\( \mathrm{NaCl} \) 농도가 \( 0 \% \)에서 \( 3.0 \% \)까지일 때 Methylobacterium sp.HJM27의 성장과 알긴산 분해 활성이 확인되었고 특히 \( 1.5 \% \)일 때 활성이 가장 높은 것으로 나타났다. 향후 알긴산 분해 효소의 분리와 yeast extract 농도 등을 이용한 효소생산 최적화가 이루어진다면 해조류를 이용한 바이오에너지 개발분야 및 식의약 산업에 유용한 알긴산 분해효소의 생산과 응용에 아주 유효할 것으로 보여지며 본 연구는 알긴산 분해효소 활성이 뛰어난 세균을 확보하고 선정된 균주의 효소생산과 활성에 영향을 미치는 알긴산과 \( \mathrm{NaC} \)의 농도, 질소원 종류, 온도, pH 등을 파악하고자 하였으며 분리된 균주와 이 균주의 알긴산 분해효소를 이용하여 해조류를 바이오에너지와 식·의약 소재로 활용 할 수 있을 것으로 예측된다.
<h2>균주 성장 및 알긴산 분해효소 활성에 대한 \( \mathrm{NaCl} \) 영향</h2> <p>\( \mathrm{NaCl} \) 농도를 달리한 배지에서 균체의 성장 및 알긴산 분해 활성을 살펴본 결과를 Fig. 8에 나타내었다. 분리균주는 \( \mathrm{NaCl} \)의 농도가 \( 0 \% \)에서 \( 3.0 \% \)까지 성장과 알긴산 분해 활성이 확인되었고 \( \mathrm{NaCl}\) \( 2.5 \% \)에 비해 \( 3.0 \% \)일 때 성장이 급격히 저하되었으므로 호염성이 아닌 내염성(halotolerant) 균주로 판단되었다.</p> <p>특이한 점은 \( \mathrm{NaCl} \) 농도가 \( 1.0 \% \)와 \( 2.5 \% \)에서 성장의 쌍고점을 보였다는 점인뎨 반복 실험에서도 유사한 경향을 보였다. 이는 균주가 성장하면서 floc을 형성하는 것에 의한 영향으로 판단되었다. 또한 환원당 생성능은 세포를 제거한 조효소액을 사용하여 세포들이 floc을 형성하여도 결과에 크게 영향을 미치지 않았겠지만 세포성장 측정에는 영향을 미쳤을 것이다. 따라서 \( \mathrm{NaCl} \)이 \( 1.5 \% \)일 때 단위 배양액당 가장 높은 알긴산 분해효소 활성을 보이는 것을 알 수 있었다. 이는 B. licheniformis의 성장과 환원당 생성의 최적 \( \mathrm{NaCl} \) 농도가 \( 2.0 \% \)라는 보고와 Vibrio sp. AL-145의 경우 \( 0.5 \mathrm{M} \) \( \mathrm{NaCl} \)에서 효소활성이 가장 높은 보고와 비교하여 낮은 \( \mathrm{NaCl} \) 농도였다.</p> <p>Joo 등은 환원당 생성능이 \( 0.355 \mathrm{g} / \mathrm{L} \)인 균주를 고활성 균주로 간주하였고 Uo 등은 분리한 Bacillus licheniformis의 환원당 생성능이 \( 0.899 \mathrm{g} / \mathrm{L} \)로 상업성이 있다고 보고하였다. 본 연구에서 분리한 HJM27 균주는 환원당 생성능이 \( 1.217 \mathrm{g} / \mathrm{L} \)로 Joo 등의 보고에 비해 \( 343 \% \), Uo 등의 보고에 비해 \( 35 \% \) 이상 높은 활성을 보여 상업적 활용 가능성이 높은 것으로 판단되었다. 전분, 카라기난, 펙틴, 한천 등의 다당류에 대한 분해활성을 측정하였으나 알긴산에 대해서만 분해활성을 보여 (data not shown) 분리한 균주는 알긴산 분해효소를 생산하는 것으로 판단되었다. 향후 Methylobacterium sp. HJM27에서 알긴산 분해 효소의 분리와 함께 yeast extract 농도 등을 이용한 효소생산 최적화가 이루어진다면 해조류를 이용한 바이오에너지 개발분야 및 식의약 산업에서 유용한 알긴산 분해효소의 생산과 응용에 아주 유용할 것으로 판단되었다.</p> <p>향후 Methylobacterium sp. HJM27에서 알긴산 분해 효소의 분리와 함께 yeast extract 농도 등을 이용한 효소생산 최적화가 이루어진다면 해조류를 이용한 바이오에너지 개발분야 및 식의약 산업에서 유용한 알긴산 분해효소의 생산과 응용에 아주 유용할 것으로 판단되었다.</p> <h1>요 약</h1> <p>본 연구는 알긴산 분해효소 활성이 뛰어난 세균을 확보하고 선정된 균주의 효소생산과 활성에 영향을 미치는 알긴산과 \( \mathrm{NaC} \)의 농도, 질소원 종류, 온도, pH 등을 파악하고자 하였다. 해조류 섭식 동물인 전복, 소라, 해삼, 멍게, 개불 등에서 유래한 총 5만여 콜로니 중 알긴산 분해효소 활성이 우수한 27개 균주를 분리하였고 최종적으로 전복 유래의 균주를 선정하였다. 16S rDNA 염기서열 분석으로 선정된 균주를 Methylobacterium sp. HJM27으로 명명하였고 알긴산 분해효소의 활성은 \( 1.0 \% \) sodium alginate, \( 0.5 \% \) peptone, \( 0.3 \% \) yeast extract, \( 1.5 \% \) \(\mathrm{NaCl}\), \(25^{\circ} \mathrm{C}\), 48시간 배양에서 가장 높았다. 알긴산 분해효소의 활성은 \( 25^{\circ} \mathrm{C}\), pH 9에서 최대로 \( 0.8 \%(\mathrm{w} / \mathrm{v}) \) sodium alginate 용액에서 30분만에 \( 1.217 \mathrm{g} / \mathrm{L} \)의 환원당을 생성하였다. 분리된 균주와 이 균주의 알긴산 분해효소를 이용하여 해조류를 바이오에너지와 식·의약 소재로 활용 할 수 있을 것으로 판단된다.</p>