전라북도 선유도일대 야생화에서 분리한 국내 미기록 효모들의 특성 및 생리기능성 Characteristics and Physiological Functionalities of Unrecorded Yeasts from Wild Flowers of Seonyudo in Jeollabuk-do, Korea원문보기
본 연구에서는 아직까지 우리나라 미생물관련 학술지에 보고되어 있지 않은 Rhodosporidium diobovatum SY4-2, Cryptococcus bestiolae SY7-1, Kazachstania unispora SY14-1, Kazachstania servazzii SY14-3, Pichia holstii SY20-2와 Cryptococcus tephrensis SY26-1 등 6종의 새로운 국내 미기록 효모들을 전라북도 고군산열도의 선유도 일대 야생화들에서 분리, 동정된 61균주에서 선별하였다. 이들 균주들 모두 구형과 난형으로 50% 포도당을 함유한 YPD 배지에서 잘 생육하였고, Pichia holstii SY20-2는 20% NaCl을 함유한 YPD 배지에서 생육하는 극도 호염성 효모이었다. Cryptococcus tephrensis SY26-1은 포도당을 자화시키지 못하였으나 Cryptococcus bestiolae SY7-1과 함께 유당을 자화시켰다. 6종의 미기록 효모 균주들의 생리기능성을 조사한 결과 이들 균주들의 무세포추출물들의 항당뇨성 ${\alpha}$-glucosidase 저해활성이 86.8-98.6%로 매우 높았고, 특히 Kazachstania servazzii SY14-3의 무세포추출물이 98.6%로 가장 높았다. 또한, 미기록 효모 균주들의 배양상등액의 항고혈압성 안지오텐신 전환효소 저해활성도 58.6-80.4%로 비교적 높았다.
본 연구에서는 아직까지 우리나라 미생물관련 학술지에 보고되어 있지 않은 Rhodosporidium diobovatum SY4-2, Cryptococcus bestiolae SY7-1, Kazachstania unispora SY14-1, Kazachstania servazzii SY14-3, Pichia holstii SY20-2와 Cryptococcus tephrensis SY26-1 등 6종의 새로운 국내 미기록 효모들을 전라북도 고군산열도의 선유도 일대 야생화들에서 분리, 동정된 61균주에서 선별하였다. 이들 균주들 모두 구형과 난형으로 50% 포도당을 함유한 YPD 배지에서 잘 생육하였고, Pichia holstii SY20-2는 20% NaCl을 함유한 YPD 배지에서 생육하는 극도 호염성 효모이었다. Cryptococcus tephrensis SY26-1은 포도당을 자화시키지 못하였으나 Cryptococcus bestiolae SY7-1과 함께 유당을 자화시켰다. 6종의 미기록 효모 균주들의 생리기능성을 조사한 결과 이들 균주들의 무세포추출물들의 항당뇨성 ${\alpha}$-glucosidase 저해활성이 86.8-98.6%로 매우 높았고, 특히 Kazachstania servazzii SY14-3의 무세포추출물이 98.6%로 가장 높았다. 또한, 미기록 효모 균주들의 배양상등액의 항고혈압성 안지오텐신 전환효소 저해활성도 58.6-80.4%로 비교적 높았다.
Six kinds of newly recorded yeasts such as Rhodosporidium diobovatum SY4-2, Cryptococcus bestiolae SY7-1, Kazachstania unispora SY14-1, Kazachstania servazzii SY14-3, Pichia holstii SY20-2 and Cryptococcus tephrensis SY26-1 were screened from sixty one yeasts derived from wild flowers found in Seony...
