무염조건에서는 생육할 수 없고 2 M의 NaCl 존재하에서 가장 잘 생육하는 중도 호염성균이며 alkaline protease를 생산하는 ES 10균주를 멸치젓에서 분리하여 Halomonas속 균으로 동정하였다. 이 균은 합성배지인 TSM배지에 DL-alanine의 첨가로 생육이 촉진되고 L-proline의 첨가로 생육이 저해되었다. 이 균의 세포내 $Na^+$함량은 Bacillus subtilis나 E. coli보다 5배 정도 많았으며 $K^+$함량은 25배, $Mg^{2+}$함량은 38배 정도 많았다. 이 균의 Protease 생산은 NaCl 1 M첨가된 Norberg와 Hofsten배지에서 $20^{\circ}C$로 배양했을 때 가장 양호하였다.
To utilize the alkaline protease produced by Halomonas sp. ES-10 as an enzyme detergent, the crude enzyme was obtained by methanol precipitation and lyophilization. And it was processed to coated enzyme.The best mixing ratio of components such as coated enzyme, builders, actives, fillers and adjuvants on detergency was examined, and temperature and pH influencing detergency were also tested. Detergency test 0.15% detergent solution was carried out on EMPA test cloth #116 with shaking(90 rpm) for 10 min after 30 min of pretreatment. The detergent which contained coated-enzyme 1%, Zeolite 4A 20%, Tween 80 1. 5%, sodium borate 30%, sodium meta silicate 7.5% and water 40% showed about 90% of washing efficiency at 40$\circ $C and pH 10.0.
Halomonas sp. ES 10이 생산하는 protease를 methanol 침전, Sephadex G-150, G-200 및 DEAE-Sephadex A-50으로 여과하여 비활성이 1,014 units/mg protein, 수율이 7%로 정제하였다. 이 효소의 작용 최적온도 및 pH는 $35^{\circ}C$ 와 pH 11.0 이었고, $50^{\circ}C$ 에서 40분에 70%의 잔존활성을 보였으며 $pH\;7.5{\sim}11.0$ 범위에서 안정하였다. 정제효소의 우유 casein에 대한 Km값은 7.4 mg/ml 이었다. $Li^+$, $Ca^{2+}$, SDS, Tween 80 등은 효소 활성을 다소 증가시키고 $Hg^{2+}$과 EDTA는 심히 저해하였다. DFP와 PMSF에 의해서는 각각 63%, 107%의 상대활성을 보여 이 효소는 serine protease가 아님을 시사하였다. 0.5 M과 1 M의 NaCl 농도에서 각각 95%와 65%의 상대활성을 보여 일반 미생물의 protease 보다 각각 20%, 15%씩 상대활성이 높았다.
식품의 바이오제닉 아민은 아미노산 탈탄산화 반응에 의해 생산되며, 알레르기, 소화 문제 및 신경학적 증상을 유발하기도 한다. 최근에는 식품의 바이오제닉 아민의 함량을 줄이기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 간장의 염도가 미생물 다양성과 바이오제닉 아민 생성에 미치는 영향을 분석하였다. 간장의 염도는 종 추정치 및 종 풍부도 지수와 통계적으로 유의한 수준의 상관관계가 있는 것으로 나타났다. Alpha-diversity 지수는 바이오제닉 아민 함량과 유의한 상관관계가 나타나지 않았으나, 간장의 염도가 증가함에 따라 histamine과 tyramine의 함량이 통계적으로 매우 유의한 수준으로 감소하였다. 간장의 염도를 기반으로 미생물 분포와 바이오제닉 아민 사이의 상관관계를 분석한 결과 Lactobacillus sp.와 Bacteroids sp.의 분포는 염도가 증가함에 따라 증가하는 것으로 나타났으며, 바이오제닉 아민의 함량은 감소하는 것으로 나타났다. 반면 Tetragenococcus sp., Chromohalobacter sp.와 Halomonas sp.의 분포는 염도가 증가함에 따라 감소하는 것으로 나타났으며, 바이오제닉 아민의 함량은 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구 결과에서는 간장의 염도 범위 내에서 염도가 증가함에 따라 Lactobacillus sp., Bacteroides sp. Streptococcus gallolyticus, Pseudomonas sp.의 분포가 증가하였으며, 이들 미생물 분포의 증가는 바이오제닉 아민 생성의 감소 또는 바이오제닉 아민 분해와 관련 있는 것으로 추정된다.
