• 생명과학회지
• /
• 제7권2호
• /
• pp.95-106
• /
• 1997

전분의 효율적인 이용을 목적으로 토양으로부터 균체외 플루탄아제효소를 대량분비하는 약알칼리성균주 Bacillus sp. S-1를 분리하였다. 본 균주의 풀루란아제효소 생샨의 최적 pH는 6-10 사이였으며, 조효소의 가용성전분과 플루란에 대한 주요반응 최종산물은 말토트리오스로, 본 효소가 ${\alpha}$-1,6-glycosidic 결합에 특이적임을 알 수 있었다. 본 균주는 지금까지 알려진 알칼리성균주들의 플루란아제 생산성보다 월등히 높은 7.0U/ml를 생산하였으며, 정제효소의 최적 pH와 온도는 각각 8.0-10.0와 50-60$^{\circ}$C로서 알칼리성 및 호열성의 특성을 나타났었다. 또한 정제효소는 pH12에서도 약 10%의 활성을 유지하며, 넓은 pH범위에서도 안정하였다. 이러한 결과들은 본 균주가 플루란아제 생산균주로서의 이용가능한 잠재력을 보유하고 있음을 시사하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제13권4호
• /
• pp.355-359
• /
• 1985

L. sporogenes가 생산하는 $\beta$-galactosidase의 효소학적 성질을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. ONPG를 기질로 하였을 때 0.05M 인산염 완충용액을 사용하여 pH 7.0과 반응온도 6$0^{\circ}C$에서 가장 높은 효소활성을 나타냈으며 또한 본 효소반응의 activation energy는 50-6$0^{\circ}C$에서 5,800cal/mole 이었다. 효소활성에 미치는 무기염류의 효과는 어느 것도 뚜렷한 첨가효과를 나타내지 않았으나 L-cy-steine 10mM 첨가했을 때 효소활성이 약 6.7배정도 증가됨으로써 본 효소는 sulfhydryl enzyme 특징을 보였다. 한편 lactose와 ONPG에 대한 Michaelis constant는 각각 33.3mM, 1.2mM을 나타냈다. 특히 본 효소는 중성 범위의 pH와 6$0^{\circ}C$에서 30분간 열처리 후에도 약 90%정도의 잔존활성을 나타낼 뿐만 아니라 시유와 10% skim milk 용액에 10units/$m\ell$의 효소를 첨가, 6$0^{\circ}C$에서 1시간 처리 후에 유당 분해 율이 90%, 2units/$m\ell$ 첨가하여 4시간 반응 후에 유당 분해 율이 85%정도 가수분해시킴과 동시에 균체외 효소라는 장점도 아울러 가지고 있어 식품공업에의 그 이용 가능성이 매우 높다고 하겠다.