Six kinds of newly recorded yeasts such as Rhodosporidium diobovatum SY4-2, Cryptococcus bestiolae SY7-1, Kazachstania unispora SY14-1, Kazachstania servazzii SY14-3, Pichia holstii SY20-2 and Cryptococcus tephrensis SY26-1 were screened from sixty one yeasts derived from wild flowers found in Seonyudo, Gogunsanyeoldo, Jeollabuk-do, Korea. All of them grew in 50% glucose-containing yeast extract-peptone-dextrose (YPD) broth and Pichia holstii SY20-2 was also halophile, growing in 20% NaCl-containing YPD broth. All of them, except Cryptococcus tephrensis SY26-1, were assimilated to glucose. Cell-free extract from Kazachstania servazzii SY14-3 showed the highest 98.6% of ${\alpha}$-glucosidase inhibitory activity and maximal production of the ${\alpha}$-glucosidase inhibitor was obtained with 24h incubation at $30^{\circ}C$. The antihypertensive angiotensin I-converting enzyme inhibitory activity of the unrecorded yeasts were showed 58.6-80.4% in their supernatants.
Six kinds of newly recorded yeasts such as Rhodosporidium diobovatum SY4-2, Cryptococcus bestiolae SY7-1, Kazachstania unispora SY14-1, Kazachstania servazzii SY14-3, Pichia holstii SY20-2 and Cryptococcus tephrensis SY26-1 were screened from sixty one yeasts derived from wild flowers found in Seonyudo, Gogunsanyeoldo, Jeollabuk-do, Korea. All of them grew in 50% glucose-containing yeast extract-peptone-dextrose (YPD) broth and Pichia holstii SY20-2 was also halophile, growing in 20% NaCl-containing YPD broth. All of them, except Cryptococcus tephrensis SY26-1, were assimilated to glucose. Cell-free extract from Kazachstania servazzii SY14-3 showed the highest 98.6% of ${\alpha}$-glucosidase inhibitory activity and maximal production of the ${\alpha}$-glucosidase inhibitor was obtained with 24h incubation at $30^{\circ}C$. The antihypertensive angiotensin I-converting enzyme inhibitory activity of the unrecorded yeasts were showed 58.6-80.4% in their supernatants.
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문제 정의
This study was funded by the project on survey and excavation of Korean indigenous species of NIBR under the Ministry of Environment, Republic of Korea.
본 연구에서는 이들 선유도 야생화들에서 분리한 61종의 효모들 중 아직까지 국내에 보고되지 않은 6종의 미기록 효모들을 선별하여 SM (potassium acetate-yeast extractdextrose) 배지에서 배양한 세포의 염색과 GPY (glucosepeptone-yeast extract) 고체배지에서 배양한 세포의 염색법 등으로 이들의 포자와 의균사 형성 유무등의 형태적 특징과 배양학적 특성을 조사하였다[7, 9].
제안 방법
또한 미기록 효모들을 30℃에서 24시간 YPD 배지에서 배양한 후 원심분리(8000 × g)하여 얻은 배양상등액과 세포를 초음파균체파쇄기로 파쇄하여 얻은 무세포추출물을 각각 동결건조 시킨 후 주요 생리기능성으로 항당뇨성 α-glucosidase 저해활성과 항고혈압성 Angiotensin I-converting enzyme(ACE) 저해활성, superoxide dismutase 유사활성, 항통풍성 xanthine oxidase 저해활성, 미백성 tyrosinase 저해활성과 항산화 활성 등을 전보[3, 7, 9, 13-15]와 같이 측정하였다.
성능/효과
2014년 전라북도 고군산열도의 선유도 일대 야생화들에서 분리, 동정한 61종의 효모[3]들에 대하여 다양한 문헌 등을 토대로 국내 기록여부를 조사한 결과 무포자 효모인 Cryptococcus bestiolae SY7-1, Cryptococcus tephrensis SY26-1과 유포자 효모인 Kazachstania unispora SY14-1, Kazachstania servazzii SY14-3, Pichia holstii SY20-2, Rhodosporidium diobovatum SY4-2가 국내 미기록종으로 확인되었다.
따라서, Kazachstania servazzii SY14-3를 이용한 α-glucosidase 저해물질 생산 최적조건을 검토한 결과 Fig. 1과 같이 Kazachstania servazzii SY14-3를 YPD배지에 접종하여 30℃에서 24시간 배양하여 얻은 무세포추출물이 98.6%의 높은 저해활성을 보였다.
