A Study on the Optimum Conditions of Gelatin-Degrading Proteolytic Enzyme Production from Bacillus subtilis B0021

Bacillus subtilis B0021가 생산하는 Gelatin 분해성 Proteolytic Enzyme 생산의 최적의 연구

Nutritional requirements and cultural conditions for the production of extracellular gelatin-degrading proteolytic enzyme by Bacillus subtilis B0021 were investigated. Optimum carbon source for proteolytic enzyme production was salicin, but it was substituted by glucose for economical reason. The fermentation medium giving a maximum proteolytic enzyme activity was consisted of 1.5%(w/v) glucose, 2.5%(w/v) yeast extract, and 0.001%(w/v) manganese sulfate and 0.002%(w/v) ferrous sulfate. Proteolytic enzyme activity of B. subtilis B0021 was completely inhibited by 0.5%(w/v) tannic acid. Initial pH was optimal at 7.0 and the enzyme activity in the flask culture usually reached a maximal level after 36 hours of fermentation at $30^{\circ}C$. In the $5\ell$ fermentor fermentation at $30^{\circ}C$, enzyme activity was maximum at 36 hour of cultivation but after this enzyme activity was decreased rapidly. Initial viscosity of 45%(w/v) gelatin(2,800mPas) was decreased rapidly to 96%(mPas) after hydrolysis for 4hr at $40^{\circ}C$ by crude enzyme of B. subtilis B0021.

Gelatin 분해성 proteolytic enzyme 생성균인 B. subtilis 80021가 생산하는 세포외 단백칠 분해효소 생산을 위한 영양 요구성과 배양조건을 검토한 결과 는 다음과 같다. 영양요구성은 1.5%(w/v) glucose와 2.5% (w/v) yeast extract에서 효소활성도가 최고치를 나타내였고 metalion은 $Co^{2+}, Zn^{2+}$효소생성의 저해제로 작용한 반면 $Fe^{2+}와 Mn^{2+}$에서는 촉진제로 작용 하여 최고 3.5배 효소생산생이 증가하였다. 아미노산 첨가 영향에서는 대부분의 아미노산이 효소활생 을 촉진시키는 것으로 확인되였다. 배지의 최적초기 pH는 7.0 부근이며 배양온도는 $35^{\circ}C$에서 효소에 따 라 다소 차이는 였었으나 배양시간 30시간 정도에서 최고의 효소생산성을 나다내었고 30°C에서는 42시간째에 효소활성도가 최고치를 나타내였다. Tannic acid 첨가에 대한 만백질 분해효소 생산에서는 발효 애지에 tannic acid 첨가시 완전한 효소생산 저해제로 작용하였으며 salicin을 탄소원으로 한 salicinase assay에서는 온도 빛 배양시간에 관계없이 효소활성 을 보이지 않았고 복합탄소원 이용에 대한 amylase assay에서는 $35^{\circ}C$, 36시간째에 최대의 효소활성을 나타내였고 Invertase assay에서는 $35^{\circ}C$, 30시간째 에 최대 효소활성도 2.5unit/ml을 나타내였다. 또한 gelatin 가수분해능에서는 45% (w/v)의 gelatin 용 액의 점도가 발효조효소액에 의해 96% (mPas)의 정도저하를 가져오는 것으로 확인되었다.