KR101898662B1 - Bacillus amyloliquefaciens strain KJ5 and environmentally sustainable food waste processing microbial agent - Google Patents

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KR101898662B1
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노재영
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단국대학교 천안캠퍼스 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a microorganism belonging to Bacillus amyloliquefaciens, and more specifically, to a Bacillus amyloliquefaciens strain KJ5 exhibiting excellent proteolytic activity in high saltiness, and to an environmentally-friendly food waste processing agent including the same. The present inventors have completed the present invention through a novel strain producing a proteolytic enzyme exhibiting strong activity at high saltiness.

Description

바실러스 아밀로리퀘파시엔스 KJ5 균주 및 이를 포함하는 친환경음식물쓰레기처리제제{Bacillus amyloliquefaciens strain KJ5 and environmentally sustainable food waste processing microbial agent}Bacillus amyloliquefaciens strain KJ5 and environmentally sustainable food waste processing microbial agent containing the same,

본 발명은 바실러스 아밀로리퀘파시엔스계 미생물에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 고염도에서 우수한 단백질분해활성을 나타내는 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주 및 이를 포함하는 친환경음식물쓰레기처리제제에 관한 것이다. The present invention relates to a microorganism belonging to Bacillus amyloliquefaciens , more particularly to a microorganism belonging to Bacillus amyloliquefaciens strain KJ5 which exhibits excellent proteolytic activity in high salt tolerance and an eco-friendly food garbage treating agent containing the same .

GRAS(Generally Recognized As Safe; 일반적으로 안전하다고 인정되는 목록) 미생물의 중요성이 높아짐에 따라, 다양한 GRAS 균주의 특성 분석 및 생리생화학적 활성을 이용한 연구기술의 개발 사례가 늘어나고 있다.Generally Recognized As Safe (GRAS) As the importance of microorganisms increases, there are more and more cases of development of research technology using analysis of characteristics of various GRAS strains and physiological biochemical activity.

산업적으로 유용한 분해효소들이 방선균, 바실러스계통, 곰팡이 등 다양한 미생물로부터 발견되었고, 최근 다양한 서식지로부터 미생물을 분리하여 분해효소를 산업적으로 이용하고 있다. 그중 단백질 분해효소는 동물, 식물, 미생물 등 다양한 조건에서 발견되며, 세포내ㅇ외에서 생리적 역할을 하는 중요한 효소이다. 단백질 분해효소는 아미노산들의 펩타이드 결합에 대한 가수분해를 촉매하며, 이중 식물 및 동물에서 생산되는 효소는 산업적 수요량을 충족시킬 수 없어 미생물성 단백질 분해효소를 이용하는 연구가 증가되고 있다. 식품산업, 제약산업 등 여러 산업분야에서 널리 이용되는 단백질 분해효소는 재생자원 및 친환경적인 공정 개발에 따라 단백질성 촉매로서 산업적으로 이용되고 있다. 이중 바실러스 계통의 미생물은 뛰어난 환경적응력 및 빠른 생장의 특징을 가지며, 산업성 있는 단백질 분해효소를 생산한다.The industrially useful decomposition enzymes have been found in various microorganisms such as actinomycetes, Bacillus strains, and fungi. Recently, microorganisms have been separated from various habitats and used as industrial enzymes. Among them, protease is found in various conditions such as animals, plants, microorganisms, and is an important enzyme that plays a physiological role outside the cell. Proteolytic enzymes catalyze the hydrolysis of amino acids to peptide bonds, and enzymes produced in plants and animals can not meet the industrial demand, and research is increasing on the use of microbial proteases. Protein degradation enzymes, which are widely used in various industrial fields such as the food industry and the pharmaceutical industry, are industrially used as proteinaceous catalysts due to the development of recycled resources and environmentally friendly processes. The microorganisms of the Bacillus family are characterized by excellent environmental adaptability and rapid growth, producing industrially proteolytic enzymes.

대한민국 공개특허 제 10-2016-0120569호에는 α-글루코시다아제 저해 활성을 가지는 바실러스 아밀로리퀘파시엔스가 개시되어 있으며, 대한민국 공개특허 제10-2011-0137182호에서는 메나퀴논(menaquinone) 합성능이 우수한 바실러스 아미로리퀴파시엔스 균주를 개시하고 있다.  Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2016-0120569 discloses Bacillus amyloliquefaciens having an? -Glucosidase inhibitory activity, and Korean Patent Publication No. 10-2011-0137182 discloses a compound having an excellent ability to synthesize menaquinone Bacillus amyloliquefaciens strain is disclosed.

그러나 상기 기술들은 상온, 0%의 NaCl 농도에서 단백질 분해능과 관련된 기술들로서, 중,고온 및 높은 NaCl 농도에서 발효를 이용한 단백질원 분해와는 거리가 있다.However, these techniques are related to protein resolution at room temperature, 0% NaCl concentration, and are distant from protein source degradation using fermentation at medium, high temperature and high NaCl concentrations.

또한, 현재 국내에서 음식물 쓰레기 처리방식에 이용되는 미생물로는 세균인 바실러스류(Bacillus), 방선균류(actinomycetes), 슈도모나스류(Pseudomonas), 곰팡이인 페니실리움(Penicillium), 리조푸스(Rhizopus), 효모인 피치아(Pichia) 등이 있다. 이들 미생물은 음식물소멸 능력 및 탈취력이 우수하다고 판단되어 이용된 미생물이다. 그러나 이들 미생물의 물질분해능력이 충분하지 않으며, 단독으로 사용할 경우 음식물 쓰레기 소멸장치내의 환경변화에 따른 접종균주의 사멸, 투입하지 않은 미생물의 우점 등에 의하여 처리효율이 감소하고 악취가 발생하는 등의 문제점이 있는 것으로 밝혀졌다. 예를 들어, 방선균류는 탄수화물, 섬유소 등 탄소성 물질의 분해 능력이 높고, 땅 냄새를 주는 지오스민(geosmin)과 같은 화합물을 생성하여(Parker, 2001) 음식물 쓰레기 처리시 악취를 저감할 수 있지만 반면에 번식속도가 느려 접종한 미생물이 쉽게 유실되고 단백질 성분의 분해 능력이 비교적 낮아 암모니아성 및 황화수소성 악취를 유발할 가능성이 높다는 단점이 있다. Currently, microorganisms used in the food waste disposal method in Korea are bacteria such as Bacillus, actinomycetes, Pseudomonas, Penicillium, Rhizopus, And yeast Pichia. These microorganisms are microorganisms that have been judged to have excellent food-extinction ability and deodorizing power. However, the ability of these microorganisms to decompose substances is insufficient, and when they are used alone, the efficiency of treatment decreases due to the death of the inoculation strain due to environmental changes in the food waste disposal device, . For example, actinomycetes are capable of decomposing carbohydrates such as carbohydrates and fibrils and producing compounds such as geosmin that give off the soil odor (Parker, 2001) On the other hand, it is disadvantageous that the inoculated microorganisms are easily lost due to the slow propagation speed and the decomposition ability of the protein component is relatively low, which causes the ammonia and hydrogen sulfide odor.

