KR102261069B1 - Decomposing enzyme fixation device using nickel and zeolite and its method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 니켈을 이용하여 4-클로로페놀(4-chlorophenol)의 분해에 사용되는 효소인 CphC-I, Fre 및 CphA-I 중 하나를 제올라이트에 고정할 수 있는 니켈과 제올라이트를 이용한 분해효소 고정 장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 니켈과 제올라이트를 이용한 분해효소 고정 장치는 석탄재(1)로부터 자성입자 제거, 아세트산 처리, 알칼리 융해, 초순수 증류수(DIW)에서의 교반, 결정화, 세척 및 건조 과정을 순차적으로 진행하여 제올라이트(10)를 추출하는 제올라이트 추출부(100); 효소를 정제한 정제 효소(2)가 포함된 용액과 니켈 이온(3)을 교반하여 정제 효소(2)의 히스택(histag)에 니켈이 연결된 니켈-히스택 효소(20)를 생성하는 니켈-히스택 효소 생성부(200); 및 제올라이트(10)와 니켈-히스택 효소(20)가 투입되며, 제올라이트(10)에 니켈-히스택 효소(20)를 고정시킨 고정 효소(30)를 생성하는 효소 고정화부(300);를 포함하고, 이를 통해 니켈을 이용하여 4-클로로페놀을 분해하기 위한 효소를 제올라이트에 고정시킴으로써, 4-클로로페놀을 분해하기 위한 효소 사용의 안정성과 효율성을 증대시킬 수 있다.The present invention is a decomposition enzyme fixing device using nickel and zeolite that can fix one of CphC-I, Fre, and CphA-I, which are enzymes used for the decomposition of 4-chlorophenol using nickel, to zeolite and methods thereof. The decomposition enzyme fixing device using nickel and zeolite according to an embodiment of the present invention sequentially removes magnetic particles from coal ash (1), acetic acid treatment, alkali fusion, stirring in ultrapure distilled water (DIW), crystallization, washing and drying processes. A zeolite extraction unit 100 for extracting the zeolite 10 by proceeding to; Nickel to generate a nickel-histag enzyme (20) in which nickel is linked to the histag of the purified enzyme (2) by stirring a solution containing the purified enzyme (2) and nickel ions (3) Hisstack enzyme generator 200; and an enzyme immobilization unit 300 to which the zeolite 10 and the nickel-Histack enzyme 20 are put, and the nickel-Histack enzyme 20 is immobilized to the zeolite 10 to generate the immobilized enzyme 30; Including, and through this, by fixing the enzyme for decomposing 4-chlorophenol using nickel to the zeolite, it is possible to increase the stability and efficiency of using the enzyme for decomposing 4-chlorophenol.
Description
본 발명은 니켈과 제올라이트를 이용한 분해효소 고정 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 니켈을 이용하여 4-클로로페놀(4-chlorophenol)의 분해에 사용되는 효소인 CphC-I, Fre 및 CphA-I 중 하나를 제올라이트에 고정할 수 있는 니켈과 제올라이트를 이용한 분해효소 고정 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a device and method for fixing a degrading enzyme using nickel and zeolite, and more particularly, to CphC-I, Fre and CphA, which are enzymes used for decomposition of 4-chlorophenol using nickel. It relates to a degradative enzyme immobilization apparatus and method using nickel and zeolite capable of fixing one of -I to zeolite.
페놀계 염소 화합물은 난분해성 유기물질로 물리화학적 특성으로 인해 토양과 지하수에 오염될 경우, 대수층을 쉽게 오염시킨다. 그리고 난분해성 오염물질인 4-클로로페놀을 처리하기 위한 물리화학적 방법은 많은 에너지, 비용, 화학물질이 소요됨에 따라, 예기치 못한 부산물의 생성을 배제할 수 있고 비용 효율적이며 분해시간이 단축되는 장점을 가진 생물학적 처리법이 대두되고 있다.Phenolic chlorine compounds are difficult to decompose organic substances and, due to their physicochemical properties, easily contaminate the aquifer when soil and groundwater are contaminated. In addition, the physicochemical method for treating 4-chlorophenol, a hard-to-decompose pollutant, requires a lot of energy, cost, and chemicals, so it is possible to exclude the production of unexpected by-products, and it is cost-effective and the decomposition time is reduced A biological treatment method is emerging.
이를 위해, 4-클로로페놀을 분해하는 미생물이 보유하고 있는 분해효소를 추출하기 위해 유전자 재조합을 사용하여 효소의 용해성 발현 연구와 이를 통한 분해 활성도 분석과 분해 기작의 연구가 진행되어 왔다. To this end, in order to extract the degrading enzyme possessed by microorganisms that decompose 4-chlorophenol, a study of the soluble expression of the enzyme using genetic recombination, analysis of the decomposition activity and the study of the decomposition mechanism have been conducted.
미국특허등록 제7214507호에서는 난분해성 유기물질(xenobiotics)을 분해하기위해 국화과 식물(Asteraceae)의 시토크롬 P450(cytochrome P450)를 적용한 방법에 대해 개시하고 있는데, 이는 식물 유래의 유전자를 이종발현(heterologous expression)하는 방법은 대량생산이 어렵다는 단점이 있다.US Patent Registration No. 7214507 discloses a method of applying cytochrome P450 of Asteraceae to decompose hard-to-decompose organic substances (xenobiotics), which is a heterologous expression of a plant-derived gene. ) method has the disadvantage of being difficult to mass-produce.
미국특허등록 제6858417호에는 랄스토니아 유트로파(Ralstonia eutropha strain TB64) 로부터 신규 분리한 톨루엔 단일산화효소(toluene monooxygenase)를 도입한 대장균을 이용해 페놀, 톨루엔, 벤젠 등의 다양한 방향족화합물을 분해하는 방법에 대해 개시하고 있는데, 여기서 사용되는 재조합미생물의 활성을 유지하기 위해 배양액과 배양환경을 일정하게 유지해 주어야 하며, 미생물 균주의 재사용이 어렵다.U.S. Patent No. 6858417 discloses a method for decomposing various aromatic compounds such as phenol, toluene, and benzene using E. coli introduced with toluene monooxygenase newly isolated from Ralstonia eutropha strain TB64. Although a method is disclosed, in order to maintain the activity of the recombinant microorganism used here, the culture medium and the culture environment must be constantly maintained, and it is difficult to reuse the microorganism strain.
또한, 대한민국특허등록 제10-0664749호에는 동식물세포 유래의 효소인 호스래디쉬 퍼륵시다제(horseradish peroxidase,HRP EC 11117)를 다공성탄소전극 표면에 고정하여 페놀을 분해하는 방법에 대해 개시하고 있는데, 이용된 효소는 과산화수소에 의한 활성화 및 전기화학적 수처리 단계가 수반되는 단점이 있다.In addition, Korean Patent Registration No. 10-0664749 discloses a method of decomposing phenol by fixing horseradish peroxidase (HRP EC 11117), an enzyme derived from animal and plant cells, to the surface of a porous carbon electrode, The enzyme used has the disadvantage that activation by hydrogen peroxide and electrochemical water treatment steps are involved.
이러한 종래 기술은 각각의 단점이 있으나, 공통적으로 효소의 안정성과 효율성을 향상시키지 못하는 단점이 있다. 이에 따라, 효소를 현장 적용하기 위해서는 안정성과 효율성을 향상시키는 효소의 고정화 기술이 필요한 실정이다.Although each of these prior art techniques has drawbacks, there is a disadvantage in that the stability and efficiency of the enzyme cannot be improved in common. Accordingly, in order to apply the enzyme to the field, there is a need for an enzyme immobilization technology that improves stability and efficiency.
