원유에 대한 분해능이 있는 균주를 분리하고, 이들 균주의 균체생육과 유화활성 및 원유 전환율을 검토하여 4균주 즉, A54, H17, H17-1 그리고 F6 를 선멸하였다. 이들 균주중 H17-1 균주를 최종선멸하여 형태학적 빛 생화학적 그리고 생리학적 특성 을 조사한 후 Nocardia sp. H 17-1로 명명하였다. Nocardia sp. H17-1의 배양 시간에 따른 균체생육, 유화도 그리고 원유 전환율을 측정한 결과, 균체수 는 $9.1\times109 CFU/mL$었고, 유화활성과 원유 전환율 은 각각 480 unit/mL와 약 83%로서 최대치에 도달하였다. 또한, 다양한 탄화수소를 탄소원으로 이용 하였다. 원유분해를 위한 배양조건 및 환경인자의 영향을 조사한 결과 배양온도는 $^30{\circ}C$, 초발 pH는 7.0, 염분농도는 2.0%이며, 5% 이상에서는 유화활 성이 현저히 감소하였다. 원유농도는 3%, 무기염류 의 농도는 12.5 mM $NH_4N0_3$, 0.057 mM $K_2HPO_4$로 나타났다. 또한, 잔류 원유의 GC 분석 결과 CI6(n hexadecane) 이상의 n-alkane peak가 현저히 감소하였다.
재래식 발효 청국장으로부터 분리한 8균주 중 phytase 생산성이 높은 3균주는 Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Staphylococcus epidermidis로 동정되었다. 이들 phytase 생산균주를 단독 또는 혼합균주로 하여 35-$40^{\circ}C$와 pH 7.0의 최적조건에서 5일 동안 청국장을 발효시켰을 때 최대의 phytase 생산성을 보였으며 glutamic acid와 leucine 등의 일부 아미노산과 riboflavin의 함량이 증가되고 phytic acid 의 분해율도 재래식 청국장에서 보다 훨씬 높았다. 특히 B.subtilis와 B.licheniformis의 혼합균주로 발효시켰을 때 phytic acid 함량의 감소가 현저하였다.
본 연구는 방향족 화합물질 중 페놀폐수에 대한 생물학적 처리를 위해 본 실험실에서 분리한 페놀분해능이 우수한 Rhodococcus sp. EL-GT를 이용하여 catechol 분해 catechol 1,2-dioxygenase 분해활성을 측정하였고, 이것이 ortho-pathway임을 확인할 수 있었다. 또한 다른 연구에서 보고된 Rhodococrus rhodochrous NCIMB 13259 균주의 catechol 1,2 dioxygenase를 기초로한 primer를 이용하여 PCR을 수행하였으며 이 분해 유전자의 cloning실험을 수행 중이다. 이들 실험을 통하여 Rhodoroccus sp. EL-GT의 페놀분해 균의 유전적 구조 및 특성을 검토하고 이를 이용하여 방향족 화합물의 분해능이 보다 우수한 균주의 개발을 시도하고자 한다.
겨자의 가수분해 시간에 따른 향균력을 비교하고, 각종 미생물에 대한 겨자 물 추출물의 최소 저해 농도 및 최소 저해 투여량을 측정한 결과 다음과 같았다. 겨자의 자가분해 시간에 따른 물 추출물의 향균성은 처음에 아주 약하게 나타났던 것이 12시간 방치 후 크게 증가하였다. 최대 항균활성은 24시간 방치 후 나타났으며 이후 거의 변하지 않았다. 겨자를 첨가한 물의 산도는 시간이 지남에 따라 증가하였고, 겨자의 농도가 클수록 그 정도가 크게 나타났다. $37^{\circ}C에서$ 24시간 자가분해한 겨자 물 추출물의 MID는 Bacillus subtilils가 $70\mu1/disc로$ 다른 실험 균주에 비하여 낮았으며, 젖산균이 $95\mu1/disc로서$ 높게 나타났다. MIC는 Bacillus subtilils, Staphylococcus aureus, Salmonella typhimurium 및 Vibrio parahaemolyticus 균이 $70\mu1/ml로$ 다른 실험 균주에 비하여 낮게 나타났으며, 젖산균 곰팡이에서 $90\mu1/ml로$ 높게 나타났다. 자가분해 시간에 따른 겨자물 추출물의 중류성분은 자가분해 시간이 지남에 다라 점차 증가하는 경향이었고, isothiocyanate 류의 함량은 24시간 때에 최대치를 나타내었다.
영양가가 비교적 높은 중을 원료로 하여 만든 두부의 2차 가공 산물인 식물성 치즈(Sufu)를 제조하는데 이용할 수 있는 우수균주를 선정하는 통시에 이들 균주를 이용하여 Sufu를 제조하는 과정에서 일어나는 화학성분의 변화를 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 균주의 외관 및 향기를 기준으로 한 일차 선정에서는 Mucor sp.에 속하는 14개 균주를 선정하였고 2차 선정으로는 단백질 분해능이 비교적 높은 7개의 균주를 선정하였다. 2. 선정된 균주를 사용하여 제조한 pehtze는 두부에 비하여 수용성 단백질이 10% 정도 증가하였다. 3. pehtze 숙성기간 중의 단백질 가수분해 정도는 18일까지 큰 증가를 보였다가 그 이후는 큰변화가 없었다. 그리고 표준 균주와 단백질 분해력이 대등하며 Sufu 제조에 실지 이용할 수 있는 3개의 우수 균주를 선정할 수 있었다.
