KR101135592B1 - 전해환원반응과 탈수소효소반응의 결합에 의한 유기산의 제조방법 - Google Patents

전해환원반응과 탈수소효소반응의 결합에 의한 유기산의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전해환원반응과 탈수소효소반응을 이용한 유기산의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 젖산탈수소효소반응을 이용하여 피루빈산으로부터 젖산을 제조하는 방법에 있어서, 매개체(flavin adenine dinucleotide, FAD)와 전자전달효소(lipoamide dehydrogenase)를 반응액에 가하여 NAD(P)+를 NAD(P)H로 재생시키는 전해환원반응과 젖산탈수소효소반응을 결합하여 반응시키되, FAD를 탄소나노튜브에 고정화시켜 FAD-탄소나노튜브 전극을 제조하여 반응액에 가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기산의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 전해환원반응과 탈수소효소반응을 이용한 피루빈산으로부터의 젖산의 제조방법은, FAD를 고정화시켜 얻은 FAD-탄소나노튜브 전극을 이용함으로써 기존의 산물생산단계에서의 반응보다 반응효율을 높이며, 이를 다른 고부가가치 산물의 생산에도 이용할 수 있도록 체계화된 새로운 반응 시스템을 제공한다.
탈수소효소반응, 전해환원반응, 젖산탈수소효소, 매개체, 전자전달효소, FAD, 탄소나노튜브

Description

전해환원반응과 탈수소효소반응의 결합에 의한 유기산의 제조방법{Preparation method of organic acid using dehydrogenase reaction coupled with electrolytic reduction}
본 발명은 전해환원반응과 탈수소효소반응을 이용한 유기산의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 젖산탈수소효소반응을 이용하여 피루빈산으로부터 젖산을 제조하는 방법에 있어서, 매개체(flavin adenine dinucleotide, FAD)와 전자전달효소(lipoamide dehydrogenase)를 반응액에 가하여 NAD(P)+를 NAD(P)H로 재생시키는 전해환원반응과 젖산탈수소효소반응을 결합하여 반응시키되, FAD를 탄소나노튜브에 고정화시켜 FAD-탄소나노튜브 전극을 제조하여 반응액에 가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기산의 제조방법에 관한 것이다.
효소는 현재까지 2,500여 종이 알려져 있으며 촉매로서의 장점이 인정되고 있으나 실제로 효소가 물질의 공업적 생산에 이용되고 있는 경우는 매우 드물다. 특히 가수분해효소(hydrolase)가 산업에 주로 이용되고 있지만 이는 가수분해효소의 취급이 용이한 때문으로써, 결과적으로 효소가 고부가 가치의 상품생산에는 기여하지 못하고 있다.
산화환원효소(oxidoreductase) 가운데 탈수소효소(dehydrogenase)는 고부가가치의 키랄(chiral) 화합물 합성에 유용하지만 이들 대부분이 NAD(P)+의존성이기 때문에 이용에 문제가 있다. 즉, NAD(P)+의존성 탈수소효소를 이용한 환원반응에서는 NAD(P)H를 기질과 동일한 몰(mole) 수로 반응액에 공급하여야 하는데 NAD(P)H가 매우 고가이므로 이는 산업적으로 불가능한 공정이다. 따라서 NAD(P)H가 반응기 내에 체류(retention)하면서 계속적으로 재생(regeneration)되어 보효소활성을 발휘할 수 있도록 하지 않으면 안 된다.
NAD(P)H 재생방법으로 화학적, 효소적, 전기화학적 및 광화학적 방법 등이 검토되어 왔는데 특히 전기화학적 방법은 반응의 제어가 용이하고, 선택성이 좋으며, 생성물이 고 수율로 얻어질 수 있으며, 전자가 직접 반응물에 가해지므로 반응계에 재생용 기질이나 산화환원제를 공존시킬 필요가 없으며, 반응조건이 온화하며, 소량생산에도 적합한 장점이 있다.
NAD(P)+는 cathode 전극 상에서 직접적으로 환원될 경우 NAD(P)H의 불활성 이성체(1,6-NAD(P)H)나 이량체(dimer)가 생성되므로 NAD(P)+를 간접적으로 전해환원시킴으로써 NAD(P)H를 재생시키는 방법이 고려되고 있다. 탈수소효소를 이용한 환 원반응은 NAD(P)H 재생반응의 효율에 의해 좌우될 것이므로 NAD(P)+의 NAD(P)H에로의 전해환원반응의 효율 증대는 매우 중요하다.