이를 위한, 본 발명은 도 1에 도시된 석탄재 기반의 합성 제올라이트 추출 방법 및 전이 금속이온과 히스티딘 또는 시스테인 사이의 친수성에 의해 히스티딘 또는 시스테인을 보유하는 효소를 분리하는 방법을 이용하여 효소를 고정화시키는 장치 및 방법을 제안하고자 한다.To this end, the present invention provides an apparatus for immobilizing an enzyme using a method for extracting synthetic zeolite based on coal ash and a method for separating an enzyme having histidine or cysteine by hydrophilicity between a transition metal ion and histidine or cysteine as shown in FIG. 1 . and to propose a method.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 니켈을 이용하여 난분해성 오염물질인 4-클로로페놀(4-chlorophenol)의 분해에 사용되는 효소인 CphC-I, Fre 및 CphA-I 중 하나를 제올라이트에 고정할 수 있는 니켈과 제올라이트를 이용한 분해효소 고정 장치 및 그 방법을 제공하는데 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the above problems, and among the enzymes CphC-I, Fre and CphA-I used for decomposition of 4-chlorophenol, which is a hard-to-decompose pollutant, using nickel. An object of the present invention is to provide a degradative enzyme immobilization apparatus and method using nickel and zeolite that can be fixed to zeolite.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.On the other hand, the technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned are clearly to those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. can be understood
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 실시예에 따른 니켈과 제올라이트를 이용한 분해효소 고정 장치는 석탄재(1)로부터 자성입자 제거, 아세트산 처리, 알칼리 융해, 초순수 증류수(DIW)에서의 교반, 결정화, 세척 및 건조 과정을 순차적으로 진행하여 제올라이트(10)를 추출하는 제올라이트 추출부(100); 효소를 정제한 정제 효소(2)가 포함된 용액과 니켈 이온(3)을 교반하여 정제 효소(2)의 히스택(histag)에 니켈이 연결된 니켈-히스택 효소(20)를 생성하는 니켈-히스택 효소 생성부(200); 및 제올라이트(10)와 니켈-히스택 효소(20)가 투입되며, 제올라이트(10)에 니켈-히스택 효소(20)를 고정시킨 고정 효소(30)를 생성하는 효소 고정화부(300);를 포함한다.As a technical means for achieving the above object, the decomposition enzyme fixing device using nickel and zeolite according to an embodiment of the present invention removes magnetic particles from the
그리고 효소는, 4-클로로페놀을 분해하기 위한 효소인 CphC-I, Fre 및 CphA-I 중 하나이다.And the enzyme is one of CphC-I, Fre, and CphA-I, which are enzymes for decomposing 4-chlorophenol.
또한, 제올라이트 추출부(100)는, 석탄재(1)가 발생 또는 투입될 때, 자력을 이용하여 석탄재(1)로부터 자성입자를 제거하는 자력 선별부(110); 자성입자가 제거된 석탄재(1)를 아세트산 처리하는 처리부(120); 아세트산 처리된 석탄재(1)에 수산화나트륨(NaOH)을 1:1.2의 비율로 투입한 후, 500~550 ℃에서 아세트산 처리된 석탄재(1)를 알칼리 융해하는 융해부(130); 알칼리 융해된 석탄재(1)를 초순수 증류수에서 12~24시간 동안 교반하는 교반부(140); 교반된 석탄재(1)를 90~100 ℃에서 6~12시간 동안 냉각시켜 교반된 석탄재(1)로부터 결정이 형성되도록 하는 결정화부(150); 및 결정을 증류수와 에탄올을 각각 3분간 원심분리하여 상등액 분리 과정의 증류수와 에탄올로 3번씩 반복 세척한 후, 24시간 동안 건조하여 제올라이트(10)를 추출하는 세척 및 건조부(160);를 포함한다.In addition, the
그리고 니켈-히스택 효소 생성부(20)는, 효소에 포함된 히스티딘에 Ni2+-NTA을 연결하여 정제 효소(2)를 생성하는 정제부(210); 정제 효소(2)가 포함된 용액을 전처리하는 전처리부(220); 전처리된 정제 효소 용액이 용기 내에 투입되면, 용기 내에 염화니켈(NiCl2)을 전처리된 정제 효소 용액의 효소 몰수의 3배만큼 첨가하는 첨가부(230); 및 전처리된 정제 효소 용액과 염화니켈이 투입되는 용기를 포함하며, 용기에 설치되는 교반 수단을 통해 정제 효소(2)와 니켈 이온(3)을 한 번 이상 교반하여 니켈-히스택 효소(20)를 생성하는 교반부(240);를 포함한다.And the nickel-Histack
또한, 전처리부(220)는, 정제 효소(2)에 포함된 이미다졸을 제거하기 위한 투석막 기반의 전처리 과정을 2~3시간 동안 수행한다.In addition, the
그리고 효소 고정화부(300)는, 제올라이트 추출부(100)와 연결되며, 제올라이트 추출부(100)로부터 배출되는 제올라이트(10)를 용기 내로 투입시키는 제1 투입부(310); 니켈-히스택 효소 생성부(200)와 연결되며, 니켈-히스택 효소 생성부(200)로부터 배출되는 니켈-히스택 효소(20)를 용기 내로 투입시키는 제2 투입부(320); 용기 내에 투입된 제올라이트(10) 및 니켈-히스택 효소(20)를 쉐이킹 인큐베이터에 투입하고, 쉐이킹 인큐베이터에서 210 rpm, 25 ℃, 4hr 동안 진탕시켜 제올라이트(10)에 니켈-히스택 효소(20)를 고정하는 고정부(330); 고정 효소(30)를 인산완충생리식염수(Phosphate buffered saline)로 세척하는 세척부(340); 및 세척된 고정 효소(30)를 저장하는 저장부(350);를 포함한다.And the
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적 방법으로서, 본 발명의 실시예에 따른 니켈과 제올라이트를 이용한 분해효소 고정 방법은 제올라이트 추출부(100)가 석탄재(1)로부터 자성입자 제거, 아세트산 처리, 알칼리 융해, 초순수 증류수(DIW)에서의 교반, 결정화, 세척 및 건조 과정을 순차적으로 진행하여 제올라이트(10)를 추출하는 제1 단계(S10); 니켈-히스택 효소 생성부(200)가 효소를 정제한 정제 효소(2)가 포함된 용액과 니켈 이온(3)을 교반하여 정제 효소(2)의 히스택에 니켈이 연결된 니켈-히스택 효소(20)를 생성하는 제2 단계(S20); 및 효소 고정화부(300)가 제올라이트(10)에 니켈-히스택 효소(20)를 고정시킨 고정 효소(30)를 생성하는 제3 단계(S30);를 포함한다.As a technical method for achieving the above object, in the decomposition enzyme fixing method using nickel and zeolite according to an embodiment of the present invention, the
그리고 제1 단계(S10)는, 자력 선별부(110)가 상기 석탄재(1)가 발생 또는 투입될 때(S11), 자력을 이용하여 상기 석탄재(1)로부터 자성입자를 제거하는 제1-1 단계(S12); 처리부(120)가 자성입자가 제거된 석탄재(1)를 아세트산 처리하는 제1-2 단계(S13); 융해부(130)가 아세트산 처리된 석탄재(1)에 수산화나트륨(NaOH)을 1:1.2의 비율로 투입한 후, 500~550 ℃에서 아세트산 처리된 석탄재(1)를 알칼리 융해하는 제1-3 단계(S14); 교반부(140)가 알칼리 융해된 석탄재(1)를 초순수 증류수에서 12~24시간 동안 교반하는 제1-4 단계(S15); 결정화부(150)가 교반된 석탄재(1)를 90~100 ℃에서 6~12시간 동안 냉각시켜 교반된 석탄재(1)로부터 결정이 형성되도록 하는 제1-5 단계(S16); 및 세척 및 건조부(160)가 상기 결정을 증류수와 에탄올을 각각 3분간 원심분리하여 상등액 분리 과정의 증류수와 에탄올로 3번씩 반복 세척한 후, 24시간 동안 건조하여(S17), 제올라이트(10)를 추출하는 제1-6 단계(S18);를 포함한다.And the first step (S10), the
또한, 제2 단계(S20)는, 정제부(210)가 효소에 포함된 히스티딘에 Ni2+-NTA을 연결하여 정제 효소(2)를 생성하는 제2-1 단계(S21); 전처리부(220)가 정제 효소(2)가 포함된 용액을 전처리하는 제2-2 단계(S22); 첨가부(230)가 전처리된 정제 효소 용액이 용기 내에 투입되면, 용기 내에 염화니켈(NiCl2)을 전처리된 정제 효소 용액의 효소 몰수의 3배만큼 첨가하는 제2-3 단계(S23); 및 교반부(240)가 용기 내에 전처리된 정제 효소 용액과 염화니켈이 투입되면, 용기에 설치되는 교반 수단을 통해 정제 효소(2)와 니켈 이온(3)을 한 번 이상 교반하여 니켈-히스택 효소(20)를 생성하는 제2-4 단계(S24);를 포함한다.In addition, in the second step (S20), the purification unit 210 connects Ni 2+ -NTA to histidine included in the enzyme to generate the purified enzyme 2 (S21); Step 2-2 (S22) in which the
그리고 제2-2 단계(S22)는, 전처리부(220)가 정제 효소(2)에 포함된 이미다졸을 제거하기 위한 투석막 기반의 전처리 과정을 2~3시간 동안 수행한다.And in step 2-2 (S22), the
또한, 제3 단계(S30)는, 제올라이트 추출부(100)로부터 제올라이트(10)가 제1 투입부(310)를 통해 용기에 투입되며, 니켈-히스택 효소 생성부(200)로부터 니켈-히스택 효소(20)가 제2 투입부(320)를 통해 용기에 투입되는 제3-1 단계(S31); 고정부(330)가 용기에 투입된 제올라이트(10) 및 니켈-히스택 효소(20)를 쉐이킹 인큐베이터에 투입하고, 쉐이킹 인큐베이터에서 210 rpm, 25 ℃, 4hr 동안 진탕시켜 제올라이트(10)에 니켈-히스택 효소(20)를 고정하는 제3-2 단계(S32); 제3-2 단계(S32)의해 고정 효소(30)가 생성되는 제3-3 단계(S33); 세척부(340)가 상기 고정 효소(30)를 인산완충생리식염수(Phosphate buffered saline)로 세척하는 제3-4 단계(S34); 및 저장부(350)가 상기 세척된 고정 효소(30)를 저장하는 제3-5 단계(S35);를 포함한다.In addition, in the third step ( S30 ), the
본 발명의 실시예에 따르면, 니켈을 이용하여 4-클로로페놀을 분해하기 위한 효소를 제올라이트에 고정시킴으로써, 4-클로로페놀을 분해하기 위한 효소 사용의 안정성과 효율성을 증대시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by immobilizing an enzyme for decomposing 4-chlorophenol to zeolite using nickel, the stability and efficiency of using the enzyme for decomposing 4-chlorophenol can be increased.
