KR102612093B1 - Novel strain Aureobasidium pullulans RG4 having xylan degrading activity - Google Patents

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KR102612093B1 KR1020210087870A KR20210087870A KR102612093B1 KR 102612093 B1 KR102612093 B1 KR 102612093B1 KR 1020210087870 A KR1020210087870 A KR 1020210087870A KR 20210087870 A KR20210087870 A KR 20210087870A KR 102612093 B1 KR102612093 B1 KR 102612093B1
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Abstract

본 발명은 자일란 분해 활성을 갖는 신규 균주 아우레오바시디움 풀루란스(Aureobasidium pullulans) RG4 및 이를 이용한 다당류 분해 방법, 다당류 분해용 조성물, 이당류 제조 방법 및 이당류 제조용 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따르면 자일란을 포함한 다양한 다당류를 생물학적인 방법을 통해 매우 효과적으로 분해할 수 있으며, 특히 자일란으로부터 이당류를 효과적으로 제조할 수 있다.
The present invention relates to a new strain of Aureobasidium pullulans RG4 having xylan decomposition activity, a method for decomposing polysaccharides using the same, a composition for decomposing polysaccharides, a method for producing disaccharides, and a composition for producing disaccharides.
According to the present invention, various polysaccharides, including xylan, can be decomposed very effectively through biological methods, and in particular, disaccharides can be effectively produced from xylan.

Description

자일란 분해 활성을 갖는 신규 균주 아우레오바시디움 풀루란스 RG4{Novel strain Aureobasidium pullulans RG4 having xylan degrading activity}Novel strain Aureobasidium pullulans RG4 having xylan degrading activity}

본 발명은 자일란 분해 활성을 갖는 신규 균주 아우레오바시디움 풀루란스 RG4 및 이를 이용한 다당류 분해 방법, 다당류 분해용 조성물, 이당류 제조 방법 및 이당류 제조용 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a new strain of Aureobasidium pullulans RG4 having xylan decomposition activity, a method for decomposing polysaccharides using the same, a composition for decomposing polysaccharides, a method for producing disaccharides, and a composition for producing disaccharides.

자일란(xylan)은 육상 식물체 세포벽의 약 20 내지 40%를 차지하는 주요 구성성분의 하나인 헤미셀룰로오스(hemicellulose)로서 아라비노실기(arabinosyl), 아세틸기(acetyl), 글루쿠로노실기(glucuronosyl) 등으로 치환된 β-1,4-연결 자일로오스(β-1,4-linked xylose) 단위체로 구성된 복잡한 구조를 가지고 있으며, 다양한 자일라나아제(xylanase)에 의해서 가수분해될 수 있다.Xylan is hemicellulose, one of the main components that accounts for about 20 to 40% of the cell walls of land plants, and is composed of arabinosyl, acetyl, and glucuronosyl. It has a complex structure composed of substituted β-1,4-linked xylose units, and can be hydrolyzed by various xylanases.

자일라나아제는 펄프의 헤미셀룰로오스를 제거하기 위한 펄프-표백전 과정, 가축사료의 소화 촉진, 식품 및 제빵 첨가물, 과일 및 채소 가공 과정, 에탄올 및 자일리톨 생산, 제지 분야 등의 다양한 분야에서 요구되는데, 각 분야에 적합한 자일라나아제의 특성에 관한 연구가 요구되고 있다. 또한 자일라나아제에 의해 생산되는 자일란 가수분해산물인 자일로올리고당(XOS)은 항균, 항산화, 항염증 등 다양한 생리활성을 갖는 것으로 알려져 있어 식-의약 산업, 농-축산업, 화장품 산업 등 다양한 분야에 이용될 수 있을 것으로 기대된다.Xylanase is required in various fields such as the pulp-pre-bleaching process to remove hemicellulose from the pulp, promoting digestion of livestock feed, food and baking additives, fruit and vegetable processing, ethanol and xylitol production, and papermaking. Research on the characteristics of xylanase suitable for the field is required. In addition, xylooligosaccharide (XOS), a xylan hydrolysis product produced by xylanase, is known to have various physiological activities such as antibacterial, antioxidant, and anti-inflammatory, and is used in various fields such as food-pharmaceutical industry, agricultural-livestock industry, and cosmetics industry. It is expected that it can be used.

앞에서 언급한 자일라나아제와 같은 가수분해 효소를 이용한 분해법은 선택적이고 특이적으로 다당류를 가수분해하여 목적으로 하는 올리고당을 생산할 수 있다는 장점이 있다. 특히, 미생물 효소에 의한 식물 바이오매스의 가수분해법은 유해 부산물을 생성하는 화학적 분해법에 대한 대안으로서 환경 친화적인 방법으로 받아들여진다. 이러한 이유로 많은 연구자들이 좀 더 적합한 효소를 생산하는 신규 미생물의 분리를 시도하고 있다.The decomposition method using a hydrolytic enzyme such as xylanase mentioned above has the advantage of being able to selectively and specifically hydrolyze polysaccharides to produce the target oligosaccharide. In particular, hydrolysis of plant biomass using microbial enzymes is accepted as an environmentally friendly alternative to chemical decomposition methods that produce harmful by-products. For this reason, many researchers are attempting to isolate new microorganisms that produce more suitable enzymes.

이에 본 발명자들은 자일란의 생물학적 분해(효소적 분해) 및 자일란으로부터 특정한 분해산물을 생산하는데 이용할 수 있는 새로운 미생물을 발굴하고자 하였다.Accordingly, the present inventors sought to discover new microorganisms that could be used to biologically decompose (enzymatically) decompose xylan and produce specific decomposition products from xylan.

Christakopoulos P, Katapodis P, Kalogeris E, Kekos D, Macris BJ, Stamatis H, Skaltsa H. Antimicrobial activity of acidic xylo-oligosaccharides produced by family 10 and 11 endoxylanases. Int J Biol Macromol. 2003 Jan 15;31(4-5):171-5.Christakopoulos P, Katapodis P, Kalogeris E, Kekos D, Macris BJ, Stamatis H, Skaltsa H. Antimicrobial activity of acidic xylo-oligosaccharides produced by families 10 and 11 endoxylanases. Int J Biol Macromol. 2003 Jan 15;31(4-5):171-5.

따라서 본 발명의 주된 목적은 자일란의 생물학적 분해 및 자일란으로부터 특정한 분해산물을 생산하는데 이용할 수 있는 새로운 미생물을 제공하는데 있다.Therefore, the main purpose of the present invention is to provide a new microorganism that can be used to biologically decompose xylan and produce specific decomposition products from xylan.

본 발명의 다른 목적은 상기 미생물을 활용하는 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a method of utilizing the microorganism.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 미생물을 활용한 물건을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a product utilizing the above microorganisms.

본 발명의 한 양태에 따르면, 본 발명은 수탁번호 KACC 93361P로 기탁된 아우레오바시디움 풀루란스(Aureobasidium pullulans) RG4 균주를 제공한다.According to one aspect of the present invention, the present invention provides Aureobasidium pullulans RG4 strain deposited under accession number KACC 93361P.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상기 균주의 배양물 또는 상기 배양물의 정제물을 다당류와 접촉시키는 단계를 포함하는 다당류 분해 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, the present invention provides a method for decomposing polysaccharides comprising contacting a culture of the strain or a purified product of the culture with a polysaccharide.