바이칼호에 서식하는 2종의 스폰지 체내 및 주변 물로부터 92개의 저온성 균주를 분리하고 각 균주들의 기질 분해능을 조사하였다. 그 결과 섬유소와 지방에 대한 분해 활성도를 갖는 균주는 38.0, 34.8%로 비교적 적었으나 전분과 단백질 분해 활성도를 갖는 균주는 78.3, 57.6%로 높은 비율로 나타났다. 분리한 세균을 염기서열의 유사도에 따라 분류하기 위하여 Genomic Fingerprinting을 실시한 후 31개 균주를 선별하여 동정한 결과, Baikalospongia sp.에서 분리한 13균주는 모두 Pseudomonas속으로 확인된 반면, Lubomirskia sp.에서 분리한 14균주는 Pseudomonas ssp., Buttiauxella agrestis, Pseudomonas fluorescens, Yersinia ruckeri, Bacillus ssp., Paenibacillus ssp., Bacillus thuringiensis, Bacillus simplex, Brevibacterium ssp., Acinetobacter lwoffii로 다양하게 동정되었다. 그러나 총 31개 균주 중 18개가 Pseudomonas속으로 동정된 것은 타감작용에 의한 다른 세균 성장의 방해 때문으로 평가되며, 이러한 일반적인 배양 방법의 한계점을 극복하기 위해서는 스폰지의 서식처와 세균의 검출 방법에 대하여 보다 다양한 심층적인 연구가 이루어져야 할 것으로 생각된다.
공업지역이 밀집한 수도권을 포함하고 있는 경기도의 하천을 대상으로 생화학적 산소요구량이 20ppm 이상으로 오염도가 높은 하천 4개 지역과 2ppm 이하로 비교적 청정한 3개 지역의 토양에서 terephthalic acid를 탄소원으로 생육하는 11개 균주를 분리하였다. 이들 균주들 중, 최적 생장온도와 최대 분해활성을 나타내는 온도가 일치하지 않는 균주도 존재하였지만 대부분은 $30^{\circ}C$에서 최적 생장을 나타냈다. Phthalic acid 이성질체를 탄소원으로한 고체배지에서의 생장과 액체배지에서의 이성질체 분해능력을 비교한 결과, 분리균들은 대체로 한 개 또는 두 개의 phthalic acid 이성질체를 이용하여 생장하는 것으로 나타났고, 오염도가 높은 지역에서 분리된 균들의 phthalic acid 이성질체 분해활성이 오염도가 낮은 지역에서 분리된 균들에 비해 높은 것으로 나타났다.
고추좀잠자리의 장으로부터 리그닌 분해활성을 보이는 미생물을 분리하였으며 16s rDNA 서열분석 및 생리 생화학적 동정에 의해 Serratia marcescens에 속하는 새로운 균주로 밝혀졌다. 분리된 균주는 리그닌 화합물을 포함하는 배지에서 배양하였을 때 cell growth의 증가에 따라 리그닌 화합물에 대한 분해능이 증가하였으며 48시간의 배양에 의해 20-45%의 분해능을 나타내었고, 특히 monomer 화합물인 vanillin 및 guaiacol과 dimer 화합물인 dealkaline 리그닌에 대한 분해능이 높았다. 분리된 균주 S. marcescens HY-5는 PCR에 의한 16S rDNA의 증폭과 denaturing gradient gel electrophoresis에 의한 장내 세균의 분포를 조사하였을 때 높은 밀도의 분포를 나타내었으며 서로 다른 지역에서 채집된 고추좀잠자리에서 공통적으로 발견되는 특징을 보여주었다.
본 연구는 미생물을 이용하여 친환경적인 잔디관리를 위해 계분이나 돈분의 퇴비화 과정에서 얻어진 가축분 퇴비로부터 단백질 및 탄수화물 분해능과 잔디 갈색퍼짐병(large patch), 갈색마름병(brown patch), 그리고 동전마름병(dollar spot) 병원균에 항균활성을 보이는 미생물을 분리하기 위하여 실시하였다. 분리된 미생물은 총 68균주였고, 이들을 대상으로 단백질 분해활성, 탄수화물 분해활성 및 잔디 주요병원균에 대한 항균활성을 조사하여 활성이 높은 미생물 34균주를 선발하였다. 이 중에서 단백질과 탄수화물 분해 및 항균활성을 나타내는 균주인 ASC-14, ASC-18 및 ASC-35를 선발하였다. 이들 선발 균주를 대상으로 16s rRNA 유전자 분석 결과 ASC-14와 ASC-18은 B. amyloliquefaciens로 확인되었고, 반면에 ASC-35는 B. subtilis 세균으로 최종 동정되었다.
본 연구는 단백질 분해성이 강한 세균을 분리하고 그 균의 특성과 균이 생성하는 효소의 성질을 알기 위하여 시판식품 즉 ground beef, cooked shrimp meat, perch fillet, oyster meat, beef with textured vegetable protein, fish digest 등에서 세균을 분리하였다. 분리된 740균주중에서 $30.8\%$에 해당하는 228균주가 단백질 분해성이 있었으며 이 중에서 단백질 분해성이 제일 강한 균주는 Streptococcus sp.였다. 본 균주는 배지에 $KH_{2}PO_4\;0.15\%,\;K_{2}HPO_4\;0.4\%$를 첨가하여 $37^{\circ}C$에서 6시간 배양했을 때 maximum growth에 도달하였고 균체외 단백질 분해효소의 활성은 배양 7시간경에 최고에 달하였다. 그리고 본 Streptococcus sp.가 생성한 균체외 단백분해효소는 EDTA나 o-phenanthroline에 강한 조해작용을 받고 phenylmethylsulfonylfluoride나 p-hydroxymercuribenzoate에 영향을 받지 않는 metal-chelator sensitive protease임을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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