그리고 본 발명의 실시예에 따르면, 4-클로로페놀을 분해하기 위한 효소를 제올라이트에 고정시킴으로써, 분해속도를 단축하면서 바이오 촉매의 효율성을 높이고, 분해효소를 다양한 환경에 적용할 수 있는 생화학적 처리 기법을 개발하는 효과가 있다.And according to an embodiment of the present invention, by fixing the enzyme for decomposing 4-chlorophenol to zeolite, the biocatalyst efficiency is increased while the decomposition rate is shortened, and the biochemical treatment technique that can apply the decomposing enzyme to various environments has the effect of developing
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.On the other hand, the effects obtainable in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the following description. will be able
도 1은 종래의 제올라이트 합성 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제올라이트, 니켈-히스택 효소, 고정 효소의 생성 과정을 나타내는 이미지이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 니켈과 제올라이트를 이용한 분해효소 고정 장치의 개략적인 구성을 나타내는 개략도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제올라이트 추출부의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 니켈-히스택 효소 생성부의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 효소 고정화부의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 니켈과 제올라이트를 이용한 분해효소 고정 방법의 개략적인 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제올라이트 추출 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 니켈-히스택 효소 생성 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 효소 고정화 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 정제 및 고정 효소의 흡착 곡선을 나타내는 그래프이다.1 is a flowchart showing a conventional zeolite synthesis process.
2 is an image showing the production process of zeolite, nickel-Histack enzyme, and immobilized enzyme according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a schematic diagram showing the schematic configuration of the enzyme immobilization apparatus using nickel and zeolite according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram showing the configuration of a zeolite extraction unit according to an embodiment of the present invention.
5 is a block diagram showing the configuration of a nickel-Histack enzyme generator according to an embodiment of the present invention.
6 is a block diagram showing the configuration of an enzyme immobilization unit according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart showing a schematic process of a degradative enzyme immobilization method using nickel and zeolite according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a zeolite extraction process according to an embodiment of the present invention.
9 is a flowchart showing a nickel-Histack enzyme production process according to an embodiment of the present invention.
10 is a flowchart illustrating an enzyme immobilization process according to an embodiment of the present invention.
11 is a graph showing an adsorption curve of a purified and immobilized enzyme according to an embodiment of the present invention.
이하에서는, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily carry out the present invention. However, since the description of the present invention is merely an embodiment for structural or functional description, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiment described in the text. That is, since the embodiment may have various changes and may have various forms, it should be understood that the scope of the present invention includes equivalents capable of realizing the technical idea. In addition, since the object or effect presented in the present invention does not mean that a specific embodiment should include all of them or only such effects, it should not be understood that the scope of the present invention is limited thereby.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.The meaning of the terms described in the present invention should be understood as follows.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.Terms such as “first” and “second” are for distinguishing one component from another, and the scope of rights should not be limited by these terms. For example, a first component may be termed a second component, and similarly, a second component may also be termed a first component. When a component is referred to as being “connected” to another component, it may be directly connected to the other component, but it should be understood that other components may exist in between. On the other hand, when it is mentioned that a certain element is "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle. On the other hand, other expressions describing the relationship between elements, that is, "between" and "immediately between" or "neighboring to" and "directly adjacent to", etc., should be interpreted similarly.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The singular expression is to be understood to include the plural expression unless the context clearly dictates otherwise, and terms such as "comprises" or "have" are not intended to refer to the described feature, number, step, action, component, part, or any of them. It is intended to indicate that a combination exists, and it should be understood that it does not preclude the possibility of the existence or addition of one or more other features or numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Terms defined in the dictionary should be interpreted as being consistent with the meaning of the context of the related art, and cannot be interpreted as having an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present invention.
<분해효소 고정 장치><Degrading enzyme fixing device>
이하에서는, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 니켈과 제올라이트를 이용한 분해효소 고정 장치에 대해 자세히 설명하도록 하겠다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the enzyme immobilization apparatus using nickel and zeolite of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제올라이트, 니켈-히스택 효소, 고정 효소의 생성 과정을 나타내는 이미지이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 니켈과 제올라이트를 이용한 분해효소 고정 장치의 개략적인 구성을 나타내는 개략도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제올라이트 추출부의 구성을 나타내는 블록도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 니켈-히스택 효소 생성부의 구성을 나타내는 블록도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 효소 고정화부의 구성을 나타내는 블록도이다.2 is an image showing the production process of zeolite, nickel-Histack enzyme, and immobilization enzyme according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a schematic view of an enzyme immobilization apparatus using nickel and zeolite according to an embodiment of the present invention It is a schematic diagram showing the configuration, FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a zeolite extraction unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a nickel-Histack enzyme generator according to an embodiment of the present invention, 6 is a block diagram showing the configuration of an enzyme immobilization unit according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 니켈과 제올라이트를 이용한 분해효소 고정 장치는 니켈(3)을 이용하여 4-클로로페놀(4-chlorophenol)의 분해에 사용되는 효소(2)인 CphC-I, Fre 및 CphA-I 중 하나를 제올라이트(10)에 고정하기 위해, 제올라이트 추출부(100), 니켈-히스택 효소 생성부(200) 및 효소 고정화부(300)를 포함하도록 구성된다.The enzyme fixing device using nickel and zeolite of the present invention is one of CphC-I, Fre and CphA-I, which are enzymes (2) used for the decomposition of 4-chlorophenol using nickel (3). In order to fix the zeolite to the
도 2 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 니켈과 제올라이트를 이용한 분해효소 고정 장치는 제올라이트(10)의 추출을 위한 제올라이트 추출부(100), 니켈-히스택 효소(20)의 생성을 위한 니켈-히스택 효소 생성부(200) 및 상기 제올라이트(10)에 상기 니켈-히스택 효소(20)를 고정시킨 고정 효소(30)를 생성하기 위한 효소 고정화부(300)를 포함하도록 구성된다.2 to 3, the apparatus for fixing the enzyme using nickel and zeolite of the present invention is a
도 4를 참조하면, 제올라이트 추출부(100)는 석탄재(1)로부터 제올라이트(10)를 추출하기 위한 구성으로서 자력 선별부(110), 처리부(120), 융해부(130), 교반부(140), 결정화부(150), 세척 및 건조부(160)를 포함하도록 구성된다.Referring to FIG. 4 , the
자력 선별부(110)는 자력 발생수단(미도시)로부터 발생되는 자력을 이용하여 석탄재(1)로부터 자성입자를 제거한다. 이러한 자력 선별부(110)는 처리부(120)와 연결되며, 자성입자가 제거된 석탄재(1)를 처리부(120)로 전달한다.The
처리부(120)는 자력 선별부(110)로부터 자성입자가 제거된 석탄재(1)가 전달되면, 아세트산 처리수단(미도시)을 통해 자성입자가 제거된 석탄재(1)에 아세트산(CH3COOH)을 투입하여 석탄재(1)를 처리한다. 이러한 처리부(120)는 융해부(130)와 연결되며, 아세트산 처리된 석탄재(1)를 융해부(130)로 전달한다. The processing unit 120 is acetic acid (CH 3 COOH) to the coal ash (1) from which the magnetic particles are removed through an acetic acid treatment means (not shown) when the
융해부(130)는 처리부(120)로부터 아세트산 처리된 석탄재(1)가 전달되면, 융해 수단(미도시)을 통해 아세트산 처리된 석탄재(1)에 수산화나트륨(NaOH)을 1:1.2의 비율로 투입한 후, 500~550 ℃(바람직하게는, 550 ℃)에서 아세트산 처리된 석탄재(1)를 알칼리 융해시킨다. 이러한 융해부(130)는 교반부(140)와 연결되며, 알칼리 융해된 석탄재(1)를 교반부(140)로 전달한다.When the acetic acid-treated
교반부(140)는 융해부(130)로부터 알칼리 융해된 석탄재(1)가 전달되면, 교반 수단(미도시)을 통해 알칼리 융해된 석탄재(1)를 초순수 증류수(DIW, delonized water)에서 12~24시간(바람직하게는, 24시간) 동안 교반한다. 이러한 교반부(140)는 결정화부(150)와 연결되며, 교반된 석탄재(1)를 결정화부(150)로 전달한다.The stirring
결정화부(150)는 교반부(140)로부터 교반된 석탄재(1)가 전달되면, 결정화 수단(미도시)을 통해 교반된 석탄재(1)를 90~100 ℃(바람직하게는, 90 ℃)에서 6~12시간(바람직하게는, 12시간) 동안 냉각시켜 교반된 석탄재(1)로부터 결정이 형성되도록 한다. 이러한 결정화부(150)는 세척 및 건조부(160)와 연결되며, 교반된 석탄재(1)로부터 형성된 결정을 세척 및 건조부(160)로 전달한다.