전극반응에 있어서 전극은 가장 중요한 요소이므로 반응속도를 증가시키기 위해서는 적절한 전극재료의 선정이 필요하다. 전극촉매로서의 조건은 전극촉매활성, 전도율, 내식성, 가격 등이 고려되어야 한다. 또한 매개체로서 일반적으로 쓰여 지고 있는 methyl viologen은 독성이 있을 뿐만 아니라 효소를 불활성화하는 경우가 있으므로 이를 대신할 매개체의 개발이 필요한 실정이다.
젖산탈수소효소반응에 의해 피루빈산으로부터 생산되어지는 L-젖산(L-lactic acid)은 식품, 제약, 피혁 및 직물 산업에서 널리 이용되고 있으며 이를 출발물질로 한 유용 화학물질의 생산에 이용되고 있다. L-젖산은 D-젖산과 함께 생분해 플라스틱과 의약품으로 사용되는 polylactic acid를 생산하는 원료로서도 관심이 증가하고 있다.
식품관련분야에서도 탈수소효소를 이용한 아미노산, xylitol, mannitol, sorbitol, succinic acid, L-carnitine 등을 생산하기 위한 연구가 행하여지고 있으나 반응효율이 낮아 아미노산(L-leucine, L-alanine, L-phenylalanine, L-isoleucine, L-valine, L-methionine)의 생산 이외에는 산업적으로 성공하지 못하고 있다. 식품 및 의약품 재료로서의 이와 같은 생화학제품들이 현재는 주로 금속촉매를 이용한 고온, 고압 하에서의 수소첨가(예: fructose → mannitol, glucose→ sorbitol, D-glucose → xylitol, maleic acid → succinic acid), 또는 환원제 처리 후 광학분할(예: benzoylformic acid → (R)-mandelic acid, 3-dehydrocarnitine → L-carnitine)의 방법으로 생산되고 있는데, 안전사고나 공해유발의 문제로 효소공정 또는 생물공정의 개발이 요청된다.
본 발명의 목적은 탈수소효소를 이용하여 유기산 등을 제조하기 위한 보다 효율적인 반응시스템을 개발함에 있다. 반응시스템은 전기화학적 NAD(P)H 재생반응과 이를 구동력으로 이용하는 효소적 환원반응을 연계시킨 것으로서 이는 고부가 가치 식품소재 키랄 화합물의 생산을 위한 경제적인 방법이 될 것이다.
상기의 과제를 해결하고자, 본 발명은 젖산탈수소효소반응을 이용하여 피루빈산으로부터 젖산을 제조하는 방법에 있어서, 매개체(FAD)와 전자전달효소(lipoamide dehydrogenase)를 반응액에 가하여 NAD(P)+를 NAD(P)H로 재생시키는 전해환원반응과 젖산탈수소효소반응을 결합하여 반응시키되, FAD를 탄소나노튜브(carbon nanotube)에 고정화시켜 FAD-탄소나노튜브 전극을 제조하여 반응액에 가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기산의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 전해환원반응과 젖산탈수소효소반응을 이용한 피루빈산으로부터 젖산의 제조방법은, FAD를 고정화시켜 얻은 탄소나노튜브를 이용함으로써 기존의 산물생산단계에서의 반응보다 반응효율을 높이며, 이를 다른 고부가가치 산물의 생 산에도 이용할 수 있도록 체계화된 새로운 반응 시스템을 제공한다.
본 발명은 젖산탈수소효소반응을 이용하여 피루빈산으로부터 젖산을 제조하는 방법에 있어서, 매개체(FAD)와 전자전달효소(lipoamide dehydrogenase)를 반응액에 가하여 NAD(P)+ 를 NAD(P)H 로 재생시키는 전해환원반응과 젖산탈수소효소반응을 결합하여 반응시키되, FAD를 탄소나노튜브에 고정화시켜 FAD-탄소나노튜브 전극을 제조하여 반응액에 가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기산의 제조방법을 제공한다.
본 발명에서 상기 FAD-탄소나노튜브 전극의 제조는 탄소나노튜브를 N-히드록시술포숙신이마이드 [N-Hydroxysulfosuccinimide] 와 N-(3-디메틸아미노프로필)-N'-에틸카보디이마이드 히드로클로라이드 [N-(3-Dimethylaminopropyl)-N'-ethylcarbodiimide hydrochloride]를 녹인 수용액에 5~20분 침지 후, FAD를 녹인 인산완충용액에 8시간 이상 침지하여 FAD를 탄소나노튜브에 아마이드(amide) 결합으로 고정화시키는 단계를 포함하여 제조할 수 있다.
