KR101743553B1 - Production of dihydroxy fatty acid and monorhamnolipid from vegetable oil by Pseudomonas aeruginosa KACC 10186 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 슈도모나스 에어루지노사(Pseudomonas aeruginosa) KACC 10186 균주에 의한 식물성 오일로부터 다이하이드록시 지방산 및 모노람노피드의 공동 생산 방법에 관한 것이다. 슈도모나스 에어루지노사(Pseudomonas aeruginosa) KACC 10186 균주는 다이하이드록시 지방산 및 모노람노리피드를 공동 생산하므로, 별도의 계면활성제의 첨가 없이 산업적으로 활용도가 높은 다이하이드록시 지방산을 대량으로 생산하는데 유용하게 이용될 수 있다.The present invention relates to a process for the co-production of dihydroxy fatty acids and monoramphosphides from vegetable oils by the strain Pseudomonas aeruginosa KACC 10186. Pseudomonas aeruginosa KACC 10186 strain co-produces dihydroxy fatty acid and monoramnolipid so that it is useful for mass production of industrially utilizable dihydroxy fatty acid without the addition of a separate surfactant .

Description

슈도모나스 에어루지노사 KACC 10186에 의한 식물성 오일로부터 다이하이드록시 지방산 및 모노람노리피드의 공동 생산{Production of dihydroxy fatty acid and monorhamnolipid from vegetable oil by Pseudomonas aeruginosa KACC 10186}Production of dihydroxy fatty acid and monoramnolipid from vegetable oil by Pseudomonas aeruginosa KACC 10186 {Production of dihydroxy fatty acid and monorhamnolipid from vegetable oil by Pseudomonas aeruginosa KACC 10186}

본 발명은 슈도모나스 에어루지노사(Pseudomonas aeruginosa) KACC 10186에 의한 식물성 오일로부터 다이하이드록시 지방산 및 모노람노리피드를 공동 생산하는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a process for the co-production of dihydroxy fatty acids and monoramnolipids from vegetable oils by Pseudomonas aeruginosa KACC 10186.

하이드록시 지방산(Hydroxy fatty acid, HFA)은 일반 지방산의 중심사슬에 1개 이상의 하이드록실기를 갖고 있는 형태로, 지방산 사슬에 추가적으로 붙어 있는 하이드록실기에 의해 지방산으로 하여금 높은 점성이나 반응성 등 특이한 성질을 갖도록 한다(Chemical and Biological conversion of soybean oil for industrial products, in Fats for the Future, edited by R.C. Cambie, Ellis Horwood Ltd Press, Chichester, pp:301-317). 하이드록시 지방산은 연결되어 있는 하이드록실기의 수에 따라 모노-(mono-), 다이-(di-), 트리-(tri-)하이드록시 지방산으로 분류되며, 하이드록실기 외에 별도의 구조를 포함하는 에폭시하이드록시 지방산(epoxy-hydroxy fatty acid)이나 옥소하이드록시 지방산(oxo-hydroxy fatty acid) 등도 포함한다.Hydroxy fatty acid (HFA) is a form that has at least one hydroxyl group in the central chain of a common fatty acid. The hydroxyl group added to the fatty acid chain gives the fatty acid a unique property such as high viscosity and reactivity (Chemical and Biological conversion of soybean oil for industrial products, in Fats for the Future, edited by RC Cambie, Ellis Horwood Ltd Press, Chichester, pp: 301-317). Hydroxy fatty acids are classified into mono-, di-, and tri- (hydroxy) fatty acids depending on the number of hydroxyl groups to which they are attached and include a separate structure in addition to the hydroxyl group Or an epoxy-hydroxy fatty acid or an oxo-hydroxy fatty acid.

하이드록시 지방산이 갖는 특이한 성질로 인해, 이들은 다양한 생리활성기능을 가질 수 있으며, 그 결과 농약, 의약, 고기능성 레진 및 섬유소재, 생분해성 플라스틱 소재, 윤활제, 화장품, 페인트 등 산업 전반에 광범위하게 응용될 수 있다. Due to the unique properties of hydroxy fatty acids, they can have a variety of physiologically active functions and as a result they can be applied to a wide range of industries including agrochemicals, pharmaceuticals, high-functional resins and fiber materials, biodegradable plastic materials, lubricants, .

현재까지 하이드록시 지방산의 여러 기능성이 알려져 있지만 자연계에 존재하는 하이드록시 지방산은 식물체 내에 미량으로만 존재하는 것으로 알려져 있다. 따라서 미생물을 이용하여 하이드록시 지방산을 생산하려는 연구가 시도되었다. Although various functionalities of hydroxy fatty acids have been known to date, it is known that hydroxy fatty acids present in nature are present only in trace amounts in plants. Therefore, research was attempted to produce hydroxy fatty acids using microorganisms.

