재조합 대장균의 β-galactosidase (β-gal)을 이용하여 transgalactosylation 반응으로 1, 2-hexanediol galactoside (HD-gal) 합성을 수행하였다. 먼저, 합성 반응을 수행할 때의, β-gal의 양, 1, 2-hexanediol (HD)의 양, 반응 pH, 반응 온도 등 반응조건을 최적화하였다. β-Gal은 4.8 U/mL, HD는 75 mM, pH는 7.0, 온도는 37 ℃의 조건이 최적 합성 조건이었으며, 이때, 약 96%의 HD가 HD-gal로 conversion 되었 다. 그리고, 돼지 epidermis를 이용하여 HD와 HD-gal의 water holding capacity (WHC)를 비교 측정하여 보았는데, 이때, epidermis 표면에 HD와 HD-gal을 84.4, 126.6, 168.8, 211.0 mM을 처리하였으며, 84.4, 126.6, 168.8 mM의 HD와 HD-gal을 처리하였을 경우 HD-gal이 HD보다 더 큰 WHC 값을 보여 주었고, 168.8 mM의 경우에는 HD-gal이 HD와 비교하여 최대 약 20% 정도의 더 큰 WHC 값을 보여 주었다. 그러나, HD-gal의 MIC (minimal inhibitory concentration) 값을 측정해 본 결과, Enterococcus faecalis의 경우에는 HD의 MIC와 같았으나, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus의 경우에는 약 3배에서 10배까지 HD-gal의 MIC 값이 HD에 비하여 증가되는 현상이 관찰되었다. 결론적으로, HD의 transgalactosylation 반응으로 인하여 합성된 HD-gal의 보습력은 HD에 비하여 증가되고, HD-gal의 항균력은 HD 와 비교하여 감소하는 현상을 관찰하였다.

We carried out the enzymatic synthesis of 1, 2-hexanediol galactoside (HD-gal) by transgalactosylation reaction using recombinant Escherichia coli β-galactosidase (β-gal). The amounts of β-gal and 1, 2-hexanediol (HD), pH, and temperature, respectively, were first optimized (β-Gal, 4.8 U/mL; HD, 75 mM; pH, 7.0; temperature, 37 ℃). Under these optimal conditions, about 96% HD was converted to HD-gal. When we investigated the water holding capacities (WHCs) of HD and HD-gal using pig epidermis in the concentrations of 84.4, 126.6, 168.8, 211.0 mM, WHC of HD-gal was superior to HD. In particular, at 168.8 mM HD and HD-gal, WHC of HD-gal showed about 20% greater than that of HD. However, it was observed that MIC values against Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus of HD-gal were about three to ten times greater than those of HD, although MIC value of HD-gal against Enterococcus faecalis was almost the same as that of HD. Finally, it was concluded that the covalent bonding of a galactose molecule to HD (transgalactosylation) resulted in an increase in WHC of HD-gal and a decrease in anti- bacterial activity.

요 약
 1. 서 론
 2. 재료 및 방법
  2.1. 시약
  2.2. β -Gal을 생산하는 재조합 대장균과 MIC 측정에사용된 미생물
  2.3. HD-gal합성과 정제
  2.4. TLC 분석
  2.5. HD and HD-gal의 Water Holding Capacity
  2.6. Bacteria에 대한 HD와 HD-gal의 MIC Test
 3. 결과 및 고찰
  3.1. HD-gal의 최적 합성 조건
  3.2. HD와 HD-gal의 보습력과 MIC 값 비교
 4. 결 론
 Reference

• 김이옥(한국교통대학교 생명공학과) | Yi-Ok Kim
• 정경환(한국교통대학교 생명공학과) | Kyung-Hwan Jung 주저자