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한국미생물·생명공학회지검색

Microbiology and Biotechnology Letters


  • - 주제 : 자연과학분야 > 생물
  • - 성격 : 학술지
  • - 간기: 계간
  • - 국내 등재 : KCI 등재
  • - 해외 등재 : - / SCOPUS
  • - ISSN : 1598-642x
  • - 간행물명 변경 사항 : 산업미생물학회지(~2001)→한국미생물·생명공학회지(2002~)
논문제목
수록 범위 : 42권 4호 (2014)

Violacein을 생산하는 Massilia sp. EP15224 균주

윤상홍 ( Sang Hong Yoon ) , 백희진 ( Hee Jin Baek ) , 권순우 ( Soon Wu Kwon ) , 이창묵 ( Chang Muk Lee ) , 심준수 ( Joon Soo Sim ) , 한범수 ( Bum Soo Hahn ) , 구본성 ( Bon Sung Koo )
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비올라세인은 항균, 항암, 항산화, 항말라리아, 항설사 활성과 같은 다양한 생리활성을 가지는 보라색소 물질로 알려져 있다. 본 연구에서는 한국의 산림토양에서 분리되었으며 보라색 색소를 생산하는 EP15224 균주를 선발하여 16S rRNA유전자의 염기서열을 분석하였다. 그 결과 Massilia sp. BS-1과 97%의 가장 높은상동성을 보였다. 또한 16S rRNA 유전자에 근거한 계통분류학적 분석에서 EP15224는 기존 보고된 비올라세인 생산 세균들과는 별개로 구분되는 Massilia속의 새로운 종임을 확인하였다. 이 균주가 생산하는 보라색소물질을 분리하여 LC/MS/MS로 분석한 결과, 분자량이 343.34인 비올라세인과 일치하였다. 또한 비올라세인의 생산효율을 높여주는 최적의 배지성분[glucose 2 g/l, (NH4)2SO4 1 g/l, Na2HPO4· 7H2O 2 g/l, KH2PO4 1 g/l, MgSO4· 7H2O0.1 g/l, L-tryptophan 0.24 g/l]과 배양조건[25oC에서 72시간배양, 250 rpm, 10% 접종량]을 조사하였으며 이 조건에서 액체배양 하였을 때 리터 당 280 mg의 비올라세인이 생산되었다.

한천 분해효소를 생산하는 해양 미생물 SH-1의 분리 및 특성 분석

이재학 ( Jae Hag Lee ) , 이순열 ( Soon Youl Lee )
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한천을 분해하는 해양미생물을 한천을 유일한 탄소원으로 하는 인공 해수 한천 배지를 이용하여 제부도 개펄에서 분리하였다. SH-1으로 명명한 분리된 균주는 그람음성균이며 한 개의 극성 편모를 가지는 균이었다. 16S rRNA 유전자의염기서열의 유사성 분석 결과 분리된 균주는 Neiella marina J221 [9]과 가장 높은 상동성을 보였다(96.5%). 분리 균주는 28-37oC에서 생장하였지만 42oC에서는 생장하지 못하였고 한천분해효소의 활성은 37oC보다 28oC에서 높은 활성을 보였다. 또한 SH-1균주는 1-5% NaCl (w/v)를 포함하는 배양액에서 생장이 가능했으며 3%의 농도에서 가장 좋은 생장을 보였고 한천을 분해하는 효소의 활성도 3% 염분농도의 배양액에서 가장 높았다. 48시간 배양한 세포배양액을 농축하여 조효소액을 준비하여 효소의 적정 pH와 적정 온도를 조사한 결과 pH 7.0에서와 40oC에서 최적 효소 활성을 보였다. 조효소액을 사용하여 zymogram 분석을 실시한 결과 분자량 15, 35, 52 KD 크기의 3개 이상의 한천 분해효소를 생산하는 것으로 보인다. 박막크로마토그라피(TLC) 분석 결과 아가로스를 분해하여 네오올리고당을 생성하는 β-agarase를 생산하는 것으로 추정된다.