슈도모나스 에어루지노사(Pseudomonas aeruginosa) PR3는 다양한 지방산 기질과 식물성오일로부터 모노-, 다이-, 트리-하이드록시 지방산을 생산할 수 있음이 알려져 있다(Kim, H. Gardner, H. W. and Hou, C. T. 10(S)-Hydroxy-8(E)-octadecenoic Acid, an Intermediate in the Conversion of Oleic Acid to 7,10-Dihydroxy-8(E)-octadecenoic Acid. J. Am. Oil. Chem. Soc. 1999, 77, 95-99, Kim, H. Kuo, T. M. and Hou, C. T. Production of 10,12-Dihydroxy- 8(E)-octadecenoic Acid, an Intermediate in the Conversion of Ricinoleic Acid to 7,10,12-Trihydroxy-8(E)-octadecenoic Acid by Pseudomonas aeruginosa PR3. J. Ind. Microbiol. Biotechnol.1999, 24, 167-172, Kim, H. Gardner, H. W. and Hou, VC. T. Production of Isomeric (9,10,13)-trihydroxy- 11E(10E)-octadecenoic Acid from Linoleic Acid by Pseudomonas aeruginosa PR3. J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 2000, 25, 109-115). 특히 슈도모나스 에어루지노사 PR3에 의한 다이하이드록시 지방산인 7.10-다이하이드록시-8(E)-옥타데세노익산(7,10-Dihydroxy-8(E)-octadecenoic Acid, DOD) 생산에 관한 연구가 많이 진행되었으며 (Min-Jung Suh, Ka-Yeon Baek, Beom-Soo Kim, Ching T. Hou, and Hak-Ryul Kim.(2011.06) Production of 7,10-dihydroxy-8(E)-octadecenoic acid from olive oil by Pseudomonas aeruginosa PR3. Applied Micrbiology and Biotechnology 2011, 89(6):1721-1727, Jae-Han Bae, Min-Jeong Suh, Na-Young Lee, Ching T. Hou, and Hak-Ryul Kim(2010.12). Production of a Value-added Hydroxy Fatty Acid, 7,10-dihydroxy-8(E)-octadecenoic Acid, from High Oleic Safflower Oil by Pseudomonas aeruginosa PR3, Biotechnology and Bioprocess Engineering 2010.12 15(6): 953-958), 최근 7,10-다이하이드록시-8(E)-옥타데세노익산(7,10-Dihydroxy-8(E)-octadecenoic Acid)이 다양한 병원성세균에 대해 높은 항균활성이 있음이 알려졌다(Hye-Ran Sohn, Jae-Han Bae, Ching T. Hou, Hak-Ryul Kim (2013. 08) Antibacterial activity of a 7,10-dihydroxy-8(E)-octadecenoic acid against plant pathogenic bacteria. Enzyme Microb Technol 2013. 53:152-153, Hye-Ran Sohn, Ka-Yeon Back, Ching T. Hou, Hak-Ryul Kim (2013. 01) Antibacterial Activity of a 7,10-dihydroxy-8(E)-octadecenoic Acid against Food-born Pathogenic Bacteria. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology, 2013, 2(1): 85-87). 다이하이드록시 지방산을 생산하는 미생물로서 슈도모나스 에어루지노사 PR3 균주 외에 일부 균주가 알려져 있지만 그 생산성은 매우 낮다고 보고되어 있다(De Andres, C., Mercade, E., Guinea,J.andManresa,A.(1994)7,10-Dihydroxy-8E- Octadecenoic Acid Produced by Pseudomonas sp. 42A2: Evaluation of Different Cultural Parameters of the Fermentation, World J. Microbiol. Biotechnol. 10, 106-109).It is known that Pseudomonas aeruginosa PR3 can produce mono-, di-, and tri-hydroxy fatty acids from various fatty acid substrates and vegetable oils (Kim, H. Gardner, HW and Hou, CT 10 ) -Hydroxy-8 (E) -octadecenoic Acid, an Intermediate in the Conversion of Oleic Acid to 7,10-Dihydroxy-8 (E) -octadecenoic Acid, J. Am. Oil. -99, Kim, H. Kuo, TM and Hou, CT Production of 10,12-Dihydroxy-8 (E) -octadecenoic Acid, an Intermediate in Conversion of Ricinoleic Acid to 7,10,12-Trihydroxy- ) -octadecenoic Acid by Pseudomonas aeruginosa PR3. J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 1999, 24, 167-172, Kim, H. Gardner, HW and Hou, VC T. Production of Isomeric (9,10,13) (10E) -octadecenoic Acid from Linoleic Acid by Pseudomonas aeruginosa PR3. J. Ind. Microbiol. Biotechnol., 2000, 25, 109-115). In particular, a study on the production of 7,10-dihydroxy-8 (E) -octadecenoic acid (7,0-Dihydroxy-8 (E) -octadecenoic acid) as a dihydroxy fatty acid by Pseudomonas aeruginosa PR3 Production of 7,10-dihydroxy-8 (E) -octadecenoic acid from olive was carried out in a lot of ways (Min-Jung Suh, Ka-Yeon Baek, Beom-Soo Kim, Ching T. Hou and Hak- oil by Pseudomonas aeruginosa PR3 Applied Micrbiology and Biotechnology 2011, 89 (6):. 1721-1727, Jae-Han Bae, Min-Jeong Suh, Na-Young Lee, Ching T. Hou, and Hak-Ryul Kim (2010.12). Production of a Value-added Hydroxy Fatty Acid, 7,10-dihydroxy-8 (E) -octadecenoic Acid, from High Oleic Safflower Oil by Pseudomonas aeruginosa PR3, Biotechnology and Bioprocess Engineering 2010.12 15 (6): 953-958) 7,10-Dihydroxy-8 (E) -octadecenoic Acid is known to have a high antimicrobial activity against various pathogenic bacteria (Hye-Ran Sohn , Jae-Han Bae, Ching T. Hou, Hak-Ryul Kim (2013. 08) Antibacterial activity of a 7,10-dihydroxy-8 (E) -octadecenoic acid against plant pathogenic bacteria Enzyme Microb Technol 2013. 53: 152-153, Hye-Ran Sohn , Ka-Yeon Back, Ching T. Hou, and Hak-Ryul Kim (2013. 01) Antibacterial Activity of a 7,10-dihydroxy-8 (E) -octadecenoic Acid against Food-born Pathogenic Bacteria. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology, 2013, 2 (1): 85-87). As a microorganism producing dihydroxy fatty acid, some strains other than Pseudomonas aeruginosa PR3 strain are known, but their productivity is reported to be very low (De Andres, C., Mercade, E., Guinea, J. and Manresa, A. 1994) 7,10-Dihydroxy-8 E -Octadecenoic Acid Produced by Pseudomonas sp. 42A2: Evaluation of Different Cultural Parameters of the Fermentation, World J. Microbiol. Biotechnol. 10 , 106-109).

상기한 바와 같이 다이하이드록시 지방산을 생산하는 균주는 매우 제한적이므로, 다이하이드록시 지방산을 생산하는 새로운 균주의 개발은 지속적으로 이루어질 필요가 있다. As described above, since the strain producing dihydroxy fatty acid is very limited, the development of a new strain producing dihydroxy fatty acid needs to be continuously carried out.

한편, 계면활성제(surfactant)는 양친매성 물질로서 표면장력을 감소시키고, 서로 다른 두 상 사이의 계면장력을 감소시켜 유화분산을 촉진시킬 수 있는 물질이다. 이들이 갖는 우수한 세정력, 유화력, 분산력 등의 특성을 이용하여 의약품, 식품, 화장품, 농약, 세제 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 그러나 현재 실용화되어 있는 계면활성제는 대부분 석유화학제품을 원료로 하여 화학적으로 합성된 것들로서, 그 응용범위가 넓기는 하지만 대부분 독성을 가지고 있고 자연계에서 쉽게 생분해되지 않는 단점을 가지고 있다(Jitendra D. Desai and Ibrahim M. Banat. Microbial Production of Surfactants and Their Commercial Potential. Microbiology and Molecular Biology Reviews, 1997, 61(1), 47-64). Surfactants, on the other hand, are amphipathic substances that can reduce surface tension and reduce interfacial tension between two different phases to promote emulsion dispersion. They are utilized in various fields such as medicines, foods, cosmetics, pesticides, detergents and the like by taking advantage of their excellent washing power, emulsifying power and dispersing power. However, surfactants currently practically used are chemically synthesized using petrochemicals as their raw materials. However, they have a disadvantage that they are mostly toxic and not readily biodegraded in nature (Jitendra D. Desai and Ibrahim M. Banat, Microbiological Production of Surfactants and Their Commercial Potential, Microbiology and Molecular Biology Reviews , 1997, 61 (1), 47-64).

