| 초록 |
공업적으로 Candida boidinii FateDH (CbFDH)는 개미산을 이용하여 NAD+로부터 NADH를 재생하는 효소로 활용되어 왔다. 이 반응은 평형반응이므로 역반응인 CO2로부터 NADH를 매개로 개미산을 합성하기 위한 시도가 수행되어 왔으나 평형전환의 관점에서 전환율은 매우 제한적인 한계를 가지고 있다. 실제 CbFDH를 사용하여 CO2로부터 개미산을 합성하는 경우 낮은 속도를 보일 뿐만 아니라 조효소인 NADH에 대한 inhibition도 관찰되어 개미산을 합성하기 위해 적합하다고 보기 어려운 측면이 있었다. 본 연구에서는 NADH를 전기화학적으로 재생과 동시에 CO2 전환반응을 수행하는 경우 평형반응의 한계의 극복 가능성을 관찰하고자 하였다. CbFDH를 사용하는 경우 buffer, pH, NADH의 농도, CbFDH/NADH 비의 영향을 검토하였고, NADH를 재생하기 위한 전기화학적 전극으로서 Au, Ag, Cu 전극의 영향 및 최적화조건을 수립하였다. 이 기반에서 CbFDH의 존재하에 NADH를 전기화학적으로 재생하면서 CO2로부터 개미산을 제조하는 반응을 수행하였다. 그 결과 전기화학적 재생이 없는 3시간동안 개미산의 반응에서 NADH 대비 약 20%이하의 CO2 전환율을 보였으나 NADH의 재생과 동시에 CO2의 전환반응을 수행한 결과 5시간반응 후 NADH 대비 약 95%의 전환율을 보이는 것은 물론 전환율의 속도가 일정하게 유지되는 것을 보여주어 이러한 시스템을 구성하는 경우 CO2로부터 개미산을 제조하는 바이오-전기화학 시스템의 구성이 가능함을 보여주었다. |
