질소원이 Exiguobacterium sp. SC2-1 배양에 끼치는 영향을 알아보기 위하여, maltose 배지에서 유기태 질소원과 무기태 질소원를 첨가하여 특성을 조사한 결과, yeast extract 첨가 배지에서 균 생육도와 항산화활성이 가장 높았으며, 다른 유기태 질소원 첨가 배지에서도 우수한 활성을 보였다. 이에 반해 무기태 질소원 첨가 배지에서는 항산화 활성이 눈에 띄지 않았다. 농도별로는 yeast extract \(1.5\%\) \((\mathrm{w}/\mathrm{v}\)) 첨가 배지에서 가장 높은 균 생육도와 항산화 활성을 얻었으며, 위의 조건에서 무기염류 \( \mathrm{KH}_{2} \mathrm{PO}_{4} \) 를 첨가 시 균 생육도 및 항산화 활성이 더욱 증가하였다. 이를 통해 천연 항산화제 a-Tocopherol 및 합성 항산화제 BHT, BHA 와 같은 정도의 활성을 관측할 수 있었다.
<h2>질소원 종류 및 농도에 따른 배양액의 항산화 활성</h2> <p>질소원이 Exiguobacterium sp. SC2-1 배양에 미치는 영향을 알아보기 위하여 최적 탄소원인 maltose \( 2.5 \%~(\mathrm{w} / \mathrm{v}) \)농도가 첨가된 MB배지에서 유기태 질소원 및 무기태 질소원 등 총 9종을 각각 \( 0.5 \%~(\mathrm{w} / \mathrm{v}) \)씩 첨가하여 조사한 결과는 Table 3에서와 같이 유기태 질소원인 yeast extract를 첨가한 배지에서 균 생육도 및 항산화활성이 가장 높게 나타났으며, 모든 실험구의 전자공여능은 \( 42.1 \sim 77 \% \)의 범위였으며, tryptone을 첨가한 배지에서도 균 생육도 및 항산화 활성이 양호하였으며, 다른 유기태 질소원의 경우에도 대조구와 비교해 보았을 때 양호한 활성을 나타냈다. 그리고 \( \mathrm{NaNO}_{3}, \mathrm{NH}_{4} \mathrm{NO}_{3}, \mathrm{KNO}_{3} \), \( \left(\mathrm{NH}_{4}\right)_{2} \mathrm{SO}_{4} \) 등 무기태 질소원을 첨가한 배지에서는 항산화 활성이 비교적 낮게 나타나는 것을 확인할 수가 있었다.</p> <p>그리고 선발된 최적 질소원인 yeast extract 농도의 생육도 및 항산화 활성을 조사한 결과는 Fig. 2에서와 같이 질소원이 \( 1 \% \)이상 첨가된 배지에서의 항산화 활성이 \( 90 \% \)이상 나타났으며, yest extract \(1.5\%\) \((\mathrm{w}/\mathrm{v}\))가 첨가된 배지에서 균 생육도 및 항산화 활성이 가장 높게 나타났다. 영양원에 대한 항산화 활성의 증가가 확연히 나타나는데, 어떠한 작용에 의해서 대사산물이 생성되는 지는 좀 더 많은 연구가 필요할 것으로 사료된다. Table 2,3에서와 같이 시간경과에 따라서도 항산화능이 감소하지 않는 것은 탄소원이나 질소원이 영양원으로 충분히 작용하여 균주가 2차 대사산물들을 생산하는데 있어서 계속적으로 에너지원으로서 공급되어서 나타나는 결과라고 사료된다.</p> <h2>무기염류 종류에 따른 배양액의 항산화 활성</h2> <p>최적 무기염류의 선발 및 농도를 조사하기 위하여 maltose \( 2.5 \%~(\mathrm{w} / \mathrm{v}) \)와 yeast extract \( 1.5 \%~(\mathrm{w} / \mathrm{v}) \)가 첨가된 배지에 \( \mathrm{KH}_{2} \mathrm{PO}_{4}, \mathrm{~K}_{2} \mathrm{HPO}_{4}, \mathrm{MgSO}_{4} \cdot 7 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}, \mathrm{MgCl}_{2}, \mathrm{Na}_{2} \mathrm{HPO}_{4} \)를 각각 \( 0,05 \%~(\mathrm{w} / \mathrm{v}) \) 첨가하여 균의 생육도 및 항산화 활성을 조사한 결과는 Table 4와 같이 5종의 무기염류는 균주의 생장에는 그다지 효과적으로 나타나지 않았지만 그 중에서도 \( \mathrm{KH}_{2} \mathrm{PO}_{4} \)첨가구에서 균 생육도 및 항산화 활성이 증가하는 양상을 나타내었다. 이러한 결과는 buffering reagent로 작용하는 \( \mathrm{PO}_{4}{ }^{3-} \), 세포 구조를 형성하는 \( \mathrm{K}^{+} \)의 효과에 기인한다는 보고가 있다.</p> <h2>최적 배지에서의 항산화 활성 비교</h2> <p>Exiguobacterium sp. SC2-1을 최적배지에 배양한 후, 배양상등액의 항산화 활성을 다른 항산화제와 비교한 결과는 Fig.3에 나타내었다. 배양 상등액의 전자공여능(EDA)은 \(94\sim\ 95\%\)로 천연 항산화제인 a-Tocopherol (\(94\%\))과 합성 항산화제인 BHT (\(94\%\)), BHA (\(95\%\))와 유사한 활성을 나타내었다. 이는 Exiguobacterium sp. SC2-1 배양액의 우수한 항산화 활성을 나타내는 것으로써 천연 항산화제로서 가능성을 보여주고 있는 것이며 인체에 유해한 합성 항산화제의 대체제로서의 가능성을 보여주는 것이다.</p>