따라서 미생물을 이용한 음식물 쓰레기 처리의 효율을 향상시키기 위해 음식물 쓰레기 처리시 환경인 40도 이상의 높은 온도와 고염도에서도 높은 물질분해능력을 보유한 미생물 균주의 개발이 강하게 요구된다.Therefore, in order to improve the efficiency of food waste disposal using microorganisms, it is strongly required to develop a microorganism strain having a high substance decomposition ability even at a high temperature of 40 ° C or higher and high saltiness in the treatment of food waste.

본 발명자들은 고염도에서 강한 활성을 나타내는 단백질분해효소를 생산하는 신균주를 통해 본 발명을 완성하였다.The present inventors have completed the present invention through a novel strain producing a proteolytic enzyme showing strong activity at high salt tolerance.

따라서, 본 발명의 목적은 일반적인 단백질효소가 활성을 갖는 염도보다 현저하게 높은 염도에서 우수한 활성을 나타낼 뿐만 아니라 높은 온도에서도 단백질을 효과적으로 분해할 수 있는 단백질분해효소를 생산하는 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주를 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a proteinase capable of effectively degrading a protein even at a high temperature as well as exhibiting excellent activity at a salinity which is significantly higher than that of a salt having an activity of a general protein enzyme (Bacillus amyloliquefaciens Bacillus amyloliquefaciens ) KJ5 strain.

본 발명의 다른 목적은 일반적인 단백질 분해효소가 활성을 갖는 염도 및 온도 보다 현저하게 높은 염도 및 상당히 높은 온도에서도 단백질 분해능이 우수한 단백질분해효소를 생산할 수 있는 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주 및 이의 배양액 중 하나 이상을 포함하는 친환경음식물쓰레기처리제제를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a Bacillus amyloliquefaciens KJ5 strain capable of producing a proteolytic enzyme having an excellent proteolytic ability even at a salinity which is significantly higher than the salinity and temperature at which the general protease is active and at a considerably high temperature And a culture solution thereof. The present invention also provides an eco-friendly food garbage disposal product comprising the same.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상술된 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 NaCl의 농도가 15% 내지 45%인 고염도 범위에서 활성을 갖는 고염도성 단백질 분해효소를 생산하는 바실러스아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주(KACC92168P)를 제공한다.In order to achieve the object of the present invention described above, the present invention relates to a method for producing Bacillus amyloliquefaciens KJ5 ( Bacillus amyloliquefaciens ) producing high-salt protease having activity in a high salt range with a concentration of NaCl of 15% to 45% (KACC92168P).

바람직한 실시예에 있어서, 상기 고염도성 단백질 분해효소는 25℃ 내지 65℃인 온도범위에서 활성을 갖는다.In a preferred embodiment, the highly virulent protease has activity in the temperature range of 25 ° C to 65 ° C.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 균주는 전통 간장에서 분리된다. In a preferred embodiment, the strain is isolated in a conventional soy sauce.

바람직한 실시예에 있어서, 37℃∼45℃의 온도조건에서 배양된다. In a preferred embodiment, it is cultured at a temperature of 37 ° C to 45 ° C.

또한, 본 발명은 상술된 어느 하나의 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주(KACC92168P) 및 상기 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주(KACC92168P)의 배양액 중 하나 이상을 포함하는 친환경음식물쓰레기처리제제를 제공한다.The present invention also comprises one or more of the culture broth in which the above-mentioned one of the Bacillus amyl Lowry Quebec Pacific Enschede (Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 strain (KACC92168P) and the Bacillus-amyl Lowry Quebec Pacific Enschede (Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 strain (KACC92168P) Provide eco-friendly food garbage disposal agent.

또한, 본 발명은 상술된 어느 하나의 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주(KACC92168P)를 배양하는 단계를 포함하는 친환경음식물쓰레기처리제제 생산방법을 제공한다. The present invention also provides a method for producing an environmentally friendly food waste disposal product comprising the step of culturing any one of the above-mentioned Bacillus amyloliquefaciens strain KJ5 (KACC92168P).

바람직한 실시예에 있어서, 상기 배양단계는 37℃∼45℃의 온도조건에서 수행된다.In a preferred embodiment, the culturing step is performed at a temperature condition of 37 ° C to 45 ° C.

또한, 본 발명은 상술된 어느 하나의 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주(KACC92168P) 및 상기 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주(KACC92168P)의 배양액 중 하나 이상을 처리하는 단계를 포함하는 음식물쓰레기처리방법을 제공한다. The present invention also relates to a method of treating one or more of the above-described Bacillus amyloliquefaciens KJ5 strain (KACC92168P) and the culture of the Bacillus amyloliquefaciens strain KJ5 (KACC92168P) A method of treating food garbage comprising the steps of:

본 발명의 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주는 일반적인 단백질효소가 활성을 갖는 염도보다 현저하게 높은 염도에서 강한 단백질분해능을 나타낼 뿐만 아니라 상당히 높은 온도에서도 단백질을 효과적으로 분해할 수 있는 단백질분해효소를 생산할 수 있다. The Bacillus amyloliquefaciens strain KJ5 of the present invention not only exhibits a strong protein resolution at a salinity which is significantly higher than that of a general protein enzyme but also a proteolytic enzyme capable of effectively degrading the protein even at a very high temperature Enzyme can be produced.

