선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- S 배지에 비해 매우 낮았다. 따라서 G.G.S 배지를 기본 배지로 하여 배지조성을 변화시켜 xylanase 생산성을 높이기 위해 우선 배양시간에 따른 효소 생산성을 검토하였다. Streptomyces sp.
- 한편, Trichoderma속의 균주가 세균이나 방선균 보다는 xylanase생산성이 높아 효소 생산균주로 사용되고 있으나, 특성이 다른 xylanase의 생산을 위해 Streptomyces속 균주를 이용하여 효소 생산성을 높이고자 하는 연구가 수행되고 있으며 균에 따라 차이는 있지만 밀기울[15], 볏짚[5], xylan 함유 농업부산물[3, 5, 12, 15] 등이 xylanase 생산성을 증가시킨다고 보고되었다. 본 연구에서는 국내 토양으로 부터 xylan 분해력이 우수한 방선균을 분리하여 이를 동정하고 xylanase 생산성에 미치는 배지성분의 영향을 조사하였다.
제안 방법
- 25 mL와 혼합하여 50℃에서 15분 동안 반응시켰다. DNS 시약 3 mL을 첨가하여 반응을 정지시키고 끓는 물에서 5분동안 방치하여 발색시킨 후 540 nm에서 흡광도를 측정하고 이를 glucose를 표준시료로 사용하여 동일 조건하에서 발색시켜 조사한 흡광도와 비교함으로써 유리된 환원당의 양을 결정하였다. 효소 활성도 1.
- Soluble starch 대신 filter paper, microcrystallin cellulose, oat spelt xylan, corn cob xylan, 볏짚, 밀기울 또는 αcellulose를 사용하여 각각 1%씩 첨가하거나 고분자 탄소원을 첨가하지 않은 배지에서 4일간 배양한 후 xylanase 생산성을 조사하였다.
- 2))를 사용하였으며, 토양시료를 생리식염수에 현탁하여 도말한 후 28℃에서 7일간 배양하였다. Xylanase 생산성을 조사하기 위해서는 Bennett 배지(Glucose 10 g/L, beef extract 1 g/L, yeast extract 1 g/L, peptone 2 g/L(pH 7.2))와 G.S.S 배지(soluble starch 10 g/L, K2HPO4 0.25 g/L, soybean meal 25 g/L, beef extract 1 g/L, yeast extract 4 g/L, NaCl 2 g/L, glucose 20 g/L, CaCO3 2 g/L(pH 7.2))를 기본배지로 사용하여 그 성분을 변화시킨 배지를 사용하였다. 최종적으로 효소 생산을 위해서 사용한 배지인 GSS-X1은 G.
- 0 unit는 위의 조건하에서 1분 동안 xylan으로 부터 1 µmol의 xylose에 상응하는 환원당을 생성하는 효소의 양으로 정의하였다. Xylanase 활성에 미치는 반응 온도의 영향을 조사하기 위하여 30℃~65℃까지의 온도에서 각각 효소 활성을 측정하였으며, 활성에 미치는 pH의 영향을 알아보기 위해서는 pH 3.5에서 pH 9.0까지의 범위에서 xylanase 활성을 각각 측정하였다.
- 0 범위에서 최대활성의 80% 이상을 나타냈다. Xylanase의 생산을 위한 배지를 최적화하기 위해서 G.S.S 배지성분을 여러 종류의 탄수화물로 대체하였다. Oat spelt xylan, corn cob xylan, 밀기울 및 유당과 같은 탄수화물은 Streptomyces sp.
- Streptomyces sp. YB-914의 배양상등액을 ammonium sulfate로 분획하여 얻은 xylanase 조효소액을 사용하여 oat splet xylan의 가수분해 반응성을 조사하였다. 반응온도와 pH를 달리하여 xylanase 활성을 측정함으로써 반응온도와 pH가 효소활성에 미치는 영향을 조사한 결과 Fig.
- 또한 단당류 또는 이당류 탄소원이 효소 생산성에 미치는 영향을 조사하기 위해 G.S.S 배지성분 중 soluble starch를 oat spelt xylan(1%)로 대체한 배지(GSS-X1)에 포도당 대신 과당, 엿당, 유당, sucrose, galactose, arabinose 또는 xylose를 각각 2% 첨가한 후 4일간 배양하면서 배양상등액의 효소활성을 조사하였다. 그 결과 단당류 또는 이당류를 첨가하지 않은 배지에서는 xylanase 생산성이 13.