본 발명의 다당류 분해 방법에 있어서, 상기 다당류는 자일란, 아라비노자일란, 아밀로오스 또는 자일로글루칸인 것이 바람직하다.In the polysaccharide decomposition method of the present invention, the polysaccharide is preferably xylan, arabinoxylan, amylose, or xyloglucan.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상기 균주의 배양물 또는 상기 배양물의 정제물을 포함하는 다당류 분해용 조성물을 제공한다.According to another aspect of the present invention, the present invention provides a composition for decomposing polysaccharides comprising a culture of the above strain or a purified product of the above culture.

본 발명의 다당류 분해용 조성물에 있어서, 상기 다당류는 자일란, 아라비노자일란, 아밀로오스 또는 자일로글루칸인 것이 바람직하다.In the composition for decomposing polysaccharides of the present invention, the polysaccharide is preferably xylan, arabinoxylan, amylose, or xyloglucan.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상기 균주의 배양물 또는 상기 배양물의 정제물을 자일란과 접촉시키는 단계를 포함하는 이당류 제조 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, the present invention provides a method for producing a disaccharide comprising contacting a culture of the strain or a purified product of the culture with xylan.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상기 균주의 배양물 또는 상기 배양물의 정제물을 포함하는 이당류 제조용 조성물을 제공한다.According to another aspect of the present invention, the present invention provides a composition for producing a disaccharide comprising a culture of the above strain or a purified product of the above culture.

본 발명에 따르면 자일란을 포함한 다양한 다당류를 생물학적인 방법을 통해 매우 효과적으로 분해할 수 있으며, 특히 자일란으로부터 이당류를 효과적으로 제조할 수 있다.According to the present invention, various polysaccharides, including xylan, can be decomposed very effectively through biological methods, and in particular, disaccharides can be effectively produced from xylan.

도 1은 본 발명 균주의 ITS-D1D2 서열을 토대로 분석한 NJ(Neighbor-Joining) 계통수를 나타낸 것이다.
도 2는 고체배지 상에서 성장한 본 발명 균주의 균체를 현미경을 통해 촬영한 사진(좌측)과 고체배지 상에 형성된 본 발명 균주의 콜로니를 촬영한 사진(우측)을 나타낸 것이다. 우측의 콜로니 촬영 사진에서 좌측('(위)'로 표시)은 배지의 상면(top)을 촬영한 것이고, 우측('(아래)'로 표시)은 배지의 바닥면(bottom)을 촬영한 것이다.
도 3은 본 발명 균주의 다당체 분해 활성 실험 결과를 나타낸 것이다. (A), 아밀로오스 분해 활성 실험결과; (B), 자일란 분해 활성 실험결과; (C), 아라비노자일란 분해 활성 실험결과; (D), 자일로글루칸 분해 활성 실험결과.
도 4는 본 발명 균주의 배양 시간에 따른 자일라나아제 활성 실험결과를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명 균주의 조효소액과 자일란의 반응물을 TLC로 분석한 결과를 나타낸 것이다. G, 글루코오스; X2, 자일로바이오스(xylobiose); X4, 자일로테트라오스(xylotetraose); X6, 자일로헥사오스(xylohexaose); R, 반응물.
도 6은 본 발명 균주의 미생물 수탁증을 나타낸 것이다.
Figure 1 shows the NJ (Neighbor-Joining) phylogenetic tree analyzed based on the ITS-D1D2 sequence of the strain of the present invention.
Figure 2 shows a photograph taken through a microscope of the bacterial cells of the strain of the present invention grown on a solid medium (left) and a photograph taken of colonies of the strain of the present invention formed on a solid medium (right). In the colony photo on the right, the left side (marked '(top)') is a shot of the top of the medium, and the right side (marked '(bottom)') is a shot of the bottom of the medium. .
Figure 3 shows the results of a polysaccharide decomposition activity test of the strain of the present invention. (A), amylose decomposition activity test results; (B), xylan decomposition activity test results; (C), Arabinoxylan decomposition activity test results; (D), Xyloglucan decomposition activity test results.
Figure 4 shows the results of xylanase activity experiments according to culture time of the strain of the present invention.
Figure 5 shows the results of TLC analysis of the reaction product of the crude enzyme solution and xylan of the strain of the present invention. G, glucose; X2, xylobiose; X4, xylotetraose; X6, xylohexaose; R, reactant.
Figure 6 shows the microbial deposit of the strain of the present invention.

본 발명의 신규 균주 아우레오바시디움 풀루란스(Aureobasidium pullulans) RG4는 장미꽃에서 단리되어 국립농업과학원 미생물은행(Korean Agricultural Culture Collection, KACC)에 수탁번호 KACC 93361P로 기탁되어 있다.The new strain of the present invention, Aureobasidium pullulans ( Aureobasidium pullulans ) RG4, was isolated from rose flowers and deposited in the Korean Agricultural Culture Collection (KACC) of the National Institute of Agricultural Sciences under the accession number KACC 93361P.

본 발명의 균주는 서열번호 1의 ITS 서열 및 서열번호 2의 D1D2 서열을 갖는다. ITS 서열 및 D1D2 서열은 균류를 식별하는데 이용되는 대표적인 서열로, 본 발명 균주의 ITS 서열은 기존에 알려진 아우레오바시디움 풀루란스의 ITS 서열과 비교하여 차이가 있다.The strain of the present invention has the ITS sequence of SEQ ID NO: 1 and the D1D2 sequence of SEQ ID NO: 2. The ITS sequence and D1D2 sequence are representative sequences used to identify fungi, and the ITS sequence of the strain of the present invention is different from the previously known ITS sequence of Aureobasidium pullulans.

본 발명의 균주는 기존의 대표적인 아우레오바시디움 풀루란스 균주인 아우레오바시디움 풀루란스 CBS 584.75와 비교하여 짙은 검은색의 콜로니를 형성한다는 점에서 상당한 차이가 있다. 그리고 본 발명의 균주는 다당류인 자일란, 아라비노자일란, 아밀로오스 및 자일로글루칸을 분해할 수 있으며, 특히 자일란을 분해하여 이당류, 즉 단당류 분자 2개로 이루어진 이량체(dimer)(DP2)를 주요 산물로 생산할 수 있다.The strain of the present invention is significantly different from Aureobasidium pullulans CBS 584.75, a representative existing Aureobasidium pullulans strain, in that it forms dark black colonies. In addition, the strain of the present invention can decompose polysaccharides such as xylan, arabinoxylan, amylose and xyloglucan, and in particular decomposes xylan to produce disaccharide, that is, a dimer (DP2) consisting of two monosaccharide molecules as the main product. can be produced

아우레오바시디움 풀루란스는 효모-유사 균류로 1981년 처음 소개되었으며(Cooke, W.B. An Ecological Life History of Aureobasidium pullulans (De Bary) Arnaud. Mycopathol. Mycol. Appl. 1959, 12, 1??45.), 풀루란(pullulan)과 같은 다당체와 리아모신(liamocin)과 같은 항암물질, 그리고 사이드로포어(siderophore)와 같은 항균물질을 생산하고, 이 밖에 유용한 효소도 생산하는 것으로 알려져 있다. 그러나 본 발명의 균주와 같이 자일란을 분해하여 이당류를 생산하는 것에 대해서는 보고된 바 없다.Aureobasidium pullulans is a yeast-like fungus that was first introduced in 1981 (Cooke, WB An Ecological Life History of Aureobasidium pullulans (De Bary) Arnaud. Mycopathol. Mycol. Appl. 1959, 12, 1??45.) , it is known to produce polysaccharides such as pullulan, anticancer substances such as liamocin, and antibacterial substances such as siderophores, and also produces useful enzymes. However, there has been no report on producing disaccharides by decomposing xylan like the strain of the present invention.

