16-1발효공업에서는 값비싼 효소를 오래 반복해서 쓰기 위해 고정화한다… | 2016년 식품안전기사실기(필답형) 1회차 기출문제 상세 페이지

① 담체결합법

② 포괄법

③ 가교법

[해설]

고정화란 효소를 물에 녹지 않는 지지체에 붙들어 두어 반응이 끝난 뒤 회수해 다시 쓸 수 있게 만드는 조작이다. 연속식 반응기 운전이 가능해지고 열ㆍpH에 대한 안정성이 올라가며 생성물에 효소가 섞이지 않는 이점이 있다. 대신 담체 안팎으로 기질이 드나들어야 해서 반응속도가 떨어지고, 결합 과정에서 활성이 일부 손실된다.

방법은 결합 방식에 따라 크게 셋으로 나눈다.

ㆍ담체결합법 — 셀룰로스ㆍ덱스트란ㆍ이온교환수지ㆍ유리 같은 지지체 표면에 효소를 붙인다. 붙이는 힘에 따라 다시 물리적 흡착법(반데르발스력ㆍ수소결합, 조작이 쉬우나 잘 떨어짐), 이온결합법(정전기적 인력), 공유결합법(아미노기ㆍ카복실기 등 관능기를 담체와 공유결합, 결합이 가장 튼튼하지만 활성 손실이 큼)으로 갈린다.

ㆍ포괄법 — 효소를 담체에 붙이는 것이 아니라 가두어 둔다. 알긴산칼슘ㆍ폴리아크릴아마이드 같은 겔의 그물 안에 넣는 격자형과, 반투과성 막으로 감싸는 마이크로캡슐형이 있다. 효소 구조를 건드리지 않아 활성 손실이 적지만 분자가 큰 기질은 들어가지 못한다.

ㆍ가교법 — 글루타르알데하이드처럼 관능기가 둘 이상인 시약으로 효소 분자끼리 이어 붙여 불용성 덩어리로 만든다. 담체 없이도 고정이 되며 담체결합법과 함께 쓰기도 한다.

일부 교재는 흡착법과 공유결합법을 담체결합법과 나란히 늘어놓아 네 가지로 제시하는데, 앞의 둘은 담체결합법의 하위 갈래이므로 3가지를 묻는 답안으로는 담체결합법ㆍ포괄법ㆍ가교법의 대분류로 쓰는 것이 정확하다.