반면 생물계면활성제(biosurfactant)는 미생물, 동물, 식물과 같은 생물소재로부터 얻어지는 계면활성제로서 저독성이며, 자연계에서 분해가 용이하기 때문에 화학합성 계면활성제를 대치할 수 있는 소재로 주목을 받고 있다. 특히 미생물에 의한 생물계면활성제의 생산은 다른 동식물에 비해 다루기가 쉽고 종에 따라 다양한 종류의 계면활성제 생산이 가능하며, 성장속도가 빨라 단시일 내에 대량생산이 가능하기 때문에 더욱 주목을 받고 있다. 미생물계면활성제의 소수성 부분은 포화지방산, 불포화지방산, 지방산알콜 등으로 이루어지며, 친수성 부분은 탄수화물, 아미노산, 펩타이드, 단백질, 인산기 등으로 구성된다. 이러한 계면활성제 형태에 따라 미생물계면활성제는 당지질(glycolipid), 지질펩타이드(lipopeptide), 리포단백질(lipoprotein), 지방산(fatty acid), 인지질(phospholipid), 중합 계면활성제(polymeric surfactant) 등으로 구분된다. 미생물계면활성제 중 소포로리피드(sophorolipid)는 당지질 계열의 계면활성제로서 값싼 기질의 이용, 생성물의 용이한 분리 및 낮은 분리비용, 상대적으로 높은 생산수율, 높은 계면활성능 및 항균활성능 등의 다양한 장점을 가지고 있어 대량생산을 통한 산업화에 적합한 조건을 가지고 있다. 소포로리피드 중 람노리피드는 친수성 부분에 람노스를 가지고 있으며 지방산유도체를 소수성 부분에 가지고 있다. 연결되어 있는 람노스분자의 수에 따라 모노람노리피드(monorhamnolipid) 및 다이람노리피드(dirhamnolipid)로 구분되며 지방산유도체의 사슬길이도 다양하게 나타난다. 일반적으로 미생물에 의해 람노리피드가 생산될 때는 사슬 길이가 다양한 모노람노리피드(monorhamnolipid) 및 다이람노리피드(dirhamnolipid)의 혼합물로 생산된다(M. Benincasa, J. Contiero, M.A. Manresa, I.O. Moraes. Rhamnolipid production by Pseudomonas aeruginosa LBI growing on soapstock as the sole carbon source. Journal of Food Engineering 2002, 54, 283-288, E. Deziel, F. Lepine, S. Milot, R. Villemur. Mass spectrometry monitoring of rhamnolipids from a growing culture of Pseudomonas aeruginosa strain 57RP. Biochimica et Biophysica Acta 2000, 1485, 145-152, Yu-Hong Wei, Chien-Liang Chou, Jo-Shu Chang. Rhamnolipid production by indigenous Pseudomonas aeruginosa J4 originating from petrochemical wastewater. Biochemical Engineering Journal. 2005, 27, 146-154). 그런데 이러한 람노리피드의 혼합물은 혼합물로부터 필요한 람노리피드를 얻기 위한 별도의 정제과정을 필요로하므로, 대량생산에 있어 불리한 측면이 있다. 이러한 이유로 미생물이 다양한 람노리피드 중 어느 특정한 한 종류를 주생성물로 생산하는 경우 대량생산을 위한 유리한 조건을 갖추게 된다.On the other hand, biosurfactant is a surfactant obtained from biological materials such as microorganisms, animals and plants, and has been attracting attention as a material capable of replacing a chemical synthetic surfactant because of its low toxicity and easy decomposition in the natural world. In particular, the production of biosurfactants by microorganisms is easier to handle than other animals and plants, and various kinds of surfactants can be produced depending on the species. As the growth speed is fast, mass production is possible in a short time, and thus it is getting more attention. The hydrophobic part of the microbial surfactant is composed of saturated fatty acid, unsaturated fatty acid, fatty acid alcohol and the like, and the hydrophilic part is composed of carbohydrate, amino acid, peptide, protein, phosphate group and the like. Depending on the type of surfactant, microbial surfactants are classified into glycolipids, lipopeptides, lipoproteins, fatty acids, phospholipids, and polymeric surfactants. Among the microbial surfactants, sophorolipid is a glycolipid surfactant with various advantages such as the use of inexpensive substrate, easy separation and low separation of products, relatively high production yield, high interfacial activity and antibacterial activity Which is suitable for industrialization through mass production. Rumor pods in sophorolipids have Rum nos in the hydrophilic part and fatty acid derivatives in the hydrophobic part. Depending on the number of Rumnos molecules connected, it is divided into monorhamnolipid and dirhamnolipid, and chain lengths of fatty acid derivatives are also varied. Generally, when the ranoripalipide is produced by microorganisms, it is produced in a mixture of monorhamnolipid and dirhamnolipid having various chain lengths (M. Benincasa, J. Contiero, MA Manresa, IO Moraes Rhamnolipid production by Pseudomonas aeruginosa LBI growing on soapstock as the sole carbon source. Journal of Food Engineering 2002, 54, 283-288, E. Deziel, F. Lepine, S. Milot, R. Villemur, Mass spectrometry monitoring of rhamnolipids from a growing culture of Pseudomonas aeruginosa strain 57RP. Biochimica et Biophysica Acta 2000, 1485, 145-152, Yu-Hong Wei, Chien-Liang Chou, Jo-Shu Chang. Rhamnolipid production by indigenous Pseudomonas aeruginosa J4 originating from petrochemical wastewater. Biochemical Engineering Journal, 2005, 27, 146-154). However, such a mixture of rhamnolipids requires a separate purification process to obtain the required rhamnolipid from the mixture, which is disadvantageous for mass production. For this reason, when microorganisms produce any one of various rhamnolipids as a main product, they have favorable conditions for mass production.

다이하이드록시 지방산은 친수성 물질이 아니어서 다이하이드록시 지방산을 산업적으로 이용하기 위해서는 별도의 계면활성제의 사용이 필요하다. 또한 상기한 바와 같이 모노람노리피드는 생물계면활성제로 이용될 수 있으므로 모노람노리피드 및 다이하이드록시 지방산을 동시에 생산하는 미생물 이용하면 별도의 계면활성제의 추가 없이 미생물로부터 생산된 다이하이드록시 지방산을 바로 실용화하는데 매우 유리할 것으로 판단된다. Since dihydroxy fatty acid is not a hydrophilic substance, it is necessary to use a separate surfactant to industrially use dihydroxy fatty acid. Also, since monoramnolipid can be used as a biosurfactant as described above, the use of a microorganism capable of producing monoramnolipid and dihydroxy fatty acid at the same time makes it possible to use a dihydroxy fatty acid produced from a microorganism without addition of an additional surfactant It will be very advantageous for practical use.

이에, 본 발명자들은 슈도모나스 에어루지노사 KACC 10186 균주가 다이하이드록시 지방산 및 람노리피드를 동시에 생산하는 것을 새롭게 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
Thus, the present inventors have completed the present invention by newly confirming that Pseudomonas aeruginosa KACC 10186 strain produces dihydroxy fatty acid and rhamnolipid simultaneously.

본 발명의 목적은 슈도모나스 에어루지노사 KACC 10186 균주를 이용한 식물성 오일로부터 다이하이드록시 지방산 및 모노람노리피드를 공동으로 생산하는 방법을 제공하는 것이다.
It is an object of the present invention to provide a method for co-producing a dihydroxy fatty acid and a monoramnolipid from a vegetable oil using Pseudomonas aeruginosa KACC 10186 strain.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 슈도모나스에어루지노사(Pseudomonas aeruginosa) KACC 10186을 배양하는 단계를 포함하는, 식물성 오일로부터 하이드록시 지방산 및 모노람노리피드를 공동 생산하는 방법을 제공한다.
In order to achieve the above object, the present invention provides a method of co-producing a hydroxy fatty acid and a monoramnolipid from a vegetable oil, comprising culturing Pseudomonas aeruginosa KACC 10186.

