Isolation and Characterization of Cyclodextrin Glycosyl Transferase Producing Alkalophilic Bacillus sp.

Cyclodextrin glycosyltransferase를 생산하는 호알칼리성 Bacillus속 미생물

A strain of alkalophilic Bacillus sp. YC-335 has been isolated from soil. The strain was capable of producing large amount of cyclodextrin glycosyl transferase (CGTase) in the culture broth. The preferable medium composition has been determined to be as follows : 1.5% soluble starch, 5% corn steep liquor, 0.1% $K_2$HPO$_4$, 0.02%mgSO$_4$.7$H_2O$, 1% CaCO$_3$and 1% Na$_2$CO$_3$(pH 10.3). The highest enzyme production was observed after 48 hours of cultivation at 31$^{\circ}C$. The optimum pH and temperature for the activity of crude enzyme were 6.0 and 5$0^{\circ}C$, respectively. The enzyme was stable between pH 5 and 9, and upto 5$0^{\circ}C$. The enzyme converted starch into $\alpha$-, $\beta$- and ${\gamma}$-CD in the relative amounts of 1:10:1.5, respectively.

Cyclodextrin(CD) 생성효소(CGTase)를 생산하는 미생물을 토양으로부터 알칼리 (pH10.3) 조건하에서 1주 분리하여 동정한 결과, pH 7.5~ll.0까지 생육하는 절대 호알칼리성 Bacillus sp.이었다. 분리균주가 생산하는 효소는 전분으로부터 $\beta$-CD를 우선적으로 생성하는 효소임을 HPLC를 통해 분석하였으며, 이때의 $\alpha$-, $\beta$-, ${\gamma}$-CD의 생성비율은 1:10:1.5이었으나 분리균주의 효소생산 조건은 1% $Na_2$CO$_3$가 탄소원으로, 5% corn steep liquor를 질소원으로 하여 호기적 조건에서 37$^{\circ}C$, 48~60시간 진탕배양하였을 때 배양상징액으로 부터 최대 효소생산을 얻었다. Ethanol 침전방법을 이용하여 얻은 조효소액의 효소적 특성에 있어서 본 효소의 최적활성 pH는 6.0이었으며 pH 안정성은 pH 5~9까지 안정하였다. 최적활성 온도는 5$0^{\circ}C$이었으며 열안정은 5$0^{\circ}C$까지 안정함을 보였다. 본 효소의 활성염색 전기영동 결과, 대조균인 호알칼리성 Bacillus sp. ATCC 21783의 효소와 비교시 단백질의 성상에 있어서 차이점을 확인할 수 있었다.