선별된 미기록 균주들 모두 yeast extract – malt extract (YM)와 yeast extract peptone dextrose (YPD) 배지와 비타민이 함유되어 있지 않은 배지 등에서 생육하였고, 특히 50% 포도당을 함유한 YPD 배지에서 잘 생육하는 내당성 효모들이었다. 또한, P. holstii SY20-2는 20% NaCl을 함유한 YPD 배지에서도 생육하는 극도 호염성 효모이었다. Cryptococcus tephrensis SY26-1만이 포도당을 자화시키지 못하였으나 Cryptococcus bestiolae SY7-1과 함께 유당을 자화시켰다.
한편, 항산화활성은 모든 미기록 효모 균주들의 무세포추출물에서 없었고 배양상등액에서도 없거나 15% 이하로 매우 낮았다. 또한, SOD 유사활성, 항통풍성 xanthine oxidase 저해활성과 미백관련 tyrosinase 저해활성도 배양상등액과 무세포추출물 모두에서 활성이 없거나 30% 미만의 낮은 활성을 보였다(Table 2).
선별된 미기록 균주들 모두 yeast extract – malt extract (YM)와 yeast extract peptone dextrose (YPD) 배지와 비타민이 함유되어 있지 않은 배지 등에서 생육하였고, 특히 50% 포도당을 함유한 YPD 배지에서 잘 생육하는 내당성 효모들이었다.
위와 같이 선별한 국내 미기록 효모 균주들의 형태적 특징을 조사한 결과 모양은 주로 구형과 난형으로 출아법으로 영양증식을 하였으며 R. diobovatum SY4-2, P. holstii SY20-2는 포자를 형성하였고 C. tephrensis SY26-1만이 의 균사를 형성하였다(Table 1).
한편, 항산화활성은 모든 미기록 효모 균주들의 무세포추출물에서 없었고 배양상등액에서도 없거나 15% 이하로 매우 낮았다. 또한, SOD 유사활성, 항통풍성 xanthine oxidase 저해활성과 미백관련 tyrosinase 저해활성도 배양상등액과 무세포추출물 모두에서 활성이 없거나 30% 미만의 낮은 활성을 보였다(Table 2).
항고혈압성 ACE 저해활성은 모든 미기록 효모들의 배양상등액에서 58.6-80.4%로 비교적 높은 활성을 보였고 항당뇨성 α-glucosidase 저해 활성은 무세포추출물에서 미기록 효모 모두 85% 이상의 높은 활성을 보였다(Table 2).
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
본 연구에서 선유도 일대 야생화들에서 분리, 동정한 61종의 효모 중, 국내 미기록종 효모 균주들의 특징은?
위와 같이 선별한 국내 미기록 효모 균주들의 형태적 특징을 조사한 결과 모양은 주로 구형과 난형으로 출아법으로 영양증식을 하였으며 R. diobovatum SY4-2, P. holstii SY20-2는 포자를 형성하였고 C. tephrensis SY26-1만이 의 균사를 형성하였다(Table 1).
효모란 무엇인가?
효모는 일부 병원성 균을 제외하고 대부분이 전통 발효 식품의 제조에 오래 전부터 사용되어오고 있는 GRAS 균이며 최근 산업용 효소와 다양한 생리기능성 물질생산 및 생명공학분야의 중요한 숙주로 이용되고 있는 유용 미생물이다[12, 13, 16-20, 23].
지금까지 대부분의 효모들은 어떻게 분리되었는가?
지금까지 대부분의 효모들은 전통 발효 식품이나 누룩, 메주 등과 같은 이들의 발효제나 주, 부원료등에서 분리되었고 일부는 꿀과 같이 당을 함유한 식재료등에서 분리, 동정되었다[15, 19, 20, 23]. 최근 필자 등은 전국 각지의 자연환경에서식하고 있는 효모들의 종 다양성을 조사하고 이들로부터 산업적 유용 균주를 선발하고자 도시와 해안[4, 10, 22, 24], 산[25]과 섬[3, 8, 10] 및 과수원[5]과 수목원[6] 등지의 야생화들로부터 효모들을 분리, 보고하였고, 이들 중 국내 처음 보고되는 미기록 효모 균주들을 선발하여 이들의 특성을 조사하여 보고하였다[4, 7, 9].
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