세척 및 건조부(160)는 세척 수단(미도시)과 건조 수단(미도시)을 각각 구비하고, 결정화부(150)로부터 결정이 전달되면, 세척 수단(미도시)과 건조 수단(미도시)을 통해 결정을 세척 및 건조하여 제올라이트(10)를 추출한다. 이때, 세척 수단(미도시)와 건조 수단(미도시)은 결정을 증류수와 에탄올을 각각 3분간 원심분리하여 상등액 분리 과정의 증류수와 에탄올로 3번씩 반복 세척한 후, 24시간 동안 건조한다.The washing and drying
상기 제올라이트 추출부(100)를 통해 추출된 제올라이트(10)는 다공성 소재로서 후술될 니켈-히스택 효소(20)의 니켈과의 결합을 통해 니켈-히스택 효소(20)가 고정되는 고정제 역할을 수행하게 된다.The
도 5를 참조하면, 니켈-히스택 효소 생성부(200)는 니켈-히스택(20)을 생성하기 위한 구성으로서, 정제부(210), 전처리부(220), 첨가부(230), 교반부(240) 및 세척부(250)를 포함하도록 구성된다.Referring to FIG. 5 , the nickel-histack
정제부(210)는 정제 수단(미도시)을 통해 효소의 히스티딘(histidine)에 Ni2+-NTA을 연결하여 정제 효소(2)를 생성한다. 이러한 정제부(210)는 전처리부(220)와 연결되며, 정제 효소(2)를 전처리부(220)로 전달하되, 상기 정제 효소(2)는 효소 자체가 아닌 효소가 포함된 용액 상태로 전처리부(220)로 전달되는 것이 바람직할 것이다.The
여기서, 정제부(210)에 투입되는 효소는 4-클로로페놀의 분해효소인 CphC-I, Fre 및 CphA-I 중 하나일 수 있다.Here, the enzyme input to the
또한, 히스티딘은 효소의 단백질에 존재하는 스무 개의 표준 아미노산들 중 하나이며, 히스택은 효소의 단백질 정제를 통해 효소에 생성되는 금속 이온과 결합이 가능한 물질을 의미한다.In addition, histidine is one of the twenty standard amino acids present in the protein of an enzyme, and the histidine refers to a substance capable of binding to a metal ion generated in the enzyme through protein purification of the enzyme.
전처리부(220)는 정제부(미도시)로부터 정제 효소가 포함된 용액이 투입되면, 전처리 수단(미도시)을 통해 정제 효소(2)를 2~3시간(바람직하게는, 3시간) 동안 전처리한다. 이러한 전처리부(310)는 혼합부(320)와 연결되며, 전처리된 정제 효소 용액을 교반부(240)로 전달한다.When the solution containing the purified enzyme is input from the purification unit (not shown), the
여기서, 전처리부의 전처리 수단(미도시)은 투석 튜브(dialysis tube)일 수 있다. 여기서, 투석 튜브는 정제 효소(2))에 포함된 이미다졸(imidazole)을 제거하는 전처리 과정을 수행하며, 투석은 반투막(다공성 셀룰로오스 막)으로 고분자 물질들(정제 효소)과 혼합된 저분자 물질들(이미다졸)을 농도기울기를 통해 막 밖으로 확산시켜 분리시켜 제거하는 것을 의미한다.Here, the pretreatment means (not shown) of the pretreatment unit may be a dialysis tube. Here, the dialysis tube performs a pretreatment process to remove imidazole contained in the purified enzyme (2)), and the dialysis is a semipermeable membrane (porous cellulose membrane) and low molecular weight substances mixed with high molecular substances (purifying enzyme) It means that (imidazole) is separated and removed by diffusing out of the membrane through a concentration gradient.
첨가부(230)는 첨가 수단(미도시)을 통해 니켈의 염화물인 염화니켈(NiCl2)을 정제 효소 용액의 효소 몰수대비 3배만큼 교반부(240)에 첨가한다.The
교반부(240)는 정제 효소 용액과 염화니켈이 투입되는 용기(미도시)와 상기 용기(미도시) 내에 설치되는 교반 수단(미도시)을 구비하고, 용기(미도시) 내에 정제 효소 용액과 염화니켈이 투입되면, 이를 교반 수단(미도시)을 통해 교반하여 니켈-히스택 효소(20)를 생성한다. 이때, 교반부(240)는 니켈-히스택 효소(20)를 생성하기 위해 적어도 10분 이상 정제 효소 용액과 염화니켈을 교반할 수 있다.The stirring
여기서, 니켈-히스택 효소(20)는 정제 효소 용액과의 반응을 통해 염화니켈로부터 분리되는 니켈 이온(3)을 포함하면서, 상기 니켈 이온(3)이 히스택에 결합된 효소를 의미한다.Here, the nickel-Hi-
또한, 교반부(240)는 세척부(250)와 연결되며, 니켈-히스택 효소(20)를 세척부(250)로 전달한다.In addition, the stirring
상기 니켈-히스택 효소 생성부(200)를 통해 생성된 니켈-히스택 효소(20)는 니켈 이온(3)과 히스택의 결합 과정에서 열처리를 거치지 않는 특징이 있으며, 효소 특성 상 난분해성 오염물질인 4-클로로페놀을 분해할 수 있다.The nickel-
도 6을 참조하면, 효소 고정화부(300)는 고정 효소(30)를 생성하기 위한 구성으로서, 제1 투입부(310), 제2 투입부(320), 고정부(330) 및 저장부(350)를 포함하도록 구성된다.Referring to FIG. 6 , the
제1 투입부(310)는 세척 및 건조부(160)로부터 전달되는 제올라이트(10)를 고정부(330)의 용기에 투입시킨다. 이러한 제1 투입부(310)는 제어부(미도시)에 의해 개방 또는 폐쇄되는 제1 개폐 밸브(미도시)를 통해 제올라이트(10)의 투입량을 제어할 수 있다. 여기서, 제1 투입부(310)는 제1 개폐 밸브(미도시)를 통해 제올라이트(10)가 니켈-히스택 효소(20)와 동일량 또는 다른량으로 고정부(330)에 투입되도록 할 수 있다.The
제2 투입부(320)는 세척부(250)로부터 전달되는 니켈-히스택 효소(20)를 고정부(330)의 용기에 투입시킨다. 이러한 제2 투입부(320)는 제어부(미도시)에 의해 개방 또는 폐쇄되는 제2 개폐 밸브(미도시)를 통해 니켈-히스택 효소(20)의 투입량을 제어할 수 있다. 여기서, 제2 투입부(320)는 제2 개폐 밸브(미도시)를 통해 니켈-히스택 효소(20)가 제올라이트(10)와 동일량 또는 다른량으로 고정부(330)에 투입되도록 할 수 있다.The
고정부(330)는 제1, 2 투입부(310, 320)를 통해 용기 내에 제올라이트(10)와 니켈-히스택 효소(20)가 각각 투입되면, 고정 수단(미도시)을 통해 제올라이트(10)의 홈에 니켈-히스택 효소(20)의 니켈을 결합시켜 제올라이트(10)에 니켈-히스택 효소(20)를 고정시켜 고정 효소(30)를 생성한다.The fixing
여기서, 고정부(330)의 고정 수단은 용기 내에 투입된 제올라이트(10) 및 니켈-히스택 효소(20)를 쉐이킹 인큐베이터에 투입하고, 쉐이킹 인큐베이터에서 210 rpm, 25 ℃, 4hr 동안 진탕시켜 고정 효소(30)를 생성한다.Here, the fixing means of the fixing
세척부(340)는 고정부(330)로부터 고정 효소(30)를 전달받으며, 세척 수단(미도시)을 통해 고정 효소(30)를 세척한다. 이러한 고정 효소(30)의 세척은 효소의 탈착량을 확인하기 위해 필요하다.The
여기서, 세척부(340)의 세척 수단은 고정 효소(30)를 인산완충생리식염수(Phosphate buffered saline , PBS)로 세척할 수 있다.Here, the washing means of the
