KR102072311B1 - Enterococcus faecium KA84 and method for production of ornithine using the same - Google Patents

Enterococcus faecium KA84 and method for production of ornithine using the same Download PDF

Info

Publication number
KR102072311B1
KR102072311B1 KR1020180136547A KR20180136547A KR102072311B1 KR 102072311 B1 KR102072311 B1 KR 102072311B1 KR 1020180136547 A KR1020180136547 A KR 1020180136547A KR 20180136547 A KR20180136547 A KR 20180136547A KR 102072311 B1 KR102072311 B1 KR 102072311B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
strain
ornithine
arginine
medium
activity
Prior art date
Application number
KR1020180136547A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이기성
김원문
이광수
Original Assignee
배재대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 배재대학교 산학협력단 filed Critical 배재대학교 산학협력단
Priority to KR1020180136547A priority Critical patent/KR102072311B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102072311B1 publication Critical patent/KR102072311B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20Bacteria; Culture media therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P13/00Preparation of nitrogen-containing organic compounds
    • C12P13/04Alpha- or beta- amino acids
    • C12P13/10Citrulline; Arginine; Ornithine
    • C12R1/46
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12RINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/01Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
    • C12R2001/46Streptococcus ; Enterococcus; Lactococcus

Abstract

The present invention relates to an Enterococcus faecium KA84 strain, and a composition and a method for producing ornithine by using the same. Therefore, the Enterococcus faecium KA84 strain of the present invention has an activity of decomposing cellulose, protein, lipid, and phosphate, and particularly, can decompose insoluble phosphate. Accordingly, ornithine can be produced by bioconversion using arginine as a substrate, and thus the Enterococcus faecium KA84 strain can be effectively used in the composition and method for producing ornithine. In particular, the strain of the present invention shows a high yield of ornithine bioconversion rate in various media, thereby being highly industrially applicable.

Description

엔트로코커스 페시움 KA84 균주 및 이를 이용한 오르니틴 생산 방법{Enterococcus faecium KA84 and method for production of ornithine using the same}Enterococcus faecium KA84 and method for production of ornithine using the same}

본 발명은 엔트로코커스 페시움(Enterococcus faecium) KA84 균주 및 이를 이용하는 오르니틴(ornithine) 생산용 조성물 내지 생산방법에 대한 것이다.The present invention relates to a composition for producing ornithine (ornithine) production method using the Enterococcus faecium KA84 strain and the same.

오르니틴(ornithine)은 아르기닌(arginine), 프롤린, 및 폴리아민의 생합성에 사용되는 전구체로 식물, 동물, 미생물에서 널리 발견되는 비필수 아미노산이다. 오르티닌은 자연계에서 단백질 성분으로서는 발견되지 않으며, 티로시딘(tyrosidine) 또는 그라미시딘(gramicidine)과 같은 항생 펩타이드에 존재하는 것으로 보고되어 있다. Ornithine is a non-essential amino acid widely found in plants, animals, and microorganisms as a precursor for the biosynthesis of arginine, proline, and polyamines. Ortinine is not found in nature as a protein component and is reported to be present in antibiotic peptides such as tyrosidine or gramicidine.

오르니틴은 고등 동물의 생체 내 대사에서 오르니틴 회로를 통해 아미노산 또는 암모니아로부터 요소를 생성하여 체외로 배출하는 경로에서 중요한 역할을 한다. 또한, L-오르니틴은 성장호르몬을 분비시켜 근육의 합성을 증가시키고, 기초대사를 촉진시켜 비만을 예방하는 식품소재로서 미국을 중심으로 많이 이용되고 있으며, 최근 주름살 개선과 같은 피부미용 효과 등 새로운 기능성을 갖는 것으로 밝혀졌다. 이 외에도, 간으로부터 유해한 암모니아를 제거하는 효과를 나타내어, 간경화 및 간기능장애 개선용 의약품의 유효성분으로서도 사용되고 있다.Ornithine plays an important role in the pathway of the production and release of urea from amino acids or ammonia through the ornithine cycle in the in vivo metabolism of higher animals. In addition, L-ornithine is widely used in the United States as a food material to increase the synthesis of muscles by secreting growth hormone, and to promote basic metabolism and to prevent obesity. It was found to have functionality. In addition, it shows the effect of removing harmful ammonia from the liver and is used as an active ingredient of medicines for improving cirrhosis and liver dysfunction.

뿐만 아니라, 오르니틴은 근육 생성과 체지방 감소에 효과가 있기 때문에, 영양보충제로 사용되고 있고, 오르니틴과 알파케토글루타릴산이 2:1의 비율로 함유되어 있는 오르니틴-알파케도글루타릴산염(OKG)은 면역 증강 물질로 이용되고 있다. 세계적으로 의약품 또는 건강기능식품의 유효성분으로서 오르니틴을 사용하는 예가 알려져 있다. 유럽에서는 L-오르니틴-L-아스파라긴산염의 형태로 간장장애를 개선하는 의약품이 시판되고 있고, 일본에서는 L-오르니틴 염산염의 형태로 식품소재로서 사용가능하며, 미국에서는 식이보조제로서 사용가능하다. In addition, ornithine is used as a nutritional supplement because it has an effect on muscle production and body fat reduction, and ornithine-alphakedoglutarate salt containing ornithine and alpha ketoglutalylic acid in a 2: 1 ratio (OKG) is used as an immune enhancing substance. The use of ornithine as an active ingredient in medicines or dietary supplements is known worldwide. In Europe, pharmaceutical products for improving hepatic disorders in the form of L-ornithine-L-aspartinate are commercially available. In Japan, it can be used as a food material in the form of L-ornithine hydrochloride, and can be used as a dietary supplement in the United States.

이와 같이 오르니틴은 다양한 분야에서 활용 가능하므로, 오르니틴을 산업적으로 대량생산하기 위한 연구가 다양하게 진행되고 있다. 현재 사용되는 산업적인 오르니틴의 대량생산 방법은 우유 단백질인 카제인(casein)을 소화 효소로 분리하여 오르니틴을 수득하는 방법 내지 생합성 경로에서 기질을 오르니틴으로 전환할 수 있는 미생물을 이용하는 방법 등이 있다. 그 중 생합성 경로를 이용하는 방법에서는 오르니틴을 생산하기 위한 기질로서 아르기닌(L-arginine) 아미노산을 주로 사용하며, 상기 미생물로서 코리네박테리움 속(Corynebacterium) 균주 또는 형질전환된 대장균(Escherichia coli)을 주로 사용한다.As ornithine can be utilized in various fields as described above, various studies are being conducted to industrially mass-produce ornithine. Currently used mass production of ornithine is to separate the milk protein casein with digestive enzymes to obtain ornithine, or to use microorganisms that can convert the substrate to ornithine in the biosynthetic pathway. have. In the method using a biosynthetic pathway, arginine (L-arginine) amino acid is mainly used as a substrate for producing ornithine, and as the microorganism, Corynebacterium strain or transformed Escherichia coli is used. Mainly used.

상기 코리네박테리움 속 균주는 아미노산, 핵산, 효소 또는 항생제 유사물질의 생산에 널리 이용되는 대표적인 산업용 미생물이다. 특히 argCJBDFRGH 형태로 이루어진 아르기닌 오페론 구조의 유전자로부터 발현된 효소에 의해 글루타메이트(glutamate)로부터 아르기닌을 합성할 수 있으며, 그 과정에서 중간체로서 오르니틴이 생성되는 것으로 알려져 있다(도 1).The strain Corynebacterium is a representative industrial microorganism widely used in the production of amino acids, nucleic acids, enzymes or antibiotic analogs. In particular, arginine can be synthesized from glutamate by an enzyme expressed from an arginine operon structure gene in the form of argCJBDFRGH, and in the process, ornithine is known to be produced as an intermediate (FIG. 1).

따라서, 오르니틴 생산능이 향상된 균주를 제조하기 위해, 아르기닌 생산 균주의 아르기닌 오페론을 돌연변이 시키거나, 배지 또는 배양환경을 변화시키려는 시도들이 있다. 대한민국 공개특허 제 10-2010-0060909호에서는, 아르기닌 오페론 유전자의 발현을 조절하는 argR 및 아르기닌 농도에 의해 저해를 받는 argB의 조절을 통해 아르기닌의 생산량을 증가시키기 위한 방법을 개시하고 있다.Therefore, in order to prepare a strain with improved ornithine production, there are attempts to mutate the arginine operon of the arginine producing strain, or to change the medium or culture environment. Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2010-0060909 discloses a method for increasing the production of arginine through regulation of argR that regulates the expression of arginine operon gene and argB that is inhibited by arginine concentration.

이 외에도, 코리네박테리움 속 미생물을 프롤린(proline)을 첨가한 배지에서 배양하여 오르니틴 사이클로디아미나아제(ornithine cyclodeaminase, ocd)의 작용에 의해 오르니틴의 생성량을 증가시키는 방법, 상기 미생물의 배양시 임펠라(impeller) 및 공급(feeding) 조건의 변형에 의해 오르니틴 생산성을 향상시키는 방법 등이 알려져 있다. 형질전환된 대장균을 이용하는 경우에는 argF와 argR가 결실된 균주를 배양할 때 글루타메이트를 배지에 첨가하거나, 글루타메이트로부터 프롤린을 생성하는 경로의 첫 단계에 관여하는 감마글루타밀키나아제(γ-glutamylkinase)를 코딩하는 유전자 proB를 결실시켜 오르니틴의 생산성을 향상시키는 방법 등이 알려져 있다.In addition, a method of increasing the production of ornithine by the action of ornithine cyclodeaminase (ocd) by culturing the microorganism of Corynebacterium in a medium with proline, culture of the microorganism Methods of improving ornithine productivity by changing the impeller and feeding conditions are known. When using transformed Escherichia coli, glutamate is added to the medium when culturing argF- and argR-deficient strains, or the gamma glutamyl kinase (γ-glutamylkinase), which is involved in the first step of the proline-producing pathway, is produced. There is known a method of improving the productivity of ornithine by deleting the gene proB.