- 분리균주의 동정은 Bergey's Manual of Systematic Bacteriology[6]와 International Streptomyces Project(ISP) 방법[16, 19]에 준하여 실시하였다. 배양 특성의 조사는 ISP 방법에 따라 ISP 평판배지(Difco, USA) No. 2, 3, 4, 5, 7과 glucose asparagine 평판배지 및 Bennett 평판배지 에 접종한 후 28℃에서 7일, 14일, 21일 간격으로 기균사의 색깔, 배면색깔, 배지색깔, 생육정도, 가용성 색소 생성 유무 및 멜라닌 색소 생성 유무를 관찰하였다. 탄소원 이용성은 부가 탄소원을 첨가하거나 첨가하지 않은 Bennett 평판배지에서 분리균을 배양한 후 성장정도를 비교하여 결정하였다.
- S 배지에 접종하여 28℃, 180 rpm으로 baffled flask에서 진탕배양하면서 배양상등액에 존재하는 xylanase의 활성을 측정한 결과 배양 4-5일째에서 효소 생산성이 가장 높았다. 배지성분 중 탄소원이 xylanase의 생산에 영향을 미치는 경우가 다수보고 되었으므로 G.S.S 배지 성분중 주요 탄소원인 soluble starch와 glucose를 다른 탄소원으로 대체하여 효소 생산성을 조사하였다.
- 탄소원 이용성은 부가 탄소원을 첨가하거나 첨가하지 않은 Bennett 평판배지에서 분리균을 배양한 후 성장정도를 비교하여 결정하였다. 분리균주의 형태적 특성은 포자의 사슬형태, 표면상태, 포자형성능 등의 관찰을 통해 파악하였으며 포자형성능은 oatmeal 평판배지를 이용하여 28℃에서 21일간 배양한 후 조사하였다.
- 2, 3, 4, 5, 7과 glucose asparagine 평판배지 및 Bennett 평판배지 에 접종한 후 28℃에서 7일, 14일, 21일 간격으로 기균사의 색깔, 배면색깔, 배지색깔, 생육정도, 가용성 색소 생성 유무 및 멜라닌 색소 생성 유무를 관찰하였다. 탄소원 이용성은 부가 탄소원을 첨가하거나 첨가하지 않은 Bennett 평판배지에서 분리균을 배양한 후 성장정도를 비교하여 결정하였다. 분리균주의 형태적 특성은 포자의 사슬형태, 표면상태, 포자형성능 등의 관찰을 통해 파악하였으며 포자형성능은 oatmeal 평판배지를 이용하여 28℃에서 21일간 배양한 후 조사하였다.
- 국내의 다양한 환경에서 채취한 토양 시료를 생리식염수로 희석하여 humic acid vitamin 평판배지에 도말하고 28℃에서 7일간 배양하였다. 형태가 서로 다른 것으로 판단되는 수백개의 방선균 콜로니를 G.S.S 복합 액체배지에 접종하여 28℃에서 5일간 진탕 배양하여 얻은 배양상등액을 사용하여 oat spelt xylan의 분해활성을 조사하였다. 그 결과 다수의 분리균주가 xylanase를 생산하는 것으로 확인되었으며, 이들 중 oat spelt xylan을 분해하여 저당류로 전환하는 성질을 지닌 xylanase의 생산성이 높은 균주 YB914를 선발하였다.
대상 데이터
- 국내의 다양한 환경에서 채취한 토양 시료를 생리식염수로 희석하여 humic acid vitamin 평판배지에 도말하고 28℃에서 7일간 배양하였다. 형태가 서로 다른 것으로 판단되는 수백개의 방선균 콜로니를 G.
이론/모형
- Xylanase 활성은 oat spelt xylan을 기질로 하여 효소 반응 후에 유리된 환원당을 3,5-dinitrosalicylic acid(DNS) 방법[14]으로 다음과 같이 정량함으로써 측정하였다. 증류수에 현탁시킨 1.
- 분리균주의 동정은 Bergey's Manual of Systematic Bacteriology[6]와 International Streptomyces Project(ISP) 방법[16, 19]에 준하여 실시하였다.
성능/효과
- YB914의 xylanase 생산성을 증가시키는 것으로 확인되었으며, galactose와 arabinose는 효소 생산을 크게 억제하였다. Oat spelt xylan(1%)와 유당(1.5%)을 함유한 변형배지에서 xylanase의 최대생산성이 48 U/mL로 확인되었다.
- Streptomyces sp. YB914 균주를 G.S.S 배지에 접종하여 28℃, 180 rpm으로 baffled flask에서 진탕배양하면서 배양상등액에 존재하는 xylanase의 활성을 측정한 결과 배양 4-5일째에서 효소 생산성이 가장 높았다. 배지성분 중 탄소원이 xylanase의 생산에 영향을 미치는 경우가 다수보고 되었으므로 G.