점액세균 Myxococcus stipitatus KYC4013에 의한 생리활성물질 생산

안동주 ( Dong Ju An ) , 박수현 ( Soo Hyun Park ) , 이종석 ( Jong Suk Lee ) , 조경연 ( Kyung Yun Cho )
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국내 분리 Myxococcus 속 점액세균 207 균주들 중 가장 높은 항진균 활성을 보인 M. stipitatus KYC4013 균주의 배양추출물을 고분해능 LC-MS로 비교 분석한 결과 melithiazol 유도체로 추정되는 5개 항진균 물질과 phenalamide 유도체로 추정되는 3개 이차대사산물을 생산하고 있는 것으로 나타났다. Melithiazol 유도체 추정 물질들은 CYS 배지에서 가장 잘 생산되었으며, phenalamide 유도체 추정 물질들은 VY3 배지에서 가장 잘 생산되었다.

된장에서 분리된 Bacillus licheniformis의 β-galactosidase 생산성과 효소특성

진현경 ( Hyun Kyung Jin ) , 윤기홍 ( Ki Hong Yoon )
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가정에서 제조된 된장으로부터 lactose를 glucose와 galactose로 가수분해하는 균체외 β-galactosidase의 생산균이 분리되었다. 분리균 YB-1414는 형태적 특성, 생화학적 성질 및 16S rRNA 유전자 염기서열에 근거하여 Bacillus licheniformis로 확인되었다. 탄소원과 질소원으로 밀기울 (1%)과 yeast extract (2.5%)를 사용하였을 때 B. licheniformis YB-1414의 β-galactosidase 생산성이 최대 6.2 U/ml에 이르렀다. 특히 밀기울의 불용성 성분이 수용성 성분보다 β-galactosidase 생산성을 더 증가 시키는 것으로 확인되었다. β-galactosidase의 para-nitrophenyl-β-D-galactopyranoside가수분해 활성은 pH 6.0과 55-60oC에서 가장 높았으며, 낮은 농도의 galactose에 의해서도 크게 저해를 받았다. 그러나 glucose에 의해서는 β-galactosidase의 가수분해 활성이 약하게 저해를 받으며 400 mM glucose가 존재하여도 최대 활성의 85%에 해당하는 가수분해 활성을 보였다.

Aspergillus usamii KCTC 6954에 의한 ginsenoside Rb1로 부터 의약용 소재인 compound K로의 생물학적 전환

조미나 ( Mi Na Jo ) , 정지은 ( Ji En Jung ) , 윤현주 ( Hyun Joo Yoon ) , 장경훈 ( Kyung Hoon Chang ) , 지희숙 ( Hee Sook Jee ) , 김기태 ( Kee Tae Kim ) , 백현동 ( Hyun Dong Paik )
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본 연구는 인삼의 주요성분인 ginsenoside Rb1으로부터 보다 높은 생리기능성을 갖는 것으로 알려져 있는 compound K를 생산하기 위하여 Aspergillus usamii KCTC 6954에서 유래된 β-glucosidase를 사용하여 생물전환을 실시하였다. 15일 동안의 배양 중, 효소활성 측정은 ρ-nitrophenyl-β-glucopyranoside를 기질로 하여 분해 생성되는 ρ-nitrophenol (ρNP)을 비색계로 측정함으로써 실시되었다. 그 결과로서, 균주의 성장 속도는 접종 후 6일 후 최대로 나타났으며 이때의 β-glucosidas 활성도는 175.93 μM ml-1 min-1로 나타났다. 또한 효소 반응의 최적 조건은 pH 6.0 이내에서는 60oC인 것으로 나타났다. 배양 중 ginsenosides 분석 결과, 배양 9일 후에는 Rb1는 Rd로 전환되고 15 days 후에는 compound K로 순차적으로 전환되는 것으로 나타났다. 효소반응에 있어서는 Rb1는 1시간 이내에 ginsenoside Rd로 전환되었고 8시간 이후에 최종산물인 compound K가 측정되었다. 본 연구결과로부터 Rb1으로부터 주요 생물학적 전환 경로는 Rb1→Rd→F2→compound K로 나타났으며 이는 차후 Rd나 compound K와 같이 강한 생리기능성을 갖지만 자연에 미량 존재하는 물질의 대량생산에 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