또한, 본 발명의 친환경음식물쓰레기처리제제는 일반적인 단백질 분해효소가 활성을 갖는 염도보다 현저하게 높은 염도 및 일반적인 온도보다 상당히 높은 온도 에서도 단백질 분해능이 우수한 단백질분해효소를 생산할 수 있는 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주 및 이의 배양액 중 하나 이상을 포함하므로, 비교적 고온에서도 염도가 높은 음식물쓰레기를 효과적으로 처리할 수 있다. In addition, the eco-friendly food garbage disposal preparation of the present invention is capable of producing proteolytic enzymes having a proteolytic enzyme having a remarkably high salinity and a protein decomposition efficiency even at a temperature significantly higher than a general temperature, Bacillus amyloliquefaciens KJ5 strain and culture thereof, it is possible to effectively treat food waste having high salinity even at a relatively high temperature.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1a는 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주에서 분석된 16S rRNA 유전자 염기서열을 바탕으로 작성된 분자계통수이고, 도 1b는 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주에서 분석된 16S rRNA 유전자 염기서열이다.
도 2는 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주의 배양시간에 따른 균수 및 단백질 분해능 측정 그래프 및 배지사진이다.
도 3은 배지의 pH를 3부터 11까지 조정한 후 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주로부터 균수 및 단백질 분해능 측정 그래프 및 배지사진이다.
도 4는 각각 다른 NaCl농도에서 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주의 균수 및 단백질 분해능 측정 그래프 및 배지사진이다.
도 5는 37℃ 이상의 고온에서 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주의 균수 및 단백질 분해능 측정 그래프 및 배지사진이다.
도 6은 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주의 배양액에 열처리를 하여 단백질 분해능을 측정한 그래프 및 배지사진이다.
도 7a 및 7b는 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주의 효소 및 기질 이용성을 확인하기 위해 API ZYM 및 API 20NE kit를 이용하여 생리,생화학적으로 분석한 각각의 결과이다.
1A is a molecular phylogenetic tree based on a 16S rRNA gene sequence analyzed in a Bacillus amyloliquefaciens KJ5 strain, and FIG. 1B shows a 16S rRNA gene sequence analyzed in a Bacillus amyloliquefaciens strain KJ5 rRNA gene sequence.
FIG. 2 is a graph showing the number of bacteria and protein degradation activity of Bacillus amyloliquefaciens strain KJ5 according to the incubation time, and a photograph of the culture medium.
FIG. 3 is a graph showing the number of bacteria and protein degradation activity from a Bacillus amyloliquefaciens KJ5 strain and a culture medium after adjusting the pH of the culture medium from 3 to 11. FIG.
FIG. 4 is a graph and a photograph of a culture medium showing the number of bacteria and protein degradation activity of Bacillus amyloliquefaciens strain KJ5 at different NaCl concentrations.
FIG. 5 is a graph and a photograph of a culture medium showing the number of bacteria and protein degradation activity of Bacillus amyloliquefaciens strain KJ5 at a high temperature of 37 ° C or higher.
FIG. 6 is a graph and a photograph of a medium obtained by heat-treating the culture solution of Bacillus amyloliquefaciens KJ5 strain to determine protein resolution.
FIGS. 7A and 7B are results of physiological and biochemical analyzes using API ZYM and API 20NE kit to confirm enzyme and substrate availability of Bacillus amyloliquefaciens strain KJ5.

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.Although the terms used in the present invention have been selected as general terms that are widely used at present, there are some terms selected arbitrarily by the applicant in a specific case. In this case, the meaning described or used in the detailed description part of the invention The meaning must be grasped.

이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the technical structure of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and preferred embodiments.

그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 본 발명을 설명하기 위해 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Like reference numerals used to describe the present invention throughout the specification denote like elements.

본 발명의 기술적 특징은 일반적인 단백질분해효소가 활성을 갖는 염도보다 높은 염도 즉 NaCl의 농도가 15% 내지 45%인 염도 특히 30% 내지 45%와 같은 현저하게 고염도에서도 단백질을 분해할 수 있는 고염도성 단백질분해효소를 생산할 수 있는 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주 및 이의 용도에 있다.The technical feature of the present invention is that the salt of the general protease is more active than that of the salt, that is, salt of 15% to 45% of NaCl, particularly salt of 30% to 45% Bacillus amyloliquefaciens KJ5 strains capable of producing catalytic proteases and their use.

일반적으로 단백질분해효소는 염도는 0%이거나 10%이하인 범위이고, 온도는 25℃ 내지 40℃에서 활성을 나타내는 것이 주를 이루고 있는데, 본 발명의 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주(KACC92168P)는 NaCl의 농도가 15% 내지 45%인 염도범위에서 배양이 이루어질 뿐만 아니라 37℃∼45℃의 온도조건에서도 배양이 가능하고, 본 발명의 균주에 의해 생산된 고염도성 단백질분해효소의 활성은 NaCl의 농도가 15% 내지 45%인 염도 특히 30% 내지 45%와 같은 현저하게 고염도에서도 우수하기 때문이다. 특히 본 발명의 고염도성 단백질분해효소는 42℃∼65℃의 온도범위에서도 우수한 단백질분해능을 나타내었다. In general, proteolytic enzyme is in the range of 0% or less than 10% salinity, and the temperature is in the range of 25 ° C to 40 ° C. The Bacillus amyloliquefaciens KJ5 strain of the present invention KACC92168P) is cultured in a salinity range in which the concentration of NaCl is in the range of 15% to 45%, and can be cultured even at a temperature of 37 to 45 DEG C, and the activity of the high salt protease produced by the strain of the present invention Because the concentration of NaCl is excellent even in the high saltiness such as 15% to 45% salt, especially 30% to 45%. In particular, the highly-cleavable protease of the present invention exhibits excellent protein resolution even in the temperature range of 42 ° C to 65 ° C.

따라서, 본 발명은 NaCl의 농도가 15% 내지 45%인 염도범위에서 활성을 갖는 고염도성 단백질 분해효소를 생산하는 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주(KACC92168P)를 제공한다. Thus, the present invention provides a Bacillus amyloliquefaciens KJ5 strain (KACC92168P) which produces a highly salt-resistant protease having activity in the range of salinity of 15% to 45% NaCl.

여기서, 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주(KACC92168P)는 전통 간장에서 분리된 균으로서 우리나라 고유의 생물자원으로, 비교적 높은 염도인 15% 내지 45%의 염도범위, 특히 30% 이상의 고염도에서도 배양이 잘 이루어지는 특성을 갖는다. Here, Bacillus amyloliquefaciens KJ5 strain (KACC92168P) is a fungus isolated from traditional soy sauce. It has a relatively high salinity of 15% to 45%, especially 30% It also has a characteristic of culturing well.

이러한 본 발명의 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주(KACC92168P)의 특성을 이용하면 염분함량이 상당히 높고, 40℃ 이상의 비교적 높은 온도에서 처리해야하는 음식물쓰레기를 효과적으로 처리할 수 있다.By using the characteristics of the Bacillus amyloliquefaciens strain KJ5 (KACC92168P) of the present invention, it is possible to effectively treat the food waste to be treated at a relatively high temperature of 40 ° C or higher and a high salt content.

