Xylanase는 oat spelt, birchwood, beechwood 등의 xylans 가수분해를 하는 효소로, 제지표백, 사료효율 개선, 과일음료 청징, 제빵, xylo 올리고당 생산 등에 활용되는 산업용 효소이다. 곰팡이, 세균, 방선균 등에서 다양한 종류의 xylanases가 보고되었고, 115 families로 분류되며 대부분의 xylanase는 GH 10 family에 속한다.
<h1>서 론</h1> <p>Xylanase(endo-1,4- \( \beta \)-xylanase)는 oat spelt, birchwood, beechwood와 밀가루 등에 존재하는 다양한 xylans의 \( \beta \)-D-1,4-xylopyranosyl 결합을 무작위로 가수분해하는 효소로서 \( \beta \)-xylosidase와 함께 xylan의 가수분해에 중요한 역할을 하며, 제지의 표백공정, 사료효율 개선, 과일음료의 청징, 제빵, xylo 올리고당 생산뿐아니라 바이오매스 자원의 당화 등에 활용되는 산업용 효소이다. 곰팡이와 세균 및 방선균으로부터 다양한 종류의 xylanases가 보고되었으며 종류에 따라 기질특이성, 분해산물의 중합크기와 반응특성이 다르다. 현재까지 알려진 glycosyl hydrolase GH 는 아미노산 배열에 근거하여 115 families로 분류되었고 거의 대부분의 xylanase는 \( \mathrm { GH } 10 \) 과 \( \mathrm { GH } 11 \) 에 속하며 \( \mathrm { GH } 10 \) 의 xylanase는 일반적으로 \( \mathrm { GH } 11 \) 에 속하는 효소보다 분자량이 큰 것으로 알려져 있다.</p> <p>방선균은 토양환경에서 리그닌이나 키틴과 같은 생체유래 고분자물질을 분해하고 물질을 순환하는뎨 있어서 중요한 역할을 하는 미생물 군집으로 xylanase 생산균이 다수 존재 하며, 가금류의 배설물에서도 xylanase를 생산하는 Strepto-myces thermocoprophilus가 발견되었다. Streptomyces속 균주를 대상으로 xylanase의 유전자특성, 효소특성과 그 생산성에 대한 연구가 활발히 진행되어 2종류 이상의 xylanases를 생산하는 S. coelicolor A3(2)(GenBank accession no. \( \mathrm { NP } 733679 \), \( \mathrm { CAB } 61191 \), \( \mathrm { NP } 624448 \), \( \mathrm { NP } \)_ \( 626540 \)), S. lividans 1326(GenBank accession no. \( \mathrm { AAC } 06114 \), \( \mathrm { AAA } 26836 \), \( \mathrm { AAC } 26525 \)), S. thermocyaneoviolaceus KCCM 40049(Gen-Bank accession no. \mathrm { AAF } 04600 \), \mathrm { AAF } 04601 \))와 S. thermo-violaceus OPC-520(GenBank accession no. \mathrm { BAD } 02382 \), \( \mathrm { BAA } 19778) \) 가 보고되었고 이들 균은 GH10과 \( \mathrm { GH } 11 \) 에 속하는 xylanase를 모두 생산하는 것으로 확인되었다. 한편, Trichoderma속의 균주가 세균이나 방선균 보다는 xylanase 생산성이 높아 효소 생산균주로 사용되고 있으나, 특성이 다른 xylanase의 생산을 위해 Streptomyces속 균주를 이용하여 효소 생산성을 높이고자 하는 연구가 수행되고 있으며 균에 따라 차이는 있지만 밀기울, 볏짚, xylan 함유 농업부산물 등이 xylanase 생산성을 증가시킨다고 보고되었다. 본 연구에서는 국내 토양으로 부터 xylan 분해력이 우수한 방선균을 분리하여 이를 동정하고 xylanase 생산성에 미치는 배지성분의 영향을 조사하였다.</p>