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청국장 발효 균주인 Bacillus subtilis 028-1의 항생물질 생산과 특성

Characterization and Production of Antibiotic by Bacillus subtilis 028-1, a Chungkookjang Fermenting Strain

Korean journal of microbiology = 미생물학회지, v.45 no.2, 2009년, pp.185 - 192  

안경준 (서원대학교 과학교육과)

초록
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Bacillus subtilis 028-1 균주는 청국장 발효에 사용하는 균주로 Staphylococcus sp. LS2 뿐만 아니라 여러 yeast 균주의 생장을 억제하는 항생물질을 생산하며, soybean meal 2%와 maltose와 같은 이당류를 1% 첨가하여 15~18시간 진탕 배양하였을 때 최대의 항생물질 생산을 보였으며 배지의 pH는 6.5 이하였다. 항생물질의 활성은 약염기성 조건에서 극대화되었으며, $100^{\circ}C$에서 20분간 가열하여도 활성은 크게 감소하지 않았고, 실온 보관 시 한 달 이상 효과가 지속되며 chymotrypsin과 papain 같은 단백질 분해효소 처리에 의해 서서히 활성이 줄어들었다. 투석에 의해 항생물질의 분자량을 측정한 결과 1,000에서 500 dalton 사이인 것으로 나타났으며 항미생물 효과는 있으나 fibrin 분해 능력이 없으므로 surfactin이 아닌 iturin 계열의 peptide성 항생물질로 보인다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Chungkookjang fermenting Bacillus subtilis 028-1 strain suppressed the growth of Staphylococcus sp. LS2, Saccharomyces cerevisiae, and Candida albicans. B. subtilis 028-1 strain produced antibiotic effectively in the medium of 2% soybean meal and 1% maltose as a disaccharide, when the shaking was co...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 028-1 균 배양액에 포함되어 있는 항생물질의 성질을 알기 위하여 단백질 분해효소를 처리하여 항생물질의 효과가 감소하는지 알아보았다.
  • 028-1균이 생산한 항생물질이 내열성을 보이며 보관조건이 까다롭지 않은 것으로 보아 상당히 안정된 peptide 성분일 것으로 보고 여러 가지 단백질분해효소를 처리하여 보았다. Table 7에서 보는 바와 같이 028-1균이 생산하는 항생물질 성분은 단백질 분해효소에 의하여 분해가 잘 일어나지 않았으나 37°C에서 2일간 반응시켰을 때 chymotrypsin과 papain에 의하여 약하게 분해되는 peptide임을 알 수 있었으며 두 가지 효소가 공통적으로 공격하는 tyrosine을 포함하고 있는 것으로 생각되고, 단백질 분해효소에 의해 빨리 분해가 일어나지 않는 이유는 포함된 tyrosine 분자가 아마도 D형 amino acid이기 때문이라고 보여 진다.
  • B. subtilis 028-1 균주가 생산한 항생물질이 biosurfactant의 일종인 surfactin인지 알아보기 위하여 fibrin 용해 여부를 조사하였다. 0.
  • 본 연구는 우리가 오랜 동안 안전하게 섭취해 오고 있는 청국장 제조 균주를 배양하여 천연방부제 역할을 할 수 있는 성분을 효율적으로 생산하는 배양 방법을 확립하고 그 성분을 분리하여 특성을 조사함으로써 화학적 식품 보존제 및 방부제, 항 곰팡이 제제를 대체하는 물질(22)을 개발하는 연구의 일환으로 시도하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
Bacillus 속 세균의 정체기에는 무엇이 유도되는가? Bacillus 속 세균을 배양하면 한 가지 이상의 필수영양소 성분이 고갈되고, 이는 균 생장을 정체기로 들어가게 한다. 이 시기에 포자 형성, competence화, 세포 외부로의 분해효소 생산, 그리고 항생물질 생산에 관련된 유전자 무리들의 발현이 유도된다. 이러한 다양한 반응은 영양 stress에 대한 생존 전략이며 항생물질의 생산은 생산균주로 하여금 제한된 영양분이 존재하는 환경에서의 경쟁력을 강화하기 위함으로 보여진다.
Bacillus subtilis가 생산하는 항생물질의 주종인 peptide의 특징은 무엇인가? Bacillus subtilis가 생산하는 항생물질의 주종인 peptide들은 구조적으로 매우 단단하며 소수성이고 환상구조로 되어있으며, D형 아미노산을 포함하고 있어서 peptidase나 protease에 저항성을 나타낸다.
ribosome에 의하지 않는 lipopeptide 항생물질들은 어떤 구조를 가지는가? 또한 ribosome에 의하지 않는 lipopeptide 항생물질들은 peptide에 덧붙여서 β-hydroxyl 또는 β-amino fatty acid가 모여진 구조를 가지며(17), non-ribosomal peptide synthetase (NRPS)라고 불리는 큰 효소에 의해 독특하게 합성되는데, 이들이 세포 내의 특정 목표에 정확하게 작용하는 것이 알려지면서 새로운 약품의 제조에 기대를 모으고 있다(41).
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