alpha-amylase의 최적 pH 조사 결과레포트

1. Abstract

 효소는 단백질로 구성되어 화학반응의 속도를 높이는 촉매제 역할을 하며, 기질과 결합하여 반응한다. 효소의 복잡한 단백질 3차원 구조로 인해 효소는 높은 특이성을 가져 기질과 정확한 상호작용을 이룬다. 이때 효소의 활성에 온도와 pH가 중요하다. 특정 pH에 최적의 활성을 나타내며 체내의 대부분 효소는 중성 pH에서 최대 활성을 보인다. 구강 내에 있는 amylase 중 알파-amylase의 최적 pH를 조사했다. 환원당에 의해 3,5-dinitrosalicylic acid가 환원되어 생성된 3-amino-5-nitrosalicyclic acid를 550 nm 파장에서 측정하여 당을 정량했다. DNS 시약의 standard curve를 그리고 채취한 타액의 환원당의 흡광도를 측정하여 추세선에 대입하였다. 알파-amylase의 활성도 그래프를 그린 결과 pH 7에서 가장 활성도가 높은 것으로 나타났다. DNS 시약을 넣은 용액에서 glucose의 양이 늘어남에 따라 붉은색이 진해지는 것을 알 수 있었다. 이는 환원당의 양이 많아진 것이기 때문으로 볼 수 있다. 또한 다른 조들에 비해 최적 pH 근처에서 환원당 농도가 높은 이유는 starch solution이 정량보다 많이 들어갔거나 식품 등으로 인해 구강 속 당 함유량이 높았던 것으로 추측할 수 있다.

 

2. Results

 DNS 법으로 만든 시약으로, 해당 시약을 이용하여 그래프를 그렸다. DNS 시약의 standard curve는 다음과 같다. 추세선의 식은 y=1.1898x-0.0543이며, 기울기는 1.1898이고 R2값은 0.9953이다.

 알파-아밀레이스의 활성은 다음 그래프를 따르며 최적 pH는 7이다. 환원당 농도는 위의 standard curve를 이용하여 구했다. 추세선의 y 값에 각 pH에서의 흡광도를 대입하고 역으로 x 값을 계산하여 환원당을 정량했다.

 

3. Discussion

 타액 속의 환원당을 정량 하여 알파-amylase의 최적 pH를 측정하였다. Standard curve를 그리기 위한 시약 중 blank 용액이 가장 노란색을 띄며, glucose 표준 용액이 많아짐에 따라 붉은색이 강해지는 것을 알 수 있다. Blank 용액에서는 환원당이 없기 때문에 노란색을 가진다. 반응액과 DNS 사이에서 녹말 분해가 활발히 일어나 환원당이 많아지면 붉은색의 진하기가 커진다.

 다른 조들과 실험 결과를 비교하면, 최적 pH는 모두 같았으나 최적 pH에서의 환원당 농도가 가장 높은 것으로 나왔다. 1) pH 6-8 시험관 시약 희석 과정에서 starch solution이 더 많이 들어가 환원당이 많아졌거나 2) 피실험자의 구강에 알파-amylase의 양이 많아 최적 pH 근처에서 활성도가 높게 나온 것으로 생각된다. 또는 3) 실험 직전에 먹은 음식물에 함유된 당의 영향을 받았을 수도 있을 것으로 추측된다. 타액을 이용한 실험을 할 때 타액 속에 있는 무거운 물질들이 가라앉아 있을 수도 있기 때문에 정확한 결과를 얻기 위해 이를 섞어주는 파이펫팅이 중요할 것으로 보인다.

 DNS 시약 standard curve에서 추세선과 비교하여 실험 결과 값이 너무 낮거나 높은 경우가 있다. 시약 정량 시에 파이펫에 기포가 들어갔거나 파이펫을 누를 때 손의 힘이 달라져 내부의 압력이 바뀌어서 용액의 양이 다르게 들어간 것으로 추측된다.