- YB914 균주의 생리화학적 특성은 관찰한 결과 Table 2에서 보인바와 같이 탈지유의 가수분해능을 보이며 우유를 응고시키는 것으로 확인되었고 melanoid 색소를 생성하지 않았다. 또한 각종 탄수화물을 1%가 되도록 첨가한 배지와 이를 첨가하지 않은 배지에서 분리균의 성장정도를 비교한 결과 YB914는 sucrose를 거의 이용하지 못하였으며, fructose와 당 알코올 및 cellulose이 이용성은 낮은 상태이고, glucose와 오탄당인 arabinose, xylose, rhamnose 및 삼당류인 raffinose를 탄소원으로 잘 이용하였다.
- Streptomyces sp. YB914를 방선균 배양배지인 G.S.S 배지와 Bennet 배지에서 배양하면서 배양상등액의 효소활성을 조사한 결과 Bennet 배지에서는 xylanase 생산성이 G.S.S 배지에 비해 매우 낮았다. 따라서 G.
- Oat spelt xylan, corn cob xylan, 밀기울 및 유당과 같은 탄수화물은 Streptomyces sp. YB914의 xylanase 생산성을 증가시키는 것으로 확인되었으며, galactose와 arabinose는 효소 생산을 크게 억제하였다. Oat spelt xylan(1%)와 유당(1.
- 포자는 10~20개 이상이 연결되어 직파형 구조를 이루는 것으로 확인되었다. YB914의 배양학적 특성을 확인하기 위해 ISP 배지를 포함한 9종의 평판배지에서 균의 성장, 기균사의 색깔, 배면의 색깔, 수용성의 색소생성 등을 관찰한 결과 Table 1과 같이 glycerol-asparagine과 tyrosine 평판배지를 제외한 다른 배지에서 균의 성장이 양호하였다. 수용성 색소를 생성하지 않으며, 콜로니 표면의 색깔은 주로 회색을 띄고 콜로니 배면은 배지에 따라 차이가 있었으나 다수의 배지에서 짙은 갈색을 나타냈다.
- Soluble starch 대신 filter paper, microcrystallin cellulose, oat spelt xylan, corn cob xylan, 볏짚, 밀기울 또는 αcellulose를 사용하여 각각 1%씩 첨가하거나 고분자 탄소원을 첨가하지 않은 배지에서 4일간 배양한 후 xylanase 생산성을 조사하였다. 그 결과 Table 3에 보인바와 같이 G.S.S. 배지성분 중 soluble starch를 제거한 배지에서 배양하였을때 효소 생산성이 0.52 U/mL인데 비해 soluble starch를 첨가한 배지에서 배양하였을 때 도리어 작은 범위이기는 하지만 효소 생산성이 약 20% 정도 저하되는 것으로 나타났다. 한편 oat spelt xylan, corn cob xylan 또는 밀기울을 첨가한 배지에서는 효소 생산성이 각각 34배, 11.
- S 복합 액체배지에 접종하여 28℃에서 5일간 진탕 배양하여 얻은 배양상등액을 사용하여 oat spelt xylan의 분해활성을 조사하였다. 그 결과 다수의 분리균주가 xylanase를 생산하는 것으로 확인되었으며, 이들 중 oat spelt xylan을 분해하여 저당류로 전환하는 성질을 지닌 xylanase의 생산성이 높은 균주 YB914를 선발하였다.
- S 배지성분 중 soluble starch를 oat spelt xylan(1%)로 대체한 배지(GSS-X1)에 포도당 대신 과당, 엿당, 유당, sucrose, galactose, arabinose 또는 xylose를 각각 2% 첨가한 후 4일간 배양하면서 배양상등액의 효소활성을 조사하였다. 그 결과 단당류 또는 이당류를 첨가하지 않은 배지에서는 xylanase 생산성이 13.7 U/mL이며 포도당, 엿당, 유당 또는 xylose을 첨가한 배지에서는 효소 생산성이 1.2-1.3배 정도 증가하였으며, 유당을 첨가하였을 때가 가장 xylanase 생산성이 높았다. 그러나 fructose 또는 sucrose 첨가한 배지에서는 xylanase의 생산성이 50-60% 이상 감소하였으며, 특히 galactose 또는 arabinose를 첨가한 배지에서는 효소 생산성이 90% 이상 감소하였다.
- YB914 균주의 생리화학적 특성은 관찰한 결과 Table 2에서 보인바와 같이 탈지유의 가수분해능을 보이며 우유를 응고시키는 것으로 확인되었고 melanoid 색소를 생성하지 않았다. 또한 각종 탄수화물을 1%가 되도록 첨가한 배지와 이를 첨가하지 않은 배지에서 분리균의 성장정도를 비교한 결과 YB914는 sucrose를 거의 이용하지 못하였으며, fructose와 당 알코올 및 cellulose이 이용성은 낮은 상태이고, glucose와 오탄당인 arabinose, xylose, rhamnose 및 삼당류인 raffinose를 탄소원으로 잘 이용하였다. 한편 분리균의 세포벽에 존재하는 diaminopiemelic acid의 형태를 TLC를 통해 분석한 결과 YB914는 LL형의 diaminopiemelic acid를 지니고 있어 Streptomyces속의 균주로 판단되었다.