또한 본 발명에서 전자전달효소(lipoamide dehydrogenase), NAD(P)+, 젖산탈수소효소 및 피루빈산을 함유하는 인산완충용액을 준비하고, 상기 인산완충용액에 보조전극인 백금전극, 기준전극인 Ag/AgCl전극, 및 작업전극인 FAD를 고정화시킨 FAD-탄소나노튜브 전극을 넣고, 20~25℃에서 96~110시간 동안 -500~-650mV의 전압 을 가해주면서 반응시킬 수 있다.
또한 본 발명에서 상기의 제조방법으로 제조된 유기산은 L-젖산탈수소효소(L-lactic dehydrogenase)를 이용할 경우, L-젖산일 수 있다.
이하 본 발명의 탈수소효소반응을 이용하여 피루빈산으로부터 유기산을 제조하는 방법에 있어서, 전해환원반응과 탈수소효소반응을 결합하여 반응시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기산의 제조방법에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
본 발명에서는 탈수소효소반응을 이용하여 유기산 등의 생산물을 보다 경제적이고 효율적으로 대량생산시키고자, FAD를 전극표면에 고정화한 전극을 이용함으로써 반응효율을 높이고자 하였다. FAD를 전극표면에 공유결합으로 고정화하여야 하므로 탄소계열의 전극 중 표면적이 큰 탄소나노튜브를 이용하여 아마이드(amide) 결합으로 FAD를 탄소나노튜브에 공유결합 시켰다. 모델 반응으로서 L-젖산탈수소효소(L-lactate dehydrogenase)에 의한 피루빈산으로부터 L-젖산의 생산반응을 채택하였으며, 이 반응을 NAD의 NADH로의 전해환원반응과 결합시켰다(도 1 참조).
본 발명의 제조방법에서는 반응기(bioreactor) 내에 전자전달효소(lipoamide dehydrogenase), NAD+, 주반응효소인 L-젖산탈수소효소 및 반응물인 피루빈산을 함유하는 10 ml의 인산완충용액 (0.1 M, pH 7.0)을 준비하고, 이 용액에 백금전극(보조전극), Ag/AgCl 전극(기준전극) 및 FAD를 고정화시킨 FAD-탄소나노튜브 전극(작 업전극)을 넣어 Potentiostat(Bioanalytical Systems Inc., USA)에 연결한 후, 25℃에서 -600mV의 전압을 가해주면서 반응시켰다.
한편 비교실험 예로서 FAD를 고정화하지 않은 탄소나노튜브 전극을 작업전극으로 적용하고 상기의 완충용액에 0.15 mM FAD를 가하여 동일한 방법으로 반응시켰다. 반응결과를 알아보기 위하여 L-젖산의 분석은 HPLC를 행하였다. NADH 재생반응은 전극의 표면에서만 일어나며 전극표면에 존재하는 FAD만이 의미가 있으므로 FAD의 전극표면에의 고정화는 FAD의 농축효과가 있어 반응의 촉진을 기대할 수 있었다. 상기의 반응을 단계별로 이하 정리하여 설명한다.
[매개체와 전극의 선정]
전자전달 매개체(mediator)로서 생화학 물질인 FAD를 선정하고 이를 전극에 고정화 하고자 한다. 전극반응에 있어서 전극은 가장 중요한 요소이므로 반응속도를 증가시키기 위해서는 적절한 전극재료의 선정이 필요하다. 전극촉매로서의 조건은 전극촉매활성, 전도율, 내식성, 가격 등을 고려하였으며 매개체와의 결합 가능성과 표면적을 고려하여 탄소나노튜브를 선정하고, 이에 FAD를 고정화한다.
[전극의 산화와 FAD의 전극에의 고정화]
탄소나노튜브를, N-히드록시술포숙신이마이드 염화나트륨[N-Hydroxysulfosuccinimide : NHSS] 5 mM와 N-(3-디메틸아미노프로필)-N'-에틸카보디이마이드 히드로클로라이드[N-(3-Dimethylaminopropyl)-N'-ethylcarbodiimide hydrochloride : EDC] 20 mM를 녹인 수용액에 5~20분 침지 후, 3 mM FAD를 녹인 0.1 M 인산완충용액(pH 7.0)에 8시간 이상 침지함으로써 FAD를 탄소나노튜브에 아마이드(amide) 결합시켜 FAD-탄소나노튜브 전극을 제조한다(도 2 참조).
