본 연구에서는 동해의 심층수로부터 저온 내성을 가지고 체외단백질 분해효소를 분비하는 미생물을 분리하기 위해 skim milk가 첨가된 평판한천배지를 사용하여 배양하였다. 온도에 따른 배양 결과, 생육온도가 높아질수록 생육속도는 증가하지만, 효소의 최대 활성은 감소하는 특성이 발견되었다. 이러한 결과는 미생물이 자신의 생육 환경에서 영양분 섭취를 위한 적응 과정이라고 생각된다.
<h1>결과 및 고찰</h1> <h2>균주의 분리 및 배양에 따른 체외단백질분해효소 생산특성</h2> <p>저온의 특성을 가진 동해의 심층수로부터 저온내성을 가지며 체외단백질 분해효소를 분비하는 미생물을 분리하기 위하여 skim milk를 첨가한 평판한천배지에 심층수를 도말하여 배양하였다. 배양에 따라 투명환을 형성하는 콜로니 9종을 선별하고, 이중 저온에서 잘 자라고 체외단백분해효소 활성이 강한 순수 분리된 균주를 선택하여 HJ 47이라고 명명하였다.</p> <p>분리균주 HJ 47을 \( 10^{\circ} \mathrm{C}\), \(20^{\circ} \mathrm{C}\), \(30^{\circ} \mathrm{C} \), 그리고 \( 37^{\circ} \mathrm{C} \)에서 각각 배양하면서 대수기 동안에 세대시간을 측정한 결과 \( 10^{\circ} \mathrm{C} \)에서 약 380 분 이였으며 \( 20^{\circ} \mathrm{C} \)에서는 140 분 정도로 단축되었다. \( 30^{\circ} \mathrm{C} \)와 \( 37^{\circ} \mathrm{C} \)에서는 100 여분으로 \( 20^{\circ} \mathrm{C} \)보다 조금 단축되었다. HJ 47의 이러한 생육특성은 기존에 보고된 Hafria alvei AS 20와 Buttiauxella sp. HS 39와 유사한 생육특성을 보였다. 대장균과 같은 중온균의 경우 \( 10^{\circ} \mathrm{C} \)에서 거의 생육하지 못하는데 반해 분리균 HJ 47은 비교적 잘 자랐기 때문에 저온 내성을 가지는 것으로 생각되어 졌다.</p> <p>각 온도에서 배양에 따른 체외단백질분해효소의 활성을 조사한 결과 생육온도가 높을수록 생육속도는 빨라졌지만, 효소의 최대 활성은 오히려 감소하는 특성을 보여주었다. \( 10^{\circ} \mathrm{C} \)와 \( 20^{\circ} \mathrm{C} \)에서는 대수기 후반과 정지기에 도달한 이후 체외단백질분해효소의 생산이 급격하게 증가되었다. \( 10^{\circ} \mathrm{C} \)에서 72 시간 배양한 경우와 \( 20^{\circ} \mathrm{C} \)에서 30 시간 배양한 경우 약 \( 300 \mathrm{~unit} / \mathrm{ml}\)의 최대효소활성을 보여주었다. 이에 반하여 \( 30^{\circ} \mathrm{C} \)와 \( 37^{\circ} \mathrm{C} \)에서는 생육단계와 관계가 없는 특성을 보여 주었다. 즉, \( 30^{\circ} \mathrm{C} \)에서는 효소활성이 30 시간까지 조금씩 증가하여 \( 98.3 \mathrm{~unit} / \mathrm{ml}\)\((~\pm 18.6)\)을 보였고 그 이후에는 평균 \( 105.0 \mathrm{~unit} / \mathrm{ml}\)\((~\pm 12.5)\)을 나타내었다. \( 37^{\circ} \mathrm{C} \)에서는 30 시간에서 \( 36.3 \mathrm{~unit} / \mathrm{ml}\)\((~\pm 4.2)\)로 거의 생산되지 않았고 30 시간 이후에도 평균 \( 69.0 \mathrm{~unit} / \mathrm{ml}\)\((~\pm 8.1)\)을 유지하였다.</p> <p>Yersinia ruckeri에서도 저온에서는 체외단백분해 효소가 분비되나 생육최적온도에서는 효소의 활성이 없는 특성을 보여주었으며 Aeromonas hydrophila의 경우에도 단백질분해효소의 생산에 온도가 영향을 준다고 보고되어 있다. 장내에 존재하는 다른 Yersinia sp.은 이와 반대로 \( 37^{\circ} \mathrm{C} \)에서 단백질을 발현하고 \( 26^{\circ} \mathrm{C} \)에서는 발현하지 않는다고 보고되어 있다. 이와 같이 특정온도에서 단백질 분해효소가 분비되는 것은 이들 균이 자라는 환경조건에서 영양분 섭취를 위한 적응과정으로 생각된다.</p>