본 발명의 슈도모나스 에어루지노사(Pseudomonas aeruginosa) KACC 10186 균주는 식물성 오일로부터 다이하이드록시 지방산 및 모노람노리피드를 공동 생산하므로, 별도의 계면활성제의 첨가 없이 산업적으로 활용도가 높은 다이하이드록시 지방산을 대량으로 생산하는데 유용하게 이용될 수 있다.
The Pseudomonas aeruginosa strain KACC 10186 of the present invention co-produces a dihydroxy fatty acid and a monoramnolipid from a vegetable oil, so that the industrially utilizable dihydroxy fatty acid can be mass- Can be advantageously used for production.

도 1은 슈도모나스 에어루지노사 KACC 10186로부터 생산된 생성물의 TLC 분석 결과를 나타낸 도이다(레인 1: 모노람노리피드 표준물질, 레인 2: DOD 표준물질, 레인 3: 생성물의 조추출물).
도 2는 슈도모나스 에어루지노사 KACC 10186로부터 생산된 생성물의 GC 분석 결과를 나타낸 도이다.
도 3은 슈도모나스 에어루지노사 KACC 10186로부터 생산된 생성물 중 DOD 피크에 대한 GC/MS 분석 결과를 나타낸 도이다.
도 4는 슈도모나스 에어루지노사 KACC 10186로부터 생산된 생성물 중 모노람노리피드에 해당하는 스팟을 분리정제하여 GC로 분석한 결과를 나타낸 도이다
도 5는 슈도모나스 에어루지노사 KACC 10186로부터 생산된 생성물 중 모노람노리피드에 해당하는 스팟을 분리정제하여 LC/MS로 분석한 결과를 나타낸 도이다
도 6은 모노람노리피드에 해당하는 질량 503.3의 피크를 MS/MS 분석하여 생성물의 구조를 확인한 결과를 나타낸 도이다.
도 7은 슈도모나스 에어루지노사 KACC 10186로부터 생산된 생성물 중 DOD와 모노람노리피드의 구조를 나타낸 도이다
도 8은 슈도모나스 에어루지노사 PR3 및 슈도모나스에어루지노사 KACC 10186로부터 생산된 생성물을 TLC로 비교 분석한 결과를 나타낸 도이다. 1번 레인 : DOD 표준물질, 2번 레인 : 슈도모나스 에어루지노사 PR3의 생성물, 3번 레인 : 미생물 없이 기질만을 배양한 생성물, 4-5번 레인 : 슈도모나스 에어루지노사 KACC 10186로부터 생산된 생성물.
도 9는 슈도모나스에어루지노사 KACC 10186에 의한 DOD 및 모노람노리피드 생산에 미치는 배양시간의 영향을 나타낸 도이다.
도 10은 슈도모나스에어루지노사 KACC 10186로부터 DOD와 모노람노리피드 생산에 미치는 배양온도의 영향을 나타낸 도이다.
1 shows a TLC analysis result of a product produced from Pseudomonas aeruginosa KACC 10186 (lane 1: monoramnolipid standard, lane 2: DOD standard, lane 3: crude extract of product).
Figure 2 is a graph showing the GC analysis results of the product produced from Pseudomonas aeruginosa KACC 10186;
3 is a graph showing the results of GC / MS analysis of the DOD peak among the products produced from Pseudomonas aeruginosa KACC 10186;
FIG. 4 is a graph showing the results of GC analysis of spots corresponding to monoramnolipids among products produced from Pseudomonas aeruginosa KACC 10186
FIG. 5 is a graph showing the results of LC / MS analysis of spots corresponding to monoramnolipids among products produced from Pseudomonas aeruginosa KACC 10186
6 is a graph showing the result of MS / MS analysis of a peak of a mass of 503.3 corresponding to monoramnolipid to confirm the structure of the product.
Figure 7 shows the structure of DOD and monoramnolipid in the products produced from Pseudomonas aeruginosa KACC 10186
FIG. 8 is a graph showing the results of TLC analysis of products produced from Pseudomonas aeruginosa PR3 and Pseudomonas aeruginosa KACC 10186. FIG. Lane 1: DOD standard material, lane 2: product of Pseudomonas aeruginosa PR3, lane 3: product cultivated only substrate without microorganism, lane 4-5: product from Pseudomonas aeruginosa KACC 10186.
Figure 9 shows the effect of culture time on DOD and monoramnolipid production by Pseudomonas aeruginosa KACC 10186.
Figure 10 shows the effect of culture temperature on DOD and monoramnolipid production from Pseudomonas aeruginosa KACC 10186.

본 발명은 슈도모나스 에어루지노사 KACC 10186 균주를 배양하는 단계를 포함하는, 하이드록시 지방산 및 모노람노리피드의 공동 생산방법을 제공한다.The present invention provides a method for co-production of a hydroxy fatty acid and a monoramnolipid comprising culturing a Pseudomonas aeruginosa strain KACC 10186.

상기 슈도모나스 에어루지노사 KACC 10186 균주는 한국농업미생물보존센터에 기탁되어 있다(수탁번호 KACC 10186).The Pseudomonas aeruginosa strain KACC 10186 has been deposited with the Korean Agricultural Microbiology Research Center (Accession No. KACC 10186).

상기 슈도모나스 에어루지노사 KACC 10186 균주는 다이하이드록시 지방산 및 모노람노리피드를 동시에 생산한다.The Pseudomonas aeruginosa KACC 10186 strain simultaneously produces a dihydroxy fatty acid and a monoramnolipid.

상기 다이하이드록시 지방산은, 지방산의 중심사슬에 2개의 하이드록실기를 갖는 어떤 하이드록시 지방산도 될 수 있으나, 바람직하게 탄소수 18개의 지방산 사슬 위에 7번 탄소와 10번 탄소에 각각 1개씩 총 2개의 하이드록실기를 가지며 8번 탄소와 9번 탄소 사이에 1개의 이중결합을 포함하고 있는 구조를 특징으로 하는 7,10-다이하이드록시-8(E)-옥타데세노산(7,10-dihydroxy-8(E)-octadecenoic acid, DOD)이다.The dihydroxy fatty acid may be any hydroxy fatty acid having two hydroxyl groups in the central chain of the fatty acid. Preferably, the dihydroxy fatty acid is a fatty acid having 18 carbon atoms, Dihydroxy-8 (E) -octadecenoic acid (7,10-dihydroxy-8-octadecenoic acid) having a hydroxyl group and one double bond between carbon number 8 and carbon number 9, 8 (E) -octadecenoic acid, DOD).

