본 논문에서는 극지미생물의 저온 활성 protease 생산에 관한 연구를 수행하였다. 먼저 protease를 생산하는 극지미생물인 PAMC 25641, 25614, 25719, 25617을 16s rDNA 염기서열 분석을 이용하여 동정하였다. 그 후, 다양한 온도($5^{\circ}C$, $10^{\circ}C$, $15^{\circ}C$, $20^{\circ}C$)에서의 성장률 및 protease activity, specific activity를 확인하였다. 각 미생물의 온도별 성장률은 대체로 비슷한 경향을 보였으나 25617은 $20^{\circ}C$에서 급격한 성장률 증가를 확인할 수 있었다. 또한, specific activity는 25641이 5, 15, $20^{\circ}C$에서 가장 높은 specific activity를 갖는 것을 확인하였다.
본 논문에서는 극지미생물의 저온 활성 protease 생산에 관한 연구를 수행하였다. 먼저 protease를 생산하는 극지미생물인 PAMC 25641, 25614, 25719, 25617을 16s rDNA 염기서열 분석을 이용하여 동정하였다. 그 후, 다양한 온도($5^{\circ}C$, $10^{\circ}C$, $15^{\circ}C$, $20^{\circ}C$)에서의 성장률 및 protease activity, specific activity를 확인하였다. 각 미생물의 온도별 성장률은 대체로 비슷한 경향을 보였으나 25617은 $20^{\circ}C$에서 급격한 성장률 증가를 확인할 수 있었다. 또한, specific activity는 25641이 5, 15, $20^{\circ}C$에서 가장 높은 specific activity를 갖는 것을 확인하였다.
This study was conducted to investigate the effect of culture temperature on the growth rate and protease activity of Antarctic microorganisms. The Antarctic microorganisms PAMC 25641, 25614, 25719 and 25617 were obtained from the Polar and Alpine Microbial Collection (PAMC) at the Korea Polar Resea...
This study was conducted to investigate the effect of culture temperature on the growth rate and protease activity of Antarctic microorganisms. The Antarctic microorganisms PAMC 25641, 25614, 25719 and 25617 were obtained from the Polar and Alpine Microbial Collection (PAMC) at the Korea Polar Research Institute. These microorganisms were confirmed for the excretion of protease on a plate with skim milk. The identification of microorganisms was carried out using the 16S rDNA sequencing method. PAMC 25641 showed the highest protease activity among the subjects tested, and PAMC 25617 exhibited the highest growth rate. The growth rates of the microorganisms were not affected by temperature, except for PAMC 25617. However, protease activities were increased for all strains in a temperature dependent fashion. These results suggest the possible application of Antarctic microorganisms for the efficient production of low temperature proteases.
This study was conducted to investigate the effect of culture temperature on the growth rate and protease activity of Antarctic microorganisms. The Antarctic microorganisms PAMC 25641, 25614, 25719 and 25617 were obtained from the Polar and Alpine Microbial Collection (PAMC) at the Korea Polar Research Institute. These microorganisms were confirmed for the excretion of protease on a plate with skim milk. The identification of microorganisms was carried out using the 16S rDNA sequencing method. PAMC 25641 showed the highest protease activity among the subjects tested, and PAMC 25617 exhibited the highest growth rate. The growth rates of the microorganisms were not affected by temperature, except for PAMC 25617. However, protease activities were increased for all strains in a temperature dependent fashion. These results suggest the possible application of Antarctic microorganisms for the efficient production of low temperature proteases.
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문제 정의
논문에서는 저온 활성 효소들 중에 현재 산업적으로 가장 넓은 범위에 이용되고 있는 protease에 관하여 관심을 가지고 연구를 진행하였으며, 극지방에서 채취된 미생물들 가운데 protease 생산력이 우수한 미생물을 확인하고 여러 protease 이용산업에 활용 가능성을 알아보고자 그들이 생산하는 protease의 기초적인 온도조건에 관한 실험에서 얻은 결과들을 보고하고자 작성되었다.
연구에서는 저온 활성 효소들 중에 현재 산업적으로 가장 넓은 범위에 이용되고 있는 protease에 관하여 관심을 가지고 연구를 진행하였다.
제안 방법
각각의 미생물들은 전배양 한천 배지에 접종하여 15℃에서 7일간 배양하여 사용하였으며, 액체 배양은 50 ml씩 250 ml triangular flask에 넣고 멸균한 후 미생물을 접종하여 각각 5, 10, 15, 20℃에서 150 rpm으로 교반하여 4일간 배양하였다.