일본 국제특허 PCT/JP2005/024280에서, 코리네박테리움 글루타미쿰(Corynebacterium glutamicum)의 비오틴(biotin) 결핍조건이나 페니실린 G(penicillin G) 또는 지방산 에스테르 계면활성제를 처리할 경우, 세포벽이 손상되어 글루타메이트 배출능이 증가됨을 개시하고 있다. In Japanese Patent Application No. PCT / JP2005 / 024280, biotin deficiency conditions of Corynebacterium glutamicum or penicillin G or fatty acid ester surfactants result in damage to the cell wall, resulting in glutamate. It is disclosed that the discharge capacity is increased.

그러나, 상술한 방법들은 아르기닌 생합성 유전자 오페론으로 암호화된 효소의 발현 조절을 통해 아르기닌의 생합성 경로를 차단함으로써 오르니틴의 축적을 유도하는 등의 간접적인 방법이거나, 배지 또는 배양 환경의 변화를 이용하는 방법 등 이어서 대량 생산을 요구하는 산업적인 공정에서 생산 단가의 상승 내지 낮은 오르니틴 수득율을 나타낼 수 있다는 단점이 있다. 따라서, 이러한 단점을 극복하기 위해 오르니틴을 고효율적으로 생산할 수 있는 미생물을 발굴하여, 보다 저비용으로 효율적인 오르니틴 생산을 가능하게 하고자 하는 연구가 계속되고 있다.However, the above-mentioned methods are indirect methods such as inducing the accumulation of ornithine by blocking the arginine biosynthetic pathway by controlling the expression of an enzyme encoded by the arginine biosynthetic gene operon, or using a change in medium or culture environment. It is then disadvantageous that industrial processes requiring mass production can result in higher or lower production of ornithine yields. Therefore, in order to overcome these disadvantages, researches are being conducted to discover microorganisms capable of producing ornithine with high efficiency and to enable efficient ornithine production at a lower cost.

김치는 오랜 역사를 가진 한국의 대표 발효식품으로 2001년 7월 Codex 국제식품규격을 획득하여 세계 각국의 절임류와는 차별화된 자연발효식품이다. 또한 김치에는 비타민 A, 비타민 B, 비타민 C 등이 풍부하며 건강에 좋은 박테리아인 젖산균이 많아 소화를 도와줄 뿐만 아니라 암세포의 성장을 막는 성분들을 가지고 있는 것으로 밝혀졌다. Kimchi is Korea's representative fermented food with a long history. It obtained the Codex International Food Standard in July 2001 and is a natural fermented food that is different from the pickles of the world. In addition, kimchi is rich in vitamin A, vitamin B, vitamin C, etc. It is found that there are many healthy bacteria, lactic acid bacteria, which help digestion and prevent cancer cell growth.

김치에는 락토바실러스(Lactobacillus)속, 류코노스톡(Leuconostoc)속, 페디오코커스(Pediococcus)속, 바이셀라(Weissella) 속 등의 주요 균주가 있고 이들 균주가 김치발효에 있어 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 이중 김치속의 풍부한 젖산균들은 락테이트(lactate), 감마아미노부티르산(γ-aminobutyric acidGABA), 박테리오신(bacteriocin) 등 다양한 물질들을 생산하여 식품의 보존, 산미와 향미의 부여, 식중독균의 억제 효과 등 다양한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 특히 류코노스톡 시트레움(Leuconostoc citreum), 바이셀라 코리엔시스(Weissella koreensis) 등의 균주는 한국 김치의 맛을 결정하는 우점종으로 알려져 있다. 또한 김치 젖산균 생성물질들은 체내 지질개선, 면역증강, 항 AI(avian influenza) 효능 등의 효과가 있어 의약품이나 화장품의 중간물질로도 이용되고 있다.There are major strains such as Lactobacillus genus, Leuconostoc genus, Pediococcus genus and Weissella genus, and these strains are known to play an important role in kimchi fermentation. have. Among them, lactic acid bacteria rich in kimchi produce various substances such as lactate, gamma aminobutyric acid GABA, and bacteriocin, and play various roles such as preservation of food, provision of acidity and flavor, and inhibition of food poisoning bacteria. It is known. In particular, strains such as Leuconostoc citreum and Weissella koreensis are known as dominant species that determine the taste of Korean kimchi. In addition, kimchi lactic acid bacterium is used as an intermediate in medicine and cosmetics because it has effects such as improving lipids in the body, boosting immunity, and anti-AI (avian influenza) efficacy.

이에, 본 발명자들은 아르기닌을 오르니틴으로 생물 전환하는 활성을 나타내는 미생물을 사용하여 오르니틴을 생산할 수 있는 방법을 개발하기 위하여 노력하던 중, 김치로부터 불용성 인산염 가용 활성을 나타내는 엔트로코커스 페시움(Enterococcus faecium) KA84 균주를 분리하였다. 상기 균주는 최소배지, 합성배지 또는 천연배지의 다양한 배지 환경에서 효과적으로 아르기닌을 오르니틴으로 생물 전환할 수 있으므로, 이를 오르니틴 대량 생산 방법에 유용하게 사용할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors are working to develop a method for producing ornithine using microorganisms showing bioconversion activity of arginine to ornithine, while Enterococcus exhibiting insoluble phosphate soluble activity from kimchi. faecium ) KA84 strain was isolated. Since the strain can effectively convert arginine to ornithine in various medium environments of minimal medium, synthetic medium or natural medium, it was confirmed that it can be usefully used for mass production of ornithine and completed the present invention.

따라서, 본 발명의 목적은, 수탁번호 KCTC 13657BP 로 기탁된 신규한 엔트로코커스 페시움(Enterococcus faecium) KA84 균주를 제공하는 것이다.It is therefore an object of the present invention to provide a novel Enterococcus faecium KA84 strain deposited with accession number KCTC 13657BP.

본 발명의 또 다른 목적은, 수탁번호 KCTC 13657BP 로 기탁된 엔트로코커스 페시움(Enterococcus faecium) KA84 균주 또는 이의 배양물을 포함하는 오르니틴 생산용 조성물을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a composition for producing ornithine, comprising an Enterococcus faecium KA84 strain deposited with Accession No. KCTC 13657BP or a culture thereof.

본 발명의 또 다른 목적은, i) 수탁번호 KCTC 13657BP 로 기탁된 엔트로코커스 페시움(Enterococcus faecium) KA84 균주 또는 이의 배양물을 제조하는 단계; 및 ii) 상기 단계 i)의 균주 또는 배양물과 아르기닌을 포함하는 조성물을 반응시키는 단계; 를 포함하는, 오르니틴 생산방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention, i) preparing an Enterococcus faecium KA84 strain or culture thereof deposited with accession number KCTC 13657BP; And ii) reacting the strain or culture of step i) with a composition comprising arginine; To include, to provide ornithine production method.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 수탁번호 KCTC 13657BP 로 기탁된 신규한 엔트로코커스 페시움(Enterococcus faecium) KA84 균주를 제공할 수 있다.In order to achieve the above object, the present invention can provide a novel Enterococcus faecium KA84 strain deposited with accession number KCTC 13657BP.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 균주는 김치로부터 유래된 것일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the strain may be derived from kimchi.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 균주는 서열번호 1의 염기서열로 구성된 것일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the strain may be composed of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 균주는 셀룰로오스, 단백질, 지질 및 인산염으로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 유기물을 분해하는 활성을 가지는 것일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the strain may have an activity of decomposing any one or more organic substances selected from the group consisting of cellulose, proteins, lipids and phosphates.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 균주는 아르기닌(arginine)을 오르니틴(ornithine)으로 전환하는 활성을 가지는 것일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the strain may have an activity of converting arginine to ornithine.

또한, 본 발명은 수탁번호 KCTC 13657BP 로 기탁된 엔트로코커스 페시움(Enterococcus faecium) KA84 균주 또는 이의 배양물을 포함하는 오르니틴 생산용 조성물을 제공할 수 있다. In addition, the present invention can provide a composition for producing ornithine, comprising an Enterococcus faecium KA84 strain deposited with Accession No. KCTC 13657BP or a culture thereof.

또한, 본 발명은 i) 수탁번호 KCTC 13657BP 로 기탁된 엔트로코커스 페시움(Enterococcus faecium) KA84 균주 또는 이의 배양물을 제조하는 단계; 및In addition, the present invention comprises the steps of i) preparing an Enterococcus faecium KA84 strain deposited with Accession No. KCTC 13657BP or a culture thereof; And

ii) 상기 단계 i)의 균주 또는 배양물과 아르기닌을 포함하는 조성물을 반응시키는 단계; 를 포함하는, 오르니틴 생산방법을 제공할 수 있다.ii) reacting the strain or culture of step i) with a composition comprising arginine; It can be provided, ornithine production method.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 단계 ii)의 반응은 20 내지 40℃의 온도에서 40 내지 80 시간 동안 수행되는 것일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the reaction of step ii) may be performed for 40 to 80 hours at a temperature of 20 to 40 ℃.

따라서, 본 발명의 엔트로코커스 페시움(Enterococcus faecium) KA84 균주 는 셀룰로오스, 단백질, 지질 내지 인산염을 분해하는 활성을 가지며, 그중에서도 특히 불용성 인산염을 분해할 수 있다. 따라서 기질로서 아르기닌을 사용하여 생전환을 통해 오르니틴을 생산할 수 있으므로, 오르니틴 생산용 조성물 내지 생산방법에 효과적으로 이용될 수 있다. Therefore, the Enterococcus faecium KA84 strain of the present invention has an activity of degrading cellulose, proteins, lipids and phosphates, and among them, particularly insoluble phosphates. Therefore, ornithine can be produced through bioconversion using arginine as a substrate, and thus can be effectively used in compositions or production methods for ornithine production.