상기 모노람노리피드는 람노스 1 분자에 지방산이 연결되어 있는 어떤 람노리피드도 될 수 있으나, 바람직하게 람노스 1 분자에 탄소수 10 개의 지방산 2 분자가 직렬로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 구조를 갖는 람노리피드이다.The monoramnolipid may be any rhamnolipid having a fatty acid linked to one molecule of rhamnose, but preferably two molecules of fatty acid having 10 carbon atoms are connected in series to one molecule of rhamnose. Lt; / RTI >

상기 슈도모나스 에어루지노사 KACC 10186 균주가 다이하이드록시 지방산 및 모노람노리피드를 공동으로 생산하기 위해 사용되는 기질은 식물성 오일이며, 바람직하게 올리브기름, 홍화씨기름, 콩기름, 옥수수기름, 참깨씨기름, 들깨씨기름, 포도씨기름, 고추씨기름, 카놀라유, 해바라기씨기름, 참외씨기름, 채종유, 미강유 등이 포함되나, 이에 제한되지 않는다. 상기 식물성오일은 종래 천연식물의 종자나 열매로부터 오일을 추출하는데 주로 사용되어왔던 용매추출법이나 가압추출법 등 어떠한 방법으로도 얻을 수 있으며, 시중에서 구입할 수도 있다.The substrate used to co-produce the Pseudomonas aeruginosa KACC 10186 strain with dihydroxy fatty acid and monoramnolipid is a vegetable oil and is preferably selected from the group consisting of olive oil, safflower seed oil, soybean oil, corn oil, sesame seed oil, But are not limited to, seed oil, grape seed oil, red pepper seed oil, canola oil, sunflower seed oil, melon seed oil, rapeseed oil, The vegetable oil can be obtained by any method such as a solvent extraction method or a pressure extraction method, which has been conventionally used for extracting oil from seeds or fruits of natural plants, and can also be obtained commercially.

상기 배양 단계에서 배양 온도는 10℃ 내지 45℃가 바람직하고, 보다 바람직하게는 20℃ 내지 40℃이나, 이에 제한되지 않는다. In the culturing step, the culturing temperature is preferably from 10 캜 to 45 캜, more preferably from 20 캜 to 40 캜, but is not limited thereto.

상기 배양 단계에서 배양 시간은 기질 첨가 후 배양 시간을 의미하며, 24 시간 내지 240 시간이 바람직하고, 보다 바람직하게는 48 시간 내지 120 시간이나, 이에 제한되지 않는다.In the culturing step, the incubation time means the incubation time after the addition of the substrate, preferably 24 hours to 240 hours, more preferably 48 hours to 120 hours.

상기 배양 단계에 있어서 상기 균주가 배양되는 배지의 pH는 4.0 내지 10.0이 바람직하고, 보다 바람직하게는 pH 6.5 내지 8.5이나, 이에 제한되지 않는다. The pH of the culture medium in which the strain is cultured in the culturing step is preferably 4.0 to 10.0, more preferably 6.5 to 8.5, but is not limited thereto.

상기 균주의 탄소원은 포도당(glucose), 갈락토스(galactose), 유당(lactose), 글리세롤(glycerol), 자일로스(xylose), 수크로스(sucrose), 말토스(maltose) 및 과당(fructose)으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 바람직하게 글리세롤, 포도당(glucose), 갈락토스(galactose), 유당(lactose), 과당(fructose) 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되나, 이에 제한되지 않는다. The carbon source of the strain is selected from the group consisting of glucose, galactose, lactose, glycerol, xylose, sucrose, maltose and fructose. And is preferably selected from the group consisting of glycerol, glucose, galactose, lactose, fructose, and mixtures thereof, but is not limited thereto.

상기 균주의 질소원은 효모추출물(yeast extract), 말트추출물(malt extract), 글루타민(glutamine), 질산암모늄(NH4NO3), 펩톤(peptone), 트립톤(tryptone), 염화암모늄, 황산암모늄, 인산암모늄 및 요소(urea)로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
The nitrogen source of the strain may be selected from the group consisting of yeast extract, malt extract, glutamine, ammonium nitrate (NH 4 NO 3 ), peptone, tryptone, ammonium chloride, ammonium sulfate, Ammonium phosphate, urea, and the like, but are not limited thereto.

이하 본 발명의 내용을 실시예를 통하여 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들은 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로 본 발명의 권리범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, these are for the purpose of illustrating the present invention in more detail, and the scope of the present invention is not limited thereto.

실시예 1. 슈도모나스 에어루지노사 KACC 10186 균주의 배양Example 1 Culture of Pseudomonas aeruginosa KACC 10186 strain

슈도모나스 에어루지노사 KACC 10186 균주를 이용하여 식물성오일을 기질로 다이하이드록시지방산 및 모노람노리피드를 공동생산하기 위하여, 하기와 같은 조건으로 배양하였다. Pseudomonas aeruginosa KACC 10186 strain was used to co-produce a dihydroxy fatty acid and a monoramnolipid with a vegetable oil as a substrate and cultured under the following conditions.

보다 구체적으로, 슈도모나스 에어루지노사 KACC 10186 균주를 YPB 배지(0.7% 글리세롤, 0.1% 쇠고기 추출물(beef extract), 0.2% 효모 추출물, 0.5% 펩톤, 0.5% NaCl, 0.02% MgSO4)에서 27℃ 조건하에 배양하였다. 배지의 조성은 필요에 따라 글리세롤 대신 필요한 탄소원으로 대치하여 사용하고, 효모 추출물과 펩톤은 필요한 질소원으로 대치하여 사용하였다. 배지의 pH는 7.5로 유지하고, 균주는 매 2-3일마다 계대배양하여 유지하였다. YPB 배지에서 24시간 배양한 KACC 10186 균주 배양액에 식물성오일 기질을 1% 가하여 필요한 시간 동안 배양한 다음 6N HCl을 가하여 배지의 pH를 2.0 이하로 낮추어 배양을 종료하였다. 배양 종료 후 즉시 동량의 에틸아세테이트를 가하여 추출한 뒤 추출물을 회전증발기에서 농축하였다. 상기와 같은 과정을 통해 수득된 슈도모나스 에어루지노사 KACC 10186 균주의 배양액에는 기존 슈도모나스 속 균주의 배양액에 비해 하이드록시 지방산, 특히 항균활성소재인 7,10-다이하이드록시-8(E)-옥타데세노산(7,10-dihydroxy-8(E)-octadecenoic acid, DOD) 및 모노람노리피드가 포함된다.
More particularly, the Pseudomonas air Rouge labor KACC 10186 the YPB medium strains (0.7% glycerol, 0.1% beef extract (beef extract), 0.2% yeast extract, 0.5% peptone, 0.5% NaCl, 0.02% MgSO 4) 27 ℃ conditions Lt; / RTI > The composition of the medium was replaced with the necessary carbon source instead of glycerol if necessary, and the yeast extract and the peptone were replaced with the necessary nitrogen source. The pH of the medium was maintained at 7.5, and the strain was subcultured every 2-3 days. 1% of vegetable oil substrate was added to KACC 10186 culture medium for 24 hours in YPB medium, incubated for the necessary time, and 6N HCl was added to lower the pH of the medium to 2.0 or less. Immediately after the completion of the incubation, the same amount of ethyl acetate was added to the extract, and the extract was concentrated on a rotary evaporator. The culture solution of the Pseudomonas aeruginosa KACC 10186 strain obtained through the above process contains a hydroxy fatty acid, especially 7,10-dihydroxy-8 (E) -octadecase, which is an antibacterial activity material, (7,10-dihydroxy-8 (E) -octadecenoic acid, DOD) and monoramnolipid.