토복령 추출물의 항비만 활성

박정애 ( Jung Ae Park ) , 진경숙 ( Kyong Suk Jin ) , 권현주 ( Hyun Ju Kwon ) , 김병우 ( Byung Woo Kim )
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본 연구에서는 토복령(S. china) 메탄올 추출물(SCME)의 항비만 활성을 pancreatic lipase 효소 활성 억제능과 세포실험계를 이용하여 분석하였다. 그 결과 SCME는 농도 의존적으로 lipase 효소 활성을 유의적으로 억제시켰으며, 3T3-L1 preadipocyte에서 MDI로 유도한 지방세포 분화, 세포 내지방 축적, TG 함량 등을 농도의존적으로 억제하였다. 이러한 토복령의 지방세포 분화 억제능은 핵심 작용 인자인 C/EBPα, C/EBPβ, 그리고 PPARγ의 유전자 및 단백질 발현조절에서 기인함을 확인하였다. 또한 지방세포 내 중성지방 또한 토복령 추출물의 처리에 의해 유의적으로 분해되는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 토복령이 보유한 pancreatic lipase 활성 저해능, 지방세포 분화 억제능, 지방세포 내 지방 분해능을 통한 항비만 활성을 처음으로 밝혀낸 것이며 추후 계속적인 연구를 통해 활성 물질의 규명이 필요할 것으로 판단된다.

원산지별 감초추출물의 추출 조건별 항균활성

배정윤 ( Jeong Yun Bae ) , 장하나 ( Ha Na Jang ) , 하지훈 ( Ji Hoon Ha ) , 박종호 ( Jong Ho Park ) , 박진오 ( Jino Park ) , 박수남 ( Soo Nam Park )
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본 연구에서는 다양한 추출조건에서 원산지별 감초(한국은 제천감초, 우즈베키스탄산, 중국산) 추출물의 피부 상재균에 대한 항균활성을 확인하였다. 원산지별 감초추출물의 추출조건은 추출용매(30% EtOH, 85% EtOH), 온도(40oC,60oC), 시간(6 h, 12 h)을 조절하여 총 8군으로 설정하였다. 피부 상재균에 대한 항균활성은 disc diffusion assay, broth macrodilution assay 및 kill time curve assay에 의해 평가 되었다. 각각의 조건별 추출물들에 대하여 disc diffusion assay에 의해 각 원산지별 항균활성을 확인한 후, 가장 우수한 항균활성을 보인 추출 조건을 선정하였다. 한국산 감초추 출물(85% EtOH, 40oC, 12 h)이 가장 우수한 항균활성을 보였으며, 특히 P. acnes에 대하여 2.5 mg/disc에서 19 mm을 저해하였다. 최소저해농도(MIC)와 최소사멸농도(MBC)는 액체 희석법을 이용하였으며, 원산지별 감초추출물의 MIC와 MBC는 한국산 감초추출물에서 각각 156 μg/ml과 1,250 μg/ml로 우즈베키스탄 감초추출물(625 μg/ml과 2,500 μg/ml)과중국산 감초추출물(625 μg/ml과 5,000 μg/ml)보다 가장 우수한 항균 활성을 나타내었다. 이상의 결과들을 통하여 다양한 추출조건에서 추출한 원산지별 감초추출물 중에서 가장 우수한 항균활성을 나타내는 최적의 조건과 원산지가 F군(85% EtOH, 40oC, 12 h)에서 추출한 한국산 감초임을 확인 했다. 이는 현재 사용되는 합성 방부제를 대신할 천연방부제인 화장품 원료로서 응용 가능성이 있음을 시사한다.

알코올 내성 젖산균 P. acidilactici K3와 혼합 발효한 막걸리의 품질 연구

장단비 ( Danbie Jang ) , 이현주 ( Hyunjoo Lee ) , 표상은 ( Sangeun Pyo ) , 노성운 ( Seong Woon Roh ) , 이진규 ( Jin Kyu Rhee ) , 이한승 ( Han Seung Lee )
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막걸리내 유산균의 특성을 연구하기 위해 알코올 내성이 있는 P. acidilactici K3를 첨가하여 막걸리를 담갔을 때와 시중에 판매되고 있는 생막걸리에 P. acidilactici K3를 첨가하여 한 달간 저장했을 때의 이화학적 변화와 젖산균수의 변화를 조사하였다. 그 결과, P.acidilactici K3를 첨가하여 발효하였을 때의 젖산균 생균수는 이를 첨가하지 않은 막걸리보다 3배 이상 많았으나 알코올 함량은 큰 차이를 보이지 않았으며 당도, 환원당, 총당, 탁도, pH, 산도, 아미노태 질소함량은 큰 차이를 보이지 않았다. 또한 시판되는 생막걸리에 P. acidilactici K3를 첨가하여 저장기간 동안 이화학적 변화를 관찰한 결과, 젖산균 생균수는 P. acidilactici K3를 첨가한 생막걸리는 107 CFU/ml을 유지하였으며, 알코올함량, 탁도, 당도, 환원당, 총당, pH, 총산, 아미노태 질소함량은 큰 차이가 없었다. 본 실험결과, 알코올 내성 젖산균 P. acidilactici K3가 막걸리의 이화학적 성질에 큰 영향을 미치지 않으며, 막걸리 발효균주 및 첨가제로의 응용이 가능함을 확인하였다.

