해양 오염을 심각하게 야기하는 녹조, 적조현상을 해결코자 선택성이 있는 해양 세균을 분리하여 생물학적 방제를 위한 해양 세균 응용 연구를 진행하는데, 연구 전략으로는 해조류의 세포벽 성분을 공격하여 증식을 억제하는 방법이다. 본 연구에서는 해조류에 붙어 세포조직을 분해하는 해양 세균에 생화학적으로 접근하기 위해 김의 병반 조직에서 세포벽 분해 세균을 분리해 동정했다. 이어서 이 균주의 배양조건, 생육 상 특성, 세포벽 분해 효소 활성과 김 조직의 분해과정을 광학 현미경으로 관찰해서 이 균이 분비하는 체외 한천분해효소의 생화학적 특성을 조사하였다.
<h1>서 론</h1> <p>한천은 해조다당류로 우리나라에서는 매년 생산량이 3,600톤 정도로 약 50억 원에 해당되는 수산자원이다. 현재 총 생산량의 \( 6.5 \% \) 정도가 단순 가공 처리되고 있는 실정이며 앞으로 이들 부존 유용자원을 효과적으로 이용할 수 있는 세균성 한천분해효소 연구가 진행되고 있다. 한편 해양 세균의 응용 연구로 현재 해양 오염을 심각하게 야기하고 있는 녹조 혹은 적조현상의 해결 대책으로 선택성이 있는 유용한 해양 세균을 분리하여 생물학적 방법으로 해조류 피해를 방제하려는 연구가 진행되고 있다. 이들의 연구 전략은 해조류의 세포벽 성분을 공격하여 이들의 증식을 억제하는 것이다.</p> <p>해조류의 세포벽에 존재하는 다당류인 한천은 해양환경에서 세균에 의해 분해될 수 있다. 분리 보고된 세균 속으로 Alteromoras, Cytophaga, Streptomyces, Vibrio 밎 Pseudomonas속이 있다. 한천의 분해는 절단효소의 특이성에 따라 2가지 기작에 의해 이루어진다. 첫 번째는 Psevdoalteromonas atlantica가 생성하는 체외효소인 \( \beta \) - agarase Ⅰ은 분자량이 큰 agar polymer의 \( \beta \)-(1,4) glycoside linkage에 작용하여 최종 생성물로 neoagarotetraose의 oligosaccharides 혼합물을 생성한다. 이 oligosaccharides는 cell-bound exo \( \beta \)-agarase II에 의해 가수분해되어 neoaga-robiose로 분해된 후 cytoplasm에서 neoagarobiose hydro-lase에 의해 3,6-anhydro-L-galactose와 galactose로 가수 분해된다. 두 번째 분해 기작으로 체외 효소인 \( \alpha \)-agarase가 \( \alpha \)-(1,3) \) linkage를 절단하여 비환원 말단에 D-galactose를 함유한 agarobiose series oligosaccharide를 생성한다. 몇몇 세균 속으로부터 분리된 체외분비 \( \beta \)-agarase에 대한 생화학적 연구결과 분자량, 기질 특이성, 활성부위 등의 관점에서 다양한 특성을 가치는 것으로 보고되었다.</p> <p>현재 시판되고 있는 김은 대부분 양식 산으로 한국, 일본, 중국 등 아시아에서 식용으로 널리 이용되고 있오며 한국에서는 해조류의 양식 품종 중에서 가장 많은 소득을 올리고 있다. 김 양식은 수온 등의 환경변화와 병원성 미생물로 인해 그 피해가 아주 크며, 특히, 병원성 미생물에 의한 피해는 제품의 가치 하락과 더불어 이를 억제시키기 위하여 사용하는 묽은 염산 등으로 인하여 해양환경 오염을 야기하고 있다. 미생물에 의한 김의 질병은 Phytium 균에 의해 발생되는 붉은 갯병, 조균류인 Olpidiposis에 의한 아상균병 및 세균에 의해 발생되는 녹반병 등이 있다. 구 중 녹반병은 김의 엽에 녹색의 원형 또는 반원형을 형성하고 점차 엽이 유실되어 상품성을 떨어뜨리는 요인이 된다.</p> <p>본 연구에서는 해조류에 부착하여 이들의 세포조직을 분해하는 해양 세균에 대한 생화학적 접근을 위해 김의 병반 조직에서 세포벽분해 세균을 분리, 동정하고 이 균주의 배양조건, 생육 상의 특성, 세포벽 분해 효소의 활성을 조사하고 김 조직의 분해과정을 광학 현미경을 이용하여 관찰 하였으며 이 균이 분비하는 체외 한천분해효소의 생화학적 특성을 조사하였기에 보고하고자 한다.</p>