최근 혈액 순환 장애로 인해 발생하는 질병의 발병률과 사망률이 급속하게 증가하고 있다. 이는 간편하고 편리한 식문화 형성에 따른 결과로, 상처 혹은 혈전 형성 자극에 의해 혈관내피 세포의 변화로 혈전이 축적되어 혈액 순환계 질환을 유발하고 있다. Bacillus속의 균주들은 혈전분해 효소를 포함하여 다양한 종류의 단백질 분해효소들을 분비하는 특성이 있으며, 김치 및 멸치 젓갈로부터 혈전용해 효소를 분리하고 그 활성을 연구하고 있다.
<p>최근 급속한 시대적 변화에 대응하여 간편하고 편리한 식문화 형성으로 인하여 혈액순환 장애에 따른 심혈관계의 질환 발병률이 증가하고 있으며, 이로 인한 사망률 역시 급속히 증가되고 있다. 상처 혹은 혈전 형성 자극이 유발되면 혈관내피 세포의 변화로 지혈에 관여하는 세포내 단백질들의 분비 및 혈소판 세포 표면의 특성이 변하여 혈전형성 환경이 조성된다. 혈소판 부착 및 활성, 동시에 혈장응고 활성이 트롬빈 형성을 촉진하여 피브린이 축적된다. 일반적으로 혈관내의 피브린 축적으로 인한 혈전의 형성 및 증가로 혈액의 흐름을 방해하거나 혈관을 따라 이동하면서 뇌경색, 심근경색과 같은 질병을 유발한다. 그러므로 혈전은 혈액 순환계 질환의 대표적인 원인중의 하나이다. 혈전은 상처회복 후 프라즈민(plasmin)과 같은 혈전분해 효소(fibrinolytic en-zyme)에 의해서 분해된다. 만약 생성된 혈전이 과도하게 축적되거나 혈전용해 기작이 원활하게 작동하지 않을 경우 혈전증(thrombosis)을 유발하여 인체에 치명적인 손상을 줄 수도 있다. 따라서 혈전분해 시스템은 혈관기능 유지 및 혈관외벽의 피브린 축적의 분해에 있어서 필수적이다. 또한 병리학적 상태에서 다수의 다른 단백질 분해 효소들과 협력하여 세포외 기질들의 분해에 중요한 역할을 할 것으로 생각된다. 프라즈민은 혈전분해 시스템에서 피브린 분해의 핵심 단백질 분해제이다.</p> <p>Bacillus속의 균주들은 혈전분해 효소를 포함하여 다양한 종류의 단백질 분해효소들을 분비하는 특성이 있다. 최근 한국과 일본을 중심으로 전통발효 식품에서 혈전분해능을 가진 많은 Bacillus 속의 균주들이 분리되고 있으며, 이들이 분비하는 혈전효소에 대한 연구가 진행되어오고 있다. 특히 일본의 전통대두 발효식품인 natto (nattoki-nase)와 절임 식품인 Shiokara (katsuwokinase) 에서 혈전용해 효소 생산균주를 분리하고 효소를 정제하였으며, 이의경구 투여 시 생체내의 혈전용해능을 높일 수 있다고 보고하였다. 현재 사용되고 있는 혈전분해제로는 ur-okinase (UK), streptokinase(SK), tissue type plasmninogen activator (tPA) 등이 있다. 하지만 이와 같은 제품은 반감기가 짧고, 가격이 매우 비싼 단점을 지니고있다. 또한 urokinase를 제외하고는 경구투여가 불가능한 실정이다. 따라서 이러한 단점들을 해결하고자 본 연구진은 이전 연구에서 한국인이 오랫동안 먹어오고 있는 식품인 김치 및 멸치 젓갈로부터 혈전용해 효소를 분리하고 그 활성에 대해 보고하였다. 본 연구에서는 볏짚으로부터 혈전 용해력을 가진 균주를 분리 - 동정 하고, 이 균주가 생산하는 혈전용해 효소의 특성에 대해 연구하였다.</p> <h1>재료 및 방법</h1> <h2>혈전용해효소 생산균주의 분리</h2> <p>경남 김해 일대에서 채취한 마른 볏짚을 \( 2-3 \mathrm { ~cm } \) 의 크기로 자른 다음 분리용 배지( \( 2.0 \% \) glucose, \( 1.0 \% \) bacto peptone, \( 0.1 \% \mathrm { ~K } _ { 2 } \mathrm { PO } _ { 4 } , 0.5 \% \mathrm { NaCl } , \mathrm { pH } 7.0 \))가 들어있는 \( 18 \mathrm { ~mm } \) 시험관에 넣고 \( 37 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 에서 24 시간동안 진탕배양한 후 멸균수로 \( 10 ^ { -5 } \)까지 희석한 시료 \( 100 \mathrm { ml } \) 를 분리용 고체 배지에 도말봉으로 접종하여, \( 37 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 에서 \( 1-2 \) 일간 배양시켰다. 생성된 동일한 col-ony들을 각 2장의 LB 평판배지(1.0 \% tryptone, \( 0.5 \% \) yeast extract, \( 0.5 \% \mathrm { NaCl } , 1.5 \% \) agar)에 나누어 toothpick 하여 3 \( 7 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 에서 24 시간 배양 후 그중 한 장의 평판배지에 \( 0.6 \% \) fibri-nogen solution과 20 unit thrombin으로 조성된 배지를 중층하고 \( 37 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 에서 24 시간 배양시켰다. 이들 중 fibrin을 분해시켜 clear zone을 형성하는 균주를 확인하고 보관중인 다른 1 장의 평판배지에서 동일한 colony를 선택하여 분리용 액체 배지에 배양하여 그 상등액에서 혈전용해 활성을 검토한 후 최종적으로 균을 선별하였다.</p>