Study on the Intracellular Superoxide Dismutase Produced by Bacillus circulans

Bacillus circulans가 생산하는 Superoxide Dismutase에 관한 연구

Distribution of superoxide dismutase (SOD) which catalyzes the dismutation of superoxide radicals to hydrogen peroxide and oxygen has been examined in various genera of bacteria. SOD was produced by various bacteria independent of genus and species with variation in superoxide dismutase activity of each bacteria. Bacillus circulans which produced relatively large amount of SOD was selected and used to investigate the optimum culture conditions and further studies. The compositions of optimum culture medium for the enzyme production were 1% glucose, 2% polypeptone, 0.l% NaCl, and 0.2mM of methyl viologen and initial pH was 6.0. The highest enzyme production was observed after 20 hours of cultivation at 3$0^{\circ}C$ on a reciprocal shaker. The enzyme activity was maintained stably for a relatively long period by the addition of 5% ethanol in pH 5.0, 0.01M acetate buffer.

생체 내에서 $O_2$를 특이적으로 제거시켜 줌으로써 의학적 응용가치가 매우 높은 것으로 알려진 superoxide dismutase(SOD)에 대하여 연구하였다. 먼저 이 효소의 활성을 여러 속의 세균을 대상으로 검토해된 결과 비교적 높은 활성을 나타낸 Bacillus circulans를 본 실험의 공시균주로 선택한 다음 SOD의 최적 생산 조건을 설정하였다. SOD의 생산은 각 세균에 따라서 양적인 차이는 있으나 종 및 속에 관계없이 다양하게 존재하는 것으로 나타났다. 효소의 생산 조건은 탄소원으로서 1% glucose, 질소원으로서 2% polypeptone, 무기염으로서 0.1% NaCl을 첨가하였을 때 가장 양호하였고 최적 pH는 6.0이었다. 이상의 조성을 가진 배지를 500$m\ell$용 진탕 플라스크에 100$m\ell$을 넣어 3$0^{\circ}C$ 에서 20시간 호기적 배양을 하였을 때 효소 생산 및 균체량이 최대에 도달하였다. 조효소액은 극히 불안정하여 안정제의 검토가 불가피하였다. 안정제로서는 최종농도가 5% 되도록 ethyl alcohol을 첨가한 경우가 효과적이었으며 pH 안정성은 pH5.0인 acetate buffer에서 가장 안정하였다. 이상의 조건 하에서 조효소액은 20일 이상 동안 약 80%의 잔존활성을 가지고 비교적 안정한 상태로 유지되었다.