 급격히 향상되었다. 전통적 광학분할 반응의 최대 50%라는 전환율의 제한이 본 연구에서 찾은 DIAION WA30을 첨가함으로써 성공적으로 극복되었다. 또한 고체 염기촉매인 DIAION WA30의 사용은 라세미화 촉매의 회수 및 재사용이 가능하게 해준다.다.다.다.다.다.