• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제32권1호
• /
• pp.27-36
• /
• 2022

Ever since bioplastics were globally introduced to a wide range of industries, the disposal of used products made with bioplastics has become an issue inseparable from their application. Unlike petroleum-based plastics, bioplastics can be completely decomposed into water and carbon dioxide by microorganisms in a relatively short time, which is an advantage. However, there is little information on the specific degraders and accelerating factors for biodegradation. To elucidate a new strain for biodegrading poly-3-hydroxybutyrate (PHB), we screened out one PHB-degrading bacterium, Microbulbifer sp. SOL03, which is the first reported strain from the Microbulbifer genus to show PHB degradation activity, although Microbulbifer species are known to be complex carbohydrate degraders found in high-salt environments. In this study, we evaluated its biodegradability using solid- and liquid-based methods in addition to examining the changes in physical properties throughout the biodegradation process. Furthermore, we established the optimal conditions for biodegradation with respect to temperature, salt concentration, and additional carbon and nitrogen sources; accordingly, a temperature of 37℃ with the addition of 3% NaCl without additional carbon sources, was determined to be optimal. In summary, we found that Microbulbifer sp. SOL03 showed a PHB degradation yield of almost 97% after 10 days. To the best of our knowledge, this is the first study to investigate the potent bioplastic degradation activity of Microbulbifer sp., and we believe that it can contribute to the development of bioplastics from application to disposal.

• 미생물학회지
• /
• 제54권3호
• /
• pp.299-301
• /
• 2018

Microbulbifer agarilyticus GP101은 소라(Turbo cornutus)의 내장에서 분리되었으며 해조류 유래 다당류인 한천, 알긴산, ${\kappa}$-카라기난을 분해하는 특징이 있다. GP101 균주의 유전체는 4,255,625 bp 크기로 3,458개의 코딩 서열을 포함하며 55.4%의 GC 함량을 가진다. BLASTP 분석 결과 7개의 agarase, 5개의 alginate lyase, 10개의 glucanase, 4개의 chitinase, 2개의 xylanases, 1개의 ${\kappa}$-carrageenase, 1개의 laminarinase의 존재를 확인하였다. M. agarilyticus GP101의 유전체 정보는 다당류의 생물전환 공정에 이용할 수 있는 유전 정보를 제공할 수 있을 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.527-533
• /
• 2017

의류 산업의 발전과 함께 다양한 염료를 이용한 염색 기술이 개발되어 왔다. 최근 합성색소의 인체에 대한 유해성으로 인하여 천연색소에 대한 관심이 증가하고 있으며, 이에 미생물 색소의 개발과 활용이 요구되고 있다. 본 연구에서는 해양세균 Microbulbifer sp. PPB12 균주가 생산하는 보라색 천연색소를 이용하여 다섬교직포에서 염색 효과와 생리활성을 평가하였다. 보라색 색소는 Microbulbifer sp. PPB12 균주를 Marine broth 2216을 이용하여 3일 동안 배양 후 에탄올을 이용하여 추출하였다. 20% 에탄올에 녹인 보라색 색소는 다섬교직포의 면, 아세테이트 특히 나일론에 우수한 염착력을 나타내었고, 최적의 염색조건은 염색온도 $80-90^{\circ}C$, 염색시간 1시간 이상, pH 4-6, 욕비 1:25로 나타났다. 매염처리는 $Na_2SO_4$를 사용하여 염색 10분 후 후매염 처리 하는 것이 색상 발현에 더 적합하였으나 매염제를 처리하지 않은 경우와 큰 차이를 보이지 않았다. 또한 보라색 색소는 B. subtilis에서 항균성을 나타내었다. 이러한 결과, 본 해양 세균 색소는 항균성이 부가된 천연 섬유 염색제로 이용 가능성이 확인되었다.

• Fisheries and Aquatic Sciences
• /
• 제14권3호
• /
• pp.186-191
• /
• 2011

An agar-degrading enzyme-producing strain was isolated from seawater. The isolate was identified as Microbulbifer sp. SD-1 by 16S rRNA sequencing analysis. The optimal pH and temperature for growth were 6.0 and $30^{\circ}C$, respectively, and growth was possible at pH 9.0 and $60^{\circ}C$. The isolate required 5% NaCl for optimal growth and showed 45% growth activity without NaCl. Agar concentrations of 0-0.4% in the medium did not affect growth. Thin-layer chromatography analysis revealed that this strain could degrade agar into a monosaccharide and oligosaccharide, which may have industrial applications.