따라서 본 발명의 균주는 ITS 서열에서 기존의 아우레오바시디움 풀루란스와 비교하여 차이가 있으며, 짙은 검은색의 콜로니를 형성하는 형태적인 특징, 다당류인 자일란, 아라비노자일란, 아밀로오스 및 자일로글루칸을 분해하고, 자일란을 분해하여 이당류를 주요 산물로 생산하는 물질대사적인 특징을 갖는다는 점에서도 기존의 아우레오바시디움 풀루란스와 비교하여 상당한 차이가 있다.Therefore, the strain of the present invention differs from the existing Aureobasidium pullulans in the ITS sequence, has the morphological characteristic of forming dark black colonies, and contains polysaccharides such as xylan, arabinoxylan, amylose, and xyloglucan. There is also a significant difference compared to the existing Aureobasidium pullulans in that it has metabolic characteristics of decomposing xylan and producing disaccharides as the main product.

본 발명의 균주는 세포 외에서 상기와 같은 다당류의 분해 활성 및 자일란으로부터 이당류를 생산하는 활성을 나타낼 수 있다. 이는 균체 제거 배양액을 사용한 다당류(자일란 포함)의 분해 활성 실험 결과를 통해 확인된 것으로, 이러한 활성과 관련된 효소, 예를 들어 자일라나아제를 세포 외부로 분비할 수 있음을 시사한다.The strain of the present invention can exhibit the above-mentioned polysaccharide decomposition activity and the activity of producing disaccharide from xylan outside the cell. This was confirmed through the results of experiments on the decomposition activity of polysaccharides (including xylan) using bacterial removal culture media, suggesting that enzymes related to this activity, such as xylanase, can be secreted to the outside of the cell.

본 발명의 균주는 균류(fungus), 특히 아우레오바시디움(Aureobasidium) 속의 균류, 특히 아우레오바시디움 풀루란스(Aureobasidium pullulans) 종의 균류를 배양하는 통상의 배양 방법에 따라 배양할 수 있다. 예를 들어 배지로 고체배양의 경우 PDA(potato dextrose agar) 배지, 액체배양의 경우 PDB(potato dextrose broth) 배지를 사용하여, 20 내지 40℃의 온도 조건으로 배양할 수 있다.The strain of the present invention can be cultured according to a conventional culture method for culturing fungi, especially fungi of the Aureobasidium genus, especially fungi of the Aureobasidium pullulans species. For example, for solid culture, PDA (potato dextrose agar) medium can be used, and for liquid culture, PDB (potato dextrose broth) medium can be used, and the culture can be done under temperature conditions of 20 to 40°C.

상기와 같은 본 발명 균주의 특징을 바탕으로 본 발명은 본 발명 균주의 배양물 또는 상기 배양물의 정제물을 다당류와 접촉시키는 단계를 포함하는 다당류 분해 방법을 제공한다.Based on the characteristics of the strain of the present invention as described above, the present invention provides a method of decomposing polysaccharides comprising the step of contacting a culture of the strain of the present invention or a purified product of the culture with a polysaccharide.

본 발명에서 본 발명 균주의 배양물은 위에서 설명한 배양 방법에 따라 본 발명 균주를 배양하여 수득할 수 있다. 바람직하게는 본 발명 균주의 배양물은 PDB 배지에서 배양하여 수득되는 것이다. 보다 바람직하게는 본 발명 균주의 배양물은 PDB 배지에서 28 내지 32℃로 2일 내지 4일 동안 배양하여 수득되는 것이고, 더욱 바람직하게는 29 내지 31℃로 60시간 내지 84시간 동안 배양하여 수득되는 것이다. 이에 따르면 보다 높은 다당류 분해 활성을 갖는 배양물을 수득할 수 있다. 본 발명 균주의 배양물은 바람직하게는 액체배지에서 배양한 배양물에서 균체를 제거한 것이다. 이는 배양물에서 균체를 제거하는 통상적인 방법, 예를 들어 원심분리, 여과 등의 방법을 사용하여 달성할 수 있다.In the present invention, a culture of the present strain can be obtained by culturing the present strain according to the culture method described above. Preferably, the culture of the strain of the present invention is obtained by culturing in PDB medium. More preferably, the culture of the strain of the present invention is obtained by culturing in PDB medium at 28 to 32 ℃ for 2 to 4 days, and more preferably, it is obtained by culturing at 29 to 31 ℃ for 60 to 84 hours. will be. According to this, a culture with higher polysaccharide decomposition activity can be obtained. The culture of the strain of the present invention is preferably obtained by removing the bacterial cells from a culture grown in a liquid medium. This can be achieved using conventional methods for removing bacterial cells from the culture, such as centrifugation and filtration.

본 발명에서 배양물의 정제물은 본 발명 균주의 배양물의 정제 과정을 통해 수득되는 것으로, 미생물, 특히 균류, 특히 아우레오바시디움 속의 균류, 특히 아우레오바시디움 풀루란스 종의 균류의 배양물로부터 세포 외부로 분비되는 단백질, 특히 효소, 특히 당분해 효소를 정제하는데 사용되는 통상의 정제 과정을 통해 수득되는 것일 수 있다. 예를 들어, 균체를 제거한 배양액을 10KDa 컷-오프 필터로 필터링하여 수득되는 것일 수 있다.In the present invention, the purified product of the culture is obtained through the purification process of the culture of the strain of the present invention, and is obtained from a culture of microorganisms, especially fungi, especially fungi of the genus Aureobasidium, especially fungi of the species Aureobasidium pullulans. It may be obtained through a general purification process used to purify externally secreted proteins, especially enzymes, especially glycolytic enzymes. For example, it may be obtained by filtering the culture medium from which the bacterial cells have been removed with a 10KDa cut-off filter.

본 발명의 다당류 분해 방법에서 다당류와 접촉시키는 단계는 바람직하게는 본 발명 균주의 배양물 또는 상기 배양물의 정제물을 자일란, 아라비노자일란, 아밀로오스 또는 자일로글루칸과 접촉시키는 단계이며, 보다 바람직하게는 자일란과 접촉시키는 단계이다.In the polysaccharide decomposition method of the present invention, the step of contacting the polysaccharide is preferably a step of contacting the culture of the strain of the present invention or a purified product of the culture with xylan, arabinoxylan, amylose or xyloglucan, more preferably This is the step of contacting xylan.

본 발명 균주의 배양물 또는 상기 배양물의 정제물과 다당류의 접촉은 상기 배양물 또는 정제물에 다당류를 첨가하는 방법으로 수행될 수 있으며, 또한 완충액 중에서 이루어질 수 있다. 예를 들어, 완충액에 상기 배양물 또는 정제물과 다당류를 첨가하는 방법으로도 수행될 수 있다. 상기 접촉은 예를 들어 30 내지 40℃의 온도 조건에서 수행할 수 있으며, 바람직하게는 35 내지 39℃에서 수행한다.Contact between the culture of the strain of the present invention or a purified product of the culture and the polysaccharide can be carried out by adding polysaccharide to the culture or purified product, or can be done in a buffer solution. For example, it can also be performed by adding the culture or purification and polysaccharide to a buffer solution. The contact may be carried out, for example, at a temperature of 30 to 40°C, and is preferably carried out at 35 to 39°C.