특히, 본 발명의 균주는 다양한 배지에서 모두 높은 수율의 오르니틴 생전환률을 나타내므로 산업적으로 활용가능성이 매우 높다. In particular, the strains of the present invention are highly industrially useful because they exhibit high yields of ornithine bioconversion rates in various media.

도 1은 미생물에서 글루타메이트로부터 아르기닌으로 생합성되는 과정을 나타내며, 상기 생합성 경로에 중간체로서 오르니틴이 관여함을 확인할 수 있다.
도 2는 엔트로코커스 페시움(Enterococcus faecium) KA84 균주의 셀룰로오스, 단백질, 지질 및 인산염 분해능을 나타낸다.
도 3는 엔트로코커스 페시움 KA84 균주를 TYE+NA 복합배지에서 배양한 경우, 아르기닌으로부터 오르니틴으로 생전환된 결과를 나타낸다. 상기 균주는 특이적으로 아르기닌을 오르니틴으로 100% 생전환하였음을 확인할 수 있었다.
도 4는 엔트로코커스 페시움 KA84 균주를 천연배지에서 배양한 경우, 아르기닌으로부터 오르니틴으로 생전환된 결과를 나타낸다. 상기 균주는 아르기닌 외에 시트룰린(citrulline; Cit)도 함께 아르기닌으로 생전환하였음을 확인할 수 있었다.
도 5은 엔트로코커스 페시움 KA84 균주를 최소배지의 복합배지에서 배양한 경우, 아르기닌으로부터 오르니틴으로 생전환된 결과를 나타낸다. 상기 균주는 아르기닌의 약 70%를 오르니틴으로 생전환하였음을 확인할 수 있었다.
Figure 1 shows the process of biosynthesis from glutamate to arginine in the microorganism, it can be seen that ornithine is involved as an intermediate in the biosynthetic pathway.
Figure 2 shows the cellulose, protein, lipid and phosphate degradability of the Enterococcus faecium KA84 strain.
Figure 3 shows the results of bioconversion from arginine to ornithine when the Entrococcus pesium KA84 strain was cultured in TYE + NA complex medium. The strain specifically confirmed that 100% bioconversion of arginine to ornithine.
Figure 4 shows the results of bioconversion from arginine to ornithine when cultured in a natural medium of the entrococcus pesium KA84 strain. In addition to arginine, the strain was able to confirm that citrulline (citrulline; Cit) was also bioconverted to arginine.
5 shows the results of bioconversion from arginine to ornithine when the Entrococcus pesium KA84 strain was cultured in a complex medium of minimal medium. The strain was confirmed that the bioconversion of about 70% of arginine to ornithine.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

상술한 바와 같이, 오르니틴은 다양한 분야, 특히 의약 및 식품 산업 분야에서 활용될 수 있으므로 오르니틴을 대량 생산하려는 노력이 계속되고 있다. 현재 산업적으로 오르니틴을 생산하는 대표적인 방법은 재조합 미생물의 아르기닌 생합성 경로를 차단하여 오르니틴의 축적을 유도하는 것이나, 이는 생산 단가나 생산 효율 측면에서 불리한 간접적인 방법이다. 따라서, 오르니틴을 대량 생산하면서 높은 수율을 나타내는 직접적인 방법 또는 이에 사용하기 위한 미생물 자원에 대한 연구가 요구되는 실정이다.As described above, ornithine can be utilized in various fields, particularly in the pharmaceutical and food industries, and efforts to mass produce ornithine continue. Currently, a representative method of industrially producing ornithine is to induce accumulation of ornithine by blocking the arginine biosynthetic pathway of recombinant microorganisms, but this is an indirect method that is disadvantageous in terms of production cost and production efficiency. Therefore, there is a need for a direct method showing a high yield while mass producing ornithine, or a study of microbial resources for use therein.

본 발명에 따른 김치 유래의 엔트로코커스 페시움 KA84 균주는 불용성 인산염을 분해하여 사용할 수 있는 가용 활성을 나타내며, 상기 균주는 최소배지, 합성배지 또는 천연배지의 다양한 배지 환경에서 효과적으로 아르기닌을 오르니틴으로 생물 전환할 수 있으므로, 본 발명의 엔트로코커스 페시움 KA84 균주를 오르니틴 대량 생산 방법에서 유용하게 사용할 수 있다. Kimchi-derived entrococcus pessium KA84 strain according to the present invention exhibits a soluble activity that can be used to decompose insoluble phosphate, the strain effectively arginine to ornithine in a variety of medium environment of minimal medium, synthetic medium or natural medium Since the organism can be converted, the entrococcus pessium KA84 strain of the present invention can be usefully used in the mass production method of ornithine.

따라서, 본 발명은 수탁번호 KCTC 13657BP 로 기탁된 신규한 엔트로코커스 페시움(Enterococcus faecium) KA84 균주를 제공한다.Thus, the present invention provides a novel Enterococcus faecium KA84 strain deposited with accession number KCTC 13657BP.

본 발명자들은 아르기닌을 오르니틴으로 전환할 수 있는 균주를 제공하기 위하여 불용성 인산염 분해 활성을 나타내는 미생물을 순수 분리하고자 하였다. 인산염 분해능 및 오르니틴 생전환능을 모두 가지는 균주를 김치로부터 분리하여 16S rRNA 염기서열을 분석한 결과, 상기 균주가 엔트로코커스 페시움에 속하는 신규한 균주인 것을 확인하고 이를 엔트로코커스 페시움 KA84 균주로 명명하였다(도 2 및 도 3).The present inventors intended to purely isolate microorganisms exhibiting insoluble phosphate degrading activity in order to provide a strain capable of converting arginine to ornithine. As a result of analyzing the 16S rRNA sequence by separating the strain having both phosphate degrading ability and ornithine bioconversion ability from kimchi, it was confirmed that the strain was a novel strain belonging to the entrococcus pessium and this was entrococcus pessium KA84. It was named strain (Figures 2 and 3).

본 발명의 상기 균주는 서열번호 1의 염기서열로 구성된 것이 바람직하다.The strain of the present invention is preferably composed of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1.

본 발명의 상기 균주는 셀룰로오스, 단백질, 지질 및 인산염으로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 유기물을 분해하는 활성을 가지는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 지질 및 인산염을 분해하는 활성을 가지는 것이 바람직하고, 가장 바람직하게는 인산염을 분해하는 활성을 갖는 것이 가장 바람직하다. The strain of the present invention preferably has the activity of decomposing any one or more organic substances selected from the group consisting of cellulose, proteins, lipids and phosphates, more preferably it has activity to decompose lipids and phosphates, Most preferably, it has the activity to decompose phosphate.

본 발명의 상기 균주는 시트룰린(citrulline) 또는 아르기닌(arginine)을 오르니틴(ornithine)으로 전환하는 활성을 가지는 것이 바람직하나, 더욱 바람직하게는 아르기닌을 오르니틴으로 전환하는 활성을 갖는 것이 가장 바람직하다. The strain of the present invention preferably has the activity of converting citrulline or arginine to ornithine, but more preferably, has the activity of converting arginine to ornithine.

본 발명은 또한, 수탁번호 KCTC 13657BP 로 기탁된 엔트로코커스 페시움(Enterococcus faecium) KA84 균주 또는 이의 배양물을 포함하는 오르니틴 생산용 조성물을 제공한다. The present invention also provides a composition for producing ornithine, comprising an Enterococcus faecium KA84 strain deposited with Accession No. KCTC 13657BP or a culture thereof.

상기 조성물에 포함되는 균주는 상기 신규한 균주 발명과 동일하므로 설명은 상기 기재로 대신한다. The strain contained in the composition is the same as the novel strain invention, so description is replaced by the above description.

상기 균주의 배양물은 균주가 시트룰린 또는 아르기닌을 생전환하여 오르니틴을 생산할 수 있도록 배양한 결과물을 말하며, 배양은 통상적으로 균주 배양에 사용되는 배지를 사용할 수 있으나 바람직하게는 TYE+NA 복합배지, MEM 천연배지 또는 M 최소배지인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 TYE+NA 복합배지 또는 MEM 천연배지인 것이 가장 바람직하고, 가장 바람직하게는 TYE+NA 복합배지인 것이 가장 바람직하다([표 1] 및 [도 3]). Culture of the strain refers to the result of the strain is cultured so that the bioconversion of citrulline or arginine to produce ornithine, the culture may be used as a medium usually used for strain culture, but preferably TYE + NA complex medium, It is preferred that the MEM natural medium or M minimum medium, more preferably TYE + NA composite medium or MEM natural medium is most preferred, and most preferably TYE + NA composite medium (Table 1). And [FIG. 3]).

본 발명의 균주 또는 이의 배양물은, 본 발명의 조성물에 10 내지 20 중량부로 포함되는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 상기 배양물은 본 발명의 균주를 배양한 배양원액 및 상기 균주를 제거한 배양 상등액을 희석하여 포함하는 것이 바람직하며, 구체적으로 0.5 내지 500 배로 희석하여 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 배양물의 조성은 통상의 엔테로코커스 속 균주에 필요한 성분뿐만 아니라, 엔테로코커스 속의 생장에 상승적으로 작용하는 것으로 공지된 모든 성분을 추가적으로 포함되는 것이 바람직하다.The strain of the present invention or a culture thereof is preferably included in the composition of the present invention 10 to 20 parts by weight, but is not limited thereto. The culture is preferably contained by diluting the culture supernatant and the culture supernatant from which the strain is removed, specifically, diluted 0.5 to 500 times. The composition of the culture preferably further includes all components known to act synergistically to the growth of the genus Enterococcus, as well as components necessary for the strains of the genus Enterococcus.