저장부(350)는 세척부(340)로부터 고정 효소(30) 전달받으며, 조절 수단(미도시)을 통해 외부 환경(예: 온도, 습도 등)을 제어한 상태로 고정 효소(30)를 저장한다.The
상기 효소 고정화부(300)를 통해 생성된 고정 효소(30)는 제올라이트(10)에 니켈-히스택 효소(20)를 고정시킴에 따라, 4-클로로페놀을 효과적으로 분해할 수 있는 바이오촉매(분해효소)로 사용될 수 있다.The immobilized
또한, 상기 효소 고정화부(300)는 고정부(330)로부터 고정 효소(30)가 생성된 후, 고정 효소(30)를 세척하기 전에 원심분리를 통해 상등액에 남아있는 효소량을 정량하는 원심분리 수단(미도시)가 더 구비될 수 있다.In addition, the
<분해효소 고정 방법><Method for fixing enzymes>
이하에서는, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 니켈과 제올라이트를 이용한 분해효소 고정 방법에 대해 자세히 설명하도록 하겠다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the enzyme immobilization method using nickel and zeolite of the present invention.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 니켈과 제올라이트를 이용한 분해효소 고정 방법의 개략적인 과정을 나타내는 흐름도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제올라이트 추출 과정을 나타내는 흐름도이며, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 니켈-히스택 효소 생성 과정을 나타내는 흐름도이고, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 효소 고정화 과정을 나타내는 흐름도이다.7 is a flowchart showing a schematic process of a degrading enzyme immobilization method using nickel and zeolite according to an embodiment of the present invention, FIG. 8 is a flowchart showing a zeolite extraction process according to an embodiment of the present invention, and FIG. Nickel according to an embodiment of the invention is a flow chart showing the enzyme production process of his stack, Figure 10 is a flow chart showing the enzyme immobilization process according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 본 발명의 니켈과 제올라이트를 이용한 분해효소 고정 방법의 과정은 제올라이트 추출부(100)가 석탄재(1)로부터 고정체 역할을 수행하기 위한 제올라이트(10)를 추출하는 제1 단계(S10), 니켈-히스택 효소 생성부(200)가 정제 효소(2)의 히스택에 니켈 이온(3)이 결합된 니켈-히스택 효소(20)를 생성하는 제2 단계(S20) 및 효소 고정화부(300)가 제올라이트(10)에 니켈-히스택 효소(20)를 고정시켜 고정 효소(30)를 생성하는 제3 단계(S30)로 이루어진다.Referring to Figure 7, the process of the decomposition enzyme fixing method using nickel and zeolite of the present invention is a first step of extracting the
여기서, 제1 단계(S10)와 제2 단계(S20)는 서로 다른 공정으로부터 시간 상 차이를 두고 순차적으로 이루어질 수 있으나, 동일 시간에서 이루어질 수도 있다. 즉, 제1 단계(S10) 후에 제2 단계(S20)가 수행되는 것 및 제2 단계(S20) 후에 제1 단계(S10)가 수행되는 것 뿐만 아니라, 제1 단계(S10)와 제2 단계(S20)가 동시에 수행될 수도 있다.Here, the first step ( S10 ) and the second step ( S20 ) may be sequentially performed with a time difference from different processes, but may also be performed at the same time. That is, the first step S10 and the second step as well as the first step S10 being performed after the first step S10 and the first step S10 being performed after the second step S20 and the second step S20 are performed. (S20) may be performed simultaneously.
도 8을 참조하면, 제올라이트(10)를 추출하는 제1 단계(S10)는 제올라이트(10)의 추출을 위해 세분화 과정으로 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 8 , the first step ( S10 ) of extracting the
먼저, 석탄 비산지 등의 장소로부터 석탄재(1)가 발생 또는 투입된다(S11).First,
그 후, 자력 선별부(110)는 자력 발생수단(미도시)의 자력을 이용하여 석탄재(1)로부터 자성입자를 제거한다(S12).Thereafter, the
그 후, 처리부(120)는 아세트산 처리수단(미도시)을 이용하여 자성입자가 제거된 석탄재(1)를 아세트산 처리한다(S13).Thereafter, the
그 후, 융해부(130)는 융해 수단(미도시)을 이용하여 아세트산 처리된 석탄재(1)에 수산화나트륨을 1:1.2의 비율로 투입한 후, 500~550 ℃(바람직하게는, 550 ℃)에서 아세트산 처리된 석탄재(1)를 알칼리 융해한다(S14).After that, the
그 후, 교반부(140)는 교반 수단(미도시)을 이용하여 알칼리 융해된 석탄재(1)를 초순수 증류수에서 12~24시간(바람직하게는, 24시간) 동안 교반한다(S15).After that, the stirring
그 후, 결정화부(150)는 결정화 수단(미도시)을 이용하여 교반된 석탄재(1)를 90~100 ℃(바람직하게는, 90 ℃)에서 6~12시간(바람직하게는, 12시간) 동안 냉각시켜 교반된 석탄재(1)로부터 결정이 형성되도록 한다(S16).After that, the
그 후, 세척 및 건조부(160)는 세척 수단(미도시)와 건조 수단(미도시)을 이용하여 교반부(140)의 교반 시간 또는 결정화부(150)의 냉각 시간 동안 석탄재(1)의 결정을 세척 및 건조하고(S17), 상기 세척 및 건조 과정에서 최종적인 제올라이트(10)를 추출한다(S18).Thereafter, the washing and drying
도 9를 참조하면, 니켈-히스택 효소(20)를 생성하는 제2 단계(S20)는 니켈-히스택 효소(20)의 생성을 위해 세분화 과정으로 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 9 , the second step ( S20 ) of generating the nickel-
먼저, 정제부(210)는 정제 수단(미도시)을 이용하여 효소의 히스티딘에 Ni2+-NTA가 연결되도록, 효소를 정제한다(S21). First, the purification unit 210 purifies the enzyme so that Ni 2+ -NTA is connected to the histidine of the enzyme using a purification means (not shown) (S21).
