Bacillus subtilis BK-17 유래 혈전용해효소(Bacillokinase)의 고체배양

Solid Cultivation of Fibrinolytic Enzyme (Bacillokinase) from Bacilis subtilis BK-17

곡물을 소재로 혈행개선에 효과 있는 물질을 개발하기 위하여 Bacillus subtilis BK-17을 이용하여 고체 배양을 시도하였다. 고체배양에 접종하는 미생물은 영양세포보다 포자 접종이 혈전용해효소 생산에 효과적이었다. 포자 생산을 위한 배지는 SFM (0.8% nutrient broth, 0.05% yeast extract, $10^{-1}$ M $MgCl_2$, $10^{-3}$ M $FeCl_3$, $10^{-4}$ $MnCl_2$, $10^{-5}$ M dipicolic acid, pH 6.5)이 최적이었고, 포자 생성에 대한 최적 pH 와 온도는 각각 pH6과 $30^{\circ}C$였으며 포자는 배양 후 60 시간에서 가장 많은 생산을 보였다. 각종 곡물을 기질로 하였을 때 녹두가 혈전용해능이 가장 높았으며 강낭콩, 검정콩, 대두, 옥수수는 녹두의 약 90% 수준의 활성으로 높은 혈전용해능을 보였다. 반면에 보리와 밀과 같은 탄수화물 곡물은 낮은 활성을 보였다. 고체 배양한 발효 대두는 단백질과 지질 함량에 있어 발효하지 않은 대두보다 약 10% 이상의 높은 수치를 보였다. 또한 필수 아미노산과 일반 아미노산의 함량 역시 발효 대두 쪽이 약 5 - 20% 높은 것으로 보아 혈행개선기능성 뿐만 아니라 식품으로 실용 가능성이 높은 것으로 사료된다.

A solid-state culture based on grain materials was attempted to produce a fibrinolytic enzyme for blood circulation improvement using Bacillus subtilis BK-17. The spore, rather than vegetative cell inoculation, of B. subtilis BK-17 on the solid-state culture was effective in the production of a fibrinolytic enzyme. Maximum spore production was obtained with a SFM medium (0.8% nutrient broth, 0.05% yeast extract, $10^{-1}$ M $MgCl_2$, $10^{-3}$ M $FeCl_3$, $10^{-4}$ $MnCl_2$, $10^{-5}$ M dipicolic acid, pH 6.5). Optimal pH and temperature were pH 6 and $30^{\circ}C$, respectively. The spore production reached a maximum at 60 hours of incubation. Bacillus subtilis BK-17 on the mung bean solid-state culture produced greater fibrinolytic activity, and less activity was seen in other grains such as kidney bean, soybean and corn. Protein and lipid contents of fermented soybeans were about 10 - 30% more than those of unfermented soybeans. Amino acid content was also 5 - 20% more than that of unfermented soybeans. These results indicated that fermented solid-state culture medium, fermented soybean in this case, can be utilized as a food supplement.