본 발명은 또한, i) 수탁번호 KCTC 13657BP 로 기탁된 엔트로코커스 페시움(Enterococcus faecium) KA84 균주 또는 이의 배양물을 제조하는 단계; 및The invention also comprises the steps of i) preparing an Enterococcus faecium KA84 strain deposited with Accession No. KCTC 13657BP or a culture thereof; And

ii) 상기 단계 i)의 균주 또는 배양물과 아르기닌을 포함하는 조성물을 반응시키는 단계; 를 포함하는, 오르니틴 생산방법을 제공한다. ii) reacting the strain or culture of step i) with a composition comprising arginine; It includes, provides ornithine production method.

본 발명의 상기 단계 ii)의 반응은 20 내지 40℃의 온도에서 40 내지 80 시간 동안 수행되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 25 내지 30℃의 온도에서 70 내지 75 시간 동안 수행되는 것이 바람직하다. The reaction of step ii) of the present invention is preferably carried out for 40 to 80 hours at a temperature of 20 to 40 ℃, more preferably for 70 to 75 hours at a temperature of 25 to 30 ℃.

배지 내의 모든 시트룰린 또는 아르기닌이 오르니틴으로 전환된다면 반응을 종결할 수 있다.The reaction can be terminated if all citrulline or arginine in the medium is converted to ornithine.

본 발명의 김치 유래의 엔트로코커스 페시움 KA84 균주는 다양한 배지 환경에서 효과적으로 아르기닌을 오르니틴으로 생물 전환할 수 있으므로, 본 발명의 엔트로코커스 페시움 KA84 균주를 오르니틴 대량 생산 방법에서 유용하게 사용할 수 있다.The entrococcus pesium KA84 strain derived from kimchi of the present invention can effectively convert arginine to ornithine in various media environments, and thus, the entrococcus pessium KA84 strain of the present invention can be usefully used in the mass production method of ornithine. Can be.

특히, 저비용의 최소배지를 사용하여도 오르니틴을 생산할 수 있으므로 배지에 필요한 비용이 감소되어 생산 단가가 저렴해질 수 있다. 또한, 최소배지에서 아르기닌을 오르니틴 및 시트룰린으로 전환함에 있어서 높은 수준의 생물 전환 효과를 나타내고, 이후 목표 생전환 산물인 고가의 기능성 오르니틴 및 시트룰린을 매우 쉽게 분리, 수획 및 정제할 수 있으므로 생산 시간이 단축될 수 있어 산업적 대량 생산에 적용했을 때 효과적이다.In particular, ornithine may be produced using a low-cost minimal medium, thereby reducing the cost required for the medium, thereby lowering the production cost. In addition, it exhibits a high level of bioconversion in converting arginine to ornithine and citrulline in a minimal medium, and since production time can be very easily separated, harvested and purified as a target bioconversion product, expensive functional ornithine and citrulline. This can be shortened and is effective when applied to industrial mass production.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. These examples are only for illustrating the present invention, it will be apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention is not to be construed as being limited by these examples.

김치로부터 불용성 인산염 분해 활성을 나타내는 미생물의 분리Isolation of Microorganisms Showing Insoluble Phosphate Degrading Activity from Kimchi

<1-1> 김치 유래 미생물의 순수 분리<1-1> Pure separation of Kimchi-derived microorganisms

오르니틴을 생전환 할 수 있는 균주 제공을 위해 우선 김치로부터 미생물을 순수 분리하였다.To provide a strain capable of bioconversion of ornithine, microorganisms were first isolated from kimchi.

구체적으로, 김치 국물의 시료를 단계 희석하고, 이를 하기 [표 1]에 기재된 조성을 포함하는 트립톤 이스트(TYE) 및 영양 배지(NA)에서 배양하여 1차로 미생물을 분리 선별하였다. 그런 다음, 불용성 인산염인 3-마그네슘 인산(3-magnesium phosphate), 3-칼슘 인산(3-calcium phosphate) 또는 패화석을 각각 포함하는 최소 평판 배지에, 상기 1차로 분리 선별한 미생물을 접종하여 배양하였다. 배양 후, 평판 배지에서 투명환을 나타내는 미생물을 불용성 인산염 가용화 균주로서 수득하고, 이를 순수배양하였다. 순수배양된 균주를, 불용성 인산염인 3-마그네슘 인산(3-magnesium phosphate), 3-칼슘 인산(3-calcium phosphate) 또는 패화석을 각각 포함하는 최소 평판 배지에 다시 접종하고 배양하여, 각 균주의 인산염 가용화 범위를 투명환의 크기로서 확인하였다. 하기 [표 1]에서, TYE, NB, MEM 또는 M 배지를 고체 배지로 사용하는 경우, 각각의 조성에서 20 g/ℓ의 한천(agar)를 첨가하여 사용한다.Specifically, samples of the kimchi broth were diluted in steps, and cultured in tryptone yeast (TYE) and nutrient medium (NA) containing the composition shown in the following [Table 1] to isolate and select the microorganisms first. Then, the microorganisms isolated and selected were cultured by inoculating the minimally flat medium each containing insoluble phosphate 3-magnesium phosphate, 3-calcium phosphate or calcite. . After cultivation, microorganisms showing transparent rings in a plate medium were obtained as insoluble phosphate solubilizing strains, which were purely cultured. Pure cultured strains were inoculated and cultured again in a minimal plate medium containing 3-magnesium phosphate, 3-calcium phosphate, or calcium phosphate, which are insoluble phosphates, respectively. The solubilization range was identified as the size of the clear ring. In Table 1 below, when TYE, NB, MEM or M medium is used as the solid medium, 20 g / l agar is added to each composition.

배지명Badge Name 물질명Substance 농도(g/ℓ)Concentration (g / ℓ)
TYE

TYE
트립톤(Tryptone)Tryptone 15.015.0
효모 추출물(Yeast extract)Yeast extract 5.0 5.0 염화 나트륨(sodium chloride)Sodium chloride 8.0 8.0 영양배지
(NB)
Nutrition medium
(NB)
펩톤(peptone)Peptone
효모 추출물Yeast extract MEM
천연배지
MEM
Natural medium
맥아 추출물(malt extract)Malt extract 5.0 5.0
포도당(glucose)Glucose 20.020.0 M 최소배지
(Minimal
Medium)
M medium
(Minimal
Medium)
포도당glucose 15.015.0
MgSO4 MgSO 4 0.25  0.25 KH2PO4 KH 2 PO 4 0.25  0.25 KClKCl 0.12  0.12 Ca(NO3)2 Ca (NO 3 ) 2 1.0 1.0 FeCl3 FeCl 3 tracetrace

그 결과, [도 2] 및 하기 [표 2]에서 나타난 바와 같이, 불용성 인산염 가용화능을 나타내는 김치 유래 균주를 분리하였으며, 상기 균주는 최소 평판 배지 내 함유된 셀룰로오스, 전분, 지질 및 단백질의 유기물을 분해할 수 있는 생리활성능을 나타냄으로써 유기물들을 생장원으로 이용할 수 있음을 확인하였다. 또한, 3-칼슘인산 또는 3-마그네슘인산의 가용화 능력을 나타내어 뼈성분 유래 식품의 분해 및 소화를 도와줄 뿐 아니라 3-칼슘인산 또는 3-마그네슘인산을 생장원으로 사용할 수 있음을 확인하였다.As a result, as shown in FIG. 2 and Table 2, kimchi-derived strains showing insoluble phosphate solubilizing ability were isolated, and the strains contained organic substances of cellulose, starch, lipids and proteins contained in minimal plate medium. By showing the biodegradable ability to decompose it was confirmed that the organic material can be used as a growth source. In addition, the solubilization ability of 3-calcium phosphate or 3-magnesium phosphate was shown to assist in the decomposition and digestion of bone-derived foods, it was confirmed that 3-calcium phosphate or 3-magnesium phosphate can be used as a growth source.

CACA AAAA PAPA LALA Tri-MgTri-Mg Tri-CaTri-Ca LigLig 분해능Resolution ×× 투명환 직경(㎜)Transparent ring diameter (mm) -- -- -- 3535 2020 77 -- 투명환 두께(㎜)Transparent ring thickness (mm) -- -- -- 1515 55 22 --

상기 표에서, CA는 셀룰로오즈 분해 활성능(cellulolytic enzyme, cellulase)이고, AA는 전분 분해 활성능(Amyloytic enzyme, amylase)이며, PA는 단백질 분해 활성능(proteolytic enzyme, protease)이고, LA는 지질 분해 활성능(lipolytic enzyme, fatty acid esterase)이며, Tri-Mg는 3마그네슘인산 가용화능 (trimagnesiumphosphate)이고, Tri-Ca는 3칼슘인산 가용화능(tricalciumphosphate)이며, Lig은 리그닌 분해 활성능(Ligninase)을 나타낸다. 상기 '분해'은, ◎: 균주 생장함, 강한 활성; ○: 균주 생장함, 약한 활성; 및 ×: 균주 생장하지 않음, 활성 없음을 나타낸다. 상기 '투명환 두께'는 균주의 콜로니 끝에서부터 활성환의 가장자리까지의 거리를 나타낸다.In the table, CA is a cellulolytic enzyme (cellulase), AA is a starch decomposition activity (Amyloytic enzyme, amylase), PA is a proteolytic enzyme (protease), LA is a lipid degradation Tri-Mg is trimagnesium phosphate, Tri-Ca is tricalcium phosphate, and Lig is Ligninase. Indicates. The 'decomposition', ◎: strain growth, strong activity; ○: strain growth, weak activity; And x: No strain growth, no activity. The 'transparent ring thickness' represents the distance from the colony end of the strain to the edge of the active ring.

<1-2> 김치 유래 KA84 균주의 생물학적 특징의 확인<1-2> Identification of biological characteristics of Kimchi-derived KA84 strain

김치로부터 인산염 가용능 활성을 나타내는 것으로 분리된 균주의 생리화학적 특징을 확인하였다.Physiological and chemical characteristics of the strains isolated from kimchi exhibiting phosphate soluble activity were confirmed.