• KSBB Journal
• /
• 제20권6호
• /
• pp.393-400
• /
• 2005

수소를 생산하는 미생물은 크게 광합성 세균(photosynthetic bacteria), 혐기성세균(non-photosynthetic anaerobic bacteria), 조류(algae) 등으로 구분되고, 이들의 수소 생성 기작, 사용가능기질 및 수소 발생량은 상당한 차이가 있다. 광합성세균은 Rhodospirillaceae, Chromatiaceae 및 Chlorobiaceae로 구분되며, 이는 각각 홍색비유황세균(purple non-sulfur bacteria), 홍색유황세균(purple sulfur bacteria), 녹색유황세균(green sulfur bacteria)으로 통칭된다. 혐기성 세균은 절대 또는 통성혐기세균중 일부가 수소생산에 관여하며, 조류는 녹조류(green algae)와 남조류(blue-green algae, cyanobacteria)가 알려져 있다. 생물학적 수소생산 기술은 (1) 녹조류(green algae)가 광합성 메카니즘에 의해 수소를 생산하는 직접 물 분해 수소생산(direct bio-photolysis) (2) 광합성 작용에 의해 물을 분해하여 산소를 발생하고, 동시에 공기 중 이산화탄소를 고정하여 고분자 저장물질로 균체 내에 저장한 후 혐기 발효 또는 광합성 발효에 의해 수소를 발생하는 간접 물 분해 수소생산(indirect bio-photolysis or two stage photolysis) (3) 빛이 존재하는 혐기상태 배양 조건에서 홍색 세균에 의한 광합성 발효(photo-fermentation) 또는 (4) 광이 존재하지 않는 조건에서 혐기 미생물에 의해 수소와 유기산을 내는 혐기 발효(dark anaerobic fermentation) (5) 균체 외(in virro) 수소 발생 (6) 일산화탄소 가스 전환 반응(microbial gas shift reaction)에 의한 수소 생산 기술로 구분할 수 있다. 물로부터 생물학적 기술에 의한 수소생산은 공기 중의 이산화탄소를 고정하고, 수소와 산소를 발생하는 원천기술로써 오래 전부터 미국, 유럽에서 태양에너지를 이용하는 광합성 미생물의 분리, 개선 및 반응기에 관한 연구가 축적되어 왔으며, 유기물 즉 바이오매스로부터 혐기 및 광합성 발효를 연속적으로 적용하는 기술은 비교적 최근에 일본을 비롯한 유기성 폐기물이 많은 국가에서 수소에너지 생산과 유기성 폐기물 처리라는 두 가지 목적에 부합하는 연구로써 활발히 진행되고 있다. 유기성 폐기물이나 폐수와 같은 수분함량이 높은 바이오매스는 대부분이 매립처리 되는 실정이지만 높은 수분 함량 때문에 매립 시 발생하는 침출수는 환경오염의 주범으로 가까운 장래에는 매립도 금지될 전망이다. 이와 같은 수소에너지 생산기술과 이용시스템 개발은 화석연료 사용을 최소화 할 수 있으며, 국내에서 다량 발생하는 유기성 폐기물을 이용한 에너지 생산으로 자원 강대국 입지에 설 수 있다. 미생물에 의한 수소생산 기술은 청정에너지 생산과 아울러, 동시에 산소 발생, 공기 중 이산화탄소 고정, 식품공장 폐수 및 음식쓰레기와 같은 유기성 폐기물 처리 등 환경에 이로운 방향으로 진행될 뿐만 아니라, 미생물 자체가 갖는 생물 산업성도 높아서 비타민류, 천연색소, 피부암 치료제등의 고부가가치 의약품 생산도 활성화할 수 있다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제38권3호
• /
• pp.262-273
• /
• 2010

갈색부후균인 Fomitopsis palustris에서 균체 외 cellulase 생산 특성과 이 효소를 이용하여 목재와 볏짚의 당화특성, mediator 첨가 효과, 목질기질의 미세 표면구조나 결정화도가 효소 당화에 미치는 영향 등에 대해 연구하였다. F. palustris의 균체 외 효소의 생산에 혼합목분을 탄소원으로 이용 시 endo-${\beta}$-1,4-gulcanase (EG)는 12.0 U/$m{\ell}$, ${\beta}$-glucosidase (BGL)는 116.68 U/$m{\ell}$, cellobiohydrolase (CBH)는 18.82 U/$m{\ell}$, 그리고 ${\beta}$- xylosidase (BXL)는 13.33 U/$m{\ell}$의 활성을 보였다. 이러한 활성은 BGL, CBH, 그리고 BXL이 볏짚을 이용한 경우보다 약 2~4배 정도 높았다. 볏짚을 탄소원으로 이용하여 생산한 cellulase-RS의 효소 최적반응 온도 및 pH는 $45^{\circ}C$와 pH 5.0이었으며, 혼합 목분을 탄소원으로 이용하여 생산한 cellulase-SW의 경우에는 $50^{\circ}C$와 pH 5.0이었다. Cellulase-SW는 볏짚을 기질로 사용할 때 $40.6{\pm}0.6%$로 가장 높은 당화율을 보였다. 또한 당화촉매제인 Tween 20의 첨가로 당화율이 44%로 상승하여 상용화 효소인 Celluclast 1.5L의 53.7%의 당화율 대비 약 82% 수준으로 상승되었다. 이는 본 실험에서 사용한 효소가 조효소 형태임을 고려하면 상용화 효소에 매우 근접한 당화율을 얻은 것으로 판단된다. 또한 볏짚의 낮은 조직 결정화도와 주사전자현미경을 이용한 볏짚 표면의 섬유화를 통한 표면적 증대 효과는 목재에 비해 높은 볏짚의 당화율에 대한 원인을 제시하였다.

