최적 \( \mathrm { pH } ~6\)의 \( 20 \mathrm { ~mM } \) Tris-\(\mathrm{HCl}\) 완충용액을 사용했을 때 각 온도 별 한천분해효소의 활성을 Fig. 4에 보였다. 본 연구에서 Maribacter sp SH-1 유래의 한천분해효소는 \( 45 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 이상 온도에서도 높은 활성을 나타내기 때문에, 기질인 한천이 sol 상태인 조건에서 분해반응이 가능해서 더 효율적인 한천분해공정의 개발이 기대된다.
<h2>온도에 따른 한천분해효소의 활성</h2> <p>최적 \( \mathrm { pH } \)인 \( \mathrm { pH } ~6.0 \)의 \( 20 \mathrm { ~mM } \) Tris-\(\mathrm{HCl}\) 완충용액을 사용하였을 때 각 온도에서의 한천분해효소의 활성을 Fig. 4에 나타냈다. 본 효소는 \( 50 ^ {\circ } \mathrm { C } \)에서 최고활성을 보였으며 배양액에서 구한 활성은 \( 231 \mathrm { ~U /l} \)로 나타났다. 가장 높은 활성을 나타낸 \( 50 ^ {\circ } \mathrm { C } \)의 반응온도에서 나타난 효소활성을 \( 100 \% \)로 하였을때, \( 40 ^ {\circ } \mathrm { C } \)에서 \( 94 \%, 30 ^ {\circ } \mathrm { C } \)에서 \( 62 \% \)의 상대활성을 갖는 것으로 나타났다(Fig. 4). 이러한 결과로 Maribacter sp. SH-1가 생산하는 한천분해효소는 비교적 높은 온도인 \( 50 ^ {\circ } \mathrm { C } \)에서 가장 활성이 높았다. 균주에 따른 한천분해효소의 온도별 최적활성은 Glaciecola sp. SL-12, Agarivorans albus YKW-34와 Microbulbifer sp. SD-1는 \( 30 ^ {\circ } \mathrm { C } \)에서, 해양성 SH-1 균주, A. macleodii subsp. GNUM08120, Pseudoalteromonas sp. CY-24, Thalassomonas sp. SL-5와 Sphingomonas paucimobili AS-1는 \( 40 ^ {\circ } \mathrm { C } \)에서 나타났는데, 본 연구에서 분리한 Maribacter sp. SH-1 균주 유래의 한천분해효소는 이들보다는 \( 5-15 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 정도 높은 온도에서 최적활성을 나타내는 것을 알 수 있었다. 고체한천을 가열하여 녹인 한천용액은 \( 45 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 이하의 온도에서는 gel이 되는데, Bannikova 등은 고온성세균인 Thermoanaerobacter와 Caldoanaerobacter 속 세균이 \( 50 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 이상에서 한천분해활성이 우수한 효소를 생산한다고 보고하였다. 하지만 이들은 혐기성세균으로 다량의 효소를 혐기적으로 생산하는데 어려움이 있으며 한천분해유전자의 재조합 발현에 대한 보고도 아직 없다. 한편 무작위 돌연변이 (random mutagenesis)와 부위특이적 돌연변이(site-directed mutagenesis)를 통해 한천분해효소의 최적온도와 열안정성을 상승시킨 보고도 있었다.</p> <p>본 연구의 Maribacter sp. SH-1 유래의 한천분해효소는 \( 45 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 이상의 온도에서도 높은 활성을 나타내므로 기질인 한천이 sol 상태의 조건에서 분해반응을 수행할 수 있어 보다 효율적인 한천분해공정의 개발이 가능할 것으로 기대된다. 또한, 한천분해활성의 강도에 있어서도 Maribacter sp. SH-1 유래 한천분해효소의 최고활성이 \( 231 \mathrm { ~U } / \mathrm { l } \)로 Thalassomonas sp. SL-5의 \( 363 \mathrm { ~U } / \mathrm { l } \)보다는 낮지만 Glaciecola sp. SL-12의 \( 233 \mathrm { ~U } / \mathrm { l } \)와 비슷한 활성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.</p>