본 연구에서는 국내에서 재배되고 있는 다양한 종류의 인삼근계에 서식하는 β-glucosidase 생성 균주들을 확보하고, 진세노사이드 Rb1 생물전환능을 검토하여 효소산업에 활용 가능한 미생물 유전자원을 탐색하고자 하였다.
인삼근계의 β-glucosidase 효소량은 재배기간이 진행됨에 따라 점진적으로 증가하여 5년간 재배한 근권토양의 β-glucosidase는 6.5배 이상 증가하는 경향을 나타내었다. 특히, 인삼 근내부의 β-glucosidase 효소량은 근권토양에 비해 6배 이상의 높은 효소 활성량을 나타내었다.
인삼근계(근권, 근면, 근내부)에서 β-glucosidase 생성 세균(BGB) 147균주를 분리하고 효소 생성능이 우수한 51균주를 선발하였다. 선발된 BGB 51균주의 16S rRNA 유전자 ...
본 연구에서는 국내에서 재배되고 있는 다양한 종류의 인삼근계에 서식하는 β-glucosidase 생성 균주들을 확보하고, 진세노사이드 Rb1 생물전환능을 검토하여 효소산업에 활용 가능한 미생물 유전자원을 탐색하고자 하였다.
인삼근계의 β-glucosidase 효소량은 재배기간이 진행됨에 따라 점진적으로 증가하여 5년간 재배한 근권토양의 β-glucosidase는 6.5배 이상 증가하는 경향을 나타내었다. 특히, 인삼 근내부의 β-glucosidase 효소량은 근권토양에 비해 6배 이상의 높은 효소 활성량을 나타내었다.
인삼근계(근권, 근면, 근내부)에서 β-glucosidase 생성 세균(BGB) 147균주를 분리하고 효소 생성능이 우수한 51균주를 선발하였다. 선발된 BGB 51균주의 16S rRNA 유전자 염기서열 분석 결과, α-proteobacteria (10균주), β-proteobacteria (1균주), γ-proteobacteria (35균주), Firmicutes (2균주) 그리고 Actinobacteria (3균주) 등 11속 13종의 다양한 BGB 계통군이 확인되었다. 특히 각 계통군에 속하는 BGB균주의 β-glucosidase 효소 활성능을 측정한 결과, α-proteobacteria (10균주) 계통군 중 Rhizobium sp. GP10 (13.9 unit/㎖), Bradyrhizobium sp. GS12 (20.7 unit/㎖), Brevundimonas sp. GP3 (2.0 unit/㎖)균주가 선발되었고, γ-proteobacteria (35균주) 계통군 중 Stenorphomonas sp. 4KR4 (108.2 unit/㎖), Stenorphomonas sp. 5MR15 (131.3 unit/㎖), Stenorphomonas sp. 1NR1 (119.7 unit/㎖), Lysobacter sp. SP11 (35.8 unit/㎖) 및 Pseudoxanthomonas sp. PKR5 (49.0 unit/㎖)균주가 선발되었으며, Variovorax sp. SS23 (8.1 unit/㎖), Bacillus sp. 5KR3 (20.8 unit/㎖), Mycobacterium sp. GS10 (7.4 unit/㎖), Streptomyces sp. 1MR-8 (3.5 unit/㎖) 및 Microbacterium sp. 4MR7 (7.4 unit/㎖)균주를 포함하여 13균주의 BGB 활성 우수균주가 선발되었다.
BGB 우수균주로 선발된 13균주의 진세노사이드 생물전환능을 TLC법과 HPLC법으로 분석한 결과, 대부분의 균주는 진세노사이드 Rb1에서 Rd로 전환하였으며, Stenotrophomonas sp. 4KR4균주는 진세노사이드 Rd, Rg3 및 Rh2까지 전환하였다. Stenotrophomonas sp. 4KR4균주의 β-glucosidase 효소 생산을 위한 최적온도는 28℃, 최적 pH는 7.0며, 10~40℃와 pH 5.0~8.0 범위 내에서 매우 안정한 특성을 나타내었다.