[젖산탈수소효소반응과 전해환원반응의 결합에 의한 L-젖산의 생산]
반응기 내에 3 U/ml 전자전달 효소(lipoamide dehydrogenase), 0.3 mM NAD+, 20~40 U/ml L-젖산탈수소효소 및 5 mM 피루빈산을 함유하는 10 ml의 인산완충용액(0.1 M, pH 7.0)을 준비하고, 이 용액에 보조전극인 백금 전극, 기준전극인 Ag/AgCl 전극 및 FAD를 고정화시킨 작업전극인 FAD-탄소나노튜브 전극을 넣어 Potentiostat (Bioanalytical Systems Inc., USA)에 연결한다. 그리고 20~35℃에서 -500~-650mV의 전압을 가해주면서 반응시킨다. 상기의 반응에 의해서 생산된 L-젖산의 분석은 HPLC를 이용한다.
이하 본 발명의 실시예 및 실험예를 설명한다. 다만, 이하의 실시예 등은 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 하는 것으로, 발명의 권리범위를 이에 한정하고자 하는 것은 아니다.
* 실시 및 실험을 위한 효소와 시약
탄소나노튜브(110-CNT)는 DROPSENS(스페인)에서 구입하였으며, 전해환원 실 험에 사용된 전자전달 매개체인 Flavin adenine dinucleotide (C27H31N9O15P2Na2; FAD), 전자전달 효소인 lipoamide dehydrogenase (EC 1.8.1.4 form porcine heart), 보효소 β-nicotinamide adenine dinucleotide (NAD+), 기질 sodium pyruvate 및 주반응효소 L-lactate dehydrogenase는 시그마(Sigma)사로부터 구입하였다. N-Hydroxysulfosuccinimide Sodium salt (NHSS)는 푸르카(Fluka)사에서, N-(3-Dimethylaminopropyl)-N'-ethylcarbodiimide hydrochloride (EDC)는 시그마사로부터 구입하였다. 실험에 사용된 모든 시약들은 별도의 정제 없이 그대로 사용하였다.
<실시예 1> L-젖산의 제조
1. 전극의 산화와 FAD의 전극에의 고정화
탄소나노튜브를 N-히드록시술포숙신이마이드 염화나트륨[N-Hydroxysulfosuccinimide : NHSS] 5 mM와 N-(3-디메틸아미노프로필)-N'-에틸카보디이마이드 히드로클로라이드[N-(3-Dimethylaminopropyl)-N'-ethylcarbodiimide hydrochloride : EDC] 20 mM를 녹인 수용액에 10분간 침지 후, 3 mM FAD를 녹인 0.1 M 인산완충용액(pH 7.0)에 8시간 이상 침지함으로써 FAD를 탄소나노튜브에 아마이드(amide) 결합시켜 FAD-탄소나노튜브 전극을 제조하였다.
2. 젖산탈수소효소반응과 전해환원반응의 결합에 의한 L-젖산의 생산
반응기 내에 3 U/ml 전자전달 효소(lipoamide dehydrogenase), 0.3 mM NAD+, 30 U/ml L-젖산탈수소효소(L-lactate dehydrogenase) 및 5 mM 피루빈산을 함유하는 10 ml의 인산완충용액(0.1 M, pH 7.0)을 준비하고, 이 용액에 보조전극인 백금전극, 기준전극인 Ag/AgCl 전극, 및 작업전극인 FAD를 고정화시킨 FAD-탄소나노튜브 전극을 넣어 Potentiostat에 연결하였다. 백금판은 0.5×0.5 ㎠의 크기로 잘라 백금선에 연결하여 보조전극으로 사용하였다.
상기 Potentiostat에 연결하여 25℃에서 -600mV의 전압을 가해주면서 반응시켜 L-젖산을 얻었다.
<실시예 2> 전해장치 준비 및 싸이클릭 볼타메트리(Cyclic voltammetry)와 전해환원반응을 수행하기 위한 전기화학 실험장치 준비
1. 전해장치 준비
전극과 반응용액을 담는 셀(cell)은 가지부분과 몸체의 두 구획으로 나누되 글래스 프릿(glass frit)으로 분리되도록 하였다. 셀(cell)의 가지 부분에는 보조전극을 밑부분이 잠기도록 하였다. teflon으로 만든 뚜껑에는 작업전극과 보조전극 및 아르곤을 주입할 모세관이 들어갈 수 있도록 제작하였다(도 3 참조).