상기와 같은 본 발명 균주의 특징을 바탕으로 본 발명은 또한 본 발명 균주의 배양물 또는 상기 배양물의 정제물을 포함하는 다당류 분해용 조성물을 제공한다.Based on the above characteristics of the strain of the present invention, the present invention also provides a composition for decomposing polysaccharides comprising a culture of the strain of the present invention or a purified product of the culture.

본 발명의 다당류 분해용 조성물에서 배양물 및 정제물에 관한 사항은 위에서 설명한 내용을 참조할 수 있다.Details regarding culture and purification in the composition for decomposing polysaccharides of the present invention can be referred to the information described above.

본 발명의 다당류 분해용 조성물은 상기 배양물 또는 정제물 이외에 다른 성분을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 배양물 또는 정제물에 의한 다당류의 분해 활성을 실질적으로 저해하지 않는 성분으로, 당분해 효소의 안정적인 작용을 위한 완충제, 희석제, 부형제 등을 더 포함할 수 있다.The composition for decomposing polysaccharides of the present invention may further include other ingredients in addition to the culture or purification. For example, ingredients that do not substantially inhibit the decomposition activity of polysaccharides by the culture or purification may further include buffers, diluents, excipients, etc. for the stable action of glycolytic enzymes.

본 발명의 다당류 분해용 조성물은 상기 배양물 또는 정제물을 예를 들어 조성물 총 중량을 기준으로 0.001 내지 100%로 포함할 수 있다.The composition for decomposing polysaccharides of the present invention may include, for example, 0.001 to 100% of the culture or purified product based on the total weight of the composition.

상기와 같은 본 발명 균주의 특징을 바탕으로 본 발명은 또한 본 발명 균주의 배양물 또는 상기 배양물의 정제물을 자일란과 접촉시키는 단계를 포함하는 이당류 제조 방법을 제공한다. 이는 본 발명의 균주가 자일란을 분해하여 이당류를 주요 산물로 생산할 수 있고, 또한 이러한 활성이 균체를 제거한 배양액에서 발휘될 수 있다는 실험결과를 바탕으로 한다.Based on the above characteristics of the strain of the present invention, the present invention also provides a method for producing a disaccharide comprising the step of contacting a culture of the strain of the present invention or a purified product of the culture with xylan. This is based on experimental results showing that the strain of the present invention can decompose xylan and produce disaccharide as the main product, and that this activity can be exerted in a culture medium from which the bacteria have been removed.

본 발명의 이당류 제조 방법에서 배양물 및 정제물에 관한 사항은 위에서 설명한 내용을 참조할 수 있다.Details regarding culture and purification in the disaccharide production method of the present invention can be referred to the information described above.

본 발명 균주의 배양물 또는 상기 배양물의 정제물과 자일란의 접촉에 관한 사항은 상기 본 발명 균주의 배양물 또는 상기 배양물의 정제물과 다당류의 접촉에 관해 설명한 내용을 참조할 수 있다.For matters regarding contact between a culture of the strain of the present invention or a purified product of the culture and xylan, reference may be made to the description of contact between a culture of the strain of the present invention or a purified product of the culture and polysaccharide.

본 발명의 이당류 제조 방법은 상기 자일란과 접촉시키는 단계 이후 생성된 이당류를 정제하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때 정제에 관한 사항은 다당류의 효소 반응 이후 반응혼합물로부터 특정 반응생성물을 정제하는 통상적인 방법을 참조할 수 있다.The disaccharide production method of the present invention may further include the step of purifying the disaccharide produced after contacting it with xylan. At this time, for purification matters, refer to the usual method of purifying a specific reaction product from the reaction mixture after the enzymatic reaction of polysaccharide.

상기와 같은 본 발명 균주의 특징을 바탕으로 본 발명은 또한 본 발명 균주의 배양물 또는 상기 배양물의 정제물을 포함하는 이당류 제조용 조성물을 제공한다.Based on the above characteristics of the strain of the present invention, the present invention also provides a composition for producing disaccharides comprising a culture of the strain of the present invention or a purified product of the culture.

본 발명의 이당류 제조용 조성물에서 배양물 및 정제물에 관한 사항은 위에서 설명한 내용을 참조할 수 있다.Details regarding culture and purification in the composition for producing disaccharides of the present invention can be referred to the information described above.

본 발명의 이당류 제조용 조성물은 상기 배양물 또는 정제물 이외에 다른 성분을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 배양물 또는 정제물에 의한 자일란의 분해 활성을 실질적으로 저해하지 않는 성분으로, 당분해 효소의 안정적인 작용을 위한 완충제, 희석제, 부형제 등을 더 포함할 수 있다.The composition for producing disaccharides of the present invention may further include other ingredients in addition to the culture or purification. For example, ingredients that do not substantially inhibit the decomposition activity of xylan by the culture or purification may further include buffers, diluents, excipients, etc. for stable action of the glycolytic enzyme.

본 발명의 이당류 제조용 조성물은 상기 배양물 또는 정제물을 예를 들어 조성물 총 중량을 기준으로 0.001 내지 100%로 포함할 수 있다.The composition for producing a disaccharide of the present invention may include, for example, 0.001 to 100% of the culture or purified product based on the total weight of the composition.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. Since these examples are merely for illustrating the present invention, the scope of the present invention is not to be construed as limited by these examples.

[실시예][Example]

1. 방법1. Method

1-1. 균주 분리1-1. Strain isolation

경기도 영통구 이의동 일대에서 채집된 장미꽃 1송이를 80% 에탄올 200㎖에 담가 10초간 살균하고 멸균수 500㎖에 4회 세척하였다. 물기가 제거된 시료에 멸균수 50㎖를 가하여 막자사발에서 완전히 으깬 후 상등액 200㎕를 MRS 고체배지에 도말하고 25℃에서 2일간 배양하여 생성된 콜로니를 얻었다.One rose flower collected from around Iui-dong, Yeongtong-gu, Gyeonggi-do was sterilized by immersing it in 200 ml of 80% ethanol for 10 seconds and washed four times in 500 ml of sterilized water. 50 ㎖ of sterilized water was added to the sample from which water was removed, and the sample was thoroughly crushed in a mortar. 200 ㎕ of the supernatant was spread on MRS solid medium and cultured at 25°C for 2 days to obtain the resulting colonies.

총 11개의 콜로니를 얻었으며, 형태를 토대로 진균으로 구분되어 0.2% AZCL(Azurine-crosslinked)-자일란(xylan)이 포함된 PDA 고체배지에 옮긴 후 25℃에서 5일간 배양하여 푸른색을 띄는 것으로부터 분해 활성을 확인하여 활성이 강한 1개의 균주를 최종 선발하였다.A total of 11 colonies were obtained, classified as fungi based on their morphology, transferred to PDA solid medium containing 0.2% AZCL (Azurine-crosslinked)-xylan, and cultured at 25°C for 5 days. The decomposition activity was confirmed, and one strain with strong activity was finally selected.

최종 선발된 균주를 RG4로 명명하였다.The final selected strain was named RG4.

