신규 해양성 한천분해균을 분리하고, 해당 균주가 생성하는 한천분해효소의 특성을 분석한 연구를 진행하였다. 해수를 채취하여 배지에 도말한 후 한천분해세균을 선별하였고, 선택된 세균은 16S rDNA 염기서열분석을 통해 Maribacter속 세균과 99% 유사하여 Maribacter sp. SH-1로 명명하였다. 이 균주와 해당 균주가 생산하는 β-agarase는 한천올리고당의 생산에 활용되며, 이는 보습, 미백, 세균성장 억제, 전분노화 방지 등의 효과가 기대된다.
<h2>한천분해효소의 열안정성</h2> <p>Maribacter sp. SH-1 유래 한천분해효소의 열안정성을 Fig. 5에 나타냈다. \( 20, 30, 40 ^ {\circ } \mathrm { C } \)에서는 30분의 열처리를 하여도 열처리하지 않은 효소에 비해 \( 90 \% \) 이상의 상대활성을 유지하였지만 \( 50 ^ {\circ } \mathrm { C } \)에서는 30분간 열처리를 하였을 때 열처리하지 않은 효소 활성에 비해 \( 50 \% \) 이상의 상대활성을 보였 다. 돌연변이법을 통해 열안정성을 향상시킨다면 산업적 활용가치를 더욱 높일 수 있을 것이다.</p> <h2>한천가수분해산물의 TLC 분석</h2> <p>Maribacter sp. SH-1 균주를 3일간 배양하여 제조된 조효소액에 \( 0.2 \%( \mathrm { w } / \mathrm { v } ) \)의 agarose를 기질로 첨가하여 시간별로 반응시킨 후 TLC로 분석한 결과를 Fig. 6에 나타냈다. 한천 혹은 agarose를 기질로 사용하면 \( \beta \)-agarase는 neoagarohexaose, neoagarotetraose 및 neoagarobiose 등의 neoagarooligo-saccharides를 생성할 수 있으며, \( \alpha \)-agarase는 agaropentose 및 agarotriose등의 agarooligosaccharides를 생성할 수 있다. Maribacter sp. SH-1 균주가 생산하는 한천분해효소의 가수분해산물을 TLC로 분석한 결과, 주로 neoagarotetraose (NA4) 및 neoagarohexaose (NA6)를 생산하고, neoagarobiose (NA2)도 일부 생산하는 것으로 나타났다. 시간에 따른 가수분해산물의 농도를 측정한 결과, 0.25시간의 반응에서 이미 NA2, NA4, NA6 등의 산물이 형성되었고 6시간째에 NA6 이상의 산물이 줄어드는 것으로 나타났지만 13시간째를 보면 다시 NA6 이상의 산물이 증가하였다. 각 시간에서 생산된 가수분해산물의 합을 \( 100 \% \)로 하여 NA2, NA4 등의 상대비율을 보면 가수분해산물은 비슷한 비율로 농도가 유지되었으며, 평균적으로 neoagrotetraose \( (52.2 \%) \) neoagrohexaose \((34.8 \%) \), 및 neoagarobiose \((13.0 \%) \) 순으로 생산되었다. 따라서, Maribacter sp. SH-1 균주의 한천분해효소는 일정한 비율로 neoagarooligosaccharides에 속하는 neoagarobiose, neoagarotetraose 및 neoagarohexaose를 생산하는 것으로 보아 본 효소가 \( \beta \)-agarase임을 알 수 있었다. 본 연구의 결과들로 파악하면 Maribacter sp. SH-1 균주와 한천분해효소를 이용하여 보습 및 미백효과, 세균성장 억제, 전분노화 방지 및 대식세포 활성화 기능을 가진 소재의 개발과 이용이 가능할 것으로 판단된다.</p> <h1>요 약</h1> <p>본 연구에서는 신규 해양성 한천분해균을 분리하고, 이 균주가 생성하는 한천분해효소의 특성을 조사하였다. 경상남도 남해군 미조면 연안에서 채취한 해수를 Marine agar 2216 배지에 도말하여 한천분해세균을 선별하였다. 선택된 한천분해균주는 16S rDNA 염기서열분석을 통해 Maribacter 속 세균과 \( 99 \% \) 유사하여 Maribacter sp. SH-1으로 명명하였다. 세포외로 분비되는 agarase는 Maribacter sp. SH-1 균주 배양액에서 획득하였으며, 이를 이용하여 특성을 조사하였다. Maribacter sp. SH-1 균주의 한천분해효소는 20, 30, 40, 50 및 \( 60 ^ {\circ } \mathrm { C } \)에서 각각 56, 62, 94, 100, \(8 \% \)의 상대활성을 나타냈으며, \( \mathrm { pH } ~5 \), 6, 7 및 8에서 각각 15, 100, 60, \( 21 \% \)의 상대활성을 나타냈다. 세포외 agarase는 \( 50 ^ {\circ } \mathrm { C } , \mathrm { pH } ~6 \)인 \( 20 \mathrm { mM } \) Tris-HCl buffer를 사용하는 조건에서 최대활성 \((231 \mathrm { units/l } \))을 보였다. 한천이 sol 상태로 존재하는 \( 50 ^ {\circ } \mathrm { C } \)에서 최적활성을 보여 이 효소는 응용 가능성이 높다고 할 것이다. 효소 활성은 20, 30 및 \( 40 ^ {\circ } \mathrm { C } \)에서 30분 동안 열처리하였을 때 약 \( 90 \% \) 이상의 상대활성을 보였다. TLC 분석 결과, Maribacter sp. SH-1 균주의 한천분해효소는 한천올리고당인 neoagarohexaose \((34.8 \%) \), neoagarotetraose \((52.2 \%) \) 및 neoagarobiose \((13.0 \%) \)를 생성하는 것으로 보아 \( \beta \)-agarase로 확인되었다. 따라서 Maribacter sp. SH-1 균주와 이 균주가 생산하는 \( \beta \)-agarase는 보습효과, 미백효과, 세균성장 억제 혹은 전분노화 방지 등의 기능을 가지는 한천올리고당의 생산에 유용할 것으로 기대된다.</p>