그 후, 전처리부(220)는 투석 튜브인 전처리 수단(미도시)을 이용하여 정제 효소(2)가 포함된 용액을 2~3시간(바람직하게는, 3시간) 동안 전처리한다(S22). 그리고 전처리부(220)는 전처리한 정제 효소 용액을 교반부(240)로 전달한다.Thereafter, the
그 후, 첨가부(230)는 첨가 수단(미도시)을 이용하여 염화니켈을 정제 효소 용액의 효소 몰수의 3배만큼 교반부(240)에 첨가한다(S23).Thereafter, the
그 후, 교반부(240)는 교반 수단(미도시)을 이용하여 적어도 10분 이상 정제 효소 용액과 염화니켈을 교반하여 정제 효소(2)의 히스택에 니켈이 연결된 니켈-히스택 효소(20)를 생성한다(S24).After that, the stirring
도 10을 참조하면, 고정 효소(30)를 생성하는 제3 단계(S30)는 고정 효소(30)의 생성을 위해 세분화 과정으로 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 10 , the third step ( S30 ) of generating the immobilized
먼저, 제1 투입부(310)는 제올라이트 추출부(100)로부터 제올라이트(10)를 전달받아 고정부(330)의 용기에 제올라이트(10)를 투입시킨다(S31-a). 여기서, 제올라이트 투입 과정(S31-a)은 제1 투입부(310)에 구비되는 제1 개폐 밸브(미도시)의 개폐를 통해 제올라이트(10)의 투입량이 제어될 수 있다.First, the
이와 동시 또는 제올라이트 투입 과정(S31-a)보다 빠르거나 늦게, 제2 투입부(320)는 니켈-히스택 효소 생성부(200)로부터 니켈-히스택 효소(20)를 전달받아 고정부(330)의 용기에 니켈-히스택 효소(20)를 투입시킨다(S31-b). 여기서, 니켈-히스택 효소 투입 과정(S31-b)은 제2 투입부(320)에 구비되는 제2 개폐 밸브(미도시)의 개폐를 통해 니켈-히스택 효소(20)의 투입량이 제어될 수 있다.At the same time or earlier or later than the zeolite input process (S31-a), the
그 후, 고정부(330)는 고정 수단(미도시)을 이용하여 용기 내에 투입된 제올라이트(10) 및 니켈-히스택 효소(20)를 쉐이킹 인큐베이터에 투입하고, 쉐이킹 인큐베이터에서 210 rpm, 25 ℃, 4hr 동안 진탕시켜 제올라이트(10)의 홈에 니켈-히스택 효소(20)의 니켈을 고정시킴으로써(S32), 제올라이트(10)에 니켈-히스택 효소(20)가 고정된 고정 효소(30)를 생성한다(S33).After that, the fixing
그 후, 세척부(340)는 세척 수단(미도시)을 이용하여 고정 효소(30)를 인산완충생리식염수로 세척한다(S34).Thereafter, the
그 후, 저장부(350)는 고정부(340)로부터 세척된 고정 효소(30)를 전달받으며, 조절 수단(미도시)을 이용하여 외부 환경을 제어한 상태로 고정 효소(30)를 저장한다(S35).Thereafter, the
한편, 상기 제3 단계(S30)는 고정 효소(30) 생성 과정(S32) 후, 고정 효소(30)를 세척하는 과정(S34) 전에, 원심분리를 통해 상등액에 남아있는 효소량을 정량할 수 있다.On the other hand, in the third step (S30), the amount of enzyme remaining in the supernatant can be quantified through centrifugation after the process of generating the immobilized enzyme 30 (S32) and before the process of washing the immobilized enzyme 30 (S34). .
이하에서는, 본 발명의 고정 효소(30)와 제올라이트(10)에 니켈 이온(3)을 열처리(예: 350 ℃)하여 생성한 니켈-제올라이트에 효소를 고정시킨 고정 효소를 등온 흡착 실험하였으며, 이에 대한 결과는 [표 1] 및 도 11에 도시된 바와 같다.Hereinafter, an isothermal adsorption experiment was performed on the immobilized enzyme immobilized on the nickel-zeolite produced by heat-treating nickel ions (3) to the immobilized
또한, 상기의 [표 1]에 도시된 바와 같이, 등온 흡착 실험에서 효소는 4-클로로페놀을 분해하는 효소 중 하나인 CphC-I를 사용하였다.In addition, as shown in Table 1 above, CphC-I, one of the enzymes that decompose 4-chlorophenol, was used as the enzyme in the isothermal adsorption experiment.
그리고 상기의 [표 1]에서 '열처리 X'는 본 발명의 고정 효소(30)를 의미하며, '열처리 O'는 350 ℃에서의 열처리 과정을 거쳐 생성된 니켈제올라이트를 사용한 고정 효소를 의미한다.And in [Table 1], 'heat treatment X' refers to the immobilized
그리고 상기의 [표 1]의 랭뮤어 등온선(Langmuir isotherm)은 이하의 [수학식 1]을 통해 산출된다.And the Langmuir isotherm of [Table 1] is calculated through the following [Equation 1].
상기의 [수학식 1]에서, Qe는 평형에서 고체상의 용질 농도, Ce는 평형에서 액상의 용질 농도, Qmax는 용액 내 최대 흡수제, b는 결합 부위의 친화 성과 관련된 정도를 의미한다.In the above [Equation 1], Q e is the solute concentration in the solid phase at equilibrium, C e is the solute concentration in the liquid phase at equilibrium, Q max is the maximum absorbent in the solution, and b means the degree related to the affinity of the binding site.
이와 같은, 등온 흡착 실험의 결과인 [표 1]을 통해 열처리 과정을 거치지 않은 본 발명의 고정 효소(30)는 고정수율이 72 %로써, 고정수율이 70 %인 열처리 과정을 거친 고정 효소보다 효소의 고정수율이 개선됨을 확인할 수 있었다.As shown in Table 1, which is the result of the isothermal adsorption experiment, the immobilized
도 11을 참조하면, 본 발명의 고정 효소(30)와 열처리 과정을 거친 고정 효소가 동량으로 확보되었을 때, 본 발명의 고정 효소(30)는 열처리 과정을 거친 고정 효소보다 탈착 효소량이 적었으며, 열처리 과정을 거친 고정 효소는 본 발명의 고정 효소(30)에 비해 효소가 많이 탈착되었다.11, when the immobilized
그리고 본 발명의 고정 효소(30)와 열처리 과정을 거친 고정 효소가 동량의 효소 탈착량으로 계산될 때, 본 발명의 고정 효소(30)는 열처리 과정을 거친 고정 효소보다 고정 효소량이 많았으며, 열처리 과정을 거친 고정 효소는 본 발명의 고정 효소(30)에 비해 고정되는 효소량이 적은 것으로 나타났다.And when the fixed
즉, 상기 도 11의 그래프를 통해 본 발명의 고정 효소(30)는 열처리 과정을 거친 고정 효소에 비해 고정체인 제올라이트(10)와의 흡착 친화도가 더 높은 것으로 나타났다.That is, the graph of FIG. 11 shows that the immobilized
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시 예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.The detailed description of the preferred embodiments of the present invention disclosed as described above is provided to enable any person skilled in the art to make and practice the present invention. Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, it will be understood by those skilled in the art that various modifications and variations of the present invention can be made without departing from the scope of the present invention. For example, a person skilled in the art may use each configuration described in the above-described embodiments in a way that is combined with each other. Accordingly, the present invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.The present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential characteristics of the present invention. Accordingly, the above detailed description should not be construed as restrictive in all respects but as exemplary. The scope of the present invention should be determined by a reasonable interpretation of the appended claims, and all modifications within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention. The present invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein. In addition, claims that are not explicitly cited in the claims may be combined to form an embodiment, or may be included as new claims by amendment after filing.
1: 석탄재,
2: 정제 효소,
3: 니켈 이온,
10: 제올라이트,
20: 니켈-히스택 효소,
30: 고정 효소,
100: 제올라이트 추출부,
110: 자력 선별부,
120: 처리부,
130: 융해부,
140: 교반부,
150: 결정화부,
160: 세척 및 건조부,
200: 니켈-히스택 효소 생성부,
210: 정제부,
220: 전처리부,
230: 첨가부,
240: 교반부,
300: 효소 고정화부,
310: 제1 투입부,
320: 제2 투입부,
330: 고정부,
340: 세척부,
350: 저장부.1: coal ash,
2: purified enzyme;
3: Nickel ion,
10: zeolite,
20: nickel-histack enzyme,
30: immobilized enzyme;
100: zeolite extraction unit,
110: magnetic selection unit,
120: processing unit;
130: fusion,
140: agitation unit;
150: crystallization unit,
160: washing and drying unit;
200: nickel-Histack enzyme generation unit,
210: refining unit;
220: preprocessor;
230: additive,
240: agitation unit;
300: enzyme immobilization unit,
310: a first input unit;
320: a second input unit;
330: fixed part;
340: washing unit;
350: storage.
