• 미생물학회지
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• 제40권1호
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• pp.43-48
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• 2004

본 연구에서는 우모의 생물학적 처리를 위하여 keratinolytic pretense를 생성함으로써 우모를 분해할 수 있는 Bacillus megaterium을 붕괴된 우모로부터 분리하였다. 본 균주에 의한 keratinolytic pretense생산 최적배지 조성 및 배양조건은 0.2% glucose, 0.8% skim milk, 0.05% NaCl, 0,01% $(K_2HPO_4$, 0.02%, $(KH_2PO_4$, 0.01% $MgCl_2$, 초기 pH 6.5 및 $25^{\circ}C$이었다. 특히, skim milk의 첨가는 효소 생산에 가장 효과적이었다. 최적조건에서 배양 5일만에 269 U/ml의 효소가 생산되었으며, 배양 6일경 98%의 우모가 분해되었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제29권3호
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• pp.134-141
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• 2001

경기도 일대의 가금류 공장부근 토양로부터 단백질 분해활성이 높은 균주를 분리한 후 이것들 가운데 Keratinolytic protease 생산성이 우수한 균주는 KP-364를 선별하여 효소생산을 위한 최적 배양조건을 검토하였다. 선별된 KP-364 는 형태학적 생화학적 특성을 종합한 결과 Pseudomonas sp 로 동정되었으며 편의상 Pseudomonas sp. KP-364로 명명하였다. 효소생산을 위한 최적 배지조성은 Keratin 0.1% glucose 2.0% soybeam meal 0.5% NaNO3 0.5% KCI 0.2%이었고 초기 pH 6.5 배양온도 $37^{\circ}C$, 48시간진탕 배양할때 효소생산이 가장 우수하였으며 이때의 효소의 역가는 1,270 U/ml/hr이었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제34권2호
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• pp.150-157
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• 2006

스웨덴 스톡홀름의 항구부근 토양시료로부터 분리한 Bacillus sp. SMMJ-2는 단백질 분해활성이 높은 균주로써 특히 keratinolytic protease 생산성이 우수한 균주이다. 효소생산을 위한 최적 배지조성은 0.7% $K_2HPO_4$, 0.2% $KH_2PO_4$, 1.0% fructose, 1.2% soybean meal(roasted), 그리고 0.01% $Na_2CO_3$ 이었으며 배양초기 pH는 7.0, 배양온도는 30$^{\circ}C$에서 200 rpm조건일 때 효소생산이 가장 우수하였으며 이때의 활성은 105 units/ml/min로 조사되었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제31권3호
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• pp.224-229
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• 2003

경기도 일대의 가금류 공장부근 토양로부터 keratinolytic protease 생산성이 우수한 균주 KP-364를 선별하여 본 효소를 정제하고 일반적인 특성을 조사하였다. 본 효소는 ulkafiltration, ammonium sulfate fiactionation, DEAE-cellulose ion-exchange chromatography, Sephadex G-150 gel filtration 등을 통하여 정제되었으며 회수율은 25.2%이었다 SDS-PAGE와 gel filtration으로. 단일성과 분자량을 추정한 결과 전기영동 상에 단일 band를 나타내었으며 분자량은 약 36,000 dalton이였으며 1개의 subunit로_구성되어 있었다. 효소반응의 최적조건을 검토한 결과 최적 pH는 6.5, pH 3.0에서 10.0까지 90%이상의 활성을 나타냈으며 반응 최적 온도는 $37^{\circ}C$이였고 $60^{\circ}C$에서 1시간동안 80%이상의 활성을 유지하였다. 정제된 효소의 활성은$ FeSo_4$, KCI, $Li_2$$SO_4$를 첨가하였을 때 증가하였으며 $Ag_2$$SO_4$, $CuCl_2$, $HgCl_2$에 의해 저해되었다. 또한 EDTA, EGTA에 의해 저해되는 것으로 보아 metalloprotease의 일종이라고 판단되며 $Li^{ +}$를 cofactor로 함유하고 있는 것으로 조사되었다.