이상과 같이, 인삼근계는 β-glucosidase 효소활성이 풍부한 생태 환경임을 확인하였고, 본 연구를 통해 확보된 계통학적으로 다양한 BGB균주와 진세노사이드 Rd, Rg3 및 Rh2까지 생물전환능을 가진 Stenotrophomonas rhizoplia 4KR4균주는 인삼 발효산업에 중요한 생물소재로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구에서는 국내에서 재배되고 있는 다양한 종류의 인삼근계에 서식하는 β-glucosidase 생성 균주들을 확보하고, 진세노사이드 Rb1 생물전환능을 검토하여 효소산업에 활용 가능한 미생물 유전자원을 탐색하고자 하였다.
인삼근계의 β-glucosidase 효소량은 재배기간이 진행됨에 따라 점진적으로 증가하여 5년간 재배한 근권토양의 β-glucosidase는 6.5배 이상 증가하는 경향을 나타내었다. 특히, 인삼 근내부의 β-glucosidase 효소량은 근권토양에 비해 6배 이상의 높은 효소 활성량을 나타내었다.
인삼근계(근권, 근면, 근내부)에서 β-glucosidase 생성 세균(BGB) 147균주를 분리하고 효소 생성능이 우수한 51균주를 선발하였다. 선발된 BGB 51균주의 16S rRNA 유전자 염기서열 분석 결과, α-proteobacteria (10균주), β-proteobacteria (1균주), γ-proteobacteria (35균주), Firmicutes (2균주) 그리고 Actinobacteria (3균주) 등 11속 13종의 다양한 BGB 계통군이 확인되었다. 특히 각 계통군에 속하는 BGB균주의 β-glucosidase 효소 활성능을 측정한 결과, α-proteobacteria (10균주) 계통군 중 Rhizobium sp. GP10 (13.9 unit/㎖), Bradyrhizobium sp. GS12 (20.7 unit/㎖), Brevundimonas sp. GP3 (2.0 unit/㎖)균주가 선발되었고, γ-proteobacteria (35균주) 계통군 중 Stenorphomonas sp. 4KR4 (108.2 unit/㎖), Stenorphomonas sp. 5MR15 (131.3 unit/㎖), Stenorphomonas sp. 1NR1 (119.7 unit/㎖), Lysobacter sp. SP11 (35.8 unit/㎖) 및 Pseudoxanthomonas sp. PKR5 (49.0 unit/㎖)균주가 선발되었으며, Variovorax sp. SS23 (8.1 unit/㎖), Bacillus sp. 5KR3 (20.8 unit/㎖), Mycobacterium sp. GS10 (7.4 unit/㎖), Streptomyces sp. 1MR-8 (3.5 unit/㎖) 및 Microbacterium sp. 4MR7 (7.4 unit/㎖)균주를 포함하여 13균주의 BGB 활성 우수균주가 선발되었다.
BGB 우수균주로 선발된 13균주의 진세노사이드 생물전환능을 TLC법과 HPLC법으로 분석한 결과, 대부분의 균주는 진세노사이드 Rb1에서 Rd로 전환하였으며, Stenotrophomonas sp. 4KR4균주는 진세노사이드 Rd, Rg3 및 Rh2까지 전환하였다. Stenotrophomonas sp. 4KR4균주의 β-glucosidase 효소 생산을 위한 최적온도는 28℃, 최적 pH는 7.0며, 10~40℃와 pH 5.0~8.0 범위 내에서 매우 안정한 특성을 나타내었다.
이상과 같이, 인삼근계는 β-glucosidase 효소활성이 풍부한 생태 환경임을 확인하였고, 본 연구를 통해 확보된 계통학적으로 다양한 BGB균주와 진세노사이드 Rd, Rg3 및 Rh2까지 생물전환능을 가진 Stenotrophomonas rhizoplia 4KR4균주는 인삼 발효산업에 중요한 생물소재로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
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