Abstract

Many enzymes catalyze a primary reaction and/or secondary reaction. Dextransucrase usually synthesizes dextran from sucrose as a primary reaction. The secondary reaction of dextransucrase is the transfer of glucose from sucrose to carbohydrate accepters. We have reacted dextransucrase from Leuconostoc mesenteroides B-742CB with sucrose and pullulan as an acceptor under different reaction conditions; various concentrations of pullulan, enzyme, sucrose and different pHs and temperatures of reaction digests. The yield of modified pullulan was 57%(<${\pm}$5%) of theoretical under the reaction condition of pH 5.2, temperature 28$^{\circ}C$, 0.37% of pullulan, and 0.l U/$m\ell$ of dextransucrase. Modified products were more resistant against the hydrolysis of pullulanase and endo-dextranase than those of native pullulan. The positions of glucose substitution in the modified products were determined by methylation followed by acid hydrolysis and analyzed by TLC. The products were modified by the addition of glucose to the position of C3, C4, C6 free hydroxyl group of glucose residues in the pullulan.

덱스트란수크라제는 Sucrose를 이용하여 덱스트란의 합성을 촉진하는데 sucrose이외에 다른 탄수화물이 효소 반응기 중에 존재하는 경우에는 Sucrose의 glucose를 이 탄수화물에 전달하는 반응을 촉진하여 새로운 구조의 산물을 생산한다. Leuconostoc mesenteroides B-742CB로 부터 얻은 덱스트란수크라제를 이용하여 플루란을 변형하고 그 조건을 최적화 하고자 했다. 수용성 변형 플루란은 이론적 수율의 57%(<$\pm$5)를 얻었다. 플루란 변형의 최적 조건으로는 pH 5.2, 28$^{\circ}C$ 에서 기질 0.37%(w/v)와 반응한 효소의 농도와 Sucrose농도가 각각 0.1 U/$m\ell$과 48mM일 때였다. 변형 플루란을 pullulanase, endodextranase로 처리하여 변형 전의 플루란과가수분해 상태를 비교 분석한 결과 변형전의 산물에 비해 이들 가수 분해 효소에 대해 더 저항성을 보였다. 변형 플루란을 methylation과 산가수분해 후 TLC한 결과 sucrose의 glucose가 플루란 glucose의 C3, C4, C6 위치의 free-OH group에 수식된 새로운 구조의 변형 플루란임을 확인하였다.

Keywords

• Leuconostoc mesenteroides;
• pullulan modification;
• dextransucrase;
• TLC;
• methylation