그 결과, 본 발명의 친환경음식물쓰레기처리제제는 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주(KACC92168P) 및 상기 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주(KACC92168P)의 배양액 중 하나 이상을 유효성분으로 포함할 수 있다. As a result, the eco-friendly food garbage disposing agent of the present invention contains at least one of the cultures of Bacillus amyloliquefaciens KJ5 strain (KACC92168P) and Bacillus amyloliquefaciens KJ5 strain (KACC92168P) It can be included as an active ingredient.

또한, 본 발명의 음식물쓰레기처리방법에 의하면 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주(KACC92168P) 및 상기 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주(KACC92168P)의 배양액 중 하나 이상을 처리하여 음식물쓰레기 중의 단백질을 효과적으로 분해할 수 있다. According to the method for treating garbage of the present invention, at least one of the cultures of Bacillus amyloliquefaciens KJ5 strain (KACC92168P) and Bacillus amyloliquefaciens strain KJ5 (KACC92168P) is treated Thereby effectively decomposing the protein in the food waste.

본 발명의 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주(KACC92168P)는 운반이나 보관 등의 편의를 위하여 다양한 형태로 제제화 될 수 있다. 예를 들면, 동결보호제와 함께 동결건조하여 분말의 형태로 사용될 수 있고, 보존 담체와 혼합하여 흡착시킨 후 건조시켜 고체화하여 사용할 수도 있다. 상기 동결보호제 및 보존 담체는 당 분야에서 통상적으로 사용되는 것이면 그에 따른 특별한 제한은 없고, 예를 들면 동결보호제로는 글리세롤, 탈지유, 꿀 등이 사용될 수 있고, 보존 담체로는 규조토, 활성탄, 탈지강 등이 사용될 수 있다.The Bacillus amyloliquefaciens strain KJ5 (KACC92168P) of the present invention can be formulated into various forms for convenience of transportation or storage. For example, it can be used in the form of a powder by freeze-drying together with a cryoprotectant, or may be mixed with a preservative carrier, adsorbed, dried and solidified. The cryoprotectant and the preservative are not particularly limited as far as they are conventionally used in the art. Examples of the cryoprotectant include glycerol, skim milk, honey, etc. The preservative carrier includes diatomaceous earth, activated carbon, Etc. may be used.

실시예. 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주의 분리 및 동정Examples. Isolation and Identification of Bacillus amyloliquefaciens KJ5 Strains

1. 균주의 분리1. Isolation of strain

단백질 분해능이 우수한 미생물을 분리하기 위하여 전통 간장을 멸균조작하여 1ml을 멸균 생리식염수 9ml에 현탁 하고 1시간 동안 37℃에서 진탕하였다. 이를 희석하여 Nutrient Agar에 100㎕ 도말한 후 37℃에서 24시간동안 배양후 순수분리하여 Single colony를 유도하였다. Single colony는 Tryptic Soy Broth에 배양 후 Skim milk Agar에 점적하여 단백질 분해능을 확인하였다.In order to isolate microorganisms having excellent protein degradability, 1 ml of the conventional soy sauce was sterilized, suspended in 9 ml of sterilized physiological saline, and shaken at 37 ° C for 1 hour. After dilution, 100 μl of the solution was plated on Nutrient Agar, and cultured at 37 ° C. for 24 hours, followed by pure separation to induce single colony. The single colony was incubated in Tryptic Soy Broth and then applied to Skim milk agar.

2. 16s-rRNA 서열분석을 통한 균주의 동정2. Identification of strain by 16s-rRNA sequencing

분리된 미생물에 대해 그람염색, 카탈라제, 옥시다제 검사, 포자염색 및 16S rDNA 유전자 염기서열을 분석하였다. 16S rDNA 유전자 염기서열에 대해 보다 구체적으로 살펴보면, 서열 분석을 위해 분리된 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주를 LB broth에 배양하고 배양액 1.5 mL를 취해 원심 분리한 후 0.8% 멸균생리식염수로 수세하였다. 그리고 순수분리한 세균의 DNA 추출은 InstaGene™ Matrix(Bio-Rad, USA)를 사용하여 프로토콜에 따라 수행하였다. 추출한 DNA의 16S rRNA 유전자를 target으로 27F-1492R 프라이머 조합을 사용하여 PCR을 진행하였다(Lee et al., 2011). DNA 증폭은 2X green PCR Master Mix(Promega, USA)를 사용하였으며, 각각 2X green PCR Master Mix(2X Premix) 25㎕, forward primer 1㎕, reverse primer 1㎕, template DNA 1㎕, 그리고 멸균증류수를 22㎕를 넣어 총 반응액의 양을 50㎕로 하였다. PCR조건은 초기 95℃에서 3 min 변성 후 95℃ 1 min, 55℃ 1 min 및 75℃ 1 min 30 sec를 30회 반복 수행하였고, 최종적으로 72℃에서 8 min 종결 반응을 수행하였다. 증폭된 PCR 산물은 Ecodye(Solgent, Korea)가 포함된 1% agarose gel(Bioneer, Korea)에 전기영동 하였으며, UV 하에서 밴드를 확인하였다.The isolated microorganisms were analyzed for Gram stain, catalase, oxidase test, spore staining and 16S rDNA gene sequences. More specifically for the 16S rDNA gene sequence, the isolated Bacillus amyloliquefaciens strain KJ5 was cultured in LB broth for sequencing , 1.5 mL of the culture broth was centrifuged, and then 0.8% sterile physiological saline Lt; / RTI > DNA extraction of the purely isolated bacteria was performed according to the protocol using InstaGene (TM) Matrix (Bio-Rad, USA). PCR was performed using a combination of 27F-1492R primers with the 16S rRNA gene of the extracted DNA as a target (Lee et al., 2011). DNA was amplified by PCR using 2X green PCR Master Mix (Promega, USA), 25 μl of 2X green PCR Master Mix (2X Premix), 1 μl of forward primer, 1 μl of reverse primer, 1 μl of template DNA and 22 μl of sterile distilled water And the amount of the total reaction solution was adjusted to 50 μl. The PCR conditions were 95 ° C for 1 min, 55 ° C for 1 min, and 75 ° C for 1 min 30 sec. After 30 min of denaturation at 95 ° C, the reaction was terminated at 72 ° C for 8 min. The amplified PCR product was electrophoresed on 1% agarose gel (Bioneer, Korea) containing Ecodye (Solgent, Korea) and the band was confirmed under UV.