구체적으로, 상기 실시예 <1-1>에서 분리한 균주 및 대조군으로 엔테로코커스 페시움 KCCM12118 균주의 다양한 기질에 대한 분해활성 여부를 분석하였다. Specifically, the degradation activity of various strains of Enterococcus pessium KCCM12118 strain as a strain and a control group isolated in Example <1-1> was analyzed.

그 결과, 하기 [표 3]에 나타난 바와 같이, KA84 균주는 다양한 기질을 분해할 수 있으며, 그 중 L-아르기닌(L-arginine)이 포함되어 있음을 확인할 수 있었다. As a result, as shown in the following [Table 3], the KA84 strain was able to degrade a variety of substrates, it was confirmed that the L-arginine (L-arginine) is included.

기질temperament KA84KA84 KCCM12118KCCM12118 sodium pyruvatesodium pyruvate ++ ++ hippuric acidhippuric acid ++ ++ esculin ferric citrateesculin ferric citrate ++ ++ pyroglutamic acid-β-napthylamidepyroglutamic acid-β-napthylamide ++ ++ 6-bromo-2-naphthyl-αD-galactopyranoside6-bromo-2-naphthyl-αD-galactopyranoside ++ ++ naphthol ASBI-glucuronic acidnaphthol ASBI-glucuronic acid -- -- 2-naphthyl-βD-galactopyranoside2-naphthyl-βD-galactopyranoside ++ ++ 2-napthyl phosphate2-napthyl phosphate ++ ++ L-leucine-β-napthylamideL-leucine-β-napthylamide -- -- L-arginineL-arginine ++ ++ D-riboseD-ribose ++ ++ L-arabinoseL-arabinose ++ ++ D-mannitolD-mannitol -- -- D-sorbitolD-sorbitol ++ ++ D-lactoseD-lactose ++ ++ D-trehaloseD-trehalose ++ ++ inulininulin -- -- D-raffinoseD-raffinose -- -- starch(2)starch (2) -- -- glycogenglycogen -- --

김치 유래 불용성 인산염 분해 활성을 나타내는 미생물의 동정Identification of Microorganisms Showing Insoluble Phosphate Degradation Activity from Kimchi

상기 실시예 <1-1>에서 분리한 균주를 확인하기 위하여 동정하였다.It was identified to identify the strain isolated in Example <1-1>.

구체적으로, 상기 실시예 <1-1>에서 분리한 균주를 NB 액체 배지 5 ㎖에 접종하여 37 ℃에서 12 내지 16 시간 동안 종균 배양한 후, NB 액체 배지 50 ㎖에 배양된 균주를 다시 접종하고 12 내지 16 시간 동안 본배양하였다. 배양 종료 후, 배양물을 수득하여 4℃에서 13,000 rpm으로 10 분 동안 원심분리하여 상등액은 버리고 세포를 얻었다. 얻어진 세포에 TE 완충용액 567㎕, 10% SDS 30㎕, 단백질 가수분해효소 K(20 ㎎/㎖) 3 ㎕를 첨가한 후 vortexing하여 균질화 하였고, 37℃에서 1 시간 동안 배양하였다. 5M NaCl 100 ㎕을 첨가 후 균질화 하고 CTAB/NaCl 용액 80 ㎕를 첨가 후 vortexing하여 65℃에서 10 분 동안 반응시켰다. 혼합액에 클로로포름:이소아밀-알콜(24:1)을 동량 첨가하고 vortexing한 후, 5 분 동안 원심분리하여 상등액을 새 튜브에 옮겼다. 상등액에 동량의 페놀:클로로포름:이소아밀-알콜(25:24:1)을 첨가하고 vortexing한 다음 10 분 간 원심분리하여 상등액을 새 튜브에 옮겼다. 얻어진 상등액에 0.6배 부피의 이소프로판올을 첨가한 후 천천히 inverting하여 유전체 DNA(genomic DNA)가 배출되게 하였다. 백색의 유전체 DNA 가닥이 육안으로 보이면, 유리봉으로 건져내어 70% 에탄올 1 ㎖을 첨가한 후 4℃, 13,000 rpm으로 10 분 동안 원심분리하여 상등액을 버리고 건조하였다. RNA 가수분해효소가 첨가된 멸균증류수로 현탁한 후 37℃에서 30 분 간 반응하여 RNA를 제거한 후 -20℃에 보관하였다.Specifically, the strain isolated in Example <1-1> was inoculated into 5 ml of NB liquid medium, followed by incubation at 37 ° C. for 12 to 16 hours, and then inoculated again with the strain cultured in 50 ml of NB liquid medium. Main culture was for 12-16 hours. After the end of the culture, the culture was obtained and centrifuged at 13,000 rpm for 10 minutes at 4 ° C to discard the supernatant to obtain cells. 567 µl of TE buffer solution, 30 µl of 10% SDS, and 3 µl of protease K (20 mg / ml) were added to the obtained cells, followed by vortexing, homogenization, and incubation at 37 ° C for 1 hour. 100 μl of 5M NaCl was added, homogenized, and 80 μl of CTAB / NaCl solution was added thereto, followed by vortexing and reaction at 65 ° C. for 10 minutes. Equivalent amount of chloroform: isoamyl-alcohol (24: 1) was added to the mixture, vortexed, and centrifuged for 5 minutes to transfer the supernatant to a new tube. An equal amount of phenol: chloroform: isoamyl-alcohol (25: 24: 1) was added to the supernatant, vortexed, and centrifuged for 10 minutes to transfer the supernatant to a new tube. 0.6 times volume of isopropanol was added to the obtained supernatant, and then slowly inverted to release genomic DNA. When the white genomic DNA strands were visible to the naked eye, they were removed with a glass rod, and 1 ml of 70% ethanol was added, followed by centrifugation at 4 ° C and 13,000 rpm for 10 minutes to discard the supernatant and to dry. After suspension with sterile distilled water added with RNA hydrolase, the reaction was carried out at 37 ° C. for 30 minutes to remove RNA and then stored at −20 ° C.

균주에서 추출한 유전체 DNA를 주형 DNA로 사용하였고, PCR 증폭은 Gene CycleTM(BIO-RAD Co.)을 사용하여 수행하였다. PCR 반응용액은 하기 [표 4]에 기재된 서열로 제작된 정방향(서열번호 2) 및 역방향(서열번호 3) 프라이머(10 pmol)를 각각 3㎕씩 첨가하고, 주형 DNA(10 ng 유전체 DNA) 5㎕, 멸균증류수 39 ㎕를 PCR Mixer(Bioneer, 한국)에 첨가하여 혼합한 후 mineral oil을 첨가하였다. PCR 반응조건은, 94℃ 4 분 간 변성(denaturation)을 1 회; 94℃ 1 분 동안 변성, 60℃ 1 분 간 결합, 72℃ 1 분 30초 간 신장(elongation) 과정을 30 회 시행한 후; 72℃에서 10 분 동안 최종 증폭(final extension)하였다. 증폭된 DNA는 0.8% 아가로즈 겔로 전기영동하여 균주 16s rRNA의 증폭된 산물을 확인하였다.Genomic DNA extracted from the strain was used as template DNA, and PCR amplification was performed using Gene Cycle (BIO-RAD Co.). For PCR reaction solution, 3 μl of forward (SEQ ID NO: 2) and reverse (SEQ ID NO: 3) primers (10 pmol) prepared with the sequences shown in the following [Table 4] were added, and template DNA (10 ng genomic DNA) 5 39 μl of sterile distilled water was added to the PCR Mixer (Bioneer, Korea), mixed, and mineral oil was added. PCR reaction conditions, once denature (denaturation) for 4 minutes at 94 ℃; After 30 cycles of denaturation at 94 ° C. for 1 minute, binding at 60 ° C. for 1 minute, and elongation at 72 ° C. for 1 minute 30 seconds; Final amplification at 72 ° C. for 10 minutes. Amplified DNA was electrophoresed on 0.8% agarose gel to identify the amplified product of strain 16s rRNA.

종류Kinds 명칭designation 정보Information 플라스미드Plasmid pBluescript ⅡpBluescript II pBluescriptⅡ SK(+/-) phagemid, Ampr, lacz gene, MCSpBluescriptⅡ SK (+/-) phagemid, Amp r , lacz gene, MCS 호스트 균주Host strain E. coli DH5α E. coli DH5α F-Φ80dlacZ△(lacZYA-argF)U160 endA1 recA1 hsdR17(rk-mk+) deoR thi-1 supE44 λ-gyrA96 relA1F - Φ80d lac Z △ ( lac ZYA-argF) U160 end A1 rec A1 hsd R17 (r k -m k +) deo R thi -1 sup E44 λ- gyr A96 relA1 프라이머 서열
Primer sequence
16s 63F(정방향)16s 63F (Forward) 5'-CCCAAGCTTAACTGCAGCAGGCCTAACACATGCAAGTC-3'5'-CCCAAGCTTAACTGCAGCAGGCCTAACACATGCAAGTC-3 '
16s 1406R(역방향16s 1406R (Reverse 5'-CGGAATTCGGGATCCACGGWGTRCAAG-3'5'-CGGAATTCGGGATCCACGGWGTRCAAG-3 '

대장균(E. coli) DH5α를 TYE 평판배지에 도말한 후 37℃에서 12 내지 16시간 동안 배양하여 단일 콜로니를 얻었다. 단일 콜로니를 5 ㎖ SOB(2% 트립톤, 0.5% 효모 추출물, 0.058% NaCl, 0.019% KCl, pH 7.0)에 1/100 부피로 접종하고 A600 값이 0.4

Figure 112018110917079-pat00001
0.6이 될 때까지(약 3 시간)더 배양하였다. 배양물을 4℃에서 원심분리(4,000 rpm, 10 분)한 후 10% 글리세롤을 첨가하여 3 회 세척하였다. 이렇게 제조된 competent cell을 각각 80 ㎕씩 분주하여 전기천공법(electroporation)을 위해 -70℃에 보관하여 사용하였다. EcoRⅠ으로 절단된 pBluescriptⅡ KS 벡터를 self-ligation한 것과 pBluescriptⅡ vector 1㎕을 각각 제조한 competent cell에 electroporator(BioRad)를 이용하여 전기충격으로 형질전환(transformation)을 수행하여 TYE-Amp 고체배지에서 형질전환율을 확인하였다. E. coli DH5α was plated on TYE plate medium and incubated at 37 ° C. for 12-16 hours to obtain a single colony. A single colony was inoculated in 1/100 volume in 5 ml SOB (2% tryptone, 0.5% yeast extract, 0.058% NaCl, 0.019% KCl, pH 7.0) with an A 600 value of 0.4
Figure 112018110917079-pat00001
The cells were further incubated until 0.6 (about 3 hours). The cultures were centrifuged at 4 ° C. (4,000 rpm, 10 min) and washed three times with the addition of 10% glycerol. 80 μl of competent cells thus prepared were dispensed and stored at −70 ° C. for electroporation. TYE-Amp solid medium was transformed by electroshock using electroporator (BioRad) to competent cells prepared by self-ligation of p BluescriptII KS vector digested with Eco RI and 1 μl of p BluescriptII vector. The transformation rate was confirmed in.