본 연구에서는 각 미생물들의 최적생장 온도를 확인하기 위하여 다양한 온도(5℃, 10℃, 15℃, 20℃)에서 4일간 생장을 비교하였다. 다른 균주들과 다르게 PAMC 25617은 다른 온도 조건에서는 평이한 성장을 보였으나, 20℃에서 급격한 성장률 증가 및 maximum growth도 크게 높아진 것을 확인할 수 있었다(Fig.
대상 데이터
실험에서 사용된 PAMC 25641, 25614, 25719, 25617의 미생물들은 극지연구소(Korea Polar Research Institute, Incheon, South Korea)로부터 분양받았다. 이들 미생물은 PAMC 등록정보에 protease 활성을 갖는 것으로 확인이 되어있다.
성능/효과
본 연구에서는 각 미생물들의 최적생장 온도를 확인하기 위하여 다양한 온도(5℃, 10℃, 15℃, 20℃)에서 4일간 생장을 비교하였다. 다른 균주들과 다르게 PAMC 25617은 다른 온도 조건에서는 평이한 성장을 보였으나, 20℃에서 급격한 성장률 증가 및 maximum growth도 크게 높아진 것을 확인할 수 있었다(Fig. 1).
본 연구에서의 각 미생물들의 protease activity maximum 값을 Unit으로 환산하면 25641, 25617은 38.523 U/L, 16.477 U/L의 값을 가졌으며, 25719는 2.727 U/L, 25614는 17.841 U/L의 maximum 값을 보였다(Fig. 2).
연구에 의해 극지방에서 채취된 4종의 protease 생산 균주들을 확인하였고, 그중 높은 활성을 가지며, 효소 활성이 안정적인 균주를 확인하였다. 이에 따라 효소 산업에서 가장 넓은 범위에 이용되고 있는 protease 중 가장 큰 이슈가 되고 있는 저온 활성 protease를 산업적으로 다양한 분야에서 유용하게 이용할 수 있을 것으로 판단된다.
위의 미생물들은 모두 5-20℃에서 성장이 가능하였으며, 대부분 20℃에서 가장 잘 성장하였다. 이러한 결과를 볼 때 본 연구에서 사용된 미생물들은 모두 내냉성(psychrotolerant)의 특성을 지니고 있는 것을 알 수 있다[3].
후속연구
극지 환경과 같은 특수한 환경에서 생장하는 많은 미생물들은 다양한 효소를 생산하는 것으로 알려져 있다. 극지미생물들은 낮은 온도에서도 생장이 가능하며, 저온에서 활성을 갖는 효소를 생산하기 때문에 활용공정의 생산비용에 절감을 가져옴에 따라 식품, 섬유산업 및 의약품 산업 등에 이용 가치가 클 것으로 예상된다. 또한, 저온 활성 효소는 저온 및 중온에서 높은 활성을 가지며 온도를 높이면 쉽게 반응을 중지시킬 수 있다.
연구에 의해 극지방에서 채취된 4종의 protease 생산 균주들을 확인하였고, 그중 높은 활성을 가지며, 효소 활성이 안정적인 균주를 확인하였다. 이에 따라 효소 산업에서 가장 넓은 범위에 이용되고 있는 protease 중 가장 큰 이슈가 되고 있는 저온 활성 protease를 산업적으로 다양한 분야에서 유용하게 이용할 수 있을 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
본 연구에서 미생물들의 성장률을 측정한 방법은 무엇인가?
각각의 미생물들의 성장률은 UV/Vis spectrophotometer (Mecasys Co., Seoul, South Korea)를 사용하여 600 nm에서 흡광도를 측정하였다. 배양액을 200 μl 취하여 멸균된 각각의 액체 배지 800 μl에 넣어 5배 희석하여 흡광도를 측정하였고, 멸균된 각각의 액체 배지를 blank로 사용하였다.
Janthinobacterium의 maximum growth를 달성하는 온도는 몇도인가?
Janthinobacterium은 30℃의 온도에서 maximum growth를 갖는 것이 확인되었으며, Pseudomonas 역시 30℃에서 가장 잘 성장하는 것으로 확인되었다. 또한, 두 미생물은 5℃에서도 성장이 가능한 저온적응성 미생물이라는 것 역시 보고되었다[14, 15].
미생물들이 내냉성을 지녔다고 판단된 이유는 무엇인가?
위의 미생물들은 모두 5-20℃에서 성장이 가능하였으며, 대부분 20℃에서 가장 잘 성장하였다. 이러한 결과를 볼 때 본 연구에서 사용된 미생물들은 모두 내냉성(psychrotolerant)의 특성을 지니고 있는 것을 알 수 있다[3].
참고문헌 (17)
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