유전자 증폭 결과 약 1.5kb에서 16S rRNA가 증폭된 증폭산물을 Macrogen (Seoul, Korea)에 염기서열 분석을 의뢰하였다. 분석된 염기서열은 PHYDIT ver. 3.2(Chun and Bae, 2000)를 사용하여 하나의 염기서열로 만든 후 최종적으로 EzBioCloud 서버에서 분석하여 Bacillus amyloliquefaciens와 99.9% 유사함을 확인하였다. 얻어진 16S rRNA 유전자 염기서열과 참고염기서열을 이용하여 계통분석을 진행하였다. BioEdit sequence alignment editor(Hall, 1999)를 사용하여 multiple sequence alignment하였다. 계통분석은 Molecular Evolutionary Genetics Analysis(MEGA) ver. 6(Tamura et al., 2013)을 사용하였다. Tree-making methods로 neighbor-joining(Saitou and Nei, 1987)를, distance model로 Kimura 2-parameter(Kimura, 1980)알고리즘을 사용하여 bootstrap value 1,000반복으로 작성하였다. Out group으로는 Escherichia coli KCTC 2441T (EU 014689)를 사용하였다.The amplification product of 16S rRNA amplified at approximately 1.5 kb was subjected to sequencing in Macrogen (Seoul, Korea). The analyzed sequence was PHYDIT ver. 3.2 (Chun and Bae, 2000), and finally analyzed by EzBioCloud server and confirmed to be 99.9% similar to Bacillus amyloliquefaciens . The systematic analysis was performed using the obtained 16S rRNA gene sequence and reference nucleotide sequence. Multiple sequence alignment was performed using the BioEdit sequence alignment editor (Hall, 1999). Systematic analysis was performed using Molecular Evolutionary Genetics Analysis (MEGA) ver. 6 (Tamura et al., 2013) were used. We used neighboring-joining (Saitou and Nei, 1987) as the tree-making methods and 1,000 repeated iterations of the bootstrap value using the Kimura 2-parameter (Kimura, 1980) algorithm as the distance model. Outer group was Escherichia coli KCTC 2441 T (EU 014689).

여기서 얻어진 계통도는 도 1a에 나타내었고, 상기 균주는 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주로 동정되었다. 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주의 16s rRNA 염기서열은 도 1b에 나타내었고, 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주는 국립농업과학원 농업미생물은행에 2017년 3월 21일자로 기탁하여 KACC92168P 수탁번호를 부여받았다.The obtained scheme is shown in Fig. 1A, and the strain was identified as Bacillus amyloliquefaciens KJ5 strain. The 16s rRNA base sequence of the Bacillus amyloliquefaciens KJ5 strain is shown in Figure 1b and the Bacillus amyloliquefaciens KJ5 strain was deposited at the National Institute of Agricultural Science and Technology on March 21, 2017 And received the accession number KACC92168P.

실험예 1. 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주의 배양 시간에 따른 특성 확인Experimental Example 1. Characterization of Bacillus amyloliquefaciens strain KJ5 according to incubation time

바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주의 배양시간에 따른 균주성장 특성을 다음과 같이 실험하였다. Nutrient broth에 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주 1%(v/v)를 접종하고 NaCl 농도 0%, 온도 42℃, pH 7.0인 환경에서 72시간 동안 배양하였다. 12시간 간격으로 세포생장은 분광광도계를 사용하여 600 nm로 흡광도를 측정하였으며, 단백질 함량은 Skim milk Agar를 이용하여 투명환이 생성되는 지름의 크기를 통해 단백질 분해능을 확인하여 그 결과를 도 2에 나타내었다.The strain growth characteristics of Bacillus amyloliquefaciens KJ5 strain were examined as follows. Nutrient broth was inoculated with 1% (v / v) of Bacillus amyloliquefaciens strain KJ5 and cultured for 72 hours in an environment of NaCl concentration 0%, temperature 42 캜, pH 7.0. The cell growth was measured at a frequency of 12 hours using a spectrophotometer at 600 nm. Protein content was determined using a Skim milk agar. The protein resolution was confirmed by the size of the diameter of the transparent ring. The results are shown in FIG. 2 .

도 2에 도시된 바와 같이 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주는 72시간 배양 이후 단백질 분해효소의 생산량이 최고치에 달하는 것을 알 수 있다. As shown in FIG. 2, the strain of Bacillus amyloliquefaciens KJ5 shows maximum production of proteolytic enzyme after 72 hours of culture.

실험예 2. 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주의 배양염도 조건에 따른 단백질분해 활성 확인Experimental Example 2. Determination of proteolytic activity according to the culture conditions of the culture of Bacillus amyloliquefaciens KJ5 strain

바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주가 생산하는 단백질분해효소의 염도 조건에 따른 활성 특징을 다음과 같이 조사하고 그 결과를 도 3에 나타내었다. 염도 조건에 따른 활성 특징 조사를 위해 NaCl이 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40%의 농도로 처리된 Nutrient broth에 Bacillus amyloliquefaciens KJ5과 비교균주를 1% 접종 후 42℃에서 24시간 배양 후 0.2㎛ filter를 이용하여 균체를 거르고, 4℃에서 보관하며 실험에 사용하였다. 제작된 Skim milk agar를 agar puncher를 이용하여 8mm의 구멍을 뚫어준 뒤 Filter를 이용하여 균체를 걸러준 비교균주와 Bacillus amyloliquefaciens KJ5의 배양액을 100㎕ 씩 점적한 뒤 25℃에서 3일간 반응시켜 투명환이 생성되는 지름의 크기를 통해 단백질분해 활성을 확인하였다. 비교균주인 대조군으로는 KCTC(Korean Collection for Type Culture)에서 바실러스 아밀로리퀘파시엔스의 Type Strain인 KCTC 1660균주를 사용하였다. The activity profile of the proteolytic enzyme produced by Bacillus amyloliquefaciens strain KJ5 according to the saltiness condition was investigated as follows. The results are shown in FIG. In order to investigate the effect of salinity on Nutrient broth treated with NaCl at 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 and 40%, Bacillus amyloliquefaciens KJ5 and comparative strain were inoculated 1% For 24 h, and then the cells were filtered using a 0.2 μm filter and stored at 4 ° C. for use in the experiment. The prepared skim milk agar was punctured with an agar puncher to make 8 mm holes. Then, 100 μl of the culture solution of the comparative strain and Bacillus amyloliquefaciens KJ5, which had been filtered using a filter, was dropped and reacted for 3 days at 25 ° C., The proteolytic activity was confirmed by the size of the generated diameters. As a comparative strain, KCTC 1660, a type strain of Bacillus amyloliquefaciens strain, was used in KCTC (Korean Collection for Type Culture).

