Esterase Production and Culture Characteristics of Bacteria Isolated from Acid Hydrolysed Soybean Protein

산분해 대두 단백질로부터 분리된 Esterase 생성균의 생육 및 효소생성 특성

The characteristics of growth and esterase activity of bacterial strains isolated from acid hydrolysed soybean protein were examined. All the isolated strains having decomposition activity of p-hydroxybenzoic acid butyl ester and esterase producing activity were identified as Bacillus sp. by morphological and biochemical methods. The specific growth rates, esterase activities and p-hydroxybenzoic acid butyl ester decomposition activities of isolated strains were $0.844{\sim}1.213\;h^{-1}$, $21{\sim}222\;mU/ml$ and $5.4{\sim}8.1\;mU/ml$, respectively. In the fermentation of Bacillus sp. KB8 strain which had the highest esterase producing activity, growth, extracellular excretion and intracellular synthesis of esterase were inhibited by adding NaCl in the culture broth. Esterase producing activity gradually increased after late exponential growth phase, until maximum value of 420 mU/ml reached after 64 hours culture period. Esterase of Bacillus sp. KB8 strain was stable up to $50^{\circ}C$ for 30 minutes, but was inactivated by heating for 30 minutes at $70^{\circ}C$. The enzyme activity exponentially decreased during the incubation time at the temperatures of $60^{\circ}C$ and $65^{\circ}C$.

산분해 대두 단백질로 부터 식품 보존료인 p-hydroxybenzoic acid butyl ester를 분해하고, esterase 활성을 갖는 균주들을 분리, 동정하여 그들의 생육 및 효소 생성 특징을 조사하였다. 분리된 균주들은 전부 Baillus sp. 로 동정되었으며, specific growth rate는 균주에 따라 $0.844{\sim}1.213\;h^{-1}$였으며, esterase activity 는 Baillus sp. KB8 균주가 222 mU/ml로 대비균주인 B. subtilis ATCC6633의 21 mU/ml보다 10배 높은 활성을 보였으나 p-hydroxybenzoic acid butyl ester 분해 활성도는 $5.4{\sim}8.1\;mU/ml$로 균주에 따른 큰 차이는 볼 수 없었다. Baillus sp. KB8 균주의 배양시 NaCl 첨가는 생육을 저해시키며, esterase의 세포외 축적과 세포내 합성을 억제시키는 것으로 나타났으며, 특히 NaCl 첨가 농도의 증가는 세포외 축적을 더 억제시키는 것으로 나타났다. 플라스크 배양실험 결과 Baillus sp. KB8 균주의 효소 생성은 생육이 stationary phase 이후 점차 증가하여 배양 64시간에 420 mU/ml를 생성하였다. 온도에 대한 esterase의 활성은 $50^{\circ}C$에서 30분간 실활없이 유지되었으나 $70^{\circ}C$에서는 전부 실활되었다. $60^{\circ}C$와 $65^{\circ}C$ 에서의 효소 활성은 노출 시간에 따라 지수적인 실활 경향을 보여 3시간 후 $60^{\circ}C$에서 76%, $65^{\circ}C$에서는 3%의 잔존 효소활성을 보였다.