DNA 클로닝은 상기 KA84 균주 16s rRNA의 증폭된 산물을 BamHⅠ과 HindⅢ로 이중 절단하고 pBluescriptⅡ KS 벡터도 BamHⅠ과 HindⅢ로 절단하였다. 절단한 PCR 산물과 벡터를 혼합하여 T4 리가아제(Elpis 사)로 16℃에서 2 시간 동안 결합반응하였다. 그런 다음, 반응액을 20 내지 30 분 간 투석하여 염을 제거한 후, 큐벳에 E. coli DH5α와 반응액을 섞어 30 분 간 얼음에 방치한 후 전기천공법(eletroporation)을 실시하였다. SOC 1㎖(SOB 980㎕. 2M Mg2+ 10㎕, 40% 포도당 10㎕)에 큐벳의 시료를 옮겨 담은 후 37℃의 진탕배양기에서 1 내지 2 시간 동안 배양하였다. 80 ㎕의 X-gal(20mg/DMF 1㎖)이 도말된 TYE Amp 고체배지에 SOC에 배양된 재조합체를 도말하여 37℃에서 16 시간 동안 배양하여, Blue-White 스크리닝을 통해 선별된 콜로니를 PCR 산물의 벡터 내 삽입 유무를 확인하기 위하여 배양하고 플라스미드를 분리하였다. 분리한 플리스미드는 BamHⅠ과 SalⅠ, EcoRⅠ과 SalⅠ가하여 37 ℃에서 2 시간 동안 절단한 다음 0.8% 아가로즈 젤에서 삽입체 DNA를 확인하였다.In DNA cloning, the amplified product of the KA84 strain 16s rRNA was double-cut into Bam HI and Hind III, and the p BluescriptII KS vector was also cut into Bam HI and Hind III. The cleaved PCR product and the vector were mixed and bound with T4 ligase (Elpis) at 16 ° C. for 2 hours. Then, the reaction solution was dialyzed for 20 to 30 minutes to remove salt, and then mixed with E. coli DH5α and the reaction solution in a cuvette and left on ice for 30 minutes, followed by electroporation (eletroporation). Samples of cuvettes were transferred to 1 ml SOC (980 μl SOB 980 μl 2 M Mg 2+ 10 μl, 40% glucose 10 μl) and incubated for 1 to 2 hours at 37 ° C. in a shaker. Recombinant cultured in SOC was plated in 80 μl of X-gal (20mg / DMF 1ml) smeared in TYE Amp solid medium, incubated for 16 hours at 37 ° C, and colonies selected through Blue-White screening were PCR. In order to confirm the insertion of the product into the vector, the plasmid was isolated. The isolated plasmid was digested by Bam HI and Sal I, Eco RI and Sal I at 37 ° C. for 2 hours, and the insert DNA was identified on 0.8% agarose gel.

항생제(암피실린, Amp)가 첨가된 TYE 액체 배지 5 ㎖에 선별된 균주를 접종하여 37℃에서 12 내지 16 시간 동안 배양한 후, 4℃, 12,000 rpm에서 5 분간 원심분리하여 세포를 얻었다. 얻어진 세포에 100㎕의 용액Ⅰ(0.9% 포도당, 10mM EDTA, 25mM Tris-HCl pH 8.0, 4㎎/㎖)을 넣고 혼합하여 균질화한 후, 200㎕의 용액Ⅱ(0.2N NaOH, 1% SDS)를 넣어 용해하고 얼음에서 5분 동안 반응시켰다. 10 분이 경과하지 않도록 주의하면서 150㎕의 용액Ⅲ(5M 인산염 아세테이트 60㎖, 초산 11.5㎖, dH2O 28.5㎖)을 첨가한 후, 10 분 동안 얼음에서 반응시킨 후 4℃에서 10 분 동안 원심분리하여 얻은 상등액을 새 튜브에 옮기고 동량의 페놀: 클로로포름: 이소아밀알콜(25:24:1)을 처리하여 혼탁 시킨 다음 5 분 동안 상온에서 원심분리하였다. 얻어진 상등액을 새 튜브에 옮긴 후 100% 에탄올(-20℃) 1 ㎖을 첨가하여 염을 제거하고 4℃에서 5 분 동안 원심분리하여 상등액을 버린다. 이어서 70% 에탄올(-20℃) 1 ㎖을 첨가하여 침전시킨 후 4℃에서 5 분 동안 원심분리하여 상등액을 버리고 건조한 다음 멸균증류수로 녹이고 RNase (10㎎/㎖)로 RNA를 분해하여 -20℃에 보관하였다. 염기서열분석을 목적으로 하는 플라스미드 DNA 분리 시 플라스미드 정체 키트(Promega 사, 미국)를 사용하여 제조사의 제공하는 프로토콜에 따라 수행하였다. 분리된 플라스미드 DNA의 염기서열을 결정하는 것을 코스모진텍(한국)에 의뢰하였고, 미국 국립생물정보센터(National Center for Biotechnology Information, NCBI)의 블라스트 N 프로그램(blast N program)을 이용하여 배열(alignment)하여 98% 이상의 상동성을 나타내는 균주로 동정하였다.Selected strains were inoculated in 5 ml of TYE liquid medium to which antibiotics (Ampicillin, Amp) were added and incubated at 37 ° C. for 12 to 16 hours, followed by centrifugation at 4 ° C. and 12,000 rpm for 5 minutes to obtain cells. 100 μl of Solution I (0.9% glucose, 10 mM EDTA, 25 mM Tris-HCl pH 8.0, 4 mg / ml) was added to the obtained cells, mixed, homogenized, and then 200 μl of Solution II (0.2N NaOH, 1% SDS). Was dissolved and reacted for 5 minutes on ice. 150 μl of Solution III (60 ml of 5M phosphate acetate, 11.5 ml of acetic acid, 28.5 ml of dH 2 O) was added, taking care not to let 10 minutes pass, followed by reaction on ice for 10 minutes and centrifugation at 4 ° C. for 10 minutes The resulting supernatant was transferred to a new tube, and then turbidized with the same amount of phenol: chloroform: isoamyl alcohol (25: 24: 1) and centrifuged at room temperature for 5 minutes. Transfer the obtained supernatant to a new tube, add 1 ml of 100% ethanol (-20 ° C.) to remove salt, and centrifuge at 4 ° C. for 5 minutes to discard the supernatant. Then, precipitate by adding 1 ml of 70% ethanol (-20 ° C), centrifuged at 4 ° C for 5 minutes, discard the supernatant, dry, dissolve in sterile distilled water, decompose RNA with RNase (10mg / ml), and -20 ° C. Stored in. Plasmid DNA separation for sequencing was performed according to the manufacturer's protocol using a plasmid identity kit (Promega, USA). The sequencing of the isolated plasmid DNA was commissioned by Cosmojintech (Korea), and aligned using the blast N program of the National Center for Biotechnology Information (NCBI). ) Was identified as a strain that shows more than 98% homology.

그 결과, 김치로부터 분리된 불용성 인산염 가용 활성을 가지는 균주는 총 1,350 bp 크기의 서열번호 1로 나타나는 염기서열을 가지며, 이는 엔트로코커스 페시움(Enterococcus faecium)에 속하는 신규한 균주임을 확인하였다. 이에, 상기 신규한 균주를 엔트로코커스 페시움(Enterococcus faecium) KA84 균주로 명명하였다. As a result, the strain having insoluble phosphate soluble activity isolated from kimchi has a nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1 of a total size of 1,350 bp, it was confirmed that this is a novel strain belonging to Enterococcus faecium ( Enterococcus faecium ). Thus, the novel strain was named as Enterococcus faecium KA84 strain.

엔트로코커스Entrococcus 페시움Pesium KA84 균주의 아르기닌으로부터 오르니틴  Ornithine from Arginine of KA84 Strain 생전환Conversion 여부 확인 Check whether

엔트로코커스 페시움 KA84 균주(이하 KA84 균주)가 아르기닌으로부터 오르니틴으로의 전환능을 나타내는지 확인하기 위하여, 박층 크로마토그래피(thin layer chromatography, TLC)를 수행하여 아르기닌으로부터 오르니틴으로의 전환 여부를 확인하고자 하였다.In order to check whether the entrococcus pesium KA84 strain (hereinafter referred to as the KA84 strain) exhibits the ability to convert arginine to ornithine, thin layer chromatography (TLC) is performed to determine whether to convert arginine to ornithine. I wanted to confirm.

