재래식 발효 청국장으로부터 분리한 8균주 중 phytase 생산성이 높은 3균주는 Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Staphylococcus epidermidis로 동정되었다. 이들 phytase 생산균주를 단독 또는 혼합균주로 하여 35-$40^{\circ}C$와 pH 7.0의 최적조건에서 5일 동안 청국장을 발효시켰을 때 최대의 phytase 생산성을 보였으며 glutamic acid와 leucine 등의 일부 아미노산과 riboflavin의 함량이 증가되고 phytic acid 의 분해율도 재래식 청국장에서 보다 훨씬 높았다. 특히 B.subtilis와 B.licheniformis의 혼합균주로 발효시켰을 때 phytic acid 함량의 감소가 현저하였다.
콩과 옥수수가루의 발효에 관여하는 미생물중 phytase 생산성이 강한 두 균주인 Enterobacter cloacae와 Bacillus licheniformis를 단독 균주로 사용하여 콩과 옥수수가루를 기질로 발효시켰을때 각 기질의 phytic acid 분해와 그에 따른 영양성분의 변화를 검토한 결과, 콩 가루를 기질로 E.cloacae에 의한 발효과정에서는 pH가 발효 2일 동안에 급격히 낮아졌으나, B.licheniformis의 경우는 옥수수가루중에 함유된 당으로부터 산을 생성하지 않기 때문에 pH가 발효 5일째까지 약간 감소하는 경향을 보였다.
A series of experiments was conducted to evaluate phytin phosphohydrolysis actlVlty in the rumen and to isolate phytase positive rumen bacteria. Endogenous phytase activity of wheat bran was estimated and compared with that of bacterial phytin phosphohydrolysis. Substantial phytase activity was detected in wheat bran during in vitro rumen incubation. Bacterial phytase activity was suggested not to be high. Only two facultative anaerobes, Klebsiella sp. and Corynebacterium sp. were isolated as phytase producing organisms. These belonged to a minor microbial group in the rumen population. Protozoal fraction showed an initial velocity of phytin phosphohydrolysis 7 times higher than the bacterial fraction.
본 연구는 phytic acid를 myo-inositol과 무기태인으로 분해시키는 효소인 phytase 생산균주의 분리 및 효소생산의 배지최적하에 관한 것이다. 1차로 calcium phytate를 기질로 함유한 phytase screening 배지를 이용하여 phytase 생산을 나타내는 균주 35가지를 이용하여 분리한 후, sodium phytate를 기질로 하여 재현성 있는 phytase 활성을 나타내는 균주 12가지를 선발하였다. 12개의 균주 중 BHI broth에서 배양한 조효소액의 phytase 활성이 가장 우수한 것으로 나타난 YH100을 선발하여 주사현미경 관찰, 16S rRNA sequence 분석, GC conten(mol%) 조성, 지방산 분석, API 20E kit를 이용한 test 결과 Enterobacter cloacae로 동정되어, 이 균주를 Enterobacter cloacae YH100이라 명명하였다. Enterobacter cloacae YH100에 의한 phytase 생산을 위한 최적 배지 조성을 파악한 결과 glucose 2.0%(w/v), peptone 1.0%(w/v), beef extract 1.0%(w/v), KCI 0.1%(w/v), sodium phytate 0.1%(w/v)로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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