<h2>CMCase와 Xylanase의 적정 온도 및 \( \mathrm{pH} \)</h2><p>Bacillus sp. GJY 유래 CMCase와 Xylanase의 효소활성에 영향을 미치는 \( \mathrm{pH} \) 및 온도의 영향을 Fig. 9에 나타내었다. 분리된 균주의 CMCase와 xylanase의 적정 \( \mathrm{pH}\)는 \(40{}^{\circ} \mathrm{C} \)에서 \( \mathrm{pH} 3.0-9.0\) 까지 7개의 서로 다른 \( \mathrm{pH} \) 조건에서 각각 효소활성을 측정하였다. CMCase의 경우 \( \mathrm{pH} 5.0\)에서 가장 높은 활성을 보였다. 다음으로 \( \mathrm{pH} 6.0\)으로 \( \mathrm{pH}5.0\)의 약 \( 80 \% \)의 효소활성을 보였다. \( \mathrm{pH} 8.0\)과 9.0에서는 대부분의 CMCase 활성을 잃어버리는 것을 보였다. Xylanase의 경우 \( \mathrm{pH} 4.0\)에서 가장 높은 효소활성을 보였지만, \( \mathrm{pH}5.0\)의 경우도 \( \mathrm{pH} 4.0\)에서의 활성과 비교해서 약 \( 95 \% \) 정도의 활성을 유지하고 있었다. CMCase와 달리 xylanase는 \( \mathrm{pH} 8.0\)과 \( \mathrm{pH} 9.0\)과 같은 높은 산도에서도 \(30 \% \) 이상의 효소 활성을 유지하고 있는 것으로 나타났다. 이상의 결과를 살펴보면 Bacillus sp. GJY의 경우 \( \mathrm{pH}4.0-6.0\) 사이의 약산성과 중성에서 CMCase와 xylanase의 최대 효소활성을 나타내었다. 이러한 결과는 이전에 보고되었던 Bacillus속 유래의 CMCase와 xylanase의 연구결과와 유사한 경향을 보였지만 (Kim 등, 2012; Lee 등, 2016), xylanase의 경우 산에 대해 더 높은 내성을 가지는 것으로 나타났다.</p><p>Bacillus sp. GJY 유래 CMCase 와 xylanase의 활성에 영향을 미치는 온도의 영향을 알아보기 위하여 20-70\({ }^{\circ} \mathrm{C} \) 사이의 6가지의 서로 다른 온도에서 각각의 효소활성을 측정하였다. 그 결과 CMCase와 xylanase는 40\({}^{\circ} \mathrm{C} \) 에서 가장 높은 효소활성을 보였으며, 다음으로 50\({}^{\circ} \mathrm{C} \)로 40\({}^{\circ} \mathrm{C} \) 의 효소활성에 비교해서 약 85\( \% \) 이상의 효소 활성을 가지는 것으로 나타났다. 30\({}^{\circ} \mathrm{C} \)의 반응온도에서 CMCase와 xylanase의 효소 활성은 최대 활성 온도에 비해서 약 \( 70 \% \) 이상을 가지는 것으로 나타났다. 하지만, 60\({}^{\circ} \mathrm{C} \) 이상의 반응온도에서는 CMCase와 xylanase의 효소활성이 급격하게 감소하는 경향을 보였다. 이상의 결과를 요약하면 Bacillus sp. GJY 유래 CMCase와 xylanase활성은 40-50\({}^{\circ} \mathrm{C} \) 범위에서 최적 온도를 나타내는 특성을 가지고 있는 것을 알 수 있다. 따라서 본 연구에서 분리한 박테리아는 이전에 Bacillus 속유래 CMCase와 xylanase와 유사한 경향의 최적 반응온도를 가지는 것으로 나타났다 (Qu 와 Shao 2011; Kim 등, 2012; Lee 등, 2016).</p><h2>CMCase와 Xylanase의 온도 안정성</h2><p>Bacillus sp. GJY 유래 CMCase와 Xylanase의 열 안정성에 대한 결과를 Fig 10에 나타내었다. 열 안정성 평가는 기질 없이 15, 30, 45, 60, 70분까지 배양한 후 남아 있는 효소의 활성을 측정하였다. CMCase의 경우 40\({}^{\circ} \mathrm{C} \)에서 30분까지 효소활성에 거의 영향을 미치지 않았고 45-70분간 배양 한 후 남아 있는 효소 활성도 \( 80 \% \) 이상을 유지하고 있는 것을 보였다. 하지만, CMCase 의 활성은 60\({}^{\circ} \mathrm{C} \)와 70\({}^{\circ} \mathrm{C} \)에서는 급격하게 감소하는 경향을 보였다. Xylanase는 40\({}^{\circ} \mathrm{C} \)와 50\({ }^{\circ} \mathrm{C} \)에서 굉장히 안정적이었다. 40\({}^{\circ} \mathrm{C} \)의 경우에는 거의 효소가 안정하게 유지되는 것을 보였다. 50\({ }^{\circ} \mathrm{C} \)의 경우 30분간 효소를 배양했을 때 약 \( 20 \% \) 정도의 활성이 줄어드는 경향을 보였지만, 70분간 배양 했을 때도 \( 80 \% \) 이상의 xylanase활성을 유지하고 있는 것을 보였다. 60\({ }^{\circ} \mathrm{C} \) 의 경우 에서 배양한 후 70 분까지 약 \( 40 \% \) 의 활성을 유지하고 있는 결과를 보인 반면 \( 70{ }^{\circ} \mathrm{C} \) 에서 배양했을 경우에는 대부분의 효소활성을 잃어버리는 경향을 보였다. 결론적으로 CMCase 또는 xylanase는 40-50\({}^{\circ} \mathrm{C} \) 비교적 안정하였지만, 60-70 \( { }^{\circ} \mathrm{C} \)에서는 굉장히 불안정한 결과를 보였다. 이러한 결과는 Bacillus sp. GJY이 생산하는 CMCase 또는 xylanase는 중온성 효소(mesophilic enzyme)임을 강력하게 시사한다.</p>
CMCase의 경우 가장 높은 효소활성을 보이는 pH가 뭐야?
\( \mathrm{pH} 5.0\)