구체적으로, TYE 및 NA 액상 배지에 KA84 균주를 접종하여 2 일동안 전배양한 후, TYE+NA 복합배지, M 최소배지 또는 MEM 천연배지에 0.174% 아르기닌을 첨가하여 준비한 각각의 실험용 조건 배지에, 상기 전배양한 균주 100 ㎕를 접종하고, 28℃에서 72 시간 동안 본배양하였다. 본배양 종료 후, 배양물 500 ㎕를 수득하여 5 ㎖ 유리아미노산 추출용 용매(메탄올: 클로로포름: 증류수 = 12: 5: 3)를 첨가하여 vortexing하여 혼합한 다음, 3,000 rpm에서 5 분 동안 원심분리하고 상등액을 취하여 반응 혼합물 내의 아미노산을 추출한 추출물로서 수득하였다. 수득한 추출물은 아미노산 분석용 실리카 겔 TLC 판에 100 ㎕로 점적(spotting)하였다. 상기 점적한 판은 1-부탄올, 아세트산 및 물을 80:20:20(v/v/v)로 혼합한 전개 용매(develop buffer)을 포함하는 챔버(chamber)에 넣어 전개하였다. 그런 다음, 1% 닌히드린(ninhydrin)을 포함하는 에탄올을 발색 시약으로 하여 상기 전개한 판에 분무(spraying)하고, 110℃에서 5 내지 10 분간 가열하여 발색된 아르기닌 및 오르니틴의 점(spot) 위치를 비교하여, 생성된 오르니틴의 전환 수준을 확인하였다. 무처리 대조군(아르기닌을 포함하지 않는 복합배지에서 배양한 KA84 균주), 양성 대조군으로 바실러스 리체니포르미스(Bacillus licheniformis) KA6, KA89 또는 KA107 균주를 아르기닌을 포함하는 실험용 조건 배지에서 본 배양하고, 상기와 동일한 방법으로 오르니틴의 생산 수준을 확인하였다.Specifically, inoculated with KA84 strain in TYE and NA liquid medium and pre-incubated for 2 days, and then in each experimental condition medium prepared by adding 0.174% arginine to TYE + NA complex medium, M minimal medium or MEM natural medium, 100 μl of the precultured strain was inoculated and main culture was carried out at 28 ° C. for 72 hours. After the completion of the main culture, 500 µl of the culture was obtained, 5 ml of free amino acid extraction solvent (methanol: chloroform: distilled water = 12: 5: 3) was added, vortexed and mixed, followed by centrifugation at 3,000 rpm for 5 minutes. Supernatant was taken to extract the amino acids in the reaction mixture as extracts. The resulting extract was spotted in 100 μl on silica gel TLC plates for amino acid analysis. The drip plate was developed by placing it in a chamber containing a development buffer in which 1-butanol, acetic acid and water were mixed at 80:20:20 (v / v / v). Then, ethanol containing 1% ninhydrin was sprayed onto the developed plate with a color developing reagent, and heated at 110 ° C. for 5 to 10 minutes to form spots of the developed arginine and ornithine. By comparing the positions, the level of conversion of the ornithine produced was confirmed. Untreated control (KA84 strain cultured in a complex medium containing no arginine), Bacillus licheniformis (KAcillus Bacillus licheniformis ) KA6, KA89 or KA107 strain in the experimental condition medium containing arginine as main culture, said The production level of ornithine was confirmed in the same manner as.

그 결과, [도 3] 내지 [도 5]에서 나타난 바와 같이, KA84 균주는 복합배지, 최소배지 및 천연배지 모두에서 오르니틴을 생산하였다. 구체적으로, TYE+NA 복합배지 및 MEM 천연배지에서 72 시간 배양 후 아르기닌이 오르니틴으로 100% 전환되었고, 더 나아가 오르니틴 뿐만 아니라 시트룰린(citrulline; Cit)도 전환할 수 있음을 확인하였으며([도 3] 및 [도 4]), M 최소배지에서도 아르기닌이 오르니틴으로 약 70% 전환되는 것을 확인하였다(도 5). As a result, as shown in [Fig. 3] to [5], the KA84 strain produced ornithine in both complex medium, minimal medium and natural medium. Specifically, after 72 hours of culture in TYE + NA complex medium and MEM natural medium, arginine was 100% converted to ornithine, and furthermore, it was confirmed that not only ornithine but also citrulline (citrulline; Cit) could be converted ([FIG. 3] and [FIG. 4]), it was confirmed that about 70% of arginine was converted to ornithine even in the M minimal medium (FIG. 5).

[수탁기관][Trusted agency]

기탁기관명 : 한국생명공학연구원Depositary Name: Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology

수탁번호 : KCTC13657BPAccession number: KCTC13657BP

수탁일자 : 20181005Deposit Date: 20181005

<110> PAICHAI UNIVERSITY INDUSTRY-ACADEMIC COOPERATION FOUNDATION <120> Enterococcus faecium KA84 and a Method for bioconverting arginine to ornithine using the strain <130> 1064550 <160> 3 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 1350 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Enterococcus faecium KA84 <400> 1 ccggaaaaag aggagtggcg aacgggtgag taacacgtgg gtaacctgcc catcagaagg 60 ggataacact tggaaacagg tgctaatacc gtataacaat cgaaaccgca tggttttgat 120 ttgaaaggcg ctttcgggtg tcgctgatgg atggacccgc ggtgcattag ctagttggtg 180 aggtaacggc tcaccaaggc cacgatgcat agccgacctg agagggtgat cggccacatt 240 gggactgaga cacggcccaa actcctacgg gaggcagcag tagggaatct tcggcaatgg 300 acgaaagtct gaccgagcaa cgccgcgtga gtgaagaagg ttttcggatc gtaaaactct 360 gttgttagag aagaacaagg atgagagtaa ctgttcatcc cttgacggta tctaaccaga 420 aagccacggc taactacgtg ccagcagccg cggtaatacg taggtggcaa gcgttgtccg 480 gatttattgg gcgtaaagcg agcgcaggcg gtttcttaag tctgatgtga aagcccccgg 540 ctcaaccggg gagggtcatt ggaaactggg agacttgagt gcagaagagg agagtggaat 600 tccatgtgta gcggtgaaat gcgtagatat atggaggaac accagtggcg aaggcggctc 660 tctggtctgt aactgacgct gaggctcgaa agcgtgggga gcaaacagga ttagataccc 720 tggtagtcca cgccgtaaac gatgagtgct aagtgttgga gggtttccgc ccttcagtgc 780 tgcagctaac gcattaagca ctccgcctgg ggagtacgac cgcaaggttg aaactcaaag 840 gaattgacgg gggcccgcac aagcggtgga gcatgtggtt taattcgaag caacgcaaga 900 accttaccag gtcttgacat cctttgacca ctctagagat agagcttccc cttcgggggc 960 aaagtgacag gtggtgcatg gttgtcgtca gctcgtgtcg tgagatgttg ggttaagtcc 1020 cgcaacgagc gcaaccctta ttgttagttg ccatcattca gttgggcact ctagcaagac 1080 tgccggtgac aaaccggagg aaggtgggga tgacgtcaaa tcatcatgcc ccttatgacc 1140 tgggctacac acgtgctaca atgggaagta caacgagttg cgaagtcgcg aggctaagct 1200 aatctcttaa agcttctctc agttcggatt gcaggctgca actcgcctgc atgaagccgg 1260 aatcgctagt aatcgcggat cagcacgccg cggtgaatac gttcccgggc cttgtacaca 1320 ccgcccgtca caccacgaga gtgtatcaca 1350 <210> 2 <211> 38 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer_F <400> 2 cccaagctta actgcagcag gcctaacaca tgcaagtc 38 <210> 3 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer_R <400> 3 cggaattcgg gatccacggw gtrcaag 27 <110> PAICHAI UNIVERSITY INDUSTRY-ACADEMIC COOPERATION FOUNDATION <120> Enterococcus faecium KA84 and a Method for bioconverting arginine          to ornithine using the strain <130> 1064550 <160> 3 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 1350 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Enterococcus faecium KA84 <400> 1 ccggaaaaag aggagtggcg aacgggtgag taacacgtgg gtaacctgcc catcagaagg 60 ggataacact tggaaacagg tgctaatacc gtataacaat cgaaaccgca tggttttgat 120 ttgaaaggcg ctttcgggtg tcgctgatgg atggacccgc ggtgcattag ctagttggtg 180 aggtaacggc tcaccaaggc cacgatgcat agccgacctg agagggtgat cggccacatt 240 gggactgaga cacggcccaa actcctacgg gaggcagcag tagggaatct tcggcaatgg 300 acgaaagtct gaccgagcaa cgccgcgtga gtgaagaagg ttttcggatc gtaaaactct 360 gttgttagag aagaacaagg atgagagtaa ctgttcatcc cttgacggta tctaaccaga 420 aagccacggc taactacgtg ccagcagccg cggtaatacg taggtggcaa gcgttgtccg 480 gatttattgg gcgtaaagcg agcgcaggcg gtttcttaag tctgatgtga aagcccccgg 540 ctcaaccggg gagggtcatt ggaaactggg agacttgagt gcagaagagg agagtggaat 600 tccatgtgta gcggtgaaat gcgtagatat atggaggaac accagtggcg aaggcggctc 660 tctggtctgt aactgacgct gaggctcgaa agcgtgggga gcaaacagga ttagataccc 720 tggtagtcca cgccgtaaac gatgagtgct aagtgttgga gggtttccgc ccttcagtgc 780 tgcagctaac gcattaagca ctccgcctgg ggagtacgac cgcaaggttg aaactcaaag 840 gaattgacgg gggcccgcac aagcggtgga gcatgtggtt taattcgaag caacgcaaga 900 accttaccag gtcttgacat cctttgacca ctctagagat agagcttccc cttcgggggc 960 aaagtgacag gtggtgcatg gttgtcgtca gctcgtgtcg tgagatgttg ggttaagtcc 1020 cgcaacgagc gcaaccctta ttgttagttg ccatcattca gttgggcact ctagcaagac 1080 tgccggtgac aaaccggagg aaggtgggga tgacgtcaaa tcatcatgcc ccttatgacc 1140 tgggctacac acgtgctaca atgggaagta caacgagttg cgaagtcgcg aggctaagct 1200 aatctcttaa agcttctctc agttcggatt gcaggctgca actcgcctgc atgaagccgg 1260 aatcgctagt aatcgcggat cagcacgccg cggtgaatac gttcccgggc cttgtacaca 1320 ccgcccgtca caccacgaga gtgtatcaca 1350 <210> 2 <211> 38 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer_F <400> 2 cccaagctta actgcagcag gcctaacaca tgcaagtc 38 <210> 3 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> primer_R <400> 3 cggaattcgg gatccacggw gtrcaag 27