실시예 2. 슈도모나스 에어루지노사 KACC 10186 균주로부터 하이드록시지방산과 모노람노리피드 공동 생산능 검증Example 2. Verification of co-production ability of hydroxy fatty acid and monoramnolipid from Pseudomonas aeruginosa KACC 10186 strain

2.1 박층크로마토 그래피 분석2.1 Thin layer chromatography analysis

슈도모나스 에어루지노사 KACC 10186 균주를 YPB 배지(0.7% glycerol, 0.1% beef extract, 0.2% yeast extract, 0.5% peptone, 0.5% NaCl, 0.02% MgSO4)에서 27℃, 200 rpm의 조건하에서 24시간 동안 배양하였다. 수득된 균주의 배양액에 올리브유를 배양액의 1% 농도로 첨가한 뒤, 3일 동안 배양한 다음 6N HCl을 가하여 배지 pH를 2.0 이하로 낮추어 배양을 종료하였다. 배양 종료 후 즉시 동량의 에틸아세테이트를 추출한 뒤 추출물을 회전증발기에서 농축하였다. 이를 박층크로마토그래피(TLC)로 분석하였다. 박층크로마토그래피(TLC)는 유리기판 위에 실리카겔(silica gel)로 코팅된 것을 사용하였으며, 산물의 분리를 위한 용매는 톨루엔(Toluene) :다이옥산(Dioxan) : 아세트산(Acetic acid)(79 : 14 : 7, v/v/v)의 혼합물을 이용하였다. 산물 분리 후 산물의 확인은 황산 50% 용액을 기판 위에 분무한 뒤 100℃에서 10분 이상 가열하여 나타난 스팟으로 확인하였다. 그 결과를 도 1에 나타내었다. Pseudomonas aeruginosa KACC 10186 strain was cultivated in YPB medium (0.7% glycerol, 0.1% beef extract, 0.2% yeast extract, 0.5% peptone, 0.5% NaCl, 0.02% MgSO 4 ) at 27 ° C and 200 rpm for 24 hours Lt; / RTI > Olive oil was added to the culture of the obtained strain at a concentration of 1% of the culture medium, followed by culturing for 3 days, followed by 6N HCl to lower the pH of the culture medium to 2.0 or less. Immediately after the incubation, the same amount of ethyl acetate was extracted and the extract was concentrated on a rotary evaporator. Which was analyzed by thin layer chromatography (TLC). Thin layer chromatography (TLC) was performed on a glass substrate coated with silica gel. The solvent for the separation of the products was toluene (Toluene): Dioxan: Acetic acid (79: 14: 7 , v / v / v) was used. After the product was separated, the product was confirmed by spotting the product by spraying 50% solution of sulfuric acid on the substrate and heating it at 100 ° C for 10 minutes or more. The results are shown in Fig.

도 1에 나타낸 바와 같이, 배양 추출물(3번 레인)에서 (1), (2) 등의 스팟 생성을 확인하였으며, (1)의 스팟은 2번 레인의 7,10-다이하이드록시-8(E)-옥타데세노산(DOD) 표준시료와 같은 위치에 나타났고, (2)의 스팟은 1번 레인의 모노람노리피드 표준시료와 같은 위치에 나타났으므로, (1)번 스팟은 DOD이고, (2)번 스팟은 모노람노리피드일 것으로 판단하였다.
As shown in Fig. 1, the spot production of (1) and (2) was confirmed in the culture extract (lane 3), and the spot of (1) E) -octadecenoic acid (DOD) standard sample, and the spot of (2) appeared at the same position as the monoramnolipid standard sample of lane 1, so (1) , And the (2) spot was determined to be monoramnolipid.

2.2 가스크로마토그래피 분석2.2 Gas Chromatographic Analysis

실시예 2.1에서 확인된 스팟들의 물질의 구조를 확인하기 위해 도 1의 3번 레인에 사용한 동일 시료를 가스크로마토그래피로 분석하였다. 보다 구체적으로, 분석하고자 하는 시료 10 mg에 다이아조메탄(Diazomethane) 1 ml을 첨가한 후 5분간 실온에 방치하였다. 질소 가스를 이용하여 다이아조메탄을 제거한 후, TMSI+Pyridine(1:4, v/v)을 1ml 첨가하고 40분간 방치하였다. 질소 가스를 이용해 잔류용매를 제거한 후, 가스크로마토그래피를 위한 용액(Dichrolomethane:Methanol=95:5, v/v) 200 ㎕를 첨가하고, 최종 시료 1 ㎕를 가스크로마토그래피 분석기에 주입하였다. 이 때 사용된 컬럼은 소수성 컬럼을 이용하였으며, 100℃~300℃ 범위의 온도에서 분석을 수행하였고, 분석시간은 1시간 이내로 하였다. 내부 표준(internal standard)으로는 헵타데카노익산(heptadecanoic acid)(C17:0)을 사용하였다. 그 결과를 도 2에 나타내었다. In order to confirm the structure of the material of the spots identified in Example 2.1, the same sample used in lane 3 of FIG. 1 was analyzed by gas chromatography. More specifically, 1 ml of diazomethane was added to 10 mg of the sample to be analyzed, and the mixture was allowed to stand at room temperature for 5 minutes. Diazomethane was removed using nitrogen gas, and 1 ml of TMSI + pyridine (1: 4, v / v) was added and left for 40 minutes. After the residual solvent was removed by using nitrogen gas, 200 μl of a solution for gas chromatography (Dichrolomethane: Methanol = 95: 5, v / v) was added and 1 μl of the final sample was injected into a gas chromatograph. The column used was a hydrophobic column, and the analysis was performed at a temperature ranging from 100 ° C to 300 ° C, and the analysis time was within 1 hour. As an internal standard, heptadecanoic acid (C17: 0) was used. The results are shown in Fig.

도 2에 나타낸 바와 같이, 올리브유를 기질로 하여 슈도모나스 에어루지노사 KACC 10186 균주에 의해 생산된 추출물에서 DOD와 같은 시간대에 나타나는 (1)번 피크와 또 다른 위치에 나타나는 (2)번 피크를 확인할 수 있다. (1)번 피크는 DOD와 같은 시간대에 나타났으므로 DOD일 것으로 판단하였다.
As shown in Fig. 2, in the extract produced by the Pseudomonas aeruginosa strain KACC 10186 using olive oil as a substrate, it is possible to confirm the peak (1) appearing at the same time as the DOD and the peak (2) appearing at another position have. (1) peak appeared in the same time zone as DOD, so it was judged to be DOD.

2.3 DOD 확인을 위한 GC/MS 분석2.3 GC / MS analysis for DOD identification

상기 실시예 2.2에서 얻은 (1)번 피크 물질의 구조를 GC/MS를 통해 확인하였다. GC/MS는 상기 실시예 2.2의 가스크로마토그래피 방법에 준하여 실시하되 컬럼의 길이를 30m 이상의 것을 사용하였으며, 분리된 분자의 검출기(detector)에 질량분석기를 설치하여 수행하였다. 그 결과를 도 3에 나타내었다. The structure of the peak material (1) obtained in Example 2.2 was confirmed by GC / MS. The GC / MS was carried out according to the gas chromatography method of Example 2.2, the column having a length of 30 m or more, and a mass analyzer was installed in a detector of the separated molecules. The results are shown in Fig.

