Isolation and Characterization of Starch-hydrolyzing Pseudoalteromonas sp. A-3 from the Coastal Sea Water of Daecheon, Republic of Korea

Strain A-3, an amylase-producing bacteria, was isolated from coastal seawater near Daecheon in the Republic of Korea. It was seen to possess a single polar flagella and grow well, on ASW-YP agar plates, at temperatures of between $20-37^{\circ}C$. However, it grew more slowly at the temperatures of $15^{\circ}C$ and $40^{\circ}C$. Similarly, it was observed to grow abundantly, in an Artificial Sea Water-Yeast extract-Peptone (ASW-YP) liquid medium, in a pH range of 6-9, but not grow at pHs of 4-5 and a pH of 10. Strain A-3 was noted as being close to Pseudoalteromonas phenolica O-$BC30^T$, Pseudoalteromonas luteoviolacea $NCIMB1893^T$, Pseudoalteromonas rubra $ATCC29570^T$, and Pseudoalteromonas byunsanensis $FR1199^T$, with 98.30%, 97.86%, 97.78%, and 97.25% similarities respectively, in its 16S rRNA sequence. A phylogenetic tree revealed that strain A-3 and P. phenolica O-$BC30^T$ belong to a clade. However, strain A-3 differed from P. phenolica O-$BC30^T$ in relation to a number of physiological characteristics. Strain A-3 exhibited no growth above 5% NaCl concentrations, no utilization of D-glucose, D-mannose, D-maltose, or D-melibose, and no lipase (C-14) activity. All of these properties strongly indicate that strain A-3 is distant from P. phenolica O-$BC30^T$ and thus led us to name it Pseudoalteromonas sp. A-3. Pseudoalteromonas sp. A-3 produces ${\alpha}$-amylase throughout growth. Maximal amylase activities of 144.48 U/mL and 149.20 U/mL were seen at pH 7.0 and $37^{\circ}C$, respectively. Pseudoalteromonas sp. A-3's high, stable production of ${\alpha}$-amylase in addition to its biochemical features, such as alkalitolerance, suggest that it is a good candidate for industrial applications.

대한민국 대천 해안에서 분리한 전분 분해능을 갖는 Pseudoalteromonas sp. A-3 균주의 특징 및 동정

Amylase를 생산하는 능력을 갖고 있는 A-3 균주가 대한민국 대천 해변가의 바닷물로부터 분리되었다. A-3 균주는 1개의 polar flagella를 갖으며, Artificial Sea Water-Yeast extract-Peptone(ASW-YP) 한천배지 위에서 배양할 경우 $20-37^{\circ}C$에서 잘 자라지만, $15^{\circ}C$와 $40^{\circ}C$에서는 천천히 자라는 속성을 보였다. 또한 ASW-YP 액체배지를 사용하는 경우, pH 6-9 범위에서 잘 자라는 반면 pH 4-5, pH 10에서는 전혀 성장하지 못했다. 16S rRNA sequence 분석 결과, A-3 균주는 Pseudoalteromonas phenolica O-$BC30^T$, Pseudoalteromonas luteoviolacea $NCIMB1893^T$, Pseudoalteromonas rubra $ATCC29570^T$, Pseudoalteromonas byunsanensis $FR1199^T$와 각각 98.3, 97.86, 97.78, 97.25%의 similarity를 보였으며, 이를 기초로 한 phylogenetic tree 분석결과, P. phenolica O-$BC30^T$와 같은 clade를 형성하였다. 그러나, A-3 균주는 5% 이상의 NaCl 농도에서 전혀 성장하지 않고, D-glucose, D-mannose, D-maltose, Dmelibiose를 이용하지 못하며, lipase 활성(C-14)이 없는 등 많은 생리학적 특성이 P. phenolica O-$BC30^T$와는 상당히 달랐다. 이러한 생리학적 차이로부터 우리는 A-3 균주가 P. phenolica O-$BC30^T$와는 다른 종으로 판단하고, 이 균주를 Pseudoalteromonas sp. A-3로 명명하였다. Pseudoalteromonas sp. A-3는 배양시기 동안 계속해서 안정적으로 ${\alpha}$-amylase를 생산했으며, 총 amylase 활성은 pH 7과 $37^{\circ}C$에서 최대값을 보였다. 이 amylase 활성은 pH 10까지도 비교적 안정적이었으며, 이러한 alkali-tolerant amylase는 산업적으로도 유용성이 클 것으로 사료된다.