1-2. 균주 동정1-2. Strain identification

RG4를 동정하기 위해, ITS1F(5'-CTTGGTCATTTAGAGGAAGTAA-3') 및 ITS4(5'-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3') 프라이머를 사용하여 ITS 영역의 염기서열을 분석하고, NL1(5'-GCATATCAATAAGCGGAGGAAAAG-3') 및 NL4(5'-GGTCCGTGTTTCAAGACGG-3') 프라이머를 사용하여 D1D2 영역의 염기서열을 분석하였다.To identify RG4, the ITS region was sequenced using primers ITS1F (5'-CTTGGTCATTTAGAGGAAGTAA-3') and ITS4 (5'-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3') and NL1 (5'-GCATATCAATAAGCGGAGGAAAAG-3'). And the nucleotide sequence of the D1D2 region was analyzed using primers NL4 (5'-GGTCCGTGTTTCAAGACGG-3').

ITS 영역 및 D1D2 영역의 염기서열을 바탕으로 NCBI(National Center for Biotechnology Information)의 BlastN 프로그램을 사용하여 GenBank 데이터베이스 정보로부터 염기서열의 상동성 분석을 수행하였다. 계통수 분석을 위해서, 상동성을 보이는 균주들의 ITS-D1D2 서열을 확보하고 Mega X 프로그램으로 NJ(Neighbor-Joining) 계통수를 제작하여 계통발생적 연관성을 분석하였다.Based on the nucleotide sequences of the ITS region and the D1D2 region, homology analysis of the nucleotide sequence was performed from the GenBank database information using the BlastN program of the National Center for Biotechnology Information (NCBI). For phylogenetic tree analysis, the ITS-D1D2 sequences of strains showing homology were obtained, and a NJ (Neighbor-Joining) phylogenetic tree was created using the Mega X program to analyze phylogenetic relationships.

1-3. 형태적 및 생리적 특성 분석1-3. Analysis of morphological and physiological characteristics

RG4를 PDA 배지에서 배양하여 배지 상에서 생장하면서 변하는 콜로니의 형태를 관찰하였고, 배양 7일째에 Axio Imager Z2 현미경(Zeiss)을 사용하여 균사를 관찰하였다.RG4 was cultured in PDA medium to observe the changing morphology of colonies as they grew on the medium, and hyphae were observed using an Axio Imager Z2 microscope (Zeiss) on the 7th day of culture.

생리학적 특성은 API 20NE, API 20E, API ZYM 키트(Biomerieux, France)를 사용하여 제시된 방법에 따라 조사하였다. 균체 시료는 RG4를 PDA 배지에서 2일간 배양하여 수득하였다.Physiological characteristics were investigated using API 20NE, API 20E, and API ZYM kits (Biomerieux, France) according to the presented method. The bacterial sample was obtained by culturing RG4 in PDA medium for 2 days.

1-4. 다당체 분해 활성 분석1-4. Polysaccharide degradation activity analysis

RG4의 다당체 분해 활성을 알아보기 위해, RG4를 0.2% AZCL-자일란, -아밀로오스(amylose), -아라비노자일란(arabinoxylan), -자일로글루칸(xyloglucan), -셀룰로오스(cellulose)가 각각 함유된 PDA 배지에 도말접종한 후 25℃에서 48시간 배양하여 콜로니 주변으로 AZCL 기질이 분해되어 푸른색을 띄는 것을 관찰하였다.To determine the polysaccharide decomposition activity of RG4, RG4 was treated with PDA containing 0.2% AZCL-xylan, -amylose, -arabinoxylan, -xyloglucan, and -cellulose, respectively. After smearing the medium and culturing it at 25°C for 48 hours, it was observed that the AZCL substrate around the colonies was decomposed and turned blue.

RG4를 200㎖의 PDB 액체배지에 접종하고 30℃에서 10일간 배양하면서 3일 간격으로 배양액을 5㎖씩 샘플링하고, 15,000rpm에서 30분간 원심분리하여 균체를 제거한 상등액 만을 취하였다. 준비된 상등액을 0.22㎛ 시린지 필터로 필터링하여 효소액으로 사용하였으며, 자일라나아제(xylanase) 활성을 DNS(dinitrosalicylic acid) 방법[Miller GL. 1959. Use of dinitrosalicylic acid reagent for determination of reducing sugar. Anal. Chem. 31: 426-428.]으로 확인하였고, 흡광도 540㎚에서 효소 반응으로 유리되는 환원당의 양을 측정하였다.RG4 was inoculated into 200 ml of PDB liquid medium and cultured at 30°C for 10 days. 5 ml of the culture was sampled every 3 days, and centrifuged at 15,000 rpm for 30 minutes to remove the bacterial cells. Only the supernatant was taken. The prepared supernatant was filtered through a 0.22㎛ syringe filter and used as an enzyme solution, and xylanase activity was measured using the DNS (dinitrosalicylic acid) method [Miller GL. 1959. Use of dinitrosalicylic acid reagent for determination of reducing sugar. Anal. Chem. 31: 426-428.], and the amount of reducing sugar liberated by the enzyme reaction was measured at an absorbance of 540 nm.

1-5. TLC 분석1-5. TLC analysis

RG4가 자일란을 분해하여 생산하는 가수분해산물을 분석하기 위해, 균의 생장 시기별 효소활성도 측정 결과 가장 높은 활성을 보이는 3일째의 시료를 Amicon 초원심분리 필터(ultracentrifugal filter)(10KDa 컷-오프, Millipore, 미국)로 농축하여 10배 농축된 조효소액을 준비하였다.To analyze the hydrolysis products produced by RG4 by decomposing xylan, samples from the 3rd day, which showed the highest activity as a result of measuring enzyme activity by bacterial growth period, were filtered through an Amicon ultracentrifugal filter (10KDa cut-off, Millipore, USA) was used to prepare a 10-fold concentrated crude enzyme solution.

자일란 분해산물을 분석하기 위해, 조효소액 100㎕를 0.4% 자일란이 함유된 1X 인산 완충 염수(PBS)에 첨가하여 37℃에서 24시간 반응시켰다. 효소반응 동안 12시간 간격으로 효소반응액을 샘플링하여 실리카겔 60 플레이트(Merck)에 20㎕씩 가하였다. 이때 자일로바이오스(xylobiose)와 자일로테트라오스(xylotetraose), 자일로헥사오스(xylohexaose)(Megazyme, 아일랜드)를 표준물로 사용하였다. 전개용매로 n-부탄올 : 아세트산 : 증류수(2:1:2) 용액을 사용하였으며, 발색시약은 에탄올 : 황산(9:1) 용액을 사용하였다. 전개 후 발색시약을 골고루 뿌리고 120℃에서 가열하여 확인하였다.To analyze xylan degradation products, 100㎕ of crude enzyme solution was added to 1X phosphate buffered saline (PBS) containing 0.4% xylan and reacted at 37°C for 24 hours. During the enzyme reaction, the enzyme reaction solution was sampled at 12-hour intervals and 20 μl was added to a silica gel 60 plate (Merck). At this time, xylobiose, xylotetraose, and xylohexaose (Megazyme, Ireland) were used as standards. A solution of n-butanol: acetic acid: distilled water (2:1:2) was used as a developing solvent, and a solution of ethanol: sulfuric acid (9:1) was used as a color developing reagent. After development, the color development reagent was evenly sprinkled and confirmed by heating at 120°C.