도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 KACC 10186 균주에 의해 생산된 하이드록시 지방산의 구조는 탄소수 18개의 지방산 사슬 위에 7번 탄소와 10번 탄소에 각각 1개씩 총 2개의 하이드록실기를 가지며 8번 탄소와 9번 탄소 사이에 1개의 이중결합을 포함하고 있어, 기존에 알려진 DOD와 동일한 구조임을 확인하였다.
As shown in FIG. 3, the structure of the hydroxy fatty acid produced by the KACC 10186 strain according to the present invention has a total of two hydroxyl groups, one in each of the 7-carbon and 10-carbon on the fatty acid chain having 18 carbon atoms, And one double bond between carbon number 9 and carbon number 9, confirming the same structure as the known DOD.

2.4 모노람노리피드 확인2.4 Identification of monoramnolipid

실시예 2.1의 박층크로마토그래피에 의한 (2)번 스팟과 실시예 2.2의 가스크로마토그래피에 의해 의한 (2)번 피크의 구조를 확인하기 위해, 실시예 2.1의 (2)번 스팟을 분리 정제하여 가스크로마토그래피로 분석하였다. 분석 방법은 상기 실시예 2.2의 가스크로마토그래피 방법에 준하여 실시하였으며, 그 결과를 도 4에 나타내었다. 도에 나타난 바와 같이 내부 표준 외에 33.9분 위치에 피크가 나타났으며 이 피크의 순도는 내부 표준을 제외하면 95%로 확인되었다. To confirm the structure of the peak (2) by thin layer chromatography of Example 2.1 and the structure of the peak of (2) by gas chromatography of Example 2.2, the spot (2) of Example 2.1 was separated and purified And analyzed by gas chromatography. The analytical method was carried out in accordance with the gas chromatography method of Example 2.2, and the results are shown in FIG. As shown in the figure, there was a peak at 33.9 minutes in addition to the internal standard. The purity of the peak was 95% except for the internal standard.

상기 실험을 통해 분리정제된 시료를 액체크로마토그래피/질량분석기로 분석하여 모노람노리피드 표준시료와 비교하였다. 도 5에 나타낸 바와 같이 정제된 시료(2. Sample 시료)의 경우 질량이 503.3 위치에 메인으로 나타나고 있으며, 이는 모노람노리피드 표준시료(3. STD 시료)의 위치와 동일하므로, 정제된 시료가 모노람노리피드일 것이라 판단하였다. 이 위치의 물질의 구조를 MS/MS를 통해 확인하여 도 6에 나타내었다. The separated and purified samples were analyzed by liquid chromatography / mass spectrometry and compared with the monoramnolipid standard samples. As shown in Fig. 5, the mass of the purified sample (2. Sample sample) is mainly shown at 503.3 position, which is the same as that of the monoramnolipid standard sample (3. STD sample) It was judged to be monoramnolipid. The structure of the material at this position was confirmed by MS / MS and is shown in Fig.

도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 슈도모나스 에어루지노사 KACC 10186 균주에 의해 생산된 람노리피드는 1 분자의 람노스에 탄소수 10개의 지방산 2 분자가 직렬로 연결된 모노람노리피드로서, 표준시료로 사용된 모노람노리피드와 동일한 물질임을 확인하였다. As shown in Fig. 6, the ranoriphipide produced by the Pseudomonas aeruginosa strain KACC 10186 of the present invention is a monoramnolipid in which one molecule of Rumnose and two molecules of fatty acid having 10 carbon atoms are connected in series, as a standard sample It was confirmed that it was the same material as the monoramnolipid used.

상기 실험을 통하여 본 발명의 슈도모나스 에어루지노사 KACC 10186 균주에 의해 생성된 물질들이 DOD와 모노람노리피드임을 확인하였고, 슈도모나스 에어루지노사 KACC 10186 균주는 식물성오일로부터 DOD와 모노람노리피드를 공동 생산할 수 있음을 확인하였다. DOD 및 모노람노리피드의 구조를 도 7에 나타내었다.
Through the above experiments, it was confirmed that the substances produced by the Pseudomonas aeruginosa KACC 10186 strain of the present invention were DOD and monoramnolipid. The Pseudomonas aeruginosa KACC 10186 strain co-produced DOD and monoramnolipid from vegetable oil Respectively. The structure of DOD and monoramnolipid is shown in Fig.

실시예 3. 슈도모나스 에어루지노사 KACC 10186 및 슈도모나스 에어루지노사 PR3 균주로부터 생성된 물질의 차이점 검증Example 3: Verification of differences between substances produced from Pseudomonas aeruginosa KACC 10186 and Pseudomonas aeruginosa PR3 strain

본 발명의 슈도모나스 에어루지노사 KACC 10186 균주와 DOD 생산 균주로 잘 알려진 슈도모나스 에어루지노사 PR3 균주의 생성물 차이를 확인하기 위하여, 상기 실시예 1 및 실시예 2.1의 방법에 따라 두 균주를 이용하여 생성물을 생산하고, 생산된 생성물의 조추출물을 박층크로마토그래피로 분석하여 그 결과를 도 8에 나타내었다. 도 8에 나타낸 바와 같이 슈도모나스 에어루지노사 PR3(2번 레인)는 DOD 스팟(1번 레인)만을 나타냈으나, 본 발명의 슈도모나스 에어루지노사 KACC 10186 균주(4번, 5번 레인)는 DOD 스팟 및 모노람노리피드 스팟을 동시에 나타냈으므로, 본 발명의 슈도모나스 에어루지노사 KACC 10186 균주는 슈도모나스 에어루지노사 PR3 균주와 상이한 물질을 생산함을 알 수 있다. In order to confirm the product difference between Pseudomonas aeruginosa KACC 10186 strain of the present invention and Pseudomonas aeruginosa PR3 strain, which is well known as a DOD production strain, two strains were used in accordance with the method of Example 1 and Example 2.1, The crude extract of the produced product was analyzed by thin layer chromatography and the results are shown in FIG. As shown in FIG. 8, Pseudomonas aeruginosa PR3 (No. 2 lane) showed only DOD spot (lane 1), whereas Pseudomonas aeruginosa KACC 10186 strain (No. 4 and No. 5 lane) And monoramnolipid spots, the Pseudomonas aeruginosa KACC 10186 strain of the present invention produces a substance different from the Pseudomonas aeruginosa PR3 strain.