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 $COD_{cr}$ 84%의 처리효율로 확인하였다. 미생물 군집분석은 PCR-DGGE 기법과 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 ${\gamma}$-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.
Histamine은 적색육 어류의 histidine이 어육 중의 Morganella morganii, Hafnia alvei 및 Klebsiella pneumoniae와 같은 부패세균에 의해 탈탄산 되어 초기에 형성되는 것으로 allergy성 식중독을 일으킬 수 있다. 이는 적색육 어류인 고등어의 선도저하 시에 많이 생성된다. 그리고 부패 후기에는 histamine을 분해하는 세균도 존재하는 것으로 알려져 있다. 그러므로, histamine 식중독의 잠재력을 지닌 자반고등어로 인한 식중독 사고 예방과 그 위생 대책을 수립하는데 필요한 자료를 얻고자 자반고등어에서 histamine 분해능을 가진 균을 분리, 동정하였다. 시료는 대형마트에서 시판되는 상태로 구입하였다. 질소원과 탄소원으로써 histamine만을 첨가한 제한배지를 사용하여 histamine 분해능을 가진 균을 분리하였다. 그리고 Cram staining, oxidase, catalase, citrate, TSI test, $H_{2}S$ reaction 및 indole 생성 등의 기본적인 생화학적 동정시험을 거쳐 10종의 시험균주를 선택하였다. 이 균주들을 16SrRNA gene 염기서열 비교에 의한 계통발생학적 분석을 이용하여 동정 하였다. 그 결과, Pseudomonas putida strain RA2, Halomonas marina, Uncultured Arctic sea ice bacterium clone ARKXV1/2-136, Halomonas venusta, Psychrobacter sp. HS5323, Pseudemonas putida KT2440, Rhodococcus erythropolis, Klebsiella terrigena (Raoultella terrigena), Alteromonadaceae bacterium T1, Shewanella massilia의 10종이 모두 동정 되 었으며, 각각 $100\%,{\;}100\%,{\;}99\%,{\;}99\%,{\;}99\%,{\;}99\%,{\;}100\%,{\;}95\%,{\;}99\%,{\;}100\%$의 상동성을 보였다. Histamine분해능의 존재를 탁도측정법과 효소법에 의해 확인한 결과, 분리된 10종 모두의 histamine 분해능이 재확인 되었고, 그 중 Shewanella massilia가 최대의 histamine 분해능을 보이는 것으로 확인되었다. 이 결과로 자반고등어 시판 제품에는 다수의 histamine 분해 세균이 존재하는 것을 확인할 수 있었으며, 이 세균을 활용한다면 식품 내 존재하는 histamine을 효과적으로 분해할 수 있을 것이라 예상된다.
과메기에서 histamine분해능을 가진 세균을 분리 동정하기 위하여 histamine만을 첨가한 제한배지에서 균을 분리했다. 기본적인 형태 및 생화학적 동정시험을 거쳐 10종의 시험균주를 선택하여 16S rDNA 염기서열 비교에 의한 계통발생학적 분석으로 동정하였다. 동정된 세균의 histamine분해능은 탁도측정법과 효소법에 의해 재 확인하였으며 그 실험 결과는 다음과 같다. 16S rDNA 염기서열 비교에 의한 계통 발생학적 분석을 이용하여 동정한 결과, E americana B791, Arthrobacter sp. R45S, H. marisflava, P. sp. 9B-7, Bacillus sp. LMG 21002, P. cibarius JG-220, B. megaterium KL-197 7종이 동정되었고, 각각 $99\%,\;95\%,\;98\%,\;99\%,\;99\%,\;99\%,\;98\%$의 상동성을 보였으며, 3종은 미동정되었다. 동정된 세균의 histamine분해능을 탁도측정법과 효소법에 의해 재 확인한 결과, Arthrobacter sp. R45S, H. marisflava, Bacillus sp. LMG 21002, B. megaterium KL-197이 분해능을 나타내었고, Psychrobacter sp. 9B-7은 미약한 분해능을 보였으며 미동정된 3종도 분해능이 있는 것으로 나타났다. 그리고 E. americana B791과 P. cibarius JG-220은 분해능이 불확실한 것으로 확인되었다 자반고등어에서 분리한 균주보다 시험균주 모두가 생육과 histamine의 분해속도가 비교적 빨랐다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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