- YB-914의 배양상등액을 ammonium sulfate로 분획하여 얻은 xylanase 조효소액을 사용하여 oat splet xylan의 가수분해 반응성을 조사하였다. 반응온도와 pH를 달리하여 xylanase 활성을 측정함으로써 반응온도와 pH가 효소활성에 미치는 영향을 조사한 결과 Fig. 2에서 나타낸 바와 같이 반응온도 55℃와 pH 5.5에서 최대 효소활성을 보였으며, pH 4.5에서 pH 7.0까지의 범위에서 80% 이상의 활성을 나타냈다. Streptomyces sp.
- 배양시간에 따른 효소 생산성을 조사하기 위해 glucose 대신 lactose를 1.5% 또는 5% 첨가하고 soluble starch대신 oat spelt xylan(1%)을 첨가한 배지에서 배양하면서 효소 생산성을 검토한 결과 Fig. 3에 보인바와 같이 1.5% lactose를 첨가한 배지에서 배양시간이 3-4일째 효소 생산이 최대에 이르렀으며 최대효소 생산성은 약 48 U/mL로 나타났다. 한편 5% lactose를 첨가한 배지에서는 5일 이상 배양하였을 때 최대생산성을 보였으며 최대효소 생산성이 약 38 U/mL로 1.
- 토양으로부터 세포외로 xylanase를 분비 생산하는 방선균 YB-914가 분리되었으며, 형태, 배양, 생화학적 특성을 조사한 결과 Streptomyces 속 균주로 확인되었다. 분리균의 배양 상등액에 존재하는 xylanase는 pH 5.5과 55℃의 반응조건에서 반응성이 가장 높았으며, pH 4.5~7.0 범위에서 최대활성의 80% 이상을 나타냈다. Xylanase의 생산을 위한 배지를 최적화하기 위해서 G.
- 토양으로부터 세포외로 xylanase를 분비 생산하는 방선균 YB-914가 분리되었으며, 형태, 배양, 생화학적 특성을 조사한 결과 Streptomyces 속 균주로 확인되었다. 분리균의 배양 상등액에 존재하는 xylanase는 pH 5.
- 포도당 대신 단당류 또는 이당류를 첨가하였을 때 xylanase의 생산성을 증가시키는 정도가 크지 않은 것으로 나타나, soluble starch를 oat spelt xylan(1%)로 대체한 GSS-X1 배지에 lactose와 xylose의 첨가량을 0-5% 범위에서 달리한 배지를 제조하여 효소 생산성을 조사한 결과 xylose 보다는 lactose를 첨가하였을 때가 생산성이 전반적으로 우수하였으며, lactose를 1.5% 첨가하였을 때가 가장 높았다.
- 5% lactose를 첨가한 배지에서 배양시간이 3-4일째 효소 생산이 최대에 이르렀으며 최대효소 생산성은 약 48 U/mL로 나타났다. 한편 5% lactose를 첨가한 배지에서는 5일 이상 배양하였을 때 최대생산성을 보였으며 최대효소 생산성이 약 38 U/mL로 1.5% lactose를 첨가한 배지보다 낮은 것으로 나타났다. 따라서 YB914의 xylanase 생산성은 S.
- 52 U/mL인데 비해 soluble starch를 첨가한 배지에서 배양하였을 때 도리어 작은 범위이기는 하지만 효소 생산성이 약 20% 정도 저하되는 것으로 나타났다. 한편 oat spelt xylan, corn cob xylan 또는 밀기울을 첨가한 배지에서는 효소 생산성이 각각 34배, 11.7배와 11.2배 증가하였으며 이외의 다른 첨가물질에 의해서는 약간씩 증가하는 것으로 나타났다. 이는 α-cellulose에 의해 xylanase 생산성이 크게 증가되고 볏짚에 의해서는 크게 감소가 되는 것으로 보고된 Streptomyces sp.
- 또한 각종 탄수화물을 1%가 되도록 첨가한 배지와 이를 첨가하지 않은 배지에서 분리균의 성장정도를 비교한 결과 YB914는 sucrose를 거의 이용하지 못하였으며, fructose와 당 알코올 및 cellulose이 이용성은 낮은 상태이고, glucose와 오탄당인 arabinose, xylose, rhamnose 및 삼당류인 raffinose를 탄소원으로 잘 이용하였다. 한편 분리균의 세포벽에 존재하는 diaminopiemelic acid의 형태를 TLC를 통해 분석한 결과 YB914는 LL형의 diaminopiemelic acid를 지니고 있어 Streptomyces속의 균주로 판단되었다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.