고농도 염분폐수의 정화능이 우수한 기능성 미생물 커뮤니티의 군집 분석

이재원 ( Jae Won Lee ) , 김병혁 ( Byung Hyuk Kim ) , 박용석 ( Yong Seok Park ) , 송영채 ( Young Chae Song ) , 고성철 ( Sung Cheol Koh )
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본 연구에서는 고염폐수의 정화능이 우수한 미생물 기능성 커뮤니티 HWTC (Highsalt Wastewater Treatment Community)를 이용한 고염폐수 처리시스템을 개발하였으며, HWTC의 미생물 군집의 다양성을 확인해 보았다. HWTC의 고염폐수 처리능력은 HRT 2.5일만에 CODcr 84%의 처리효율로 확인하였다. 미생물 군집분석은 PCR-DGGE기법과 16S rRNA gene clone library를 통하여 미생물 다양성을 확인하였다. 4%의 염농도의 폐수에서 우점하는 미생물은 Halomonas sp.와 Paenibacillus sp.로 나타났고, phylogenetic tree 분석을 통해 γ-proteobacteria 속하는 미생물의 다양성이 높게 나타났으며, firmicutes속 하는 미생물이 우점하고 있었다. 고염폐수를 처리할 수 있는 미생물 기능성 커뮤니티 HWTC를 이용하여, 고염의 폐수 정화를 가능하게 할 것으로 판단된다.

감초 성분의 항균활성, 정량 및 방부력에 관한 연구

김혜진 ( Hye Jin Kim ) , 장하나 ( Ha Na Jang ) , 배정윤 ( Jeong Yun Bae ) , 하지훈 ( Ji Hoon Ha ) , 박수남 ( Soo Nam Park )
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본 연구에서는 감초성분인 glycyrrhizin, liquiritin, liquiritigenin, isoliquiritigenin의 항균활성을 측정하고, 원산지별 감초 추출물에서 항균활성 성분인 isoliquiritigenin과 liquiritigenin을 정량하여 비교평가하였다. 또한 challenge test를 통하여 가장 뛰어난 항균활성을 나타낸 isoliquiritigenin과 합성 방부제인 메틸 파라벤과의 방부력을 비교하였다. 감초 성분의 항균활성을 disc diffusion assay를 통해 측정한 결과, Liquiritigenin과 isoliquiritigenin이 B. subtilis, P. acnes, E. coli, P. aeruginosa에 대해 저해활성을 보였다. 특히 감초성분 중 큰 항균활성을 나타낸 isoliquiritigenin과 합성 방부제로 사용되는 메틸 파라벤과 프로필 파라벤의 최소저해농도를 비교한 결과 isoliquiritigenin이 강력한 항균활성을 나타내는 것을 확인하였다. HPLC를 통해 원산지별 감초 추출물 isoliquiritigenin과 liquiritigenin을 정량한 결과, 이들의 함량은 한국산 감초가 중국산 감초와 우즈베키스탄산 감초보다 높은 것을 확인하였다. 이를 통해 한국산 감초가 우수한 항균력을 나타내는데 isoliquiritigenin, liquiritigenin 함량이 영향을 미치는 것으로 판단된다. Isoliquiritigenin의 B. subtilis, P. acnes, E. coli, P. aeruginosa에 대한 challenge test를 통해 메틸 파라벤 보다 isoliquiritigenin이 뛰어난 방부력을 나타냄을 확인하였다. 이상의 본 연구 결과로부터 감초 성분의 항균활성을 확인하였고, 원산지별 감초(한국, 중국, 우즈베키스탄) 중 한국 감초가 우수한 항균력을 나타내는데 isoliquiritigenin과 liquiritigenin 함량이 영향을 미치는 것으로 사료된다. 또한 감초 성분 중 가장 우수한 항균활성을 나타낸 isoliquiritigenin은 파라벤류를 대체 할 수 있는 천연 보존제로써 이용 가능성이 있다고 판단된다.
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