2. 결과2. Results

2-1. RG4의 분리 및 동정2-1. Isolation and identification of RG4

RG4는 장미꽃 시료로부터 선발된 짙은 검은색의 콜로니를 형성하는 균주들 중에서 자일란 분해 활성이 가장 우수한 균주로서 최종 선발되었다.RG4 was finally selected as the strain with the best xylan decomposition activity among the strains forming dark black colonies selected from rose flower samples.

RG4는 PDA 배지에서 배양하였을 때, 초반에 크림색을 띄며, 끈적하게 자라나오다가 시간이 지나면 전체적으로 검은색을 띈다. 현미경에서는 균사 모양과 타원형 모양(일반적인 효모(yeast)의 형태와 비슷함)이 공존하며, 일반 포자와 검은색을 띈 후막포자도 관찰할 수 있었다(도 2).When RG4 is cultured in PDA medium, it is cream-colored at first, grows sticky, and turns black overall over time. Under the microscope, hyphae and oval shapes (similar to the shape of general yeast) coexisted, and regular spores and black chlamydospores could also be observed (Figure 2).

RG4의 ITS-D1D2 서열을 분석하여 아우레오바시디움(Aureobasidium) 속의 한 종으로 분류하였다. RG4는 NCBI Blast 상동성 분석 결과, 아우레오바시디움 속 균주들과 높은 상동성을 보였으며, 그 중에서도 특히 아우레오바시디움 풀루란스(Aureobasidium pullulans) CBS 584.75와 가장 높은 상동성(ITS: 99.14%, D1D2: 100%)을 보였다(표 1). 하지만 아우레오바시디움 풀루란스 CBS 584.75는 PDA 배지에서 배양하였을 때, 검은색 색소를 분비하지 않아 균체의 색을 띄지 않는 반면, 본 발명의 RG4는 콜로니 중앙으로 갈수록 짙은 검은색을 띄는 특징을 보여 형태적 특성에서 확연한 차이를 보였다. 또한 아우레오바시디움 풀루란스로 분류되었다가 최근에 다른 종으로 재분류된 아우레오바시디움 서브글라시알레(A. subglaciale), 아우레오바시디움 나미비에(A. namibiae), 아우레오바시디움 멜라노게눔(A. melanogenum) 등과도 형태적 특성에서 많은 차이를 보였다(Redefinition of Aureobasidium pullulans and its varieties 2008. Studies in Mycology. 61: 21-38). 이러한 상동성 검색결과를 토대로 RG4를 아우레오바시디움 풀루란스로 동정하였으나, 형태적 특성 관찰 결과 기존에 알려진 표준균주인 아우레오바시디움 풀루란스 CBS 584.75와 그의 변종(variety)들과의 차이를 통해 신규한 균주(strain)임을 알 수 있었다. 최종적으로 본 발명에서 발굴된 균주 RG4를 아우레오바시디움 풀루란스 RG4로 명명하였다.By analyzing the ITS-D1D2 sequence of RG4, it was classified as a species of the genus Aureobasidium . As a result of NCBI Blast homology analysis, RG4 showed high homology with Aureobasidium genus strains, especially the highest homology with Aureobasidium pullulans CBS 584.75 (ITS: 99.14%, D1D2: 100%) (Table 1). However, when Aureobasidium pullulans CBS 584.75 is cultured in PDA medium, it does not secrete black pigment and does not show the color of the cells, whereas RG4 of the present invention shows a dark black color toward the center of the colony. There was a clear difference in enemy characteristics. In addition, Aureobasidium subglaciale ( A. subglaciale ), Aureobasidium namibiae ( A. namibiae ), and Aureobasidium, which were classified as Aureobasidium pullulans but were recently reclassified as other species. It also showed many differences in morphological characteristics from A. melanogenum (Redefinition of Aureobasidium pullulans and its varieties 2008. Studies in Mycology. 61: 21-38). Based on these homology search results, RG4 was identified as Aureobasidium pullulans, but as a result of observation of morphological characteristics, it was found to be different from the previously known standard strain, Aureobasidium pullulans CBS 584.75, and its varieties. It was found to be a new strain. Finally, the strain RG4 discovered in the present invention was named Aureobasidium pullulans RG4.

아우레오바시디움 풀루란스 RG4는 API ZYM 키트를 통한 효소활성 분석 결과, α-만노시다아제(mannosidase) 활성을 제외한 모든 활성에서 양성반응을 보였다(표 2). API 20E 키트 분석 결과, 베타-갈락토시다아제, 우레아제, 트립토판 디아미나아제, 젤라티나아제 등의 효소활성과 D-글루코오스, L-람노오스, D-수크로오스, D-멜리바이오스, 아미그달린 등의 탄소원에 대한 발효반응이 양성으로 관찰되었다(표 3). API 20NE 키트 분석 결과, D-글루코오스 발효반응이 양성인 것과 에스쿨린 분해, 젤라티나아제, 베타-갈락토시다아제 등의 효소활성 및 D-글루코오스, L-아라비노오스, D-만노오스, D-만니톨, N-아세틸-글루코사민, D-말토오스, 말산 등의 탄소원 이용에서 양성으로 관찰되었다(표 4).As a result of enzyme activity analysis using the API ZYM kit, Aureobasidium pullulans RG4 showed positive reactions in all activities except α-mannosidase activity (Table 2). API 20E kit analysis results showed enzyme activities such as beta-galactosidase, urease, tryptophan deaminase, and gelatinase, and carbon sources such as D-glucose, L-rhamnose, D-sucrose, D-mellibiose, and amygdalin. The fermentation reaction was observed to be positive (Table 3). As a result of the API 20NE kit analysis, D-glucose fermentation reaction was positive, esculin decomposition, gelatinase, beta-galactosidase, etc. enzyme activities, D-glucose, L-arabinose, D-mannose, and D-mannitol. , was observed positively in the use of carbon sources such as N-acetyl-glucosamine, D-maltose, and malic acid (Table 4).

RG4의 ITS-D1D2 염기서열 상동성 검색 결과ITS-D1D2 nucleotide sequence homology search results of RG4 학명scientific name 분리주isolate ITS 서열 등록 번호ITS sequence registration number 동일성(%)sameness(%) D1D2 서열 등록 번호D1D2 sequence registration number 동일성(%)sameness(%) Aureobasidium pullulansAureobasidium pullulans CBS 584.75T CBS 584.75 T NR_144909NR_144909 99.1499.14 NG_055734NG_055734 100100 Aureobasidium subglacialeAureobasidium subglaciale CBS123387T CBS123387T NR_147323NR_147323 98.0598.05 NG_058546NG_058546 96.9696.96 Aureobasidium namibiaeAureobasidium namibiae CBS 147.97T CBS 147.97 T NR_147362NR_147362 98.27 98.27 NG_056961NG_056961 97.5397.53 Aureobasidium melanogenumAureobasidium melanogenum CBS 105.22T CBS 105.22T NR_159598NR_159598 97.5597.55 NG_056960NG_056960 97.3497.34 Aureobasidium liniAureobasidium lini CBS 125.21T CBS 125.21T NR_147320NR_147320 98.1698.16 NG_056962NG_056962 99.4399.43 Aureobasidium mangroveiAureobasidium mangrovei IBRC-M-30265T IBRC-M- 30265T KY089085KY089085 92.8792.87 KY089084KY089084 96.5896.58 Aureobasidium iranianumAureobasidium iranianum CCTU 268T CCTU 268T NR_137598NR_137598 95.7495.74 NG_057049NG_057049 96.7796.77 Aureobasidium thailandenseAureobasidium thailandense NRRL 58539T NRRL 58539T NR_147337NR_147337 92.7092.70 JX462674JX462674 95.8395.83 Aureobasidium leucospermiAureobasidium leucospermi CBS130593T CBS130593T NR_156246NR_156246 98.20 98.20 NG_058566NG_058566 97.1597.15 Selenophoma linicolaSelenophoma linicola CBS 468.48T CBS 468.48 T NR_160075NR_160075 90.29 90.29 NG_057801NG_057801 94.8994.89