실시예 4. 슈도모나스 에어루지노사 KACC 10186의 DOD 및 모노람노리피드 공동생산에 미치는 배양조건의 영향 검증Example 4. Effect of culture conditions on DOD and monoramnolipid co-production of Pseudomonas aeruginosa KACC 10186

본 발명의 KACC 10186 균주를 이용한 DOD 및 모노람노리피드의 공동 생산에 미치는 영향을 확인하기 위하여 배양시간에 따른 DOD와 모노람노리피드의 생산량 변화를 분석하였다. 배지조건 및 배양조건은 상기 실시예 1 및 실시예 2.1의 방법에 따랐고, 배양시간이 경과함에 따라 매 24시간마다 시료를 채취하여 생성물을 얻은 뒤, 상기 실시예 2.2의 방법에 따라 가스크로마토그라피로 생성량을 분석하여 그 결과를 도 9에 나타내었다. 도 9에 나타낸 바와 같이 배양시간에 따라 DOD와 모노람노리피드의 생성량의 비율이 변화하는 것을 알 수 있었다. DOD의 경우 배양 초기에 생성량이 높지만 배양시간이 경화함에 따라 생성량이 감소하였고, 모노람노리피드의 경우 배양시간이 경과함에 따라 지속적으로 증가함을 확인하였다. To examine the effects of the KACC 10186 strain of the present invention on the co-production of DOD and monoramnolipid, the changes in the production amounts of DOD and monoramnolipid according to the culture time were analyzed. The medium conditions and culture conditions were the same as those of Example 1 and Example 2.1, and samples were collected every 24 hours as the incubation time elapsed. After the products were obtained, they were analyzed by gas chromatography The results are shown in FIG. As shown in FIG. 9, it was found that the ratio of the amount of DOD and the amount of monoramnolipid produced varied with the incubation time. In the case of DOD, the amount of DOD was increased at the early stage of culture but decreased as the incubation time was hardened, and that of monoramnolipid was continuously increased with the lapse of incubation time.

또한, 본 발명의 KACC 10186 균주를 이용한 DOD 및 모노람노리피드 공동 생산에 미치는 영향을 확인하기 위하여 배양온도에 따른 DOD 및 모노람노리피드의 생산량 변화를 분석하였다. 배양온도를 제외한 다른 조건은 상기 실시예 1 및 실시예 2.1의 방법에 따랐고, 배양온도는 20, 25, 27 ℃로 변화시키며 배양하였으며, 기질 첨가 후 72시간에 시료를 채취하여 생성물을 얻은 뒤, 상기 실시예 2.2의 방법에 따라 가스크로마토그래피 분석을 수행하여 그 결과를 도 10에 나타내었다. 도 10에서 나타낸 바와 같이 배양온도에 따라 DOD 및 모노람노리피드의 생성량의 비율이 변화하는 것을 확인하였다. DOD는 상대적으로 낮은 온도에서 생성량이 높았고 배양온도가 증가함에 따라 생성량이 감소하였으나, 모노람노리피드는 배양온도가 낮은 경우 오히려 생성량이 낮았고 배양온도가 증가함에 따라 생성량이 지속적으로 증가함을 알 수 있었다. In order to examine the effect of the KACC 10186 strain of the present invention on the co-production of DOD and monoramnolipid, the changes in the production amounts of DOD and monoramnolipid according to the culture temperature were analyzed. Other conditions except for the incubation temperature were as described in Example 1 and Example 2.1, and the incubation temperature was changed to 20, 25, and 27 ° C. After 72 hours from the addition of the substrate, the sample was collected, The gas chromatographic analysis was carried out according to the method of Example 2.2 above, and the results are shown in FIG. As shown in FIG. 10, it was confirmed that the ratio of the amount of DOD and the amount of monoramnolipid produced varied depending on the culture temperature. DOD was produced at relatively low temperature and decreased as the incubation temperature increased. However, it was found that the production amount of monoramnolipid was lowered when the incubation temperature was lower, and the amount of monolamnolipid was increased continuously as the incubation temperature was increased there was.

상기의 결과에 의해, 본 발명의 KACC 10186 균주를 이용한 DOD 및 모노람노리피드 공동 생산 과정에서 배양조건의 변화에 따라 DOD 및 모노람노리피드의 생성량의 비율을 변화시킬 수 있음을 확인하였고, 이를 이용하여 필요에 따라 두 생성물의 비율을 적절하게 조절할 수 있으므로 산업적으로 유용하게 이용될 수 있을 것으로 판단된다. From the above results, it was confirmed that the ratio of the amount of DOD and monoramnolipid produced can be changed according to the change of the culture conditions during the co-production of DOD and monoramnolipid using the KACC 10186 strain of the present invention. And the ratio of the two products can be appropriately adjusted according to need, so that it can be used industrially.

Claims (9)

슈도모나스 에어루지노사(Pseudomonas aeruginosa) KACC 10186 균주를 배양하는 단계;를 포함하는 슈도모나스 에어루지노사(Pseudomonas aeruginosa) KACC 10186 균주에 의한 7,10-다이하이드록시-8(E)-옥타데세노산(7,10-dihydroxy-8(E)-octadecenoic acid) 및 모노람노리피드(monorhamnolipid)의 공동 생산 방법.
Pseudomonas air Rouge labor (Pseudomonas aeruginosa) KACC 10186 culturing strains; Pseudomonas air Rouge labor (Pseudomonas aeruginosa) 7,10- dihydroxy -8 by KACC 10186 strains containing the (E) - octanoic acid dese (7 , 10-dihydroxy-8 (E) -octadecenoic acid) and monorhamnolipid.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 모노람노리피드는 람노스 1 분자에 탄소수 10 개의 지방산 2 분자가 직렬로 연결되어 있는 구조인 것인, 생산 방법.
The production method according to claim 1, wherein the monoramnolipid is a structure in which two molecules of fatty acid having 10 carbon atoms are connected in series to one Rumnose molecule.
제1항에 있어서, 상기 균주는 식물성 오일을 기질로 이용하는 것인, 생산 방법.
The production method according to claim 1, wherein the strain uses vegetable oil as a substrate.
제5항에 있어서, 상기 식물성 오일은 올리브기름, 홍화씨기름, 콩기름, 옥수수기름, 참깨씨기름, 들깨씨기름, 포도씨기름, 고추씨기름, 카놀라유, 해바라기씨기름, 참외씨기름, 채종유 및 미강유로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것인, 생산 방법.
The vegetable oil according to claim 5, wherein the vegetable oil is selected from the group consisting of olive oil, safflower seed oil, soybean oil, corn oil, sesame seed oil, perilla seed oil, grape seed oil, red pepper seed oil, canola oil, sunflower seed oil, melon seed oil, Lt; RTI ID = 0.0 > 1, < / RTI >
제1항에 있어서, 상기 균주를 배양하는 단계의 배양 온도는 10 ℃ 내지 45 ℃인 것인, 생산 방법.
The production method according to claim 1, wherein the culturing temperature of the step of culturing the strain is 10 ° C to 45 ° C.
제1항에 있어서, 상기 균주를 배양하는 단계의 배양 시간은 24 시간 내지 240 시간인 것인, 생산 방법.
The production method according to claim 1, wherein the culturing time of culturing the strain is 24 hours to 240 hours.
제1항에 있어서, 상기 균주의 탄소원은 포도당(glucose), 갈락토스(galactose), 유당(lactose), 글리세롤(glycerol), 자일로스(xylose), 수크로스(sucrose), 말토스(maltose) 및 과당(fructose)으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인, 생산 방법.The method according to claim 1, wherein the carbon source of the strain is selected from the group consisting of glucose, galactose, lactose, glycerol, xylose, sucrose, maltose, < / RTI > fructose.
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