Claims (12)
효소를 정제한 정제 효소(2)가 포함된 용액과 니켈 이온(3)을 교반하여 상기 정제 효소(2)의 히스택(histag)에 니켈이 연결된 니켈-히스택 효소(20)를 생성하는 니켈-히스택 효소 생성부(200); 및
상기 제올라이트 추출부(100)로부터 상기 제올라이트(10)가 투입되며, 상기 니켈-히스택 효소 생성부(200)로부터 상기 니켈-히스택 효소(20)가 투입되고, 상기 제올라이트(10)에 상기 니켈-히스택 효소(20)를 고정시킨 고정 효소(30)를 생성하는 효소 고정화부(300);를 포함하고,
상기 제올라이트 추출부(100)는,
상기 석탄재(1)가 발생 또는 투입될 때, 자력을 이용하여 상기 석탄재(1)로부터 자성입자를 제거하는 자력 선별부(110);
상기 자성입자가 제거된 석탄재(1)를 아세트산 처리하는 처리부(120);
상기 아세트산 처리된 석탄재(1)에 수산화나트륨(NaOH)을 1:1.2의 비율로 투입한 후, 500~550 ℃에서 상기 아세트산 처리된 석탄재(1)를 알칼리 융해하는 융해부(130);
상기 알칼리 융해된 석탄재(1)를 초순수 증류수에서 12~24시간 동안 교반하는 교반부(140);
상기 교반된 석탄재(1)를 90~100 ℃에서 6~12시간 동안 냉각시켜 상기 교반된 석탄재(1)로부터 결정이 형성되도록 하는 결정화부(150); 및
상기 결정을 증류수와 에탄올을 각각 3분간 원심분리하여 상등액 분리 과정의 증류수와 에탄올로 3번씩 반복 세척한 후, 24시간 동안 건조하여 상기 제올라이트(10)를 추출하는 세척 및 건조부(160);를 포함하는 것을 특징으로 하는 니켈과 제올라이트를 이용한 분해효소 고정 장치.The zeolite extraction unit 100 for extracting the zeolite 10 by sequentially performing magnetic particle removal from the coal ash 1, acetic acid treatment, alkali melting, stirring in ultrapure distilled water (DIW), crystallization, washing and drying processes;
Nickel to produce a nickel-histag enzyme 20 in which nickel is connected to a histag of the purified enzyme 2 by stirring a solution containing the purified enzyme (2) purified by the enzyme and nickel ions (3) -Histack enzyme generator 200; and
The zeolite 10 is inputted from the zeolite extraction unit 100 , the nickel-histack enzyme 20 is inputted from the nickel-histack enzyme generator 200 , and the nickel is added to the zeolite 10 . -Enzyme immobilization unit 300 for generating the immobilized enzyme 30 immobilized with the histase enzyme 20;
The zeolite extraction unit 100,
When the coal ash (1) is generated or input, a magnetic separation unit 110 for removing magnetic particles from the coal ash (1) by using magnetic force;
a processing unit 120 for treating the coal ash (1) from which the magnetic particles have been removed with acetic acid;
After adding sodium hydroxide (NaOH) to the acetic acid-treated coal ash (1) at a ratio of 1:1.2, a melting unit 130 for alkali-melting the acetic acid-treated coal ash (1) at 500 to 550 °C;
A stirring unit 140 for stirring the alkali-melted coal ash (1) in ultrapure distilled water for 12 to 24 hours;
A crystallization unit 150 for cooling the stirred coal ash (1) at 90 ~ 100 ℃ for 6 ~ 12 hours to form crystals from the stirred coal ash (1); and
The crystals are centrifuged with distilled water and ethanol for 3 minutes, respectively, washed three times with distilled water and ethanol of the supernatant separation process, and then dried for 24 hours to extract the zeolite 10. Washing and drying unit 160; Degrading enzyme fixing device using nickel and zeolite, characterized in that it comprises.
상기 효소는,
4-클로로페놀을 분해하기 위한 효소인 CphC-I, Fre 및 CphA-I 중 하나인 것을 특징으로 하는 니켈과 제올라이트를 이용한 분해효소 고정 장치.The method of claim 1,
The enzyme is
A degrading enzyme fixing device using nickel and zeolite, characterized in that it is one of CphC-I, Fre, and CphA-I, which are enzymes for decomposing 4-chlorophenol.
상기 니켈-히스택 효소 생성부(200)는,
상기 효소에 포함된 히스티딘에 Ni2+-NTA을 연결하여 상기 정제 효소(2)를 생성하는 정제부(210);
상기 정제 효소(2)가 포함된 용액을 전처리하는 전처리부(220);
상기 전처리된 정제 효소 용액이 용기 내에 투입되면, 상기 용기 내에 염화니켈(NiCl2)을 상기 전처리된 정제 효소 용액의 효소 몰수의 3배만큼 첨가하는 첨가부(230); 및
상기 전처리된 정제 효소 용액과 상기 염화니켈이 투입되는 용기를 포함하며, 상기 용기에 설치되는 교반 수단을 통해 상기 정제 효소(2)와 상기 니켈 이온(3)을 한 번 이상 교반하여 상기 니켈-히스택 효소(20)를 생성하는 교반부(240);를 포함하는 것을 특징으로 하는 니켈과 제올라이트를 이용한 분해효소 고정 장치.The method of claim 1,
The nickel-histack enzyme generating unit 200,
a purification unit 210 for generating the purified enzyme 2 by linking Ni 2+ -NTA to histidine included in the enzyme;
A pre-processing unit 220 for pre-processing the solution containing the purified enzyme (2);
When the pre-treated purified enzyme solution is put into the container, nickel chloride (NiCl 2 ) in the container is added as much as three times the number of moles of the enzyme in the pre-treated purified enzyme solution, the addition unit 230; and
and a container into which the pretreated purified enzyme solution and the nickel chloride are put, and the nickel-his by stirring the purified enzyme (2) and the nickel ion (3) one or more times through a stirring means installed in the container. A degrading enzyme fixing device using nickel and zeolite, characterized in that it comprises; a stirring unit 240 for generating the tag enzyme 20.
상기 전처리부(220)는,
상기 정제 효소(2)에 포함된 이미다졸을 제거하기 위한 투석막 기반의 전처리 과정을 2~3시간 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 니켈과 제올라이트를 이용한 분해효소 고정 장치.5. The method of claim 4,
The pre-processing unit 220,
A degrading enzyme fixing device using nickel and zeolite, characterized in that a pretreatment process based on a dialysis membrane is performed for 2 to 3 hours to remove the imidazole contained in the purified enzyme (2).
상기 효소 고정화부(300)는,
상기 제올라이트 추출부(100)와 연결되며, 상기 제올라이트 추출부(100)로부터 배출되는 상기 제올라이트(10)를 용기 내로 투입시키는 제1 투입부(310);
상기 니켈-히스택 효소 생성부(200)와 연결되며, 상기 니켈-히스택 효소 생성부(200)로부터 배출되는 상기 니켈-히스택 효소(20)를 상기 용기 내로 투입시키는 제2 투입부(320);
상기 용기 내에 투입된 제올라이트(10) 및 니켈-히스택 효소(20)를 쉐이킹 인큐베이터에 투입하고, 상기 쉐이킹 인큐베이터에서 210 rpm, 25 ℃, 4hr 동안 진탕시켜 상기 제올라이트(10)에 니켈-히스택 효소(20)를 고정하는 고정부(330);
상기 고정 효소(30)를 인산완충생리식염수(Phosphate buffered saline)로 세척하는 세척부(340); 및
상기 세척된 고정 효소(30)를 저장하는 저장부(350);를 포함하는 것을 특징으로 하는 니켈과 제올라이트를 이용한 분해효소 고정 장치The method of claim 1,
The enzyme immobilization unit 300,
a first input unit 310 connected to the zeolite extraction unit 100 and for introducing the zeolite 10 discharged from the zeolite extraction unit 100 into a container;
A second input unit 320 connected to the nickel-histack enzyme generating unit 200 and introducing the nickel-histack enzyme 20 discharged from the nickel-histack enzyme generating unit 200 into the vessel. );
The zeolite 10 and nickel-Histack enzyme 20 put into the container were put into a shaking incubator, and the zeolite 10 was shaken at 210 rpm, 25° C., for 4 hr in the shaking incubator, and the nickel-Histack enzyme ( 20) a fixing part 330 for fixing;
a washing unit 340 for washing the immobilized enzyme 30 with phosphate buffered saline; and
Degrading enzyme fixing device using nickel and zeolite, characterized in that it includes; a storage unit 350 for storing the washed immobilized enzyme 30
니켈-히스택 효소 생성부(200)가 효소를 정제한 정제 효소(2)가 포함된 용액과 니켈 이온(3)을 교반하여 상기 정제 효소(2)의 히스택에 니켈이 연결된 니켈-히스택 효소(20)를 생성하는 제2 단계(S20); 및
효소 고정화부(300)가 상기 제올라이트(10)에 상기 니켈-히스택 효소(20)를 고정시킨 고정 효소(30)를 생성하는 제3 단계(S30);를 포함하고,
상기 제1 단계(S10)는,
자력 선별부(110)가 상기 석탄재(1)가 발생 또는 투입될 때(S11), 자력을 이용하여 상기 석탄재(1)로부터 자성입자를 제거하는 제1-1 단계(S12);
처리부(120)가 상기 자성입자가 제거된 석탄재(1)를 아세트산 처리하는 제1-2 단계(S13);
융해부(130)가 상기 아세트산 처리된 석탄재(1)에 수산화나트륨(NaOH)을 1:1.2의 비율로 투입한 후, 500~550 ℃에서 상기 아세트산 처리된 석탄재(1)를 알칼리 융해하는 제1-3 단계(S14);
교반부(140)가 상기 알칼리 융해된 석탄재(1)를 초순수 증류수에서 12~24시간 동안 교반하는 제1-4 단계(S15);