아우레오바시디움 풀루란스 RG4의 API ZYM 키트 분석 결과API ZYM kit analysis results of Aureobasidium pullulans RG4 효소enzyme 반응reaction Alkaline phosphataseAlkaline phosphatase ++ Esterase(C4)Esterase(C4) ++ Esterase Lipase(C8)Esterase Lipase(C8) ++ Lipase(C14)Lipase(C14) ++ Leucine arylamidaseLeucine arylamidase ++ Valine arylamidaseValine arylamidase ++ Cystine arylamidaseCystine arylamidase ++ TrypsinTrypsin +-+- α-chymotrypsinα-chymotrypsin +-+- Acid phospataseAcid phosphatase ++ Naphtol-AS-BI-phosphohydrolaseNaphtol-AS-BI-phosphohydrolase ++ α-galactosidaseα-galactosidase ++ β-galactosidaseβ-galactosidase ++ β-glucuronidaseβ-glucuronidase ++ α-glucosidaseα-glucosidase ++ β-glucosidaseβ-glucosidase ++ N-acetyl-D-β-glucosaminidaseN-acetyl-D-β-glucosaminidase ++ α-mannosidaseα-mannosidase -- α-fucosidaseα-fucosidase ++

기호: +, 양성; +-, 약한 양성; -, 음성.Symbol: +, positive; +-, weakly positive; -, voice.

아우레오바시디움 풀루란스 RG4의 API 20E 키트 분석 결과API 20E kit analysis results of Aureobasidium pullulans RG4 효소/기질Enzyme/Substrate 반응reaction 효소enzyme β-galactosidaseβ-galactosidase ++ Arginine dihydrolaseArginine dihydrolase -- Lysine decarboxylaseLysine decarboxylase -- Ornithine decarboxylaseOrnithine decarboxylase -- Citrate utilizationCitrate utilization -- H₂S productionH₂S production -- UreaseUrease ++ Tryptophane deaminaseTryptophane deaminase ++ indole productionindole production -- acetoin production(Vogesproskauer)acetoin production (Vogesproskauer) -- GelatinaseGelatinase ++ 발효fermentation D-glucoseD-glucose ++ D-mannitolD-mannitol -- inositolinositol -- D-sorbitolD-sorbitol -- L-rhamnoseL-rhamnose +-+- D-sucroseD-sucrose ++ D-melibioseD-melibiose +-+- amygdalinamygdalin ++ L-arabinoseL-arabinose --

기호: +, 양성; +-, 약한 양성; -, 음성.Symbol: +, positive; +-, weakly positive; -, voice.

아우레오바시디움 풀루란스 RG4의 API 20NE 키트 분석 결과API 20NE kit analysis results of Aureobasidium pullulans RG4 효소/기질Enzyme/Substrate 반응reaction 효소enzyme Nitrates to nitritesNitrates to nitrites -- Indole productionIndole production -- Arginine dihydrolaseArginine dihydrolase -+-+ UreaseUrease -- Esculin hydrolysisEsculin hydrolysis -- Gelatin hydrolysisGelatin hydrolysis ++ GalactosidaseGalactosidase ++ 발효fermentation GlucoseGlucose +-+- 동화Fairytale D-glucoseD-glucose ++ L-arabinoseL-arabinose ++ D-mannoseD-mannose ++ D-mannitolD-mannitol ++ N-acetyl-glucosamineN-acetyl-glucosamine +-+- D-maltoseD-maltose ++ potassium gluconatepotassium gluconate -- capric acidcapric acid -- adipic acidadipic acid -- malic acidmalic acid ++ trisodium citratetrisodium citrate -- phenylacetic acidphenylacetic acid --

기호: +, 양성; +-, 약한 양성; -, 음성.Symbol: +, positive; +-, weakly positive; -, voice.

2-2. 다당체 분해 활성2-2. Polysaccharide decomposition activity

아우레오바시디움 풀루란스 RG4는 균체 주변으로 비용해성 AZCL-아밀로오스, AZCL-아라비노자일란, AZCL-자일란, AZCL-자일로글루칸을 분해하여 배지에 푸른색을 나타낸 것으로부터 분해 효소를 세포외부로 분비하는 것을 알 수 있었다. 4종의 효소 활성 중에서는 자일란 분해 활성이 가장 강하게 관찰되었고 다음으로 아라비노자일란 분해 활성이 높았으며, 다음으로 아밀로오스 분해 활성과 자일로글루칸 분해 활성 순으로 관찰되었다. 반면, AZCL-셀룰로오스에 대한 분해 활성은 관찰되지 않았다(도 3).Aureobasidium pullulans RG4 decomposes insoluble AZCL-amylose, AZCL-arabinoxylan, AZCL-xylan, and AZCL-xyloglucan around the cell, causing a blue color in the medium, and secretes decomposing enzymes to the outside of the cell. I could see that Among the four enzyme activities, xylan decomposition activity was observed to be the strongest, followed by arabinoxylan decomposition activity, followed by amylose decomposition activity and xyloglucan decomposition activity. On the other hand, no decomposition activity was observed for AZCL-cellulose (Figure 3).

PDB 배지에서 아우레오바시디움 풀루란스 RG4의 액체배양에 따른 자일라나아제 활성을 측정하였을 때, 3일째 시료에서 가장 높은 효소활성이 보이다가 5일째부터 급격히 감소하였다(도 4).When measuring xylanase activity according to liquid culture of Aureobasidium pullulans RG4 in PDB medium, the highest enzyme activity was seen in the sample on the 3rd day, but rapidly decreased from the 5th day (Figure 4).

아우레오바시디움 풀루란스 RG4의 액체배양 3일째 시료로부터 준비된 조효소액을 이용하여 자일란을 기질로한 효소반응산물을 TLC로 분석하였을 때, 아우레오바시디움 풀루란스 RG4가 분비하는 자일라나아제는 비치우드(beechwood) 자일란을 분해하여 이량체(dimer)(DP2)를 주요 분해산물로 생산하는 것을 알 수 있었다(도 5). 최종 분해산물인 이량체를 포함하여 6량체(DP6)보다 긴 구조의 올리고당이 생산되는 것을 확인하였으며, 이러한 TLC 패턴은 일반적인 엔도-유형(endo-type) 자일라나아제의 가수분해 특성과 일치한다. 따라서 아우레오바시디움 풀루란스 RG4의 효소를 이용한다면, 자일란으로부터 이량체를 주요 산물로하는 자일로올리고당(xylooligosaccharide)의 생산이 가능할 것으로 판단된다.When the enzyme reaction product using xylan as a substrate was analyzed by TLC using the crude enzyme solution prepared from the sample on the 3rd day of liquid culture of Aureobasidium pullulans RG4, the xylanase secreted by Aureobasidium pullulans RG4 was not present. It was found that beechwood xylan was decomposed to produce dimer (DP2) as the main decomposition product (FIG. 5). It was confirmed that oligosaccharides with a structure longer than the hexamer (DP6) were produced, including the dimer, which is the final decomposition product, and this TLC pattern is consistent with the hydrolysis characteristics of a general endo-type xylanase. Therefore, it is believed that if the enzyme of Aureobasidium pullulans RG4 is used, it will be possible to produce xylooligosaccharide with dimers as the main product from xylan.

