해운대 연안의 바다에서 그람 음성균 중 알긴산 분해효소를 생산하는 N7151-6 균주를 분리하였다. 해당 균주의 최적 성장 조건은 온도 \(30^{\circ}\mathrm{C}\)와 \(\mathrm{pH}\) 8.0이며, 16S rDNA 및 생화학적 분석을 통해 Pseudomonas 속으로 확인되었다. Pseudomonas sp. N7151-6에서 생산된 알긴산 분해효소는 한외여과(ultrafiltration; \(\mathrm{MWCO} = 30 \mathrm{kDa}\))로 부분 정제하였고, 최적 \(\mathrm{pH}\) 7.0 및 온도 \(30^{\circ}\mathrm{C}\)에서 작용함을 확인하였다.
<h2>알긴산 분해효소의 생산 조건</h2> <p>Pseudomonas sp. N7151-6에서 알긴산 분해효소 생성의 최적 조건을 조사한 결과, 균주의 배양시 \( \mathrm { pH } \) 일 때 균주의 성장이 가장 좋으나, \( \mathrm { pH } \) 일 때 가장 높은 알긴산 분해효소의 활성을 보여, 알긴산 분해효소의 최적 발현 \( \mathrm { pH } \) 의 값은 7로 조사되었다(Fig. 3). Pseudomonas sp. N7151-6 균주의 성장은 \( \mathrm { NaCl } \) 농도가 \( 0.5 \% \) 일 때 가장 높으나, 알긴산 분해 효소의 생산은 \( 2 \% \)가 가장 높은 활성을 보였다(Fig. 2). 이는 해양 환경 조건하의 갈조류에서 분리되어 최적 성장 조건과 알긴산 분해효소의 활성 정도가 차이가 있는 것으로 사료된다. 알긴산 분해효소의 활성이 가장 좋았던 \( \mathrm { pH } \)와 \( \mathrm { NaCl } \)의 조건인 \( \mathrm { pH } 7, \mathrm { NaCl } 2 \% \) 의 농도에서 배양시 110 \( \mathrm { unit/L } \)로 알긴산 분해효소 활성을 나타내었다. 이는 앞서 보고된 Alginovibrio aquatilis 균주로부터 알긴산 분해효소의 최대 활성인 2,360 \( \mathrm { unit/L } \)와 비교시 본 연구에서 분리된 효소의 활성은 다소 낮은 편이었으나, 본 연구에서는 3일간 배양한 배지로부터 알긴산 분해효소를 부분 정제한 효소의 활성이다. Alginovibrio aquatilis 균주의 경우 배양 후 5일 (120 시간)의 배양액에 대한 활성이다. 따라서 앞으로 질소원과 탄소원, 온도에 따른 알긴산 분해효소에 대한 연구가 뒷받침되고, 분리 정제에 대한 연구가 진행되어, 순도 높은 알긴산 분해효소를 추출할 경우 활성은 더 개선될 것으로 본다. 또한 본 균주에서 분리된 알긴산 분해효소에 의한 만뉴론산과 글루론산의 생성 비율에 대한 연구를 수행하여 polyG 또는 polyM 특이성 효소인지에 대한 효소 동정에 대한 연구를 수행할 예정이며, 더 나아가 알긴산 분해 유전자를 클로닝하여 대장균과 같은 숙주에 적용할 경우 대량 생산하여 알긴산의 저분자화에 응용 가능할 것으로 사료된다.</p> <p>알긴산 분해효소를 생산하는 세균은 해양 생태계에서 영양 재순환에 있어서 중요한 역할을 한다. 그러나 몇몇 종에서만 알긴산 분해효소를 생산하는 해양 세균에 대한 정보가 있음으로 인해 알긴산 분해효소를 이용한 식품학적, 약학적, 미용학적 등의 용도의 적용이 적은 편이다. 본 연구에 의해 동정된 균주를 이용하면 해조류에 포함된 다당류인 알긴산을 효소적으로 가수분해함으로써 알긴산의 저분자화를 통해 응용을 할 수 있을 것으로 사료된다.</p> <h1>요약</h1> <p>해운대 연안에서 그람 음성균이면서 알긴산 분해효소를 생산하는 세균을 분리하였다. 분리된 N7151-6 균주의 성장을 위한 최적 온도는 \( 30 ^ {\circ } \mathrm { C } \), 최적 \( \mathrm { pH } \)는 8.0으로 조사되었다. 또한 0-7 \( \%( \mathrm { w } / \mathrm { v } ) \mathrm { NaCl } \) 농도에서도 성장 가능하다. 16S rDNA 염기 서열 분석과 생화학적 분석에 의해 이 균주는 Pseudomonas 속으로 동정되어 Pseudomonas sp. N7151-6으로 명명하였다. Pseudomonas sp. N7151-6에서 생산하는 알긴산 분해효소를 한외여과(ultrafilteration; \( \mathrm { MWCO } = 30 \mathrm { kDa } \) ) 방법에 의해 부분 정제하였다. 분리된 효소의 최적 \( \mathrm { pH } \) 는 \( 7.0 \) 으로 최적 온도는 \( 30 ^ {\circ } \mathrm { C } \)로 조사 되었다. \( \mathrm { pH } 5.0 \) 에서 \( 9.0 \) 까지 이 효소는 안정하였으며, \( 23 ^ {\circ } \mathrm { C } \)에서 \( 37 ^ {\circ } \mathrm { C } \)까지의 범위에서도 안정성을 보여주었다. 알긴산 분해효소의 전체 활성은 \( 110 \mathrm { unit } / \mathrm { L } \) 이었다.</p>