본 논문에서 lytica PKA 1005 균주가 생산하는 조효소액의 cellulose 분해 활성을 확인하려고 \( \mathrm{pH} \), 온도, cellulose 농도 및 반응시간을 달리하여 cellulose 분해 활성을 계측했다. 조효소액의 온도에 따른 특성을 확인하려고 \( \mathrm{pH} 8 \)에서 \( 10-40^{\circ} \mathrm{C} \)로 온도를 달리하며 실험한 결과(Table 2), \( 35^{\circ} \mathrm{C} \)에서 환원당 함량 \( 363.82 \mu \mathrm{g} / \mathrm{ml} \), 점도가 \( 0.38 \mathrm{cP} \)로 가장 높은 활성을 보임을 관찰했다.
<h2>Cellulose 분해 조효소의 특성 확인</h2> <p>C. lytica PKA 1005 균주가 생산하는 조효소액의 cellulose 분해 활성을 확인하기 위해 \( \mathrm{pH} \), 온도, cellulose 농도 및 반응시간을 달리하여 cellulose 분해 활성을 측정하였다.</p> <p>조효소액의 \( \mathrm{pH} \) 특성을 확인하기 위해 \( 0.1 \mathrm{N} \mathrm{HCl} \) 및 \( 0.1 \mathrm{N} \) \( \mathrm{NaOH} \)를 이용하여 초기 \( \mathrm{pH} \)를 조정하여 cellulose 분해 활성을 실험한 결과(Table 1), \( \mathrm{pH} 8 \)에서 환원당 함량이 \( 344.70 \mu \mathrm{g} / \mathrm{ml} \)로 가장 높았고, 점도가 \( 0.33 \mathrm{cP} \)로 가장 낮았다. 이로부터 \( \mathrm{pH} 8 \)에서 C. lytica PKA 1005 균주가 생산하는 조효소액의 cellulose 분해 활성이 가장 뛰어남을 확인하였다. 이러한 결과는 Salinivibrio sp. NTU-05 [26]와 Bacillus halodurans CAS 1이 각각 \( \mathrm{pH} 7.5 \) 및 \( \mathrm{pH} 9 \) 부근에서 cellulose 분해 효소의 활성이 최대인 결과와 유사한 것으로 나타났으며, 세균이 분비하는 cellulase는 주로 중성 및 약알칼리성 영역에서 높은 활성을 보인다는 보고와 같은 결과를 보였다.</p> <p>조효소액의 온도에 따른 특성을 확인하기 위하여 \( \mathrm{pH} 8 \)에서 \( 10-40^{\circ} \mathrm{C} \)로 온도를 달리하며 실험한 결과(Table 2), \( 35^{\circ} \mathrm{C} \)에서 환원당 함량 \( 363.82 \mu \mathrm{g} / \mathrm{ml} \), 점도가 \( 0.38 \mathrm{cP} \)로 가장 높은 활성을 나타내었다. 이는 Salinvibrio sp. NTU-05 및 Bacillus sp. H9-1이 각각 \( 35^{\circ} \mathrm{C} \) 및 \( 40^{\circ} \mathrm{C} \)에서 최적 cellulose 분해 활성을 보였다는 결과와 유사한 결과를 나타냈다. 그러나 토양 및 볏짚에서 분리한 Bacillus amyoliquefaciens DL-3 및 Trichoderma sp. C-4이 생산하는 cellulose 분해효소의 최적온도가 각각 \( 50^{\circ} \mathrm{C} \) 및 \( 55^{\circ} \mathrm{C} \)에서 최적 활성을 보여준 것과는 상이하게 해양에서 분리한 C. lytica PKA 1005 균주가 생산한 cellulose 분해효소의 활성이 \( 35^{\circ} \mathrm{C} \)로 낮은 것은, 각각의 미생물이 서식하는 환경의 차이에 의하여 생산하는 효소의 최적온도가 차이를 보이는 것으로 사료된다.</p> <p>조효소액의 최적 기질 농도를 확인하기 위하여 \( \mathrm{pH} 8 \) 및 \( 35^{\circ} \mathrm{C} \) 조건에서 cellulose농도를 \(1-11\%\)로 달리하여 실험한 결과(Table 3), cellulose 농도 \( 8 \% \)에서 환원당 함량이 \( 343.12 \mu \mathrm{g} / \mathrm{ml} \)으로 가장 높은 cellulose 분해 활성을 나타내는 것을 확인하였다.</p> <p>조효소액의 시간에 따른 활성조건을 확인하기 위하여 \( \mathrm{pH} 8,35^{\circ} \mathrm{C} \), cellulose 농도 \( 8 \% \)의 최적 조건에서 시간을 달리하여 실험한 결과(Table 4), 60시간에서 점도가 \( 0.09 \mathrm{cP} \) 및 환원당 함량이 \( 456.88 \mu \mathrm{g} / \mathrm{ml} \)으로 최대 분해 활성을 나타내었으며, 이 후에는 환원당 값이 감소하여 60시간을 최적 활성 조건으로 하였다. 이상의 결과를 종합해 볼 때, C. lytica PKA 1005이 생산하는 조효소액의 최적 cellulose 분해 조건은 \( \mathrm{pH} 8,35^{\circ} \mathrm{C}, 8 \%\) CMC 및 반응시간 60시간임을 확인하였으며, 다른 미생물이 분비하는 cellulose-degrading enzyme 특성을 비교 시(Table 5), 해수유래 C. lytica PKA1005 균주가 \( 35^{\circ} \mathrm{C} \)에서 최적 온도를 가지는 것에 비하여 육상 미생물 유래 효소가 \( 40-60^{\circ} \mathrm{C} \)에서 최적온도를 나타내고 있어 육상미생물보다 낮은 온도에서 최적 활성을 가지므로 산업적인 대량배양 이용 시 낮은 온도에서 반응을 유도할 수 있어 효과적일 것으로 사료된다.</p>