• 생명과학회지
• /
• 제22권5호
• /
• pp.627-633
• /
• 2012

본 연구에서는 해수로부터 난소화성 복합다당류를 분해하는 해양미생물 $Microbulbifer$ sp. AJ-3의 효소에 대한 기질 특이성을 분석하고 균주가 생산하는 효소를 이용하여 매생이의 효소분해산물을 조제하여 이에대한 생리활성을 분석하였다. 효소의 활성은 agar에 대한 상대적인 활성으로 나타내었는데 chitin 34.8%, fucoidan 36.8%로 비교적 낮은 활성을 보였고, starch 51.2%, agarose와 laminaran은 agar와 비슷한 수준인 115.6%, 103.1%의 활성을 나타내었다. 이 뿐만 아니라 alginic acid에 대해서는 agar의 2배가 넘는 239.3%의 활성을 나타내었다. 매생이 효소분해산물의 항산화능은 DPPH radical 소거능과 SOD 활성측정으로 분석하였는데 매생이 효소분해산물 2 mg/ml의 농도에서 DPPH 라디칼 소거능은 32%, SOD 활성은 93%로 나타났다. 매생이 효소분해산물의 아질산염 소거능은 pH 1.2에서 82%, pH 3.0에서 53%, pH 6.0에서 12%로 positive control인 비타민C와 유사한 활성을 보였다. 매생이 효소분해산물의 숙취해소 효능은 ADH 활성증진에 미치는 영향을 조사하였는데 효소분해산물 2 mg/ml 농도에서 30%의 증가된 알콜 분해능이 나타났다. 매생이 효소분해산물의 미백 효능에 대해서는 tyrosinase 저해능으로 분석하였으며 2 mg/ml에서 28%의 저해활성을 나타내었고 농도가 증가함에 따라 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제24권7호
• /
• pp.925-935
• /
• 2014

A cold-adapted carbohydrate esterase, CEST, belonging to the carbohydrate esterase family 6, was cloned from Microbulbifer thermotolerans DAU221. CEST was composed of 307 amino acids with the first 22 serving as a secretion signal peptide. The calculated molecular mass and isoelectric point of the mature enzyme were 31,244 Da and pH 5.89, respectively. The catalytic triad consisted of residues Ser37, Glu192, and His281 in the conserved regions: GQSNMXG, QGEX(D/N), and DXXH. The three-dimensional structure of CEST revealed that CEST belongs to the ${\alpha}/{\beta}$-class of protein consisted of a central six-stranded ${\beta}$-sheet flanked by eight ${\alpha}$-helices. The recombinant CEST was purified by His-tag affinity chromatography and the characterization showed its optimal temperature and pH were $15^{\circ}C$ and 8.0, respectively. Specifically, CEST maintained up to 70% of its enzyme activity when preincubated at $50^{\circ}C$ or $60^{\circ}C$ for 6 h, and 89% of its enzyme activity when preincubated at $70^{\circ}C$ for 1 h. The results suggest CEST belongs to group 3 of the cold-adapted enzymes. The enzyme activity was increased by $Na^+$ and $Mg^{2+}$ ions but was strongly inhibited by $Cu^+$ and $Hg^{2+}$ ions, at all ion concentrations. Using p-nitrophenyl acetate as a substrate, the enzyme had a $K_m$ of 0.278 mM and a $k_{cat}$ of $1.9s^{-1}$. Site-directed mutagenesis indicated that the catalytic triad (Ser37, Glu192, and His281) and Asp278 were essential for the enzyme activity.

• 생명과학회지
• /
• 제22권6호
• /
• pp.751-759
• /
• 2012

본 연구에서는 기장 해안의 해수에서 분리한 해양 미생물로부터 해조류의 난소화성 복합다당류를 분해하는 균주를 분리하고 동정하여 Microbulbifer sp. SC092로 명명하였다. Microbulbifer sp. SC092 미생물에 의하여 생성된 조효소의 기질 특이성 분석으로 agar 및 alginic acid를 분해하는 효소활성이 각각 146.2%로 agarase와 alginase 효소활성이 높은 것으로 나타났다. 감태 효소분해산물의 항산화력은 DPPH radical 소거능과 SOD 활성으로 측정하였으며, DPPH radical 소거능과 SOD 활성은 각각 84.1, 89.6%로 나타났다. 감태 효소분해산물의 혈당 강하능은 ${\alpha}$-glucosidase 활성억제 효과를 측정하였으며 ${\alpha}$-glucosidase 활성은 58.7%로 나타났다. 감태 효소분해산물의 항염증 소재로써 이용 가능성은 인체의 위의 pH와 비슷한 조건에서 아질산염소거능 측정으로 확인하였는데, 0.5 mg/ml 농도에서 56.3%를 나타내어 positive control로 사용한 Vit C 보다 높은 활성을 보였다. 알코올분해능은 ADH와 ALDH 활성을 측정한 결과는 각각 123.3, 215.2%로 나타나 감태 효소분해산물의 우수한 숙취해소 효능을 보였다. 감태 효소분해산물의 미백 및 주름개선기능은 tyrosinase 및 elastase 저해효과로 분석하였다. 감태 효소분해산물의 농도가 증가함에 따라 미백 및 주름개선기능은 농도 의존적으로 증가하는 경향을 나타내었으며, 분해산물의 농도 2.5 mg/ml 농도에서 각각 42.2%와 73.1%로 높은 저해 효능을 나타내었다. 이러한 결과는 효소 추출법이 새로운 기능성 소재를 발굴하는데 효과적인 추출법인 것으로 기대된다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제45권2호
• /
• pp.124-132
• /
• 2017

