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Brevibacterium sp . CHI 으로부터 Nitrile Hydratase 의 반응 속도론
장호남,이처영,황준식 ( Ho Nam Chang,Cheo Young Lee,Jun Sik Hwang ) 한국화학공학회 1990 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.28 No.5
The effect of several compounds on the enzyme action of the nitrile hydratase was studied. An excess of acrylonitrile as substrate was shown to inhibit the activity of the enzyme. This inhibition occured at a substrate concentration of 0.2 ㏖/L. The nitrile bioconversion products (acrylamide, propionamide) and their structural analogues (acrylic acid, cyanide) were shown to inhibit the enzyme competitively. The most important inhibition found was that of cyanide (K_i=3.8×10^(-3) ㏖/L), a breakdown product of some nitriles.
Brevibacterium CH1의 유가 배양에 의한 Nitrile Hydratase의 생산
황준식,황영보,이처영,장호남 한국산업미생물학회 1992 한국미생물·생명공학회지 Vol.20 No.5
Brevibacterium CH1의 회분배양 결과 최적의 초기 포도당 농도는 20g/ℓ이었고, 균체의 최대 성장속도는 0.21h^-l이었다. pH를 조절하여 줌으로써 균체농도와 효소의 비활성이 각각 20, 30% 정도 증가하였다. 따라서 pH 조절은 균체농도 및 효소생성에 상당한 영향을 주는 것을 알 수 있었다. M3 배지를 연속적으로 공급하면서 유가식 회분배양 한 결과 88시간 배양 후 균체농도는 68g/ℓ로 고농도 배양이 되었으며, 비활성은 6.l units/㎎으로 유지되었다. 효소의 총활성은 배양시간에 따라 증가하여 80시간 배양 후 최대 414.8 units/㎖이었으며, 회분배양에 비해 4.4배 증가하였다. 이 경우에 Y_X/S(cell growth yield)는 0.68g cells/g glucose consumed이었다. The batch and fed-batch cultivations of Brevibacterium CH1 were carried out for the production of nitrile hydratase. In batch culture, with pH control the cell mass and the specific activity increased more 20% and 30%, respectively. The maximum growth rate was obtained at a glucose concentration of 20g/ℓ because of substrate inhibition. The fed-batch culture of Brevibacterium CH1 with constant substrate feeding gave a cell density of up to 68g/ℓ and nitrile hydratase activity was maintained at above 6.1 units/㎎. The cell growth yield on carbon source was ca. 0.68g/g glucose consumed. The total nitrile hydratase activity in this fed-batch mode increased up to 414.8 units/㎖, which amounted to 4.4 times that of the batch culture.
여러가지 조건하에서 Brevibacterium sp . CH1 의 Nitrile Hydratase의 안정성
황준식,장호남 한국산업미생물학회 1990 한국미생물·생명공학회지 Vol.18 No.1
Brevibacterium sp. CH1 균주가 흙으로부터 분리하여 아크릴로니트릴을 아크릴아마이드로 생변화를 수행하는데 필요한 효소를 생산하기 위하여 사용하였다. 여러가지 고정화 방법과 효소 안정성이 조사되었다. Nitrile hydratase는 free cell에 대하여 pH7에서 최대 안정성을 보여주었다. EDTA와 phenyl methyl fluoride을 protease inhibitor로 선정하여 inhibitor 농도를 변화시키면서 효소의 저장안정성을 평가하였다. 아크릴아마이드가 안정성 및 물리화학적 강도를 고려할 때 가장 좋은 carrier였다. 고정화 세포의 저장안정성은 4℃에서 gel상의 아크릴아마이드 농도가 증가함에 따라 감소하였고, 25% 이상의 아크릴아마이드 농도에서 안정성이 매우 낮았다. A bacterial strain of Brevibacterium sp. CH1 was isolated from soil and used to produce an enzyme(nitrile hydratase) necessary for carrying out the bioconversion of acrylonitrile to acrylamide. Various immobilization methods and enzyme stability were investigated. The nitrile hydratase showed the maximum stability at pH 7 for the free cells. EDTA and phenyl methyl sulfonyl fluoride were selected as the protease inhibitor and the enzyme stability was evaluated by changing inhibitor concentration. Acrylamide beads were the best carriers among four carriers we tested in terms of stability and physicochemical strength. The storage stability of the immobilized cells decreased with increasing acrylamide concentration of the gel phase at 4℃, and was very low at acrylamide concentration above 25%.