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주는 바실러스 아밀로리퀘파시엔스의 Type Strain인 KCTC 1660균주와는 달리 현저하게 높은 염도인 45%의 NaCl농도까지 생장이 가능한 특성을 가지고 있을 뿐만 아니라 단백질 분해능도 우수한 것을 알 수 있다. As shown in FIG. 3, the Bacillus amyloliquefaciens KJ5 strain of the present invention has a remarkably high salinity of 45% NaCl concentration, unlike the KacT 1660 strain, the type strain of Bacillus amyloliquefaciens. And the protein degradation ability is also excellent.

실험예 3. 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주의 배양pH 조건에 따른 단백질분해 활성 확인Experimental Example 3. Determination of proteolytic activity according to the pH condition of culturing Bacillus amyloliquefaciens strain KJ5

바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주가 생산하는 단백질분해효소의 배양 pH 조건에 따른 활성 특징을 다음과 같이 조사하고 그 결과를 도 4에 나타내었다. 배양 pH 조건에 따른 활성 특징 조사를 위해 Bacillus amyloliquefaciens KJ5과 비교균주를 pH가 1, 3, 5, 7, 9, 11로 조절된 Nutrient broth에 1% 접종 후 42℃에서 24시간 배양 후 0.2㎛ filter를 이용하여 균체를 거르고, 4℃에서 보관하며 실험에 사용하였다. 제작된 Skim milk agar를 agar puncher를 이용하여 8mm의 구멍을 뚫어준뒤 Filter를 이용하여 균체를 걸러준 비교균주와 Bacillus amyloliquefaciens KJ5의 배양액을 100㎕ 씩 점적한 뒤 25℃에서 3일간 반응시켜 반응투명환이 생성되는 지름의 크기를 통해 단백질분해 활성을 확인하였다. 비교균주인 대조군으로는 KCTC(Korean Collection for Type Culture)에서 바실러스 아밀로리퀘파시엔스의 Type Strain인 KCTC 1660균주를 사용하였다. The activity of the proteolytic enzyme produced by Bacillus amyloliquefaciens strain KJ5 according to the pH condition was investigated as follows. The results are shown in FIG. Bacillus amyloliquefaciens KJ5 and comparative strain were inoculated 1% in Nutrient broth with pH 1, 3, 5, 7, 9, 11 and incubated at 42 ℃ for 24 hours. And the cells were stored at 4 ° C and used in the experiment. The prepared skim milk agar was pierced with an agar puncher through an 8 mm hole, and then 100 μl of the culture solution of the comparative strain and Bacillus amyloliquefaciens KJ5, which had been filtered using a filter, was added dropwise at 25 ° C. for 3 days. The proteolytic activity was confirmed by the size of the generated diameters. As a comparative strain, KCTC 1660, a type strain of Bacillus amyloliquefaciens strain, was used in KCTC (Korean Collection for Type Culture).

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주는 바실러스 아밀로리퀘파시엔스의 Type Strain인 KCTC 1660균주와는 달리 약염기성인 pH9까지도 생장이 가능한 특성을 가지고 있을 뿐만 아니라 단백질 분해능도 우수한 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 4, the Bacillus amyloliquefaciens KJ5 strain of the present invention has a property capable of growing even at pH 9, which is a weak base strain, unlike the KacTc 1660 strain, the type strain of Bacillus amyloliquefaciens But also the protein resolution is excellent.

실험예 4. 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주의 온도 조건에 따른 단백질분해 활성 확인Experimental Example 4. Confirmation of proteolytic activity of Bacillus amyloliquefaciens strain KJ5 according to temperature conditions

바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주가 생산하는 단백질분해효소의 온도조건에 따른 활성 특징을 다음과 같이 조사하고 그 결과를 도 5에 나타내었다. 배양 온도조건에 따른 활성 특징 조사를 위해 Bacillus amyloliquefaciens KJ5과 비교균주를 Nutrient broth에 1% 접종 후 37, 42, 45, 50, 55℃에서 각각 24시간 배양 후 0.2㎛ filter를 이용하여 균체를 거르고, 4℃에서 보관하며 실험에 사용하였다. 제작된 Skim milk agar를 agar puncher를 이용하여 8mm의 구멍을 뚫어준 뒤 Filter를 이용하여 균체를 걸러준 비교균주와 Bacillus amyloliquefaciens KJ5의 배양액을 100㎕ 씩 점적한 뒤 25℃에서 3일간 반응시켜 반응투명환이 생성되는 지름의 크기를 통해 단백질분해 활성을 확인하였다. 비교균주인 대조군으로는 KCTC(Korean Collection for Type Culture)에서 바실러스 아밀로리퀘파시엔스의 Type Strain인 KCTC 1660균주를 사용하였다. The activity of the protease produced by Bacillus amyloliquefaciens strain KJ5 according to the temperature condition was investigated as follows. The results are shown in FIG. Bacillus amyloliquefaciens KJ5 and comparative strains were inoculated 1% in Nutrient broth and cultured at 37, 42, 45, 50, and 55 ℃ for 24 hours, respectively. And stored at 4 ° C. The prepared skim milk agar was pierced with an agar puncher and pierced with 8 mm holes. The bacterial strains were filtered with a filter and 100 μl of Bacillus amyloliquefaciens KJ5 was added to each well. The proteolytic activity was confirmed by the size of the diameter of the ring. As a comparative strain, KCTC 1660, a type strain of Bacillus amyloliquefaciens strain, was used in KCTC (Korean Collection for Type Culture).

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주는 50℃까지 생장이 가능하지만, 바실러스 아밀로리퀘파시엔스의 Type Strain인 KCTC 1660균주 보다 우수한 생장특성 및 단백질 분해능은 45℃까지 나타나는 것을 알 수 있다. As shown in FIG. 5, the Bacillus amyloliquefaciens strain KJ5 of the present invention is capable of growing up to 50 DEG C, but exhibits superior growth characteristics and better growth characteristics than the strain KCTC 1660, the type strain of Bacillus amyloliquefaciens. Protein resolution is shown up to 45 ° C.

