GNUM08120균주는 Alteromonas macleodii의 아종으로, \( 94 ^ {\circ } \mathrm { C } \)와 pH 7. 0에서 활성화되는 agarase를 보유하고 있다. 이 agarase를 활용하여 생체활성이 뛰어난 (neo)agarobiose와 (neo)agarotetraose를 생산할 수 있어, 이들은 의약, 식음료, 화장품 산업 등에서 활용될 수 있다. 또한, GNUM08120 균주의 효소액을 이용한 agarose 분해산물 분석을 통해 다양한 생체활성을 가진 설탕들이 생산되는 것을 확인하였다.
<h2>GNUM08120 균주가 생산하는 agarase의 효소적 특성</h2> <p>GNUM08120 균주의 12시간 배양 효소액을 이용한 최적pH 및 온도 조건의 탐색결과, pH 7.0과 \( 40 ^ {\circ } \mathrm { C } \)에서 최대 활성이 관찰되었다(Fig. 5A, 5B). 이러한 최적 조건은 Alteromonas 속의 다른 균주들로부터 보고된 agarase의 특성과 일치하였다. 그리고 GNUM08120 균주의 효소액을 이용한 agarose 분해산물의 TLC 분석을 통해서, (neo)agarobiose,(neo)agarotetraoase, (neo)agarohexaose 등이 생산되는 것을 알 수 있었다(Fig. 6). 현재까지 Alteromonas 속의 균주로부터 총 4개의 agarase가 정제되어 그 특성이 보고되었다. Alteromonas GJ1B로부터 agarotetraose를 생산하는 360 kDa의 \( \alpha \)-agarase가 보고된 바 있다. 또한, Alteromonas C-1로부터 neoagarotetraose를 생산하는 82 kDa의 \( \beta \)-agarase, Alteromonas E-1으로부터 neoagarobiose를 생산하는 82 kDa의 \( \beta \)-agarase, Alteromonas SY37-12로부터 neoagarotetraose와 neoagarohexaose를 생산하는 39.5 kDa의 \( \beta \)-agarase 등이 보고되었다. (Neo)agarooligosaccharide는 항박테리아활성, 항산화활성, 항암효과, 미백효과 등이 있어 의약산업, 식음료산업, 화장품 산업에 응용이 가능하다고 알려져 있다. 또한 다이어트 보조제로서 효과가 뛰어나 현재 일본에서는 식음료제품으로 출시되어 판매되고 있다. 따라서 GNUM08120이 세포외부로 생산하는 agarase를 이용하여 생체활성이 뛰어난 (neo)agarobiose와 (neo)agarotetraose를 생산할 수 있으므로여러 산업에 응용이 가능할 것으로 기대된다. 이에 앞서 GNUM08120으로부터 생산되는 agarase를 순수 정제하여 그 특성을 밝히고 유전자를 클로닝하여 대량발현 시스템을 구축하는 연구가 선행된다면 보다 산업적인 장점을 갖출 수 있을 것으로 판단된다. 그리고 agarose 분해 산물의 NMR 분석을 통하여, GNUM08120 균주가 생산하는 agarase가 \( \alpha \)-형인지 \( \beta \)-형인지를 규명 할 필요가 있다.</p> <h1>결 론</h1> <p>GNUM08120 균주는 agarase 생산 균주로서 영일만 해안가에 서식하는 홍조류로부터 스크리닝 되었다. GNUM08120균주는 16 rRNA 유전자 염기서열 및 DNA-DNA hybridization 분석 결과로부터 Alteromonas macleodii의 아종으로 분류되었다. GNUM08120 균주가 분비하는 agarase는 CCR 효과를 나타내므로, agarase 생산 증대를 위해서는 배양 시에 한천 이외의 다른 탄소원(특히 glucose)은 배제하는 것이 효과적일 것으로 판단되었다. GNUM08120의 agarase는 \( 94 ^ {\circ } \mathrm { C } \)와 pH 7.0의 조건에서 효소반응을 유도한다면 높은 효소활성을 기대할 수 있다. 그리고 GNUM08120의 배양액을 이용하여 (neo)agarobiose와 (neo)agarotetraose 및 (neo)agarohexaose 등의 유용한 (neo)agarooligosaccharide를 생산할 수 있을 것으로 기대된다.</p> <p>균주기탁: 본 연구에 사용된 Alteromonas macleodii subsp.GNUM08120 균주는 Korean Collection for Type Culture(KCTC)에 기탁번호 KCTC23885로 기탁되었다.</p> <p>염기서열 등록: GNUM08120 균주의 16S rRNA 유전자의 염기서열은 GenBank에 등록번호 JN578475로 등록되었다.</p>