2. 싸이클릭 볼타메트리(Cyclic voltammetry)를 수행하기 위한 전기화학 실험장치 준비
싸이클릭 볼타메트리(Cyclic voltammetry)와 전해환원반응을 위한 전기화학 실험장치로 CV-50W Voltammetric Analyzer (Bioanalytical Systems Inc., U.S.A.)를 개인용 컴퓨터(personal computer)에 연결하여 사용하였다.
셀(Cell)에 지지전해질 0.1 M 인산완충용액(pH 7.0)을 넣고 작업전극, 보조전극, 기준전극을 설치한 다음, 약 10분 정도 아르곤 가스를 불어넣어 용액속의 산소를 제거하였다. 측정하는 동안 가스 주입시키면서 반응용액과 공기가 접촉하지 않도록 차단하였다. 전기화학실험시에 아르곤 기체에 산소가 섞여 반응용액과 공기가 접촉하는 것을 막기 위해서 O2 trap 장치를 이용하여 산소를 제거해주었다.
<실시예 3-11> 반응조건을 달리한 L-젖산의 제조
1. L-젖산탈수소효소의 함량을 달리하여 실시한 L-젖산의 제조
L-젖산탈수소효소(L-lactate dehydrogenase)의 최적농도를 구하기 위하여 실시예 1과 같은 방법으로 L-젖산을 제조하되, L-젖산탈수소효소만의 농도를 이하 표 1과 같이하여 제조하였다.
[표 1]
농도(단위:U/ml)
실시예 3 20
실시예 4 40
2. 반응온도를 달리하여 실시한 L-젖산의 제조
최적반응온도를 구하기 위하여 실시예 1과 같은 방법으로 L-젖산을 제조하 되, 온도만을 이하 표 2와 같이하여 제조하였다.
[표 2]
온도(단위:℃)
실시예 5 20
실시예 6 30
실시예 7 35
3. 반응시간을 달리하여 실시한 L-젖산의 제조
최적반응시간을 구하기 위하여 실시예 1과 같은 방법으로 L-젖산을 제조하되, 시간만을 이하 표 3과 같이하여 제조하였다.
[표 3]
시간(단위:hour)
실시예 8 24
실시예 9 48
실시예 10 72
실시예 11 110
<비교예> FAD의 고정화 없이 실시한 L-젖산의 제조
FAD 고정화 여부에 따른 생산량 정도를 알아보기 위하여 실시예 1과 같은 방법으로 L-젖산을 제조하되, 비교예는 FAD를 탄소나노튜브에 고정화시키지 않고 실시하여 제조하였다. 즉, FAD를 고정화하지 않은 탄소나노튜브를 작업전극으로 하고 반응액에 0.15 mM FAD를 첨가하여 L-젖산을 제조하였다.
<실험예 1> 반응의 최적조건 검토실험
1. 반응액으로부터 L-젖산의 추출 및 HPLC 분석
상기의 실시예들에 의해서 제조된 L-젖산의 분석을 위한 추출과정을 위하여, 샘플 1 를 취하여 분액여두에 넣어주고 여기에 6 M H2SO4 0.02 ㎖를 넣어 30번 흔들어주었다. 에틸 아세테이트(ethyl acetate) 8 ㎖를 취하여 분액여두에 넣고 30번 분액여두를 흔들어 잘 섞어 주었다. 10분 동안 정치시킨 뒤 2개의 층 중 위층 (ethyl acetate 층)에서 7 ㎖가량 취하여 egg flask에 넣어 주었다. 에틸 아세테이트 5 ㎖를 첨가해서 분액여두를 30번 흔들어 잘 섞어준 다음 10분 동안 정치시켰다. 다시 에틸 아세테이트 층에서 5 ㎖를 뽑아 egg flask에 넣어주었다. 에틸 아세테이트 2 ㎖를 첨가해서 분액여두를 30번 흔들어 잘 섞어준 다음 10분 동안 정치시킨다. 아래층은 폐기하고 위층만을 얻고 이렇게 얻어진 에틸 아세테이트 층의 용액을 55℃에서 6분간 감압 농축한 다음 1 ㎖의 초순수를 첨가하여 이 용액을 HPLC 분석에 사용하였다.
L-젖산의 분석은 HPLC(Spectra-Physics 8800)로 하였다.