실험예 5. 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주가 생산한 단백질분해효소의 열처리에 따른 단백질분해 활성 확인Experimental Example 5. Determination of Proteolytic Activity by Heat Treatment of Protease Produced by Bacillus amyloliquefaciens KJ5 Strain

바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주가 생산하는 단백질분해효소의 열처리에 따른 활성 특징을 다음과 같이 조사하고 그 결과를 도 6에 나타내었다. 단백질분해효소의 열처리에 따른 활성 특징 조사를 위해 Bacillus amyloliquefaciens KJ5과 비교균주를 Nutrient broth에 1% 접종 후 42℃에서 24시간 배양 후 0.2㎛ filter를 이용하여 균체를 거르고, 배양액을2 5, 35, 45, 55, 65, 75, 80℃에서 1시간동안 처리 후 4℃에서 보관하며 실험에 사용하였다. 제작된 Skim milk agar를 agar puncher를 이용하여 8mm의 구멍을 뚫어준뒤 온도처리가 완료된 비교균주와 Bacillus amyloliquefaciens KJ5의 배양액을 100㎕ 씩 점적한 뒤 25℃에서 3일간 반응시켜 반응투명환이 생성되는 지름의 크기를 통해 단백질분해 활성을 확인하였다. 비교균주인 대조군으로는 KCTC(Korean Collection for Type Culture)에서 바실러스 아밀로리퀘파시엔스의 Type Strain인 KCTC 1660균주를 사용하였다. The activity profile of the proteolytic enzyme produced by Bacillus amyloliquefaciens KJ5 strain was investigated as follows, and the results are shown in FIG. Bacillus amyloliquefaciens KJ5 and comparative strains were inoculated 1% in Nutrient broth and incubated at 42 ° C for 24 hours. Cells were filtered with a 0.2 μm filter, 45, 55, 65, 75 and 80 ℃ for 1 hour and stored at 4 ℃. The prepared skim milk agar was punctured with an agar puncher to make an 8 mm hole, and 100 μl of the culture solution of the temperature-treated comparative strain and Bacillus amyloliquefaciens KJ5 was added thereto, followed by reaction at 25 ° C for 3 days. Proteolytic activity was confirmed by size. As a comparative strain, KCTC 1660, a type strain of Bacillus amyloliquefaciens strain, was used in KCTC (Korean Collection for Type Culture).

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주 배양액은 65℃까지는 1시간 열처리해도 단백질분해효소가 변성되지 않고 우수한 단백질 분해능을 유지하는 것을 알 수 있다. 반면 바실러스 아밀로리퀘파시엔스의 Type Strain인 KCTC 1660균주 배양액은 45℃까지만 1시간 열처리해도 단백질분해효소가 변성되지 않았음을 알 수 있다.As shown in FIG. 6, the culture medium of Bacillus amyloliquefaciens strain KJ5 of the present invention maintains excellent protein resolution without being denatured by heat treatment up to 65 ° C for 1 hour. On the other hand, the culture solution of KCTC 1660 strain, a type strain of Bacillus amyloliquefaciens strain, showed that proteolytic enzyme was not denatured even after heat treatment for 1 hour only up to 45 ° C.

실험예 6. Experimental Example 6.

API ZYM, API20NE 키트를 이용하여 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 KJ5 균주의 효소 및 기질 이용을 확인하고 그 결과를 도 7a 및 도 7b에 나타내었다. API ZYM 키트는 4시간 반응 뒤 효소 이용능을 확인하였고, API 20NE 키트는 최대 48시간 반응 후 기질 분해능을 확인하였다.The enzymes and substrate utilization of the Bacillus amyloliquefaciens KJ5 strain were confirmed using the API ZYM and API20NE kit, and the results are shown in FIGS. 7A and 7B. The API ZYM kit was able to confirm the enzyme availability after 4 hours reaction, and the API 20NE kit was able to confirm the substrate degradation ability for up to 48 hours.

보다 구체적으로는 API ZYM은 먼저 스트립을 준비하고, 세균 집락을 0.85% NaCl용액에 혼합하여 혼탁도 5-6 McFarland로 맞추어 주었다. 세포 부유액을 각 큐플에 65㎕씩 분주 하고 37℃에서 4시간 동안 배양하였다. 스트립의 결과 판독을 위하여 각 큐플에 ZYM A, ZYM B 시약을 한 방울씩 떨어트리고 5분간 반응 후 API 매뉴얼에 표시되어있는 기준을 참고하여 결과를 판독 하였다.  More specifically, API ZYM first prepared strips, and bacterial colonies were mixed with 0.85% NaCl solution to adjust turbidity to 5-6 McFarland. The cell suspension was added to each cuplet in an amount of 65 [mu] l each and cultured at 37 [deg.] C for 4 hours. To read the results of the strip, one drop of ZYM A and ZYM B reagents was added dropwise to each cuplet. After 5 minutes of reaction, the results were read with reference to the API reference manual.

API 20NE는 스트립을 준비 후, 세균 집락을 0.85% NaCl용액에 혼합하여 혼탁도 0.5 McFarland로 맞추어 주었다. 세포 부유액을 NO3부터 PNPG까지 튜브에 채우고, GLU, ADHURE 는 혐기적 조건을 유지하기 위하여 큐플에 광유를 채워주었다. 남은 세포 부유액을 200㎕를AUX medium에 접종하여 균질화 한다. 균질화된 AUX medium을 GLU부터 PAC까지 큐플과 튜브에 기포가 생기지 않도록 가득 채우고, 25℃에서 24시간 배양하였다. 스트립의 결과 판독을 위하여, NO3큐플에 NIT1, NIT2 시약을 한 방울씩 떨어트리고 5분 후 빨간색으로 반응이 일어날 경우 양성, 반응이 일어나지 않은 노란색은 음성으로 판독하였다. 추가적으로, NO3의 음성반응이 nitrogen환원에 의해 일어날수 있으므로, 음성반응이 나타난 경우 Zn 시약을 2-3mg 넣고 5분 반응 뒤 분홍색으로 반응 할 경우 음성, 무색일 경우 양성으로 판독하였다. TRP 실험은 큐플에 JAMES 시약을 한 방울을 떨어트리고 즉시 큐플 전체가 분홍색으로 반응이 일어날 경우 양성이라고 판독하였다. 다른 판독 기준은 API 매뉴얼에 표시되어있는 기준을 참고하였다.After preparing the strips, API 20NE was mixed with 0.85% NaCl solution to adjust the turbidity to 0.5 McFarland. The cell suspension was filled in tubes from NO 3 to PNPG, and GLU , ADH, and URE were filled with mineral oil to maintain anaerobic conditions. 200 μl of the remaining cell suspension is inoculated into AUX medium and homogenized. The homogenized AUX medium was filled from the GLU to the PAC so that no air bubbles were formed in the cuvette and the tube, and cultured at 25 ° C for 24 hours. For reading the results of the strips, one drop of NIT1 and NIT2 reagents was added to the NO 3 cuvette, and a positive reaction was detected when the reaction occurred in red after 5 minutes. In addition, since negative reaction of NO 3 can be caused by the reduction of nitrogen, if negative reaction occurs, 2-3 mg of Zn reagent is added. After 5 minutes of reaction, the reaction is negative for pink, and positive for colorless. The TRP experiment was performed by dropping a drop of JAMES reagent in the cuplet and immediately reading positive when the entire cuff was reacting pink. Other reading standards refer to the criteria shown in the API manual.