• 생명과학회지
• /
• 제10권3호
• /
• pp.307-316
• /
• 2000

Bacillus circualans S-1으로부터 새로운 균체외 pullulan 6-glucanohydrolase(EP)를 정제하였다. 정 제된 EP는 SDS하에서 140kDa의 분자량을 나타내었으며, pI는 5.5이었다. SDS-PAGE에 의해 분석된 이 EP는 Schiff staining에 대하여 negative이었으며, 또한 아미노 말단기 순서는 P-L-N-M-S-Q-P이었 다. 정제된 EP는 6$0^{\circ}C$ 부근의 최적온도와 pH 9.0 부근에서 최적 pH를 나타내었으며, pH 4.0에서 pH 11 까지 4$^{\circ}C$에서 24시간동안 반응에서도 안정하였다. 또한 기질로 사용된 Pullulan은 열불안정화로부터 효 소를 보호하였으며, 그 범위는 기질 농도에 의존하였다. 이 EP의 활성은 Mn2+, Ca2+ 이온 에 의하여 활성화되었으며, amylopectin, glycogen, $\alpha$,$\beta$-limited dextrin 및 pullulan의 $\alpha$-1,6-linkage를 가수분해 하였다. 정제된 EP는 pH 9.0 및 5$0^{\circ}C$에서 측정하였을 때 pullulan의 경우는 7.92mg/ml의 Km값을 각각 나타내었다. 또한 정제된 EP는 pullulan을 maltotriose까지 완전히 가수분해하였다. 그리고 Mouse anti-serum과 함께 western blotting 분석결과 정제된 EP는 배양과정중 단일 형태로 생산되는 것으로 나타났다.

• 한국수산과학회지
• /
• 제31권5호
• /
• pp.631-636
• /
• 1998

1. C. lipolytica FM5로부터 단백분해 효소를 생산하기 위한 배지로는 Bacto-tryptone $0.5\%$, proteose peptone $0.5\%$, yeast extract $0.25\%$, NaCl $0.5\%$, 그리고 $CaCl_2\;0.2\%$인 TPPY broth가 가장 효과적이었다. 2. 단백분해효소의 생성은 C. lipolytica FM5의 증식과 거의 일치하는 증식관련형으로서 균의 생육이 최대에 도달한 배양 48시간째에 효소의 생성량도 최대치를 나타내었다. 3. 효소반응의 최적온도는 $35^{\circ}C$였으며, pH 6.5$\~$9.0의 범위에서 효소활성은 거의 변화가 없었다. 4. $Ca^{2+},\;Cu^{2+},\;Fe^{2+}\;Mg^{2+}$등의 금속이온은 효소활성에 큰 영향을 미치지 않았으나 $Zn^{2+},\;Mn^{2+}\;K^+$ 등은 효소활성을 다소 저해하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.14-19
• /
• 1992

부패한 나무, 퇴비, 제지공장의 폐지 및 폐수 등으로부터 분리한 300여 종류의 섬유소 분해균 중 xylanase 활성이 다른 균주에 비해 비교적 높았던 33번 균주를 균의 형태학적, 생화학적 특성과, 균체 지방산 조성에 의하여 Pseudomonas sp.로 동정하였다. Xylanase 활성의 최적 온도외 최적 pH는 각각 $50^{\circ}C$와 5.5이었고, 효소의 안정성은 $45^{\circ}C$ 이하의 온도와 pH 5.0에서 7.0 사이에서 유지되었다. 이 균주가 생산하는 xylanase는 효소반응분해물의 paper chromatography에 의하여 주로 exo-type의 xylanase임이 밝혀졌다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제30권2호
• /
• pp.151-157
• /
• 2002

갈색부후균 Tyromyces palustris를 이용하여 CCA, CCFZ처리 목재에서 구리를 제거하였다. 균에 의한 구리의 제거효율을 높이기 위한 전처리 방법으로서 증기압처리와 수산처리를 검토하였으며, 적정 배양 방법을 찾기 위하여 진탕배양, 고체배양, 정치배양에서 구리 제거율을 비교하였다. 전처리 방법에서, 증기압 처리만으로는 효과적인 구리제거가 불가능하였으며, 수산처리는 구리제거율은 낮았으나 수산처리 후 균처리를 하면 제거율이 향상되었다. 배양 방법에서는 정치 배양의 구리 제거효율이 높게 나타났다. 대량 배양을 위한 공기부양식 생물반응기에 의한 구리의 제거율은 7일 배양 이후 61%의 제거율을 보였다. T. palustris에 의한 구리제거기작을 탐색하기 위하여 배양액 중에 생성된 물질을 LC/Mass 분석 결과 T. palustris에서 분비되어진 수산과 방부처리 목재 중의 구리가 결합된 수산구리 착염체의 형성이 배양액 중에 존재함이 확인됨으로 균체 외 수산의 작용이 처리재의 구리제거에 크게 관여함이 밝혀졌다.