• Mycobiology
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• 제31권4호
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• pp.209-213
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• 2003

Aspergillus flavus K-03 isolated from poultry forming soil in Korea was studied for its ability to produce extracellular proteases on basal medium containing 2%(w/v) chicken feathers. The fungus was observed to be a potent producer of such enzymes. Keratinolytic enzyme secretion was the best at 15 days of incubation period at pH 9 and temperature $40^{\circ}C$. No relationship existed between the enzyme yield and increase of biomass. Enzyme production was suppressed by exogenous sugars in descending order arabinose>maltose>mannose>fructose. But glucose did not influence the enzyme activity. The keratinolytic enzyme released by the fungus demonstrated the ability to decompose keratin substrates as chicken feather when exogenous glucose was present. The keratinolytic activity was inhibited by $HgCl_2$ and serine-protease inhibitors such as phenymethylsulfonyl fluoride(100%), chymostain(88%), crystalline soybean trypsin inhibtor(80%), antipain(45%) and aprotinin(40%), and was not by cystein-protease and aspartyl-protease inhibitors. The enzyme activity is only partially inhibited by metallo-protease inhibitor. Thus, the enzyme secreted by A. flavus K-03 belongs to the alkaline serine-type protease.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제34권1호
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• pp.7-14
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• 2006

가금류의 feather은 전 세계적으로 발생되지 않는 지역이 없을 만큼 광범위하게 발생되어지는 폐기물로써, 현재까지 많은 연구자들에 의하여 그 이용성에 대한 연구가 활발하게 이루지고 있다. 그러나 disulfide 결합, 수소결합 및 이온결합에 의하여 매우 강한 결합력을 가지는 feather 구성 단백질의 화학적인 성질 때문에 분해하여 사용하기에 많은 어려움이 있다. 가금류 폐기물을 이용한 사료의 제조과정에서 가열 및 가압 등의 과정을 거치면서 아미노산의 손실이 발생하고 낮은 소화율 등이 문제로 야기되어지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 노력으로 미생물이 생산하는 keratinolytic protease를 이용하고자 산업적으로 이용 가능성을 가지는 균주를 분리하였다. 토양 시료로부터 Bacillus sp. SMMJ-2, FL-3, NO-4 및 RM-12 4종의 keratinolytic protease 생성균을 분리하였다. 이 균주들은 5.0% skim milk agar plate에서 높은 protease 활성을 나타내었으며, 2.0% whole chicken feather agar plate에서도 많은 점질성의 물질을 생산하였다. Keratinolytic protease 생산을 위하여 배지4($0.7%\;K_{2}HPO_{4},\;0.2%\;KH_{2}PO_{4},\;0.1%$ fructose, 1.2% soybean meal, $0.01%\;Na_{2}CO_3$, pH 7.0)에서 Bacillus sp. SMMJ-2에 의한 keratinolytic protease의 생산을 조사한 결과, 배양 3일에 가장 높은 keratinolytic protease 활성을 나타내었다. 그러나, Basal medium(0.05% NaCl, $0.03%\;Na_{2}HPO_{4},\;0.04%\;NaH_{2}PO_{4},\;0.5%$ whole chicken feather, pH 7.0)에 유일한 탄소 및 질소원으로 whole chicken feather를 첨가하고 배양한 결과, $30^{\circ}C$에서 일주일 이상 배양하였을 때 feather은 모두 분해되었으나 깃대는 분리하지 못하였고 배지 4에 질소원으로 1.2% whole chicken feather를 첨가하였을 때 40시간 이내에 깃대를 포함한 feather를 모두 분해하였다. Bacillus sp. SMMJ-2에 의한 keratinolytic protease의 생산은 접종 후 9시간이 지나면서 생산되기 시작하여 24시간 동안 배양하였을 때 최대 활성의 86%를 나타내는 것으로 조사되었다. Bacillus sp. SMMJ-2에 의하여 생산되어지는 keratinolytic protease 활성은 $30^{\circ}C$, 180 rpm으로 3일간 배양했을 때 106 units/ml/min 이였으며, protease 활성은 540 units/ml/min을 나타내었다. 온도와 pH에 대한 효소의 안정성은 $50\%$ acetone을 이용하여 분리한 효소로 조사한 결과, $30{\sim}50^{\circ}C$까지는 80% 이상의 잔존효소활성을 나타내었고, $60^{\circ}C$ 이상에는 20분간 열처리로 효소가 거의 실활 되었다. 효소의 pH 안정성은 pH $6.0{\sim}12.0$에서는 비교적 안정한 것으로 조사되었다.

