▲차기봉
홍천약초발효연구회장

이화작용과 동화작용을 적용 저분자의 경우 분자량이 작아 얽힘이 일어날 확률이 거의 없다. 반면에 고분자는 체인의 길이가 길기 때문에 체인 간 얽힘이 발생하게 된다. 이러한 얽힘(Entanglement)은 가공성에 있어서 매우 중요한 요소로 작용한다. 한약도 발효화하는 것이 요즘 대세이다. 

발효(formentation)란 유기물이 미생물의 작용에 의해 분해적으로 변화하는 현상을 말한다. 발효형식은 미생물의 종류와 환경에 따라 다양하다. 요즘은 미생물에 의한 물질생산은 모두 발효라고 부르고 있다. 항생물질들도 미생물공업상 중요한 발효제품이다. 

저분자의 경우 융성물(融成物 Melt) 상태에서 점도가 낮은 물과 비슷하기 때문에 가공이 불가능한 반면에 고분자는 Melt 상태에서 얽힘이 발생하여 체인이 자유롭지 못하므로 점도가 크다. 저분자는 분자량이 작기 때문에 증기압(기체가 되려는 경향, 분자 간 인력이 작을수록 크다)이 높아 쉽게 휘발하는 반면, 고분자는 분자 간 인력이 강하여 증기압이 거의 0에 가까워 휘발하지 않는다. 

그렇다면 분자란 원자로 이루어진 독립적으로 행동할 수 있는 입자를 말한다. 그리고 분자는 각기 나름대로의 성질을 갖고 물질의 성질을 가진 가장 작은 입자로 정의하기도 한다. 휘발 기화가 된다는 것은  대기압과 증기압이 같은 상태에 도달했다는 것이다. 물의 경우 100℃에서 증기압이 1기압이기 때문에 100℃에서 끓는 현상이 발생하는 것이다. 발효효소화하면 끓이지 않아도 그 이상의 기능성 성분을 파괴하지 않고 추출 섭취할 수 있는 것이다.

효소는 기질과 화학반응에 관여하는 저분자 부분이다. 저분자 물질의 경우에는 어떤 용매를 써도 용액을 제조할 수 있지만 고분자를 용질로 써서 용액을 만들기는 매우 어렵다. 저분자는 분자량이 일정하고 고분자는 분자량이 일정하지 않다. 효소의 특이성은 효소는 단백질이기 때문에 다양한 외적조건의 영향력을  받아 활성이 변화된다. 고온에 의한 단백질 변성으로 활성을 잃거나 Ph 등의 미묘한 변화에 의해 활성에 변화를 일으킨다.

또한 활성부위에 결합하는 물질에 따라 활성의 저하가 일어나는데 작용물질과 특이적으로 결합하는 부위를 활성부위에 결합하는 물질에 따라 활성저하가 일어나는데 그 결합에 따라 활성이 높아지거나 저해되거나 하는 경우도 있다. 이것은 생체의 대사조절에 큰 의미를 갖는다.

효소에는 기질과의 화학반응에 관여하는 저분자 부분이 존재하는 것이다. 효소에는 가용성효소로서 세포내에서 용해된 상태로 존재하고 기능하는 것도 있으며(발효관계의 효소), 불용성으로 막 구조 등과 결합하여 존재하고 있는 것이다(호흡효소). 이것은 특히 미생물에서 현저하며 세포의 대사조절에서 큰 의미를 갖는다.

효소의 특성은 효소는 촉매이고 거의 단백질 분자로 특이적인 작용을 한다. 또한 효소는 세포의 대사 유형을 결정(사람 세포의수는 는 60~100조)한다. 예를 들면 단백질의 양분을 흡수하는 능력은 프로티아제라는 효소군의 존재에 따라 결정된다. 이러한 효소들이 없으면 단백질을 소화할 수 없는 것이다. 또한 효소는 세포의 합성 능력을 결정한다. 여기서 고분자와 저분자를 논하는 것은 저분자로 작게 나노화로 쪼개는 데는 제대로 발효효소화 하여야 한다는 것을 이야기하고자 한다. 

*가수분해효소로 고분자를 가수분해하여 저분자로 만드는 효소를 말하고 가수분해는 물 분자를 첨가하여 물 분자를 쪼개는 것이다.
*산화환원효소: 산화환원반응에 관하는 모든 효소를 포함한다.
*전이효소: 어떤 분자에서 화학반응에 동시에 관여하는 몇 개의 원자의 집단을 떼어서 다른 분자에 옮겨 주는 효소들을 포함한다.
*리아제(lyase): 기질로부터 가수분해하지 않고 어떤 기(基)를 떼어서 기질분자에 이중결합을 남기거나 이중결합에 어떤 기를 붙여 주는 효소를 포함한다.
*이성질화효소: 기질 분자의 분자식은 변화하지 않고 다만 그 분자 구조를 바꾸는 데에 관여하는 모든 효소를 포함한다.
*리가아제(ligase): 합성효소라고도 부르는 것으로 APT(아데노신삼인삼)라는 물질 또는 이와 유사한 물질로부터 인산기(燐酸基)를 떼어 내면서 그때 방출되는 에너지를 이용하여 어떤 두 물질을 결부시키는 효소들을 총칭한다.

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