• 생명과학회지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.214-222
• /
• 2015

Aeromonas hydrophila는 수생계에 흔히 존재하는 병원체로서 출혈성 패혈증, 수종, 궤양 등의 질병을 유발한다. A. hydrophila는 효과적인 감염과 다양한 환경에서 적응하기 위해 세포 외 물질(Extracellular products, ECPs)을 분비한다. 본 연구에서 사용한 A. hydrophila CK257은 매우 독성이 강한 균주로 균이 분비하는 ECP 역시 쥐, 토끼, 금붕어를 포함한 동물 모델에게 조직 손상을 일으키며 독성을 보였다. 이러한 괴사 반응을 일으키는 원인 요소를 찾기 위해 ECP의 특성을 분석하였고 그 결과, 원인 요소가 단백질이라는 것을 확인하여 이후 단백질 분리 및 정제에 초점을 맞추어 실험을 진행하였다. 균체를 제거한 배양액 상의 분비 단백질을 얻기 위하여 ammonium sulfate 침전법을 사용하였고, 이후 겔 거르기 크로마토그래피(Gel filtration chromatography)를 이용하여 단백질을 정제하였다. 정제 후 단백질은 다섯 개의 분획으로 나뉘었고 이 중 한 개의 분획이 동물 모델에 괴사와 같은 피부 손상을 일으키는 것을 확인하였다. 괴사 활성을 가진 분획의 단백질 4개의 밴드를 MALDI-TOF 시스템을 통해 분석한 결과, Peptidase M35와 Peptidase M28로 밝혀졌으며 이들은 각각 금속촉매효소(metalloprotease)임을 확인할 수 있었다. Peptidase M35와 Peptidase M28의 단백질 분해 효소로써의 기능을 확인하기 위해 카제인 분해 활성을 확인하였고, 다양한 금속 이온을 처리함에 따라 그 활성이 달라지는 것을 관찰할 수 있었다. 또한 조직에 존재하는 단백질의 한 종류인 엘라스틴(elastin) 분해능 역시 확인해 보았다. 본 연구에서는 A. hydrophila가 분비하는 물질 가운데 조직 괴사 활성을 일으키는 것으로 추정되는 Peptidase M35와 Peptidase M28의 두 가지 인자를 확인하여 동정하였다. 이후 두 가지 인자를 결손 시킨 돌연변이주를 구축하여 조직 괴사에 이들이 직접적으로 작용하는지 확인 할 예정이다.

• 대한소아치과학회지
• /
• 제30권4호
• /
• pp.554-562
• /
• 2003

Xylitol은 대체감미제로써 mutans streptococci에 의해서 대사되지 않으며 오히려 이들 균체내에서 glucose대사를 억제하여 mutans streptococci의 성장을 저해하고, 산성 대사물의 생산을 감소시킴으로써 치아우식억제효과를 나타내는 것으로 알려져 있다. 이와 같이 xylitol에 의해 성장의 억제를 받는 S. mutans strain을 xylitol-sensitive($X^S$) strain이라고 한다. 하지만 xylitol에 지속적으로 노출될 경우 더 이상 xylitol에 의해 성장억제가 나타나지 않는 xylitol-resistant($X^R$) strain이 출현함이 실험적이나 임상적으로 보고 되었다. 본 연구는 $X^S$ strain과 여기에서 얻은 변이종 $X^R$ strain의 성장과 세포외 pH 그리고 수산화인회석 표면에 대한 부착능과 세균응집능을 비교함으로써 $X^R$ strain의 출현이 xylitol의 치아우식억제효과에 미치는 영향을 확인하고자 하였으며, 다음과 같은 결론를 얻었다. 1. $X^R$ strain은 $X^S$ strain의 성장과 세포외 pH와 차이를 나타내지 않았다. 2. $X^R$ strain과 $X^S$ strain은 수산화인회석 부착능에 있어서 차이를 나타내지 않았으며(p>0.05), 자당 의존성 수산화인회석 부착에서는 $X^R$ strain에 비해 $X^S$ strain이 더 높은 부착능을 나타내었다(p<0.05). 3. 타액유도성 응집에서는 $X^R$ strain이 더 낮은 타액의 농도에서 응집 반응을 보였다.