• 제목/요약/키워드: keratinolytic protein degrading bacteria

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난분해성 케라틴 단백질을 함유하는 닭 우모 분해세균의 분리 및 특성 (Isolation and Characterization of Keratinolytic Protein Chicken Feather-Degrading Bacteria)

  • 김세종;조천휘;황경숙
    • 미생물학회지
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    • 제46권1호
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    • pp.86-92
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    • 2010
  • 양계장 부산물 시료로부터 우모 분해세균 31균주를 분리하였다. 수집된 우모 분해세균에 대해 16S rRNA 염기서열을 해석하여 계통학적 특성을 검토한 결과, Firmicutes (21균주), ${\gamma}$-proteobacteria (4균주), Actinobacteria (4균주) 그리고 Bacteroidetes (2균주) 계통군에 속하는 다양한 세균이 확보되었다. 우모 분해세균 중 우모 분해율이 75-90% 이상인 우수균주 Chryseobacterium sp. FBF-7, Stenotrophomonas maltophilia FBS-4 그리고 Lysinibacillus sp. FBW-3를 최종 선발하였다. 이들 균주를 이용한 생물학적 분해법과 Ca(OH)2를 이용한 화학적 분해법에 의해 추출된 아미노산의 특성을 비교한 결과, Chryseobacterium sp. FBF-7에 의해 추출된 총 아미노산 함량이 1661.6 ${\mu}mol$/ml로 선발 균주 중 가장 높게 나타났으며, 화학적 분해법에 의해 추출된 총 아미노산 함량과 유사하였다. Chryseobacterium sp. FBF-7에 의해 생성된 필수 아미노산 함유량은 619.3 ${\mu}mol$/ml로 총 아미노산의 37%를 함유하였으며, 화학적 분해법에 의한 경우, 596.9 ${\mu}mol$/ml의 필수 아미노산을 생산하여 총 아미노산 함유량의 32%를 차지하는 것으로 나타났다. Chryseobacterium sp. FBF-7에 의해 추출된 아미노산의 조성을 검토한 결과, valine, glutamic acid, aspartic acid, glycine 그리고 proline이 주요 아미노산이었으며, 특히 aspartic acid, threonine, serine, cysteine 그리고 tyrosine이 화학적 추출법보다 더 높게 추출되는 특징을 나타내었다.

케라틴 단백질 폐기물의 생물공학적 적용을 위한 우모 분해세균의 분리 및 동정 (Isolation and Identification of Feather-Degrading Bacteria for Biotechnological Applications of Keratinaceous Protein Waste)

  • 손홍주;김용균;박연규
    • 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.

케라틴 단백질 폐기물의 재활용을 위한 우모부해 세균의 분리와 특성 (Isolation and Characterization of a Feather-Degrading Bacterium for Recycling of Keratinous Protein Waste)

  • 김정철;김민주;손형식;류은연;정성윤;김미아;박근태;손홍주;이상준
    • 한국환경과학회지
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    • 제16권12호
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    • pp.1337-1343
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    • 2007
  • The aim of this study was to isolate chicken feather-degrading bacteria with high keratinolytic activity and to investigate cultural conditions affecting keratinolytic enzyme production by a selected isolate. A chicken feather-degrading bacterial strain CH3 was isolated from poultry wastes. Isolate CH3 degraded whole chicken feather completely within 3 days. On the basis of phenotypical and 16S rDNA studies, isolate CH3 was identified as Bacillus thuringiensis CH3. This strain is the first B. thuringiensis described as a feather degrader. The bacterium grew with an optimum at pH 8.0 and $37^{\circ}C$, where maximum keratinolytic activity was also observed. The composition of optimal medium for keratinolytic enzyme production was feather 0.1%, sucrose 0.7%, casein 0.3%, $K_2HPO_4$ 0.03%, $KH_2PO_4$ 0.04%, $MgCl_2$ 0.01% and NaCl 0.05%, respectively. The keratinolytic enzyme had a pH and temperature optima 9.0 and $45^{\circ}C$, respectively. The keratinolytic activity was inhibited ethylenediaminetetraacetic acid, phenylmethylsulfonyl fluoride, and metal ions like $Hg^{2+},\;Cu^{2+}\;and\;Zn^{2+}$. The enzyme activated by $Fe^{2+}$, dithiothreitol and 2-mercaptoethanol.