• 농업과학연구
• /
• 제24권2호
• /
• pp.275-282
• /
• 1997

섬유소분해세균 Cellulomonas sp. CS1-1을 미소결정성 섬유소(sigmacell)에서 배양하면서 생육 및 1,4-${\beta}$-glucanase의 생산량을 조사하였다. 생균수는 배양 1일만에 최대이었지만 1,4-${\beta}$-glucanase의 활성도는 CMC 당화력으로 280 units/mL, 점도저하력으로 $3{\times}10^3units/mL$으로서 배양 5일째 최대이었으며, 이것은 가용성기질에 비하여 약 3배 높은 수준이었다. 또한 배양여액으로 부터 황산암모늄침전, Ultro-gel Ac54 겔여과, DEAE-Sephadex A50 이온교환크로마토그래피, 그리고 Con A-Sepharose 4B 친화성크로마토그래피의 방법으로 CMCase의 한분획을 순수정제하였다, 정제한 CMCase는 8.2%의 탄수화물을 함유하는 당단백질이었으며 그 정제도는 배양여액에 비해 CMC 당화력으로 22배 증가한 것이었다. 분자량은 54,000 그리고 둥전점은 pI 5.4 이었으며, 작용최적 pH 및 온도는 각각 pH 6.0 과 $45^{\circ}C$ 이었다. 정제효소의 CMC에 대한 Michaelis 상수 및 최대반응속도는 10 mg/mL, $6.25{\mu}mol/min$, 그리고 sigmacell에 대해서는 각각 30.3 mg/mL, $2.85{\mu}mol/min$으로 계산되었다 효소의 활성도는 $Ag^+$, $Zn^{+{+}}$, $Fe^{+{+}}$ 그리고 EDTA에 의해 부분적으로 저해되었고, 1mM의 $Cd^{+{+}}$와 $Hg^{+{+}}$ 이온에 의해서는 완전히 저해되었다.

• Journal of Animal Science and Technology
• /
• 제48권3호
• /
• pp.415-424
• /
• 2006

한국 재래산양에서 분리된 Neocallimastix sp NLRI-3을 이용하여 기질의 종류에 따른 미생물의 성장 특성 및 효소단백질의 발현양상을 비교하고자 본 연구를 수행하였다. 혐기배지에 glucose, starch, 볏짚, filter paper, CMC, sigmacell, xylan 및 xylose를 0.2% 수준으로 첨가하여 배양하였다. 배양결과 가스 발생량은 96시간대에서 filter paper 배지에서 가장 높았고 CMC배지에서 가장 낮게 조사되었다(P<0.05). 곰팡이 포자 발생량은 72시간대에서 살펴보면 처리구들 중 볏짚 배지에서 가장 높게 나타났다 (P<0.05). 곰팡이가 분비하는 enzyme activity는 보통 72시간대 이후부터 급격히 증가함을 보이는데 CMCase의 경우에 filter paper disc, sigmacell, xylose에서 활성이 높게 나타났다. xylanase 역가는 starch, rice straw, sigmacell에서 높게 나타났다. Zymogram을 이용하여 각 효소단백질의 발현을 분석한 결과 효소단백질의 발현양상은 전 처리구에 걸쳐 유사하였으나 발현정도는 기질의 종류에 따라 차이가 있음을 알 수 있었다. 또한, zymogram 결과에 의해 6개의 CMCase와 4개의 xylanase가 검출 되었다. 본 연구의 결과로 혐기성 곰팡이의 효소단백질은 배양액에 존재하는 기질의 종류에 의해 발현정도가 영향을 받음을 알 수 있었다. 이러한 결과는 산업적으로 이용 가능한 혐기곰팡이 유래 효소제의 개발에 필요한 배양조건의 결정에 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국키틴키토산학회지
• /
• 제23권4호
• /
• pp.228-233
• /
• 2018

삼림 토양 시료를 이용하여 cellulase 생산균주를 단리한 결과, Carboxymethylcellulose (CM-cellulose)를 기질로 첨가한 고체배지상에서 명확한 활성환을 형성하는 총 6종류의 cellulase 생산균주를 단리하여, 단리한 균주 유래의 16S rDNA유전자 염기서열 분석을 통하여 균주 동정을 진행하였다. 그 결과 본 연구에서 단리된 균주는 Bacillus subtilis 4종류, Bacillus amyloliquefaciens 1종류, Bacillus cereus 1종류로 동정되었다. 이 중에서 CM-cellulose에 대한 가장 높은 cellulase 활성을 보이는 Bacillus subtilis를 선정하여 Bacillus subtilis NSC로 명명하였다. Bacillus subtilis NSC 유래 cellulase는 균주 배양 36~48시간에서 가장 높은 cellulase 생산성을 보였으며, 최적 pH 및 온도를 검토한 결과, 본 균주 유래 cellulase는 pH 5.0과 $40^{\circ}C$에서 가장 높은 효소 활성을 나타내었다. 그리고, pH 4.0~5.0 조건에서 30분간 효소처리를 하여도 효소활성의 감소가 없었으며, $40^{\circ}C$까지는 30분간의 열처리에도 효소활성의 저하 없이 안정한 특성을 보였다. CM-cellulose, Alkali swollen cellulose, Sigmacell-cellulose, Alpha-cellulose, 그리고 Avicel을 기질로 기질 특이성을 한 결과 CM-cellulose에 대하여 가장 높은 효소 활성을 나타내었으며, cellulose 결정구조를 보유하고 있지않는 CM-cellulose와 Alkali swollen cellulose에 대해서는 명확한 효소활성을 보였다. 하지만, cellulose 결정구조를 보유하고 있는 Sigmacell Cellulose, Alpha-cellulose, 그리고 Avicel 기질에 대해서는 CM-cellulose 활성의 각각 8%, 8%, 그리고 4%의 매우 낮은 효소활성을 나타내었다. Bacillus subtilis NSC 유래 cellulase의 0.26 U/ml 조효소액과 0.52 U/ml 조효소액을 이용하여 CM-cellulose의 분해 특성을 검토하였을 때 두 조효소액 모두 반응 CM-cellulose에 대해 반응 120분 후에 0.43 U/ml와 0.76 U/ml의 효소 활성을 나타내었다.

• 농업과학연구
• /
• 제10권2호
• /
• pp.365-370
• /
• 1983

가(加)아세트산(酸) 분해(分解)에 의하여 미소결정성(微少結晶性) 섬유소(纖維素)로 부터 과당류(寡糖類)를 조제(調製)할 경우, 그 적정반응시간(適正反應時間)을 구(求)하고저 Sigmacell Type 19를 원료(原料)로 가(加)아세트산분해(酸分解), 탈(脫)아세틸반응(反應), 그리고 활성탄(活性炭) 셀라이트 흡착관(吸着管)크로마토그래피에 의한 분별과정(分別過程)을 거쳐 과당류(寡糖類)의 조제(調製) 실험(實驗)을 하였다. 최초(最初) 아세틸화(化) 생성물(生成物)의 양(量)은 반응시간(反應時間)이 길수록 증가(增加)하였으나 동시(同時)에 cellotriose, octaacetate 등(等)의 메타놀불용성(不溶性) 성분(成分)을 더욱 함유(含有)하는 것으로 구명(究明)되었다. 3시간(時間)의 가(加)아세트산분해(酸分解)에 의하여 각(各) 과당류(寡糖類)의 분포(分布)와 수율(收率)이 가장 향상(向上)되었고 4시간(時間)의 경우에는 cellotriose, -tetraose의 수율(收率)은 증가(增加)하는 반면(反面)에 보다 큰 분자(分子)의 수율(收率)이 감소(減少)하였다. 3시간(時間)의 가(加)아세트산분해(酸分解)의 경우 원료(原料) 68.2g으로부터의 수율(收率)은: cellotriose, 1.36g (2.0%); -tetraose, 1.64g (2.4%) ; -pentaose, 1.16g (1.7%) ; -hexaose, 0.82g (1.2%) ; 그리고 -heptaose, 0.21g (0.3%)이었다.

• Applied Biological Chemistry
• /
• 제51권4호
• /
• pp.299-304
• /
• 2008

A ${\beta}$-1,4-endoglucanase gene from Bacillus subtilis H12 was cloned into Escherichia coli JM109 (pBC8) and sequenced. The endoglucanase gene with an insert DNA of 2.5 kb possessed an open reading frame of 1,500 bp encoding a mature protein of 499 amino acids with a calculated molecular mass of 55 kDa. The deduced amino acid sequence showed similarity to those of the known neutral cellulase genes of B. subtilis PAP115 (99.2%) and BSE616 (97.8%), as well as the alkaline gene of Bacillus sp. N4 (55.1%). The endoglucanase activity expressed by E. coli (pBC8) was localized in the periplasmic fraction (80%) and the cytoplasmic fraction (20%). An endoglucanase was purified from the periplasmic fraction by performing gel filtration and anion exchange chromatography. The molecular weight of the purified enzyme was estimated to be 31 kDa by SDS-PAGE, and the maximum activity occurred at pH 7 and $40^{\circ}C$. The enzyme easily hydrolyzed soluble substrates such as carboxymethyl cellulose and barely ${\beta}$-glucan, whereas the sigmacell and xylan, the known insoluble substrates, were not entirely hydrolyzed.