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전분 충전 폴리에틸렌 필름의 아밀레이스 반응에 의한 생분해도 측정
Measurement for Determining the Biodegradation of Starch-Filled Polyethylene Film by $\alpha$-Amylase

최수형    (성균관대학교 유전공학과   ); 강경남박태현신평균    (성균관대학교 유전공학과 성균관대학교 유전공학과 성균관대학교 유전공학과 한국과학기술연구원 환경연구센타  );
  • 초록

    전분이 충전된 폴리에틸렌 필름의 생분해도를 측정하기 위해, ${\alpha}$ -amylase가 효과적으로 전분을 분해 시킬 수 있는 반응조건을 설정하고 설정된 반응조건 에서 반응시킨 후 산물인 당을 측정하여 분해정도를 결정하였다. 효과적 인 반응온도는 $80^{\circ}C$ 이고, pH는 6.3-7.3 사이가 적당하였다. 효소반응에 적당한 r amylase량은 1 mg 전분당 100unit이 었다. 이와 같 은 반응조건하에서, 전분의 무게함유량이 각각 5%. 10%, 15%. 20% 인 폴리에틸렌 필름을 ${\alpha}$ -amylase 와 반응시킨 결과 전분이 함유된 비율과 생성된 환 원당간에 대융의 관계를 보였다. 따라서 필름 내에 함유된 생분해가 가능한 전분량을 정량화하는데 calibration 역할을 할 것으로 기대된다. 이 때 분해되 어진 전분의 양은 충전된 전체 전분량의 약 40%에 해당하는 값으로 나타났으며, 나머지는 필름 내부에 분산되 어 있어 ${\alpha}$ -amylase의 공격을 받지 못하기 때 문으로 생각된다. 본 실험을 통해 최적화된 반응조 건하에셔 분해시킴으로써, 계면활성제를 첨가하여 분해도를 높인 기존의 데이타보다 더 높은 분해도를 얻을 수 있었다.


    Optimal reaction condition for the starch hydrolysis by ${\alpha}$ -amylase was determined and the sugar produced under the optimal condition was measured for estimating the biodegradation of strach-filled polyethylene film. Optimal ranges of temperature and pH were 70~ $80^{\circ}C$ and 6.3~7.3, respectively. The 100 units of ${\alpha}$ -amylase per mg starch were enough for the enzyme reaction. Reaction with polyethylene film containing 5%, 10%, 15% and 20% starch in the above condition showed that the sugar produced was proportional to the starch content in film. This relationship provides a calibration curve for determining the starch content of search-filled polyethylene film. The average amount of hydrolyzed starch was about 40% of total starch in film. The rest of the starch is considered to be still dispersed in the film and not to be attacked by ${\alpha}$ -amylase. In this experiment, we could obtain the higher biodegradability through the $\alpha$ -amylase reaction in the above optimal condition than the reported one which had been Improved by adding surfactant.


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