결정화부(150)가 상기 교반된 석탄재(1)를 90~100 ℃에서 6~12시간 동안 냉각시켜 상기 교반된 석탄재(1)로부터 결정이 형성되도록 하는 제1-5 단계(S16); 및
세척 및 건조부(160)가 상기 결정을 증류수와 에탄올을 각각 3분간 원심분리하여 상등액 분리 과정의 증류수와 에탄올로 3번씩 반복 세척한 후, 24시간 동안 건조하여(S17), 상기 제올라이트(10)를 추출하는 제1-6 단계(S18);를 포함하는 것을 특징으로 하는 니켈과 제올라이트를 이용한 분해효소 고정 방법.The zeolite extraction unit 100 sequentially proceeds with the removal of magnetic particles from the coal ash 1, acetic acid treatment, alkali fusion, stirring in ultrapure distilled water (DIW), crystallization, washing and drying to extract the zeolite 10. Step 1 (S10);
Nickel-Histack Enzyme Generation Unit 200 stirs a solution containing the purified enzyme (2) purified enzyme and nickel ions (3), and nickel is connected to the Hisstack of the purified enzyme (2) by Nickel-Histack a second step (S20) of generating the enzyme (20); and
A third step (S30) of generating an immobilized enzyme 30 in which the enzyme immobilization unit 300 immobilizes the nickel-Histack enzyme 20 to the zeolite 10;
The first step (S10) is,
When the magnetic separation unit 110 is generated or input (S11), the coal ash (1), a 1-1 step (S12) of removing the magnetic particles from the coal ash (1) by using magnetic force;
a first 1-2 step (S13) in which the processing unit 120 treats the coal ash 1 from which the magnetic particles are removed with acetic acid;
After the melting unit 130 puts sodium hydroxide (NaOH) in a ratio of 1:1.2 to the acetic acid-treated coal ash (1), the acetic acid-treated coal ash (1) is alkali-melted at 500 to 550 ° C. -3 step (S14);
Steps 1-4 (S15) in which the stirring unit 140 stirs the alkali-melted coal ash (1) in ultrapure distilled water for 12 to 24 hours;
1-5 steps (S16) in which the crystallization unit 150 cools the stirred coal ash (1) at 90-100 ° C. for 6-12 hours to form crystals from the stirred coal ash (1); and
The washing and drying unit 160 centrifuged the crystals in distilled water and ethanol for 3 minutes, respectively, washed three times with distilled water and ethanol of the supernatant separation process, and then dried for 24 hours (S17), the zeolite (10) 1-6 step of extracting (S18); Degrading enzyme immobilization method using nickel and zeolite, characterized in that it comprises a.
상기 효소는,
4-클로로페놀을 분해하기 위한 효소인 CphC-I, Fre 및 CphA-I 중 하나인 것을 특징으로 하는 니켈과 제올라이트를 이용한 분해효소 고정 방법.8. The method of claim 7,
The enzyme is
A method for immobilizing a degrading enzyme using nickel and zeolite, characterized in that it is one of CphC-I, Fre, and CphA-I, which are enzymes for decomposing 4-chlorophenol.
상기 제2 단계(S20)는,
정제부(210)가 상기 효소에 포함된 히스티딘에 Ni2+-NTA을 연결하여 상기 정제 효소(2)를 생성하는 제2-1 단계(S21);
전처리부(220)가 상기 정제 효소(2)가 포함된 용액을 전처리하는 제2-2 단계(S22);
첨가부(230)가 상기 전처리된 정제 효소 용액이 용기 내에 투입되면, 상기 용기 내에 염화니켈(NiCl2)을 상기 전처리된 정제 효소 용액의 효소 몰수의 3배만큼 첨가하는 제2-3 단계(S23); 및
교반부(240)가 용기 내에 상기 전처리된 정제 효소 용액과 상기 염화니켈이 투입되면, 상기 용기에 설치되는 교반 수단을 통해 상기 정제 효소(2)와 상기 니켈 이온(3)을 한 번 이상 교반하여 상기 니켈-히스택 효소(20)를 생성하는 제2-4 단계(S24);를 포함하는 것을 특징으로 하는 니켈과 제올라이트를 이용한 분해효소 고정 방법.8. The method of claim 7,
The second step (S20),
a 2-1 step (S21) in which the purification unit 210 connects Ni 2+ -NTA to histidine included in the enzyme to generate the purified enzyme (2);
Step 2-2 (S22) in which the pre-processing unit 220 pre-treats the solution containing the purified enzyme (2);
When the addition unit 230 is added to the pretreated purified enzyme solution in the container, nickel chloride (NiCl 2 ) in the container is added as much as three times the number of moles of the enzyme of the pretreated purified enzyme solution (S23) ); and
When the stirring unit 240 puts the pretreated purified enzyme solution and the nickel chloride into the container, the purified enzyme 2 and the nickel ions 3 are stirred one or more times through a stirring means installed in the container. The nickel-degrading enzyme immobilization method using nickel and zeolite, characterized in that it comprises a; 2-4 step (S24) for generating the his-stack enzyme (20).
상기 제2-2 단계(S22)는,
상기 전처리부(220)가 상기 정제 효소(2)에 포함된 이미다졸을 제거하기 위한 투석막 기반의 전처리 과정을 2~3시간 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 니켈과 제올라이트를 이용한 분해효소 고정 방법.11. The method of claim 10,
The 2-2 step (S22) is,
A degradative enzyme fixation method using nickel and zeolite, characterized in that the pretreatment unit 220 performs a dialysis membrane-based pretreatment process for removing the imidazole contained in the purified enzyme (2) for 2 to 3 hours.
상기 제3 단계(S30)는,
상기 제올라이트 추출부(100)로부터 상기 제올라이트(10)가 제1 투입부(310)를 통해 용기에 투입되며, 상기 니켈-히스택 효소 생성부(200)로부터 상기 니켈-히스택 효소(20)가 제2 투입부(320)를 통해 상기 용기에 투입되는 제3-1 단계(S31);
고정부(330)가 상기 용기에 투입된 제올라이트(10) 및 니켈-히스택 효소(20)를 쉐이킹 인큐베이터에 투입하고, 상기 쉐이킹 인큐베이터에서 210 rpm, 25 ℃, 4hr 동안 진탕시켜 상기 제올라이트(10)에 니켈-히스택 효소(20)를 고정하는 제3-2 단계(S32);
상기 제3-2 단계(S32)의해 고정 효소(30)가 생성되는 제3-3 단계(S33);
세척부(340)가 상기 고정 효소(30)를 인산완충생리식염수(Phosphate buffered saline)로 세척하는 제3-4 단계(S34); 및
저장부(350)가 상기 세척된 고정 효소(30)를 저장하는 제3-5 단계(S35);를 포함하는 것을 특징으로 하는 니켈과 제올라이트를 이용한 분해효소 고정 방법.8. The method of claim 7,
The third step (S30) is,
The zeolite 10 is introduced from the zeolite extraction unit 100 into the container through the first input unit 310 , and the nickel-histack enzyme 20 is produced from the nickel-histack enzyme generating unit 200 . a 3-1 step (S31) of being put into the container through the second input unit 320;
The fixing unit 330 puts the zeolite 10 and the nickel-histack enzyme 20 put into the container into a shaking incubator, and shakes at 210 rpm, 25° C., for 4 hr in the shaking incubator to add the zeolite 10 to the zeolite 10. Nickel-Hi-stack enzyme (20) 3-2 (S32) of immobilization;
a 3-3 step (S33) in which the immobilized enzyme 30 is produced by the 3-2 step (S32);
A washing unit 340 washing the immobilized enzyme 30 with phosphate buffered saline (Phosphate buffered saline) step 3-4 (S34); and
The storage unit 350 stores the washed immobilized enzyme 30 (S35); the enzyme fixing method using nickel and zeolite, characterized in that it comprises a.
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|---|---|---|---|
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| KR1020190168851A KR102261069B1 (en) | 2019-12-17 | 2019-12-17 | Decomposing enzyme fixation device using nickel and zeolite and its method |
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|---|---|
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| KR20120042363A (en) * | 2010-10-25 | 2012-05-03 | 한국세라믹기술원 | Enzyme-immobilized magnetic nanoparticles for biodegradation of refractory aromatic compounds and method for producing thereof |
| JP6858417B2 (en) | 2019-05-15 | 2021-04-14 | 貴子 石黒 | Openwork or paper-cutting crafts and their manufacturing methods |
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- 2019-12-17 KR KR1020190168851A patent/KR102261069B1/en active IP Right Grant
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