단백질 분해 효소 생산에 주로 사용되는 미생물은 고초균, 캔디다 등이 있다. 김치를 비롯한 전통 발효식품에서 분리된 고초균은 높은 \( \mathrm{NaCl} \)농도에서 성장하는 내염 또는 호염성균이기 때문에 효소 생산공정에 이용할 수 있는 장점이 있다. 또한 B. subtilis var. natto로부터 알칼리성 단백질 분해 효소를 생산하는 연구가 진행되고 있으며, 국내에서도 전통 장류로부터 분리된 B. subtilis 균주에서 여러 효소가 생산되고 있다. 연구를 통해 김치에서 단백질 분해 효소 생산성이 우수한 B. subtilis 균주를 분리하여 성장 특성을 조사했다.
<h1>서 론</h1> <p>단백질 분해 효소는 전체 효소시장의 약 \( 60 \% \) 를 차지하고 있으며, 식품산업, 세제산업, 피혁산업, 환경산업 등 각종 분야에서 광범위하게 응용되고 있다. 단백질 분해 효소는 동물이나 식물로부터 추출하기도 하나, 미생물을 이용하여 생산하는 방법은 안정성, 생산성, 비용절감 등 경제적으로 유리한 장점이 있다. 또한 미생물 유래의 단백질 분해효소는 반응 특성이 다양하여 반응조건에 따라 산성, 중성, 알칼리성으로 구별되며, casein, keratin, gelatin, 혈전 등을 분해할 수 있는 것으로 보고되었다.</p> <p>단백질 분해 효소의 생산에 이용되는 미생물로는 고초균 (Bacillus sp.)을 비롯한 세균, 캔디다(Candida sp.)를 포함한 효모, Aspergillus sp. 및 Rhizopus sp. 등의 곰팡이를 들 수 있다. 이 중 세균은 단백질 분해 효소를 주로 균체 외부로 분비하며, 열 안정성 및 상대적으로 넓은 \( \mathrm{pH} \) 범위에서 활성을 보유하여 산업적으로 널리 사용되고 있다. 고초균은 1971년에 알칼리성 단백질 분해 효소가 발견된 이후 알칼리 반응조건에서 활성과 안정성이 높은 단백질 분해 효소에 대한 연구가 지속되고 있다. B. subtilis, \( B \). brevis, B. stearothermophilus 및 B. cereus 등의 균주에서 알칼리성 단백질 분해 효소의 생산이 보고되었으며, 내열성, 내산성 또는 내알칼리성 특성을 지닌 단백질 분해 효소, 내열성이 우수한 균주로부터 정제한 단백질 분해 효소가 \( 116-130^{\circ} \mathrm{C} \) 에서 효소활성을 나타내는 연 구결과 등이 보고된 바 있다.</p> <p>김치를 비롯한 전통 발효식품에서 분리된 고초균의 경우 대부분 높은 \( \mathrm{NaCl} \) 농도에서 성장이 가능한 내염 또는 호염성균이기 때문에 효소 생산공정에 이용할 경우 잡균의 오염을 줄일 수 있는 장점이 있으며, 김치에서 분리된 \( B \). subtilis 균주의 항균 및 항진균 활성이 보고된 바 있다. 일본의 발효식품인 낫토에서 분리된 B. subtilis var. natto에서 높은 섬유소 용해성을 갖는 알칼리성 단백질 분해 효 소를 생산하는 연구가 진행되었으며, 국내에서도 전통 장류로부터 분리된 B. subtilis 균주에서 단백질 분해 효소, 전분질 분해 효소, 섬유소 분해 효소, 지방질 분해 효소 등과 같은 효소들이 생산되는 것으로 보고되었다. 최근 김치로부터 섬유소 분해 및 전분질 분해 효소활성을 나타내는 B. subtilis 균주에 대한 연구결과가 보고되었으나, 단백질 분해 효소에 대한 연구는 상대적으로 미비한 실정이다.</p> <p>B. subtilis 균주는 GRAS (Generally Recognized As Safe) 미생물로서 이 균주가 생산하는 단백질 분해 효소는 안전성이 인정되어 식품 및 의약산업에서 널리 이용되고 있다. 또한 최근에 구명된 유전체 정보 등 다른 균주에 비하여 생리적인 정보가 많이 축적되어 있는 장점도 있다.</p> <p>본 연구는 전통발효식품인 김치로부터 단백질 분해 효소 생산성이 우수한 B. subtilis 균주를 분리하고 효소활성의 특성 및 균주의 성장특성을 조사하였다.</p>