Vibrio sp. PKA 1003의 알긴산 분해 조효소 생산 최적 조건과 조효소의 특성 - 김현지(Hyun-Jee Kim); 김꽃봉우리(Koth-Bong-Woo-Ri Kim); 김동현(Dong-Hyun Kim); 선우찬(Chan Sunwoo); 정슬아(Seul-A Jung); 정다현(Da-Hyun Jeong); 정희예(Hee-Ye Jung); 임성미(Sung-Mee Lim); 안동현(Dong-Hyun Ahn) (Han'guk Sikp'um Yŏngyang Kwahakhoe chi, 2013)
This study was conducted to screen the characteristics and alginate-degrading activity of marine bacterium isolated from brown seaweed (Sargassum thunbergii). The results of 16S ribosomal RNA sequence analysis the strain the genus Vibrio and the strain was subsequently named Vibrio sp. PKA 1003. The optimum culture conditions for the growth of Vibrio sp. PKA 1003 were at pH 7, 3% NaCl, $25^{°}C$, and 6% alginic acid, with a 48-hour incubation time. A crude enzyme preparation from Vibrio sp. PKA 1003, showed its highest levels of alginate-degradation activity when cultured at pH 9, $30^{°}C$, and 6% alginic acid, with a 63-hour incubation time. Thin layer chromatography analyses confirmed that the crude enzyme released monomers or oligomers from sodium alginate, and results from trypsin treatment showed that the alginate degrading activity depends on this enzyme produced by Vibrio sp. PKA 1003. These results suggest that Vibrio sp. PKA 1003 and its alginate-degrading crude enzyme is useful for the production of alginate oligosaccharides. 본 연구에서는 산업적으로 응용가능한 알긴산 올리고당을 효소적 분해를 이용하여 제조하기 위한 기초 연구로서 해조류로부터 알긴산 분해 활성이 우수한 미생물을 탐색하고, 분리하여 알긴산 분해 효소를 생산하는 미생물의 최적 생육 조건 및 그 조효소액의 알긴산 분해 특성을 알아보고자 하였다. 갈조류인 지충이로부터 균주를 분리하였고 16S rRNA 염기서열을 분석한 결과, Vibrio sp. V140으로 동정되었으며 PKA 1003으로 명명하였다. Vibrio sp. PKA 1003균주의 최적 생육 특성을 알아본 결과, pH 7, 3% NaCl, $25^{°}C$ 및 48시간이었으며, 6% 알긴산과 1:1 배양 시 분해 효율이 가장 좋은 것으로 나타났다. Vibrio sp. PKA 1003 균주가 생산하는 조효소의 알긴산 분해 최적 조건은 pH 9, $30^{°}C$, 6% 알긴산 및 63시간으로 나타났으며, 배양 시간에 따라 TLC를 실시한 결과, 배양 12시간부터 서서히 분해되어 2개의 spot을 형성하는 것을 확인하였으며, 조효소액에 의해 알긴산이 여러 가지 단당 또는 올리고당으로 저분자화되는 것을 확인하였다. 또한 조효소액에 trypsin을 처리하여 실험한 결과, trypsin 처리구 및 조효소액 처리구의 환원당 생성량이 각각 70.91 및 $538.62μg/mL$로써 알긴산 분해 활성이 효소에 의한 것임을 확인하였다. 이상의 결과들을 종합해 볼 때, Vibrio sp. PKA 1003의 최적 생육 조건 및 알긴산 분해 최적 조건에서 알긴산 분해 효소 및 알긴산 올리고당을 효율적으로 획득할 수 있을 것으로 사료된다.