농업생명공학연구원Agricultural Biotechnology Research Institute KACC93361PKACC93361P 2021061520210615

<110> National Institute of Biological Resources <120> Novel strain Aureobasidium pullulans RG4 having xylan degrading activity <130> ALP21011 <160> 2 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 550 <212> DNA <213> Unknown <220> <223> Aureobasidium pullulans RG4 <400> 1 ggataaaagg actcacgccc gacctccaac cctttgttgt taaaactacc ttgttgcttt 60 ggcgggaccg ctcggttccg agccgctggg gattcgtccc aggcgagcgc ccgccagagt 120 taaaccaaac tcttgttatt taaccggtcg tctgagtaaa aattttgaat aaatcaaaac 180 tttcaacaac ggatctcttg gttctcgcat cgatgaagaa cgcagcgaaa tgcgataagt 240 aatgtgaatt gcagaattca gtgaatcatc gaatctttga acgcacattg cgccccttgg 300 tattccgagg ggcatgcctg ttcgagcgtc attacaccac tcaagctatg cttggtattg 360 ggcgtcgtcc ttagttgggc gcgccttaaa gacctcggcg aggccactcc ggctttaggc 420 gtagtagaat ttattcgaac gtctgtcaaa ggagaggaac tctgccgact gaaaccttta 480 tttttctagg ttgacctcgg atcaggtagg gatacccgct gaacttaagc atatcataan 540 ccggaggaaa 550 <210> 2 <211> 526 <212> DNA <213> Unknown <220> <223> Aureobasidium pullulans RG4 <400> 2 aacagggatt gccctagtaa cggcgagtga agcggcaaca gctcaaattt gaaagctagc 60 cttcgggttc gcattgtaat ttgtagagga tgatttgggg aagccgcctg tctaagttcc 120 ttggaacagg acgtcataga gggtgagaat cccgtatgtg acaggaaatg gcaccctatg 180 taaatctcct tcgacgagtc gagttgtttg ggaatgcagc tctaaatggg aggtaaattt 240 cttctaaagc taaatattgg cgagagaccg atagcgcaca agtagagtga tcgaaagatg 300 aaaagcactt tggaaagaga gttaaaaagc acgtgaaatt gttgaaaggg aagcgcttgc 360 aatcagactt gtttaaactg ttcggccggt cttctgaccg gtttactcag tttggacagg 420 ccagcatcag tttcggcggc cggataaagg ctctgggaat gtggcctcca cttcggtgga 480 ggtgttatag cccagggtgt aatacggcca gccgggactg aggtcc 526 <110> National Institute of Biological Resources <120> Novel strain Aureobasidium pullulans RG4 having xylan degrading activity <130> ALP21011 <160> 2 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 550 <212> DNA <213> Unknown <220> <223> Aureobasidium pullulans RG4 <400> 1 ggataaaagg actcacgccc gacctccaac cctttgttgt taaaactacc ttgttgcttt 60 ggcgggaccg ctcggttccg agccgctggg gattcgtccc aggcgagcgc ccgccagagt 120 taaaccaaac tcttgttat taaccggtcg tctgagtaaa aattttgaat aaatcaaaac 180 tttcaacaac ggatctcttg gttctcgcat cgatgaagaa cgcagcgaaa tgcgataagt 240 aatgtgaatt gcagaattca gtgaatcatc gaatctttga acgcacattg cgccccttgg 300 tattccgagg ggcatgcctg ttcgagcgtc attacaccac tcaagctatg cttggtattg 360 ggcgtcgtcc ttagttgggc gcgccttaaa gacctcggcg aggccactcc ggctttaggc 420 gtagtagaat ttattcgaac gtctgtcaaa ggagaggaac tctgccgact gaaaccttta 480 tttttctagg ttgacctcgg atcaggtagg gatacccgct gaacttaagc atatcataan 540 ccggaggaaa 550 <210> 2 <211> 526 <212> DNA <213> Unknown <220> <223> Aureobasidium pullulans RG4 <400> 2 aacagggatt gccctagtaa cggcgagtga agcggcaaca gctcaaattt gaaagctagc 60 cttcgggttc gcattgtaat ttgtagagga tgatttgggg aagccgcctg tctaagttcc 120 ttggaacagg acgtcataga gggtgagaat cccgtatgtg acaggaaatg gcaccctatg 180 taaatctcct tcgacgagtc gagttgtttg ggaatgcagc tctaaatggg aggtaaattt 240 cttctaaagc taaatattgg cgagagaccg atagcgcaca agtagagtga tcgaaagatg 300 aaaagcactt tggaaagaga gttaaaaagc acgtgaaatt gttgaaaggg aagcgcttgc 360 aatcagactt gtttaaactg ttcggccggt cttctgaccg gtttactcag tttggacagg 420 ccagcatcag tttcggcggc cggataaagg ctctgggaat gtggcctcca cttcggtgga 480 ggtgttatag cccaggggtgt aatacggcca gccgggactg aggtcc 526

Claims (7)

수탁번호 KACC 93361P로 기탁된 아우레오바시디움 풀루란스(Aureobasidium pullulans) RG4 균주. Aureobasidium pullulans RG4 strain deposited with accession number KACC 93361P. 제1항의 균주의 배양물 또는 상기 배양물의 정제물을 다당류와 접촉시키는 단계를 포함하는 다당류 분해 방법으로서,
상기 다당류는 자일란, 아라비노자일란, 아밀로오스 또는 자일로글루칸인, 다당류 분해 방법.
A polysaccharide decomposition method comprising the step of contacting a culture of the strain of claim 1 or a purified product of the culture with a polysaccharide,
A method of decomposing a polysaccharide, wherein the polysaccharide is xylan, arabinoxylan, amylose or xyloglucan.
삭제delete 제1항의 균주의 배양물 또는 상기 배양물의 정제물을 포함하는 다당류 분해용 조성물로서,
상기 다당류는 자일란, 아라비노자일란, 아밀로오스 또는 자일로글루칸인, 다당류 분해용 조성물.
A composition for decomposing polysaccharides comprising a culture of the strain of claim 1 or a purified product of the culture,
A composition for decomposing a polysaccharide, wherein the polysaccharide is xylan, arabinoxylan, amylose, or xyloglucan.
삭제delete 제1항의 균주의 배양물 또는 상기 배양물의 정제물을 자일란과 접촉시키는 단계를 포함하는 이당류 제조 방법.A disaccharide production method comprising the step of contacting a culture of the strain of claim 1 or a purified product of the culture with xylan. 제1항의 균주의 배양물 또는 상기 배양물의 정제물을 포함하는 이당류 제조용 조성물.A composition for producing a disaccharide comprising a culture of the strain of claim 1 or a purified product of the culture.
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US20160362712A1 (en) 2014-02-27 2016-12-15 Charabot Method for producing lactones from a strain of aureobasidium pullulans

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Title
Int. J. Sci., in Biological Sciences,제5권,3호,72-79면(2018.06.) 1부.*
IRANIAN JOURNAL OF BASIC MEDICAL SCIENCES ; 2013; VOL.16, P.1245_1253

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