폴리감마글루탐산(PGA)은 음이온성 폴리머로서 글루탐산의 \( \gamma \)-카르복실기와 \( a- \) 아미노기가 결합하여 생분해성 및 수용성을 가지는 고분자 소재이다. PGA는 전기 점성 유체, 수분-합수 수지, 의약 운반용 담체, 식품의 선도유지제 등의 다양한 분야에서 응용될 수 있으며, 미생물에 의해 생산되며 생산균주에 따라 다른 성질을 나타낸다. 본 연구에서는 Bacillus subtilis \( \mathrm { CH } -10 \) 균주를 분리하여 폴리감마글루탐산을 대량 생산하는 조건과 생화학적 특성을 조사하였다.
<p>폴리감마글루탐산(poly- \( \gamma \)-glutamic Acid, PGA)은 글루탐산의 \( \gamma \)-카르복실기와 글루탐산의 \( a- \) 아미노기가 아마이드 결합한 아미노산 고분자 소재로서 고도의 수용성 및 생분해성을 가진 음이온성 폴리머이다. 폴리감마글루탐산은 전기 점성 유체, 전해질 수용액, 수분 합수제, 수분-합수 수지, \(fi-ber \) 또는 \(film \)의 재료, 미네랄 흡수 촉진제, 칼슘이온 용해제, 칼슘흡수 촉진제, 의약운반용 담체, 사료첨가물, 식품의 선도유지제 등의 그 이용범위가 다양하기 때문에, 식품, 의약, 환경, 화장품, 공업용의 고부가가치 소재로서 다양한 분야에 응용할 수 있다.</p> <p>미생물이 생산하는 폴리감마글루탐산은 지금까지 \(Natrialba aegyptiaca, Bacillus anthracis, Bacillus mesentericus, Bacillus licheniformis, Bacillus megaterium, Bacillus subtilis \) 등의 균주가 생산하는 것으로 보고 되어 있으며, 미생물에 따라서 조금씩 다른 성질을 나타낸다. 폴리감마글루탐산 생산균주는 \(glutamic acid \) 의존성에 따라 그게 두 종류로 구분되는데, 첫 번째는 플리감마글루탐산 생산을 위하여 \(L-glutamic acid \)를 참가해야 하는 \(glutamic acid \) 의존성 균주 \( (B, (subtilis chungkookjang, B. anthracis, B. licheriformis ACTC 9945A, B. subtilis IFO 3335, B. subtilis F-2-01 \) ), 두 번 째는 배지 내에 L-glutamic acid의 첨가가 필요 없는 glutamic acid 비의존성 균주 \(B. subtilis 5E, B. stbtilis TAM-4, B. subtilis A35) \)로 구분된다. 현재, 폴리감마글루탐산의 생산은 주로 \(Bacillus \)혹 균주인 \(B. subtilis chungkookjang, B. stibtilis natto 및 B. lichemiformis \) 등의 미생물의 배양액으로부터 제조하는 공정이 대부분을 차지하고 있다. 최근 폴리감마글루탐산의 활용범위가 다앙해짐에 따라, 폴리감마글루탐산의 생산성이 뛰어난 균주 개발의 연구가 활발히 진행되기 있으며, 폴리감마글루탐산의 물성은 분자량에 크게 의존하기 때문에 다양한 분자량의 바이오 폴리미 생산이 요구되로 있다.</p> <p>따라서 본 연구에서는 퇴비에서 폴리감마글루탐산을 대량생산하는 Bacillus subtilis \( \mathrm { CH } -10 \) 을 분리하고 폴리감마글루탐산의 생산조건 및 생산된 폴리감마글루탐산의 생화학적 특성에 관하여 조사하였다.</p> <h1>재료 및 방법</h1> <h2>사용균주 및 배양조건</h2> <p>폴리감마글루탐산 \(PGA \)을 생산하는 미생물은 경상남도 남해 일대의 축분퇴비에서 분리하였다. 퇴비는 멸균수에 현탁하고 \( 10 \) 분간 끓인 후에 LB agar 배지에 접종하여 \( 37 \mathrm { C } \), \( 2 \)~ \(3 \)일 배양하였다. 배지 위에 형성된 콜로니 중에서 점액성의 콜로니를 \( \mathrm { LB } \) 액체배지에 접종하고 \( 1 \) 일 전 배양한 후 PGA 생산용 배지(2 \% sucrose, \( 3 \% \) L-glutamic acid, \( 1 \% \) \( \left ( \mathrm { NH } _ { 4 } \right )_ { 2 } \mathrm { SO } _ { 4 } , 0.27 \% \mathrm { KH } _ { 2 } \mathrm { PO } _ { 4 } , 0.42 \% \mathrm { Na } _ { 2 } \mathrm { HPO } _ { 4 } , 0.5 \% \mathrm { MgSO } _ { 4 } \). \( 7 \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } \), and \( 0.5 \mu \mathrm { g } / \mathrm { ml } \) biotin, \( \left . \mathrm { pH } 7.5 \right ) \) 에 \( 1 \%( \mathrm { v } / \mathrm { v } ) \) 접종하여 \( 37 \mathrm { C } \), \( 5 \)일간 배양하였다.</p>