도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 효소활성을 비교균주와 비교한 결과 α-glucosidase에서만 비교균주보다 높은 활성이 확인되었고, 기질 이용도는 4-nitrophenyl-βD-galactopyranoside, Trisodium citrate에서 이용도의 차이를 보였다. As shown in FIGS. 7A and 7B, the enzyme activity was compared with that of the comparative strain. The activity of α-glucosidase was higher than that of the comparative strain, and the substrate availability was found to be 4-nitrophenyl-βD-galactopyranoside and Trisodium citrate Respectively.

이상의 실험결과로부터 본 발명의 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주는 전통 간장에서 분리된 것으로, 온도 42℃ - 45℃에서 단백질 분해 효소 생성 및 분해능이 가장 높으며, 72시간 배양 이후 단백질 분해효소의 생산량이 최고치에 달하고, 비교균주와는 최대 73% 의 활성 차이를 보였음을 알 수 있다. From the above experimental results, the Bacillus amyloliquefaciens strain KJ5 of the present invention was isolated in a conventional soy sauce, and has the highest proteolytic enzyme production and resolution at 42 ° C to 45 ° C. After 72 hours of culture, The maximum amount of enzyme production was found, and the activity difference was up to 73% with the comparative strain.

또한, 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주가 생산한 고염도성 단백질분해효소는 배양액 상태로 25℃ ~ 65℃의 온도 범위에서 높은 활성을 보이며, 가장 높은 활성을 보이는 42℃ 에서는 pH 7-9의 범위에서 비교균주의 90% 이상의 활성 역가를 보였음을 알 수 있다.In addition, the highly acidic proteolytic enzyme produced by Bacillus amyloliquefaciens strain KJ5 shows high activity in the temperature range of 25 ° C to 65 ° C in culture, and at pH 42 -9 showed more than 90% of the activity of the comparative strain.

또한, 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주는 비교균주와는 달리 45%의 NaCl농도, 50℃까지 생장이 가능하므로, 높은 NaCl 농도 및 중ㅇ고온 조건을 갖는 산업 환경에서 단백질 분해가 가능한 특성이 나타나는 것을 알 수 있어, 비교적 고온에서도 염도가 높은 음식물쓰레기를 효과적으로 처리할 수 있다. In addition, the Bacillus amyloliquefaciens KJ5 strain can grow to 45% NaCl concentration and 50 ° C, unlike the comparative strain. Therefore, in the industrial environment having high NaCl concentration and medium high temperature condition, It is possible to effectively treat food waste having a high salinity even at a relatively high temperature.

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, Various changes and modifications will be possible.

국립농업과학원 농업미생물은행(국내)Agricultural Microbiology Bank, National Institute of Agricultural Science and Technology (Korea) KACC92168PKACC92168P 2017032120170321

Claims (8)

NaCl의 농도가 15% 내지 45%인 고염도 범위에서 활성을 갖는 고염도성 단백질 분해효소를 생산하는 바실러스아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주(KACC92168P).
Bacillus amyloliquefaciens KJ5 strain (KACC92168P) which produces high salt protease with activity in the high salt range with a concentration of NaCl of 15% to 45%.
제 1 항에 있어서,
상기 고염도성 단백질 분해효소는 25℃ 내지 65℃인 온도범위에서 활성을 갖는 것을 특징으로 하는 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주(KACC92168P).
The method according to claim 1,
(KACC92168P) of the Bacillus amyloliquefaciens strain KJ5, characterized in that the high salt protease is active at a temperature ranging from 25 DEG C to 65 DEG C.
제 1 항에 있어서,
상기 균주는 전통 간장에서 분리된 것을 특징으로 하는 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주(KACC92168P).
The method according to claim 1,
Bacillus amyloliquefaciens strain KJ5 (KACC92168P), wherein said strain is isolated in a conventional soy sauce.
제 1 항에 있어서,
37℃∼45℃의 온도조건에서 배양되는 것을 특징으로 하는 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주(KACC92168P).
The method according to claim 1,
Bacillus amyloliquefaciens KJ5 strain (KACC92168P), which is cultured under a temperature condition of 37 ° C to 45 ° C.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항의 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주(KACC92168P) 및 상기 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주(KACC92168P)의 배양액 중 하나 이상을 포함하는 친환경음식물쓰레기처리제제.
Any one of claims 1 to 4, any one of Bacillus amyl Lowry Quebec Pacific Enschede of wherein (Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 strain (KACC92168P) and the Bacillus-amyl Lowry Quebec Pacific Enschede (Bacillus amyloliquefaciens) include one or more of the culture broth of KJ5 strain (KACC92168P) Environmentally friendly garbage disposal.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항의 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주(KACC92168P)를 배양하는 단계를 포함하는 친환경음식물쓰레기처리제제 생산방법.
A method for producing an eco-friendly food garbage disposal product comprising the step of culturing the Bacillus amyloliquefaciens strain KJ5 (KACC92168P) according to any one of claims 1 to 4.
제 6 항에 있어서,
상기 배양단계는 37℃∼45℃의 온도조건에서 수행되는 것을 특징으로 하는 친환경음식물쓰레기처리제제 생산방법.
The method according to claim 6,
Wherein the culturing step is performed at a temperature of 37 ° C to 45 ° C.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항의 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주(KACC92168P) 및 상기 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 균주(KACC92168P)의 배양액 중 하나 이상을 음식물쓰레기에 처리하는 단계를 포함하는 음식물쓰레기처리방법. Claim 1 to claim 4, wherein in any one of Bacillus amyl Lowry Quebec Pacific Enschede (Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 strain (KACC92168P) and the food at least one of the culture of the Bacillus amyl Lowry Quebec Pacific Enschede (Bacillus amyloliquefaciens) KJ5 strain (KACC92168P) Treating the garbage.
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