• 한국가금학회지
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• 제36권4호
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• pp.343-350
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• 2009

본 연구는 박테리아에 의한 우모분의 이용 가능성을 조사 하기 위해 우모 keratin 분해 활성이 높은 균주를 분리한 후 keratinolytic protease 활성이 가장 우수한 효소 생산을 위한 최적 배양 조건을 조사하였다. SE-103 균주로 형태학적 생화학적 특성을 조사한 결과Bacillus sp.로 확인되어 Bacillus sp. SE-103으로 명명하였다. 최적 배지 조성은 glucose 3.0%, urea 0.4%, $NaNO_3$ 0.2%, KCl 0.15%였으며, 배양 조건은 초기 pH 6.0, 배양 온도 $35^{\circ}C$, 24시간 진탕 배양하였을 때, 효소 생산이 가장 우수하게 나타났다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제15권3호
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• pp.472-476
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• 2005

The present study was untaken to assess the capacity of Bacillus pumilis KHS-1 to grow on chicken flour and to prepare feather digest as fertilizer. To increase keratinolytic activity, the addition of cysteine (5.0 mM) showed the highest keratinolytic activity (245 unit) among the reducing agents tested. The production of soluble protein (feather digests) paralleled the tendency to the production of keratinolytic protease. In the growth curve of B. pumilis KHS-1 at $30^{\circ}C$ in the feather medium with 5 mM cysteine, the maximum keratinolytic activity of B. pumilis was about 161 units/ml after 84 h of incubation. The maximum enzyme activities were observed at the late logarithmic growth phase, and remained thereafter with little changes. Using 27-day plant growth assays on carrot and Chinese cabbage, feather digests and reference fertilizer were compared. In terms of the length and the weight of the above-ground vegetations, feather digests showed the same effect as that of the fertilizer. Therefore, our investigation shows that the feather digests can be used in agriculture.

• 생명과학회지
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• 제14권2호
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• pp.229-234
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• 2004

케라틴으로 구성되어 있는 우모는 도계 공장에서 부산물로 대량 배출되는 단백질 폐기물이다. 현재, 물리화학적 처리를 통하여 우모를 가축의 사료로 재활용하기 위한 방법이 시행되고 있으나 이러한 방법은 많은 단점을 가지고 있으며, 결과적으로 keratinolytic protease의 이용은 우모의 생물 공학적 처리를 위해 반드시 필요한 과정임을 알 수 있다. 본 연구에서는 우모의 생물학적 처리를 위하여 keratinolytic protease를 생성함으로서 우모를 분해할 수 있는 세균을 자연계로부터 분리한 후, 그 분류학적 위치를 검토하였다. 퇴비화중인 볏짚, 닭 가공공장 주변의 토양 및 붕괴중인 우모로부터 keratinolytic protease생성능이 우수한 5균주를 최종 선정하였다. 그중 효소 생성능과 우모 분해능이 가장 우수한 F7-1을 실험 균주로 선정하여 형태학적, 배양적 및 생화학적 특성을 조사한 결과, Bacillus sp.로 동정되었으며, Biolog system을 이용한 동정에서도 Bacillus sp.로 조사되었다. 보다 정확한 균주 동정을 위하여 16S rDNA 염기서열 분석을 수행하였으며, 그 결과 F7-1 균주는 B. megaterium과 계통진화학적으로 가장 유연 관계가 높았다.

• 한국환경과학회지
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• 제16권10호
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• pp.1203-1208
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• 2007

Feathers are produced in huge quantities as a waste product at commercial poultry processing plants. Since feathers are almost pure keratin protein, feather wastes represent an alternative to more expensive dietary ingredients for animal feedstuffs. Generally they become feather meal used as animal feed after undergoing physical and chemical treatments. These processes require significant energy and also cause environmental pollutions. Therefore, biodegradation of feather by microorganisms represents an alternative method to prevent environment contamination. The aim of this study was to investigate cultural conditions affecting keratinolytic protease production by Bacillus pumilus RS7. We also assessed the nutritive value of microbial and alkaline feather hydrolysates, The composition of optimal medium for the keratinolytic protease was fructose 0.05%, yeast extract 0.3%, NaCl 0.05%, K2HPO4 0.03%, KH2PO4 0.04% and MgCl2 6H2O 0.01%, respectively. The optimal temperature and initial pH was $30^{\circ}C$ and 9.0, respectively. The keratinolytic protease production under optimal condition reached a maximum after 18 h of cultivation. Total amino acid content of feather hydrolysates treated by NaOH and B. pumilius RS7 was $113.8\;{\mu}g/ml$ and $504.9\;{\mu}g/ml$, respectively. Essential amino acid content of feather hydrolysates treated by NaOH and B. pumilius RS7 was $47.2\;{\mu}g/ml$ and $334.0\;{\mu}g/ml$, respectively. Thus, feather hydrolysates have the potential for utilization as an ingredient in animal feed.