양송이 배지에서 유래한 Lipase 생산균을 이용한 바이오디젤 생산

서지정보

ㆍ발행기관 : 한국버섯학회 ㆍ수록지정보 : 한국버섯학회지 / 13권 / 1호
ㆍ저자명 : 김현희, 김찬겸, 한창훈, 이찬중, 공원식, 윤민호

목차

ABSTRACT
서론
재료 및 방법
실험재료
Lipase 생산균의 분리 및 동정
Lipase 조효소 제조
Lipase 고정화
Lipase Activity 측정 및 Lowry method
Biodiesel 제조 및 분석
화학적 촉매, 효소적 및 고정화효소 촉매법
Free lipase를 이용한 interesterification 반응
통계처리
결과 및 고찰
Lipase 생산균의 분리 및 lipase 조효소 제조
Lipase 고정화
촉매에 따른 바이오디젤 전환
효소촉매 반응시간에 따른 바이오디젤 전환
Lipase를 이용한 interesterification 반응물의 지방산 및 TAG 조성
Immobilized lipase의 재사용성(reusability)
적요
감사의 글
References

한국어 초록

양송이 수확후 배지로부터 lipase 생산균을 분리하여 16S rDNA 유전자 분석을 통해 동정한 결과, Burkholderia cepacia ATCC와 99.8% 상동성을 나타냈다. 분리균 B. cepacia 배양여액 중에 함유된 효소단백질을 70% 황산암모늄으로 침전시켜 crude lipase를 회수하였다. 고정화 효소를 제조하기 위하여 crude lipase(CL)과 Novozyme lipase(NL)을 cross-linking 법에 의해 Silane화된 Silicagel에 고정화 시킨 결과, immobilized CL(ICL)은 61%, immobilized NL(INL)은 72%의 잔존활성을 유지하였다. 중성지방 Canola oil을 알칼리(NaOH) 촉매와 효소(CL 및 ICL) 촉매를 이용하여 지방산(fatty acid)으로 분해한 후, methanolysis에 의한 에스터전이반응(trans-esterification)을 통해 지방산으로부터 전환된 바이오디젤(fatty acid methyl ester, FAME)의 종류와 수율을 비교 하였다. 생성된 총 FAME 함량은 NaOH 781mg L-1, free lipase 681mg L-1, 고정화 lipase 598mg L-1순으로 높았으며, 지방산 조성별 FAME 함량은 linoleic acid(C18:1)가 약 50%로 가장 높았으며, stearic acid(C18:0)가 22%정도의 높은 수준이었다. 또한 반응시간이 증가함에 따라 CL과 ICL 모두 불포화지방산 FAME의 조성비는 감소하고, 상대적으로 포화지방산 FAME의 조성비는 증가하는 경향을 보여 lipase 효소가 transesterification 활성과 interesterification 활성을 동시에 가지는 것으로 여겨진다. 고정화효소의 잔여활성은 반복회수가 증가함에 따라 서서히 감소하여 4회 반복 후, 초기 활성도에 비해 ICL은 34% 와 INL은 21%까지 감소하였다.

영어 초록

A lipase producing bacterium was isolated from button mushroom bed, which showing high clear zone on agar media containing Tributyrin as the substrate. The strain was identified as Burkholderia cepacia by analysis of 16S rDNA gene sequence. Crude lipase (CL) was partially purified from 70% ammonium sulfate precipitation using the culture filtrate of B. cepacia. Immobilized lipases were prepared by cross-linking method with CL from B. cepacia and Novozyme lipase (NL) onto silanized Silica-gel as support. Residual activitiy of the immobilized CL (ICL) and immobilized NL (INL) was maintained upto 61% and 72%, respectively. Biodiesel (Fatty acid methyl ester, FAME) was recovered by transesterification and methanolysis of Canola oil using NaOH, CL and ICL as the catalysts to compare the composition of fatty acids and the yield of FAME. Total FAME content was NaOH 781mg L-1, CL 681mg L-1 and ICL 596mg L-1, in which the highest levels of FAME was observed to 50% oleic acid (C18:1) and 22% stearic acid (C18:0). In addition, the unsaturated FAME (C18:1, C18:2) decreased, while saturated FAME (C16:0, C18:0) increased according to increasing the reaction times with both CL and ICL, supporting CL possess both transesterification and interesterification activity. When reusability of ICL and INL was estimated by using the continuous reaction of 4 cycles, the activity of ICL and INL was respectively maintained 66% and 79% until the fourth reaction.

참고 자료

없음