Enzyme Production of A Protease-producing Strain, Bacillus sp SH-8 Isolated from Insect-eating Plant

식충식물로부터 Protease를 생산하는 Bacillus sp. SH-8의 분리와 효소 생산성

A bacterium producing the extracellular protease was isolated from insect-eating plant and has been identified as a member of the genus Bacillus based on partial 165 rRNA sequences. In order to develop the medium composition, effects of ingredients including nitrogen sources, carbon source, metal ions and phosphate were examined for protease production of the isolate, SH-8. Soluble starch increased the protease productivity, while glucose repressed it. Yeast extract was effective nitrogen source for enzyme production, but the pretense production of Bacillus sp. SH-8 was reduced by large amount of yeast extract. The calcium was found to induce pretense activity as well as protease productivity. However, cell growth and enzyme production was completely inhibited by divalent ions such as $Zn^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Co^{2+}$ and $Mn^{2+}$. The maximum protease productivity was reached 435 unit/ml in the optimized medium consisting of soluble starch (2%), yeast extract (0.3%), $CaCl_2$ (0.3%), $K_2HPO_4$ (0.01%) and $KH_2PO_4$ (0.01%). The pretense activity of culture filtrate was dramatically decreased after incubation for 26 h.

식충식물에서 채취된 시료로부터 protease치 생산균으로 분리된 SH-8은 그람 양성간균으로 16S rRNA외 부분 염기서열에 근거하여 Bacillus속 균주로 확인되었다. Protease 생산을 위한 배지를 제조하기 위해 질소원, 탄소원, 인, 금속이온의 성분을 변화시키면서 균의 성장과 효소 생산성을 비교하였다. 포도당을 탄소원으로 사용하였을 때는 균의 성장은 정상적으로 일어나지만, pretense생산이 완전히 억제되는 것으로 나타났으며, 가용성 전분을 탄소원으로 사용하였을 때 효소 생산성이 가장 높았다. 질소원으로는 yeast extact가 효소 생산에 가장 적합하였으며, 농도가 높으면 효소 생산성이 저하되었다. 한편 2가 금속이온중 $Zn^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Co^{2+}$, $Mn^{2+}$을 배지에 첨가하였을 때는 균의 성장이 심하게 저해되었으며, 효소 생산도 되지 않았다. $CaCl_2$를 첨가한 배지에서는 효소 생산성이 증가되었으며, 효소 반응에 $CaCl_2$를 첨가하였을 때도 효소 활성이 증가하였다. 이로보아 $CaCl_2$는 Bacillus sp. SH-8의 protease 생산성과 활성을 모두 증가시키는 것으로 판단된다. 가용성 전분(2%), yeast extract(0.3%), $CaCl_2$(0.3%), $CaCl_2$(0.01%)와 $KH_2PO_4$(0.01%)를 포함하는 것으로 구성된 최적화 배지에서 최대효소 생산성은 435 U/ml로 나타났으며 26시간이 되었을 때 배양액 내 효소활성은 급격히 감소하였다.