2. 제조된 L-젖산의 농도 측정
상기 실시예 1-11에 따라 L-젖산의 제조시, 어떠한 조건하에서 최대의 생산량을 얻는지 분석하였다. 상기 1.에 의한 방법으로 분석된 L-젖산을 이하 표 5에 정리하였다.
[표 5]
L-젖산염 농도
(단위: mM)
실시예 1 3.5
실시예 3 2.8
실시예 4 2.9
실시예 5 3.2
실시예 6 2.3
실시예 7 2.2
실시예 8 2.1
실시예 9 2.5
실시예 10 2.9
실시예 11 3.1
3. FAD를 탄소나노튜브에 고정화하지 않고 L-젖산을 제조한 경우의 농도 측정
상기 비교예에 따라 L-젖산 제조시, 어느 정도의 생산량을 얻는지 분석하였다. 실시예 1과 비교한 그래프를 도 5에 나타내었다(도 5 참조).
그 결과 실시예 1에 의하여 제조된 L-젖산의 농도(3.5 mM)가 비교예에 의하여 제조된 L-젖산의 농도(2.9 mM)보다 높다는 것을 알 수 있었다. 즉 FAD를 고정화 한 FAD-탄소나노튜브를 작업전극으로 하여 NAD를 전해환원시킴으로서 전기화학적 NADH 재생 효율이 증대되었고, 그 결과 L-젖산의 효소적 생산의 효율이 증대되었음을 보여준 것이다.
본 발명은 전기화학적 NAD(P)H 재생반응과 이를 구동력으로 이용하는 효소적 환원반응을 연계시킨 반응기(bioreacter) 시스템을 구축하여, L-젖산뿐만 아니라 다른 생산물의 대량 생산에도 응용이 가능할 것으로 기대된다.
도 1은 L-젖산탈수소효소에 의한 피루빈산으로부터 L-젖산의 생성반응에 있어서, 결합되어 발생하는 NAD의 NADH로의 전해환원반응을 나타낸 것이다.
도 2는 NHSS 및 EDC를 이용하여 전극에 FAD를 고정화는 방법을 나타낸 것이다.
도 3은 바이오 리액터(electroenzymatic bioreactor)의 그림을 나타낸 것으로, 1.은 기준전극(Ag/AgCl 전극)을, 2.는 작업전극(탄소나노튜브)을, 3.은 보조전극(백금)을, 4.는 글래스 프릿을, 5.는 교반막대를, 6.은 N2 공급튜브를 나타낸 것이다.
도 4는 싸이클릭 볼타메트리(cyclic voltammetry)와 전해환원을 수행하기 위한 전기화학 실험장치를 나타낸 것이다.
도 5는 FAD를 탄소나노튜브에 고정화한 경우와 그렇지 않은 경우의 L-젖산의 생산된 농도의 결과를 나타낸 것이다.

Claims (4)

  1. 탈수소효소반응을 이용하여 피루빈산으로부터 유기산을 제조하는 방법에 있어서,
    전자전달효소(lipoamide dehydrogenase), NAD(P)+, 젖산탈수소효소(lactate dehydrogenase) 및 피루빈산을 함유하는 인산완충용액에 보조전극인 백금전극, 기준전극인 Ag/AgCl전극 및 작업전극인 FAD(flavin adenine dinucleotide)를 탄소나노튜브에 고정화시킨 FAD-탄소나노튜브 전극을 넣고 20～25℃에서 110시간 동안 -500～-650mV의 전압을 가해주면서 반응시켜 피루빈산으로부터 유기산을 제조하되, 상기 FAD-탄소나노튜브 전극은 탄소나노튜브를 N-히드록시술포숙신이마이드[N-Hydroxysulfosuccinimide] 및 N-(3-디메틸아미노프로필)-N'-에틸카보디이마이드 히드로클로라이드[N-(3-Dimethylaminopropyl)-N'-ethylcarbodiimide hydrochloride]를 녹인 수용액에 5～20분 침지 후, FAD를 녹인 인산완충용액에 8～12시간 침지하여 FAD를 탄소나노튜브에 아마이드(amide) 결합으로 고정화시켜 제조한 것 임을 특징으로 하는 유기산의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 유기산이 L-젖산 임을 특징으로 하는 유기산의 제조방법.
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Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters (1998) Vol.8, pp.2818-2824 *
Microchim. Acta (2006) Vol.152, pp.157-174 *
RASU, J. et al. 한국미생물생명공학회 학술대회(2009.6) *
RASU, J. et al. 한국미생물생명공학회 학술대회(2009.6)*

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