오늘날 해양생물로부터 얻어진 미생물유래의 이차대사물질은 구조적, 생물학적으로 새로운 화합물의 주요한 자원이다. 그 중에서 해면동물과 미생물 관계는 생리활성 물질을 탐색하는데 가장 흥미있는 자원 중 하나로서 주목받아 왔다. 본 연구에서는 서해안 조간대에서 채집된 주황해변해면(Hymeniacidon sinapium)으로부터 분리된 세균 균주(Microbulbifer sp., 127CP-12)를 검토하였다. 배양된 세균은 자주색 색소를 생산하였으며, 색소생산의 최적 배양조건을 조사하였다. 최대 색소생산을 위한 미생물 배양조건은 $25^{\circ}C$, pH 6.0, 3% NaCl임을 알 수 있었다. 추출용매는 에탄올과 메탄올에 비해 아세톤이 더 적절한 것으로 나타났다. 추출된 색소의 주요성분은 HLPC, NMR, MS, 그리고 UV 스펙트럼의 구조 분석을 통해 유용한 생리활성물질인 비올라세인으로 밝혀졌다. 본 연구는 해양미생물이 관여한 대사물질로부터 생리활성물질을 조사하는 연구기법을 서술함과 동시에 오늘날 변화하는 해양환경에서 해면동물과 미생물 관계의 생태학적 의의를 제시하고 있다.

• 생명과학회지
• /
• 제30권3호
• /
• pp.304-312
• /
• 2020

한천분해효소(agarase)는 기초과학영역, 한천유래 고기능성 올리고당의 생산, 해조류를 이용한 바이오에너지 생산 등에 사용될 수 있다. 본 연구진은 2012년에 한천의 분류, 기원, 생산 및 응용에 관하여 총설하였다. 이에 본고에서는 2012년부터의 agarase 재조합 발현에 대해 총설하고자 한다. Agarase의 재조합 발현에 사용된 유전자는 Agarivorans 속(genus) 세균, Flameovirga 속 세균, Pseudoalteromonas 속 세균, Gayadomonas 속 세균, Catenovulum 속 세균, Microbulbifer 속 세균, Cellulophaga속 세균, Saccharophagus 속 세균, Simiduia 속, Vibrio 속 세균 등의 19종의 세균들에서 유래하였다. 47개의 재조합 발현된 agarase 중에서 α-agarase는 2개였고 나머지는 모두 β-agarase 였다. α-Agarase는 모두 agarotetraose (A4)를 생산하였고 β-agarase는 NA2부터 NA12까지 다양한 산물을 생산하였다. 최적온도는 25~60℃, 최적 pH는 3.0~8.5의 범위였다. 50℃ 이상의 최적 온도를 갖는 agarase는 14개로 이들은 한천을 가열한 후에 졸상태가 유지되는 온도에서도 활발한 활성을 보일 것이다. CBM (carbohydrate-binding module)의 조작 등의 인위적 돌연변이로 agarase의 열안정성 증가, 최적온도와 활성의 동시 증가에 관한 연구 사례도 있었다. 재조합발현의 숙주로 E. coli, B. subtilis, S. lividans, S. cerevisiae 등이 활용되었으며, agarase 유전자의 분비신호, 다른 생물의 분비신호 및 riboswitch가 agarase의 재조합 발현에 사용되었다. Agarase를 정제한 후에 아미노산 서열에 기반한 유전자 재조합 이외에도 게놈서열 파악과 유사성 비교를 통해 putative agarase와 메타게놈에서 유래한 agarase의 재조합 발현에 관한 연구도 있다. 이러한 연구들은 향후 agarase 및 agarase를 이용한 한천분해산물의 응용 분야 등에 활발하게 이용될 것으로 기대된다.

• Journal of Species Research
• /
• 제11권3호
• /
• pp.143-154
• /
• 2022

To obtain unrecorded bacterial species in Korea, various marine samples were collected from Jeollanam-do Province, Korea in 2021. After plating the samples on marine agar and marine R2A agar, and incubating aerobically and anaerobically, approximately 1200 bacterial strains were isolated and identified using 16S rRNA gene sequences. A total of 30 strains showed ≥98.7% 16S rRNA gene sequence similarity with validly published bacterial species but not reported in Korea, indicating that they are unrecorded bacterial species in Korea. The unrecorded bacterial strains belonged to 4 phyla, 7 classes, 13 orders, 19 families, and 22 genera, which were assigned to Azospirllium, Loktanella, and Pseudovibrio of the class Alphaproteobacteria; Grimontia, Halomonas, Marinobacter, Microbulbifer, Photobacterium, Pseudoalteromonas, Pseudidiomarina, Ferrimonas, Shewanella, Simiduia, Thalassotalea, and Vibrio of the class Gammaproteobacteria; Priestia and Enterococcus of the class Bacilli; Persicobacter of the class Cytophagia; Aureivirga of the class Flavobacteriia; Propionigenium and Psychrilyobacter of the class Fusobacteriia; and Tepidibacter of the class Clostridia. The details of the unreported species including Gram reaction, colony and cell morphology, biochemical characteristics, and phylogenetic position are also provided in the description of the strains.