Claims (8)

수탁번호 KCTC 13657BP 로 기탁된 신규한 엔트로코커스 페시움(Enterococcus faecium) KA84 균주로서, 상기 균주는 김치로부터 유래되고 서열번호 1의 염기서열로 구성된 것을 특징으로 하고,
상기 균주는 셀룰로오스, 단백질, 지질 및 인산염으로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 유기물을 분해하는 활성; 및 시트룰린(citrulline) 또는 아르기닌(arginine)을 오르니틴(ornithine)으로 전환하는 활성; 을 가지는 것을 특징으로 하며,
상기 균주는 25 내지 30℃의 온도에서 70 내지 75 시간 동안 TYE+NA 복합배지 또는 MEM 천연배지에서 배양되는 것을 특징으로 하는 균주.
A novel Enterococcus faecium KA84 strain deposited with accession number KCTC 13657BP, characterized in that the strain is derived from kimchi and consists of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1,
The strain has the activity of degrading any one or more organics selected from the group consisting of cellulose, proteins, lipids and phosphates; And the activity of converting citrulline or arginine to ornithine; Characterized in having a
The strain is characterized in that the strain is cultured in TYE + NA complex medium or MEM natural medium for 70 to 75 hours at a temperature of 25 to 30 ℃.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 수탁번호 KCTC 13657BP 로 기탁된 엔트로코커스 페시움(Enterococcus faecium) KA84 균주 또는 이의 배양물을 포함하는 오르니틴 생산용 조성물로서, 상기 균주는 김치로부터 유래되고 서열번호 1의 염기서열로 구성된 것을 특징으로 하는 오르니틴 생산용 조성물로서,
상기 균주는 셀룰로오스, 단백질, 지질 및 인산염으로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 유기물을 분해하는 활성; 및 시트룰린(citrulline) 또는 아르기닌(arginine)을 오르니틴(ornithine)으로 전환하는 활성; 을 가지는 것을 특징으로 하고,
상기 균주는 25 내지 30℃의 온도에서 70 내지 75 시간 동안 TYE+NA 복합배지 또는 MEM 천연배지에서 배양되는 것을 특징으로 하는 조성물.
Ornithine production composition comprising Enterococcus faecium KA84 strain deposited with Accession No. KCTC 13657BP or a culture thereof, wherein the strain is derived from Kimchi and consists of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 As a composition for producing ornithine,
The strain has the activity of degrading any one or more organics selected from the group consisting of cellulose, proteins, lipids and phosphates; And the activity of converting citrulline or arginine to ornithine; Characterized in having a
The strain is characterized in that the composition is cultured in TYE + NA complex medium or MEM natural medium for 70 to 75 hours at a temperature of 25 to 30 ℃.
i) 수탁번호 KCTC 13657BP 로 기탁된 엔트로코커스 페시움(Enterococcus faecium) KA84 균주 또는 이의 배양물을 제조하는 단계; 및
ii) 상기 단계 i)의 균주 또는 배양물과 아르기닌을 포함하는 조성물을 25 내지 30℃의 온도에서 70 내지 75 시간 동안 TYE+NA 복합배지 또는 MEM 천연배지에서 반응시키는 단계;
를 포함하는, 오르니틴 생산방법으로서, 상기 단계 i)의 균주는 김치로부터 유래되고 서열번호 1의 염기서열로 구성된 것을 특징으로 하고,
상기 균주는 셀룰로오스, 단백질, 지질 및 인산염으로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 유기물을 분해하는 활성; 및 시트룰린(citrulline) 또는 아르기닌(arginine)을 오르니틴(ornithine)으로 전환하는 활성; 을 가지는 것을 특징으로 하는 오르니틴 생산방법.

i) preparing an Enterococcus faecium KA84 strain deposited with accession number KCTC 13657BP or a culture thereof; And
ii) reacting the composition comprising arginine with the strain or culture of step i) in a TYE + NA complex medium or MEM natural medium at a temperature of 25-30 ° C. for 70-75 hours;
As comprising, ornithine production method, wherein the strain of step i) is derived from kimchi, characterized in that consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1,
The strain has the activity of degrading any one or more organics selected from the group consisting of cellulose, proteins, lipids and phosphates; And the activity of converting citrulline or arginine to ornithine; Ornithine production method characterized in that having.

삭제delete
KR1020180136547A 2018-11-08 2018-11-08 Enterococcus faecium KA84 and method for production of ornithine using the same KR102072311B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180136547A KR102072311B1 (en) 2018-11-08 2018-11-08 Enterococcus faecium KA84 and method for production of ornithine using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180136547A KR102072311B1 (en) 2018-11-08 2018-11-08 Enterococcus faecium KA84 and method for production of ornithine using the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102072311B1 true KR102072311B1 (en) 2020-01-31

Family

ID=69369232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180136547A KR102072311B1 (en) 2018-11-08 2018-11-08 Enterococcus faecium KA84 and method for production of ornithine using the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102072311B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100060909A (en) * 2008-11-28 2010-06-07 전북대학교산학협력단 Microbes enhanced ornithine productivity by suppressing of transcriptional repressor and ornithine production method using the same
US20150125910A1 (en) * 2007-08-24 2015-05-07 Codexis, Inc. Ketoreductase polypeptides for the production of (r)-3-hydroxythiolane
US9752164B2 (en) * 2012-06-15 2017-09-05 Microvi Biotech, Inc. Enhanced efficiency ethanol and sugar conversion processes

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150125910A1 (en) * 2007-08-24 2015-05-07 Codexis, Inc. Ketoreductase polypeptides for the production of (r)-3-hydroxythiolane
KR20100060909A (en) * 2008-11-28 2010-06-07 전북대학교산학협력단 Microbes enhanced ornithine productivity by suppressing of transcriptional repressor and ornithine production method using the same
US9752164B2 (en) * 2012-06-15 2017-09-05 Microvi Biotech, Inc. Enhanced efficiency ethanol and sugar conversion processes

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Ann. Microbiol., Vol.65, pp.1427-1437(Epub.2014.10.07.)* *
The Scientifc World Journal, Vol.10 Article ID:892587, pp.1-12(2013.12.)* *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5666906B2 (en) Bile-resistant Bacillus composition that secretes phytase at high levels
Tian et al. Tobacco biomass hydrolysate enhances coenzyme Q10 production using photosynthetic Rhodospirillum rubrum
KR101488481B1 (en) Glycoside hydrolase From lactic acid bacteria And Use Thereof
US9534019B2 (en) Peptides with antimicrobial activity, drug compositions for the treatment and prophylaxis of animals, compositions for the treatment and prophylaxis of plants, uses of said peptides, and uses of Paenibacillus elgii ourofinensis extract
WO2019222168A1 (en) Production and preservation of bacillus reference culture for generating standardized and reliable inocula
US8741622B2 (en) Stress tolerant Bifidobacteria
KR20190104308A (en) Extracellular Polysaccharides of Lactic Acid Bacteria and Their Uses
KR20190066129A (en) Lactobacilus reuteri OH0335 strain having high productivity of reuterin from glycerol and uses thereof
UA113293C2 (en) APPLICATION OF THE ACTIVITY OF ENDOGENIC DNASHA TO REDUCE DNA CONTENT
KR20130063253A (en) The alcohol resistant strain of lactic acid bacteria, pediococcus acidilactici and its use
JP2013201936A (en) Method for controlling amine formation in lactic fermentation
KR101300191B1 (en) Bacillus licheniformis strain having ablity of decomposing tyramine and histamine and uses thereof
Van Thuoc et al. Accumulation of ectoines by halophilic bacteria isolated from fermented shrimp paste: An adaptation mechanism to salinity, temperature, and Ph stress
KR20190018204A (en) Lactobacillus brevis WCP02 strain having high gastric acid tolerance and bile acid, and high GABA productivity, and probiotics and fermented food by using the same
KR102072311B1 (en) Enterococcus faecium KA84 and method for production of ornithine using the same
KR20090088630A (en) Amino acid deaminase gene of proteus mirabilis, protein, recombinant vector and transformant, and method for manufacturing functional organic acids using the same
KR102057792B1 (en) Bacillus licheniformis KA6 and method for production of ornithine using the same
KR101665334B1 (en) Rhodobacter sphaeroides CB 8521 strain, having the effect of reducing malodor and immune activity in livestock industry, and microbial agent using it
KR20120122990A (en) Glycoside hydrolase From lactic acid bacteria And Use Thereof
CN1054031C (en) Production of fermented food products
KR101080995B1 (en) Composition for inhibiting growth of antibiotic-resistant hazardous microbes comprising a fermentation product of garlic
KR20140094772A (en) Bacillus aryabhattai LKS28 comprising the highly efficient bioconversion activity of arginine into ornithine and its effective bioconversion process condition.
KR102359060B1 (en) Cinnamoyl esterase from Lactobacillus fermentum J2 and preparation method thereof
US20240101956A1 (en) Novel Strain of Glutamicibacter, Originating from Insects, Capable of Efficiently Degrading Bifenthrin
KR20050001981A (en) A Bifidobacterium breve LMC520 strain containing a plasmid pBC520, a method for preparation of conjugated fatty acids and fermented milks containing such fatty acids using the same strain, and use of a plasmid pBC520

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant