KR102630101B1 - 아미노산을 포함하는 허비시딘 생산용 배지 조성물 - Google Patents
아미노산을 포함하는 허비시딘 생산용 배지 조성물 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102630101B1 KR102630101B1 KR1020230195604A KR20230195604A KR102630101B1 KR 102630101 B1 KR102630101 B1 KR 102630101B1 KR 1020230195604 A KR1020230195604 A KR 1020230195604A KR 20230195604 A KR20230195604 A KR 20230195604A KR 102630101 B1 KR102630101 B1 KR 102630101B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- herbicidin
- isoleucine
- production
- glutamine
- amino acids
- Prior art date
Links
- 229930186457 Herbicidin Natural products 0.000 title claims abstract description 120
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 79
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 title claims abstract description 65
- 239000013028 medium composition Substances 0.000 title claims abstract description 49
- AGPKZVBTJJNPAG-WHFBIAKZSA-N L-isoleucine Chemical compound CC[C@H](C)[C@H](N)C(O)=O AGPKZVBTJJNPAG-WHFBIAKZSA-N 0.000 claims abstract description 86
- 229960000310 isoleucine Drugs 0.000 claims abstract description 86
- AGPKZVBTJJNPAG-UHFFFAOYSA-N isoleucine Natural products CCC(C)C(N)C(O)=O AGPKZVBTJJNPAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 84
- ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N L-glutamine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N 0.000 claims abstract description 64
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 claims abstract description 64
- ZDXPYRJPNDTMRX-UHFFFAOYSA-N glutamine Natural products OC(=O)C(N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 64
- ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N L-leucine Chemical compound CC(C)C[C@H](N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N 0.000 claims abstract description 61
- ROHFNLRQFUQHCH-UHFFFAOYSA-N Leucine Natural products CC(C)CC(N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 57
- ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N L-Proline Chemical compound OC(=O)[C@@H]1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N 0.000 claims abstract description 49
- ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N Proline Natural products OC(=O)C1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 49
- 241000187747 Streptomyces Species 0.000 claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000012258 culturing Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 7
- LOWKANMKNQBRPJ-BMKNLYQISA-N Herbicidin A Natural products CO[C@@H]1[C@H]2O[C@]3(O)[C@@H](C[C@H]2O[C@H]1n4cnc5c(N)ncnc45)O[C@@H]([C@@H](O)[C@@H]3OC(=O)C(=CC)CO)C(=O)OC LOWKANMKNQBRPJ-BMKNLYQISA-N 0.000 claims description 7
- LOWKANMKNQBRPJ-MRAUHCMASA-N herbicidin-a Chemical compound C1=NC2=C(N)N=CN=C2N1[C@@H]1O[C@@H]2C[C@@H](O[C@@H]([C@@H](O)[C@@H]3OC(=O)C(\CO)=C\C)C(=O)OC)[C@@]3(O)O[C@@H]2[C@H]1OC LOWKANMKNQBRPJ-MRAUHCMASA-N 0.000 claims description 7
- GZBSICLBZYSADI-UHFFFAOYSA-N Herbicidin B Natural products C1=NC2=C(N)N=CN=C2N1C1OC2CC(OC(C(O)C3O)C(=O)OC)C3(O)OC2C1OC GZBSICLBZYSADI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XESRQBQRNHDVKD-UHFFFAOYSA-N Herbicidin C Natural products COC1C(O)C(OC2CC3OC(C(O)C3OC12O)n4cnc5c(N)ncnc45)C(=O)O XESRQBQRNHDVKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PXURTMJWRXVZEJ-UHFFFAOYSA-N Herbicidin F Natural products C1=NC2=C(N)N=CN=C2N1C1OC2CC(OC(C(O)C3OC(=O)C(C)=CC)C(=O)OC)C3(O)OC2C1OC PXURTMJWRXVZEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- GZBSICLBZYSADI-DHNWSQMASA-N herbicidin b Chemical compound C1=NC2=C(N)N=CN=C2N1[C@@H]1O[C@@H]2C[C@@H](O[C@@H]([C@@H](O)[C@@H]3O)C(=O)OC)[C@@]3(O)O[C@@H]2[C@H]1OC GZBSICLBZYSADI-DHNWSQMASA-N 0.000 claims description 2
- PXURTMJWRXVZEJ-SYDSVXEMSA-N herbicidin f Chemical compound C1=NC2=C(N)N=CN=C2N1[C@@H]1O[C@@H]2C[C@@H](O[C@@H]([C@@H](O)[C@@H]3OC(=O)C(\C)=C\C)C(=O)OC)[C@@]3(O)O[C@@H]2[C@H]1OC PXURTMJWRXVZEJ-SYDSVXEMSA-N 0.000 claims description 2
- 235000004554 glutamine Nutrition 0.000 description 56
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 55
- 229960003136 leucine Drugs 0.000 description 50
- 229960002429 proline Drugs 0.000 description 42
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 39
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 16
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 230000002363 herbicidal effect Effects 0.000 description 8
- 239000004009 herbicide Substances 0.000 description 8
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 5
- WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N Glutamic acid Natural products OC(=O)C(N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 5
- 235000013922 glutamic acid Nutrition 0.000 description 5
- 239000004220 glutamic acid Substances 0.000 description 5
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 5
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 4
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 4
- PVNIIMVLHYAWGP-UHFFFAOYSA-N Niacin Chemical compound OC(=O)C1=CC=CN=C1 PVNIIMVLHYAWGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 description 4
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 3
- FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N L-methionine Chemical compound CSCC[C@H](N)C(O)=O FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 241000763530 Streptomyces scopuliridis Species 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 230000001851 biosynthetic effect Effects 0.000 description 3
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000012239 gene modification Methods 0.000 description 3
- 230000005017 genetic modification Effects 0.000 description 3
- 235000013617 genetically modified food Nutrition 0.000 description 3
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002075 main ingredient Substances 0.000 description 3
- 229930182817 methionine Natural products 0.000 description 3
- 235000006109 methionine Nutrition 0.000 description 3
- 229920001592 potato starch Polymers 0.000 description 3
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 3
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 3
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 3
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 3
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 3
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 3
- KDCGOANMDULRCW-UHFFFAOYSA-N 7H-purine Chemical compound N1=CNC2=NC=NC2=C1 KDCGOANMDULRCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N L-glutamic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N 0.000 description 2
- 229930182844 L-isoleucine Natural products 0.000 description 2
- KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N Lysine Natural products NCCCCC(N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004472 Lysine Substances 0.000 description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LCTONWCANYUPML-UHFFFAOYSA-N Pyruvic acid Chemical compound CC(=O)C(O)=O LCTONWCANYUPML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 2
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 2
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 2
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 2
- OIRDTQYFTABQOQ-KQYNXXCUSA-N adenosine Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H]1O OIRDTQYFTABQOQ-KQYNXXCUSA-N 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 2
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 2
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 2
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 2
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 2
- -1 etc. Chemical class 0.000 description 2
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 235000013373 food additive Nutrition 0.000 description 2
- 239000002778 food additive Substances 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 2
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 2
- 229960003512 nicotinic acid Drugs 0.000 description 2
- 235000001968 nicotinic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000011664 nicotinic acid Substances 0.000 description 2
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N phenylalanine Chemical compound OC(=O)C(N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K potassium phosphate Substances [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229960004793 sucrose Drugs 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RZLVQBNCHSJZPX-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate heptahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.[Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O RZLVQBNCHSJZPX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 100676-05-9 Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC2C(OC(O)C(O)C2O)CO)O1 OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000186361 Actinobacteria <class> Species 0.000 description 1
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N Alpha-Lactose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N 0.000 description 1
- 241000609240 Ambelania acida Species 0.000 description 1
- USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N Ammonium acetate Chemical compound N.CC(O)=O USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005695 Ammonium acetate Substances 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 description 1
- 239000004475 Arginine Substances 0.000 description 1
- DCXYFEDJOCDNAF-UHFFFAOYSA-N Asparagine Natural products OC(=O)C(N)CC(N)=O DCXYFEDJOCDNAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010001478 Bacitracin Proteins 0.000 description 1
- 239000002126 C01EB10 - Adenosine Substances 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 1
- AGPKZVBTJJNPAG-RFZPGFLSSA-N D-Isoleucine Chemical compound CC[C@@H](C)[C@@H](N)C(O)=O AGPKZVBTJJNPAG-RFZPGFLSSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N D-Mannitol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N 0.000 description 1
- AGPKZVBTJJNPAG-CRCLSJGQSA-N D-allo-isoleucine Chemical compound CC[C@H](C)[C@@H](N)C(O)=O AGPKZVBTJJNPAG-CRCLSJGQSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- 229930182845 D-isoleucine Natural products 0.000 description 1
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 description 1
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 1
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 1
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N L-alanine Chemical compound C[C@H](N)C(O)=O QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- DCXYFEDJOCDNAF-REOHCLBHSA-N L-asparagine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(N)=O DCXYFEDJOCDNAF-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- KDXKERNSBIXSRK-YFKPBYRVSA-N L-lysine Chemical compound NCCCC[C@H](N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 1
- QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N L-tryptophane Chemical compound C1=CC=C2C(C[C@H](N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N 0.000 description 1
- KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N L-valine Chemical compound CC(C)[C@H](N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N Maltose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N 0.000 description 1
- 240000003183 Manihot esculenta Species 0.000 description 1
- 235000016735 Manihot esculenta subsp esculenta Nutrition 0.000 description 1
- 229930195725 Mannitol Natural products 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 1
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 description 1
- MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N Serine Natural products OCC(N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 241000187180 Streptomyces sp. Species 0.000 description 1
- AYFVYJQAPQTCCC-UHFFFAOYSA-N Threonine Natural products CC(O)C(N)C(O)=O AYFVYJQAPQTCCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004473 Threonine Substances 0.000 description 1
- QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N Tryptophan Natural products C1=CC=C2C(CC(N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KZSNJWFQEVHDMF-UHFFFAOYSA-N Valine Natural products CC(C)C(N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960005305 adenosine Drugs 0.000 description 1
- 238000005377 adsorption chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000001042 affinity chromatography Methods 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000012271 agricultural production Methods 0.000 description 1
- 235000004279 alanine Nutrition 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019257 ammonium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 229940043376 ammonium acetate Drugs 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910000148 ammonium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000843 anti-fungal effect Effects 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N arginine Natural products OC(=O)C(N)CCCNC(N)=N ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229960001230 asparagine Drugs 0.000 description 1
- 235000009582 asparagine Nutrition 0.000 description 1
- 229960003071 bacitracin Drugs 0.000 description 1
- 229930184125 bacitracin Natural products 0.000 description 1
- CLKOFPXJLQSYAH-ABRJDSQDSA-N bacitracin A Chemical compound C1SC([C@@H](N)[C@@H](C)CC)=N[C@@H]1C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)CC)C(=O)N[C@@H]1C(=O)N[C@H](CCCN)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)CC)C(=O)N[C@H](CC=2C=CC=CC=2)C(=O)N[C@@H](CC=2N=CNC=2)C(=O)N[C@H](CC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)NCCCC1 CLKOFPXJLQSYAH-ABRJDSQDSA-N 0.000 description 1
- 239000010905 bagasse Substances 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N beta-maltose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005018 casein Substances 0.000 description 1
- BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N casein, tech. Chemical compound NCCCCC(C(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CC(C)C)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(C(C)O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(COP(O)(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(N)CC1=CC=CC=C1 BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021240 caseins Nutrition 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000012364 cultivation method Methods 0.000 description 1
- 238000012136 culture method Methods 0.000 description 1
- 238000001784 detoxification Methods 0.000 description 1
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 description 1
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 235000013681 dietary sucrose Nutrition 0.000 description 1
- ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L dipotassium hydrogen phosphate Chemical compound [K+].[K+].OP([O-])([O-])=O ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000396 dipotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019797 dipotassium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000003797 essential amino acid Substances 0.000 description 1
- 235000020776 essential amino acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 235000019264 food flavour enhancer Nutrition 0.000 description 1
- 238000002523 gelfiltration Methods 0.000 description 1
- 229960002743 glutamine Drugs 0.000 description 1
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- HNDVDQJCIGZPNO-UHFFFAOYSA-N histidine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CN=CN1 HNDVDQJCIGZPNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 1
- FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M iron chloride Chemical compound [Cl-].[Fe] FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000358 iron sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000008101 lactose Substances 0.000 description 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 229940099596 manganese sulfate Drugs 0.000 description 1
- 239000011702 manganese sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000007079 manganese sulphate Nutrition 0.000 description 1
- SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L manganese(II) sulfate Chemical compound [Mn+2].[O-]S([O-])(=O)=O SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000594 mannitol Substances 0.000 description 1
- 235000010355 mannitol Nutrition 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 1
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 1
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 1
- 239000002777 nucleoside Substances 0.000 description 1
- 150000003833 nucleoside derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 125000001477 organic nitrogen group Chemical group 0.000 description 1
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 description 1
- 229920001522 polyglycol ester Polymers 0.000 description 1
- GNSKLFRGEWLPPA-UHFFFAOYSA-M potassium dihydrogen phosphate Chemical compound [K+].OP(O)([O-])=O GNSKLFRGEWLPPA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229940107700 pyruvic acid Drugs 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 238000005185 salting out Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 1
- 239000004474 valine Substances 0.000 description 1
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, 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
- C12N1/38—Chemical stimulation of growth or activity by addition of chemical compounds which are not essential growth factors; Stimulation of growth by removal of a chemical compound
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, 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
- C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
- C12P19/26—Preparation of nitrogen-containing carbohydrates
- C12P19/28—N-glycosides
- C12P19/38—Nucleosides
- C12P19/40—Nucleosides having a condensed ring system containing a six-membered ring having two nitrogen atoms in the same ring, e.g. purine nucleosides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
- C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
- C12R2001/01—Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
- C12R2001/465—Streptomyces
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Virology (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
본 발명은 이소류신, 글루타민, 프롤린 및 류신 중 하나 이상의 아미노산을 포함하는, 허비시딘 생산용 배지 조성물; 허비시딘 생산용 조성물; 스트렙토마이세스 스코풀리리디스 균주를 이소류신, 글루타민, 프롤린 및 류신 중 하나 이상의 아미노산을 포함하는 배지에서 배양하는 단계를 포함하는, 허비시딘 생산 방법; 또는 허비시딘 생산을 증가시키는 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 이소류신, 글루타민, 프롤린 및 류신 중 하나 이상의 아미노산을 포함하는, 허비시딘 생산용 배지 조성물; 허비시딘 생산용 조성물; 스트렙토마이세스 스코풀리리디스 균주를 이소류신, 글루타민, 프롤린 및 류신 중 하나 이상의 아미노산을 포함하는 배지에서 배양하는 단계를 포함하는 허비시딘 생산 방법; 또는 허비시딘 생산을 증가시키는 방법에 관한 것이다.
세계 인구 증가에 따른 식량 수요가 증가함에 따라, 제한된 경지 면적 내에서 작물의 생산성을 증대시키는 것은 식량의 안정적 공급 차원에서 중요한 과제 중 하나이다. 이러한 기술적 배경 하에서, 농경지에서 잡초의 발생은 작물과의 물, 양분 경합으로 인해 작물의 수량 감소와 품질의 저하를 야기한다. 잡초에 의한 작물의 수량 감소는 작물에 따라 편차가 존재하나, 약 30 내지 100%에 달하는 것으로 보고된 바 있으며, 이에 따라, 작물의 생산성을 증대시키는 기술로서 잡초의 방제는 매우 큰 비중을 차지하고 있다. 특히, 최근 농촌 인구의 급격한 감소에 따른 노동력 부족과 고령화에 따라 농업 생산비 절감을 위하여, 잡초의 방제를 위한 제초제 사용은 필수적이다.
그러나, 오랫동안 사용된 유기합성 제초제로 인한 환경오염 문제가 극심하여 최근에는 친환경 제초제의 필요성이 대두되고 있다. 그에 따라, 친환경 제초제 및 이의 제조방법에 대한 개발이 활발히 수행되고 있다(KR 10-2011-0006507 A). 그 중, 미생물이 생산하는 제초활성 성분의 경우 친환경적이면서도 제초활성이 우수하여 새로운 제초제 개발의 주성분으로 각광을 받고 있다.
한편, 허비시딘(Herbicidin)은 스트렙토마이세스 속 균주가 생산하는 대사체의 일종으로, 제초 활성 등 다양한 생물활성을 가진 것으로 알려진 성분이다. 허비시딘은 우수한 제초 활성 등의 유용한 생물활성을 나타내는 물질이나, 아직까지 허비시딘을 높은 생산량으로 생합성 할 수 있는 기술에 대한 개발이 미비한 실정이다. 이에, 허비시딘을 포함하는 친환경 제초제의 제조를 위해 미생물 발효를 통한 고효율 생산, 대량 생산 방법의 개발이 요구되고 있다.
본 발명의 하나의 목적은 이소류신, 글루타민, 프롤린 및 류신 중 하나 이상의 아미노산을 포함하는, 허비시딘 생산용 배지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 하나의 목적은 스트렙토마이세스 스코풀리리디스 균주 또는 이의 배양물 및 이소류신, 글루타민, 프롤린 및 류신 중 하나 이상의 아미노산을 포함하는, 허비시딘 생산용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 하나의 목적은 스트렙토마이세스 스코풀리리디스 균주를 이소류신, 글루타민, 프롤린 및 류신 중 하나 이상의 아미노산을 포함하는 배지에서 배양하는 단계를 포함하는, 허비시딘 생산 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 하나의 목적은 스트렙토마이세스 스코풀리리디스 균주를 이소류신, 글루타민, 프롤린 및 류신 중 하나 이상의 아미노산을 포함하는 배지에서 배양하는 단계를 포함하는, 허비시딘 생산을 증가시키는 방법을 제공하는 것이다.
이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 한편, 본 발명에서 개시된 각각의 설명 및 실시형태는 각각의 다른 설명 및 실시 형태에도 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에서 개시된 다양한 요소들의 모든 조합이 본 발명의 범주에 속한다. 또한, 하기 기술된 구체적인 서술에 의하여 본 발명의 범주가 제한된다고 볼 수 없다. 또한, 본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.
본 발명의 하나의 양태는 아미노산을 포함하는, 허비시딘 생산용 배지 조성물을 제공한다.
본 발명에서 용어 "허비시딘 (herbicidin)"은 스트렙토마이세스 속 토양 방선균 유래 대사산물로서, 제초 활성, 항조류 활성 및 항진균 활성 등을 나타내는 것으로 보고되었다. 허비시딘은 아데노신-유래 뉴클레오시드 항생제로서, 특이적인 트리사이클릭 코어 구조를 가진다. 상기 허비시딘은 허비시딘 A(herbicidin A), 허비시딘 B(herbicidin B), 허비시딘 C(herbicidin C), 허비시딘 F(herbicidin F), 허비시딘 H(herbicidin H) 또는 이들 중 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 허비시딘은 허비시딘 A 일 수 있다. 본 발명에서 용어 "허비시딘 A(herbicidin A)"는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물로서, 상기 허비시딘 중 가장 널리 알려진 성분으로, 살초력 및 향균력이 우수한 것으로 알려져 있다.
[화학식 1]
허비시딘은 강력한 살초력을 가진 친환경 제초제 성분으로 떠오르고 있으나, 이의 고수율 생산이 가능한 시스템에 대한 연구가 아직 미비한 실정이다. 본 발명은 특정 아미노산의 첨가를 통해 스트렙토마이세스 속 균주를 이용한 허비시딘 화합물 생합성 효율을 현격히 증가할 수 있음을 규명한 것에 주요한 기술적 의의를 가진다.
본 발명의 보다 구체적인 양태는 이소류신, 글루타민, 류신 및 프롤린 중 하나 이상의 아미노산을 포함하는, 허비시딘 생산용 배지 조성물을 제공한다.
구체적으로, 상기 배지 조성물은 허비시딘 생산용 균주를 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 용어, "미생물" 또는 "균주"는 야생형 미생물이나 자연적 또는 인위적으로 유전적 변형이 일어난 미생물을 모두 포함하며, 외부 유전자가 삽입되거나 내재적 유전자의 활성이 강화되거나 불활성화되는 등의 원인으로 인해서 특정 기작이 약화되거나 강화된 미생물로서, 허비시딘 생산을 위하여 유전적 변형(modification)을 포함하는 미생물 역시 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 허비시딘 생산용 균주는 자연적으로 허비시딘 생산능을 가지고 있는 미생물, 또는 허시비딘 생산능이 없는 모균주에 자연적 또는 인위적으로 유전적 변형이 일어나 허비시딘 생산능이 강화되거나 부여된 미생물일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
일 구현예로, 상기 허비시딘 생산용 균주는 스트렙토마이세스(Streptomyces sp.) 속 균주일 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 허비시딘 생산용 균주는 스트렙토마이세스 스코풀리리디스(Streptomyces scopuliridis) 일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 예로, 상기 스트렙토마이세스 스코풀리리디스(Streptomyces scopuliridis) 균주는 수탁번호 KCTC 12156BP로 기탁된 스트렙토마이세스 스코풀리리디스 KR-001 균주일 수 있으며, 다른 일 예로 KR-001 균주를 모균주로 하는 수탁번호 KCTC 13057BP로 기탁된 스트렙토마이세스 스코풀리리디스 N29 균주일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 용어 "이소류신(isoleucine)"은 비극성 아미노산의 일종으로서 분자식은 C6H13NO2이다. 상기 이소류신은 하기 화학식 2로 표시된다. 이소류신은 아이소류신, 이소루신, 아이소루신 등의 명칭으로도 혼용되며, Ile, I 등으로 약기된다. L-이소류신은 각종 단백질에 존재한다. D-이소류신은 항생물질 바시트라신의 구성성분이지만 단백질 속에는 존재하지 않는다. 그 밖의 입체이성질체로 L- 및 D-알로이소류신이 있으며, L-이소류신은 필수아미노산의 하나이다.
[화학식 2]
본 발명에서 용어 "글루타민(glutamine)"은 극성 중성 아미노산의 일종으로서 글루탐산의 모노아미드이다. 글루타민은 Gln, Q 등으로 약기된다. 글루타민의 분자식은 C5H10N2O3으로, 하기 화학식 3으로 표시된다. 글루타민은 바늘 모양의 결정 형태이다. 글루타민은 생체 내에서는 아미노산의 저장 역할을 수행하며, 또한 핵산의 퓨린 핵 생성에 관여하며 해독기능 등을 수행한다.
[화학식 3]
본 발명에서 용어 "류신(leucine)"비극성 아미노산의 일종으로서 루신, α-아미노이소카프론산이라고도 명명되며, Leu, L 등으로 약기된다. 상기 류신의 분자식은 C6H13NO2이며, 하기 화학식 4로 표시된다. 류신은 유리 상태로 자연계에 널리 분포한다. 여러 방향 화합물의 전구 물질이며, 식품 첨가물 중의 하나로 영양 강화제, 향미 증진제로도 이용된다.
[화학식 4]
본 발명에서 용어 "프롤린(proline)"비극성 아미노산의 일종으로서, Pro, P 등으로 약기된다. 프롤린의 분자식은 C5H9NO2. 이며, 하기 화학식 5로 표시된다. 프롤린은 약간의 단맛이 있고 흡습성이 있는 기둥 모양 결정 형태이다. 프롤린은 생체 내에서는 글루탐산으로부터 만들어지며, 식품 첨가물의 하나로 영양 강화제 등으로도 이용된다.
[화학식 5]
본 발명의 구체적인 실시예에서, 상기 이소류신, 글루타민, 프롤린 및 류신 중 하나 이상의 아미노산을 첨가한 배지에서 허비시딘 생산용 균주를 배양하여 허비시딘을 생합성하였을 때, 이를 첨가하지 않은 배지에 비하여 허비시딘 생산량이 현저히 증대되었음을 확인하였다. 상기 이소류신, 글루타민, 프롤린 및 류신 외의 아미노산을 단독으로 첨가한 배지의 경우, 오히려 허비시딘 생산량이 감소하거나 허비시딘의 생산이 되지 않아, 이러한 허비시딘의 생합성량 증대가 상기 아미노산의 특이적인 효과임을 확인하였다.
따라서, 본 발명의 배지 조성물은 허비시딘 생산량이 현저히 증대된 허비시딘 고생산용 배지 조성물일 수 있다.
일 예로, 상기 배지 조성물은 이소류신, 글루타민, 프롤린 및 류신 중 하나 이상의 아미노산을 포함하지 않은 배지 조성물에 비하여, 허비시딘 생산능이 약 10% 이상, 구체적으로는 약 11%, 약 12% 이상, 약 13% 이상, 약 15% 이상, 약 20% 이상, 약 25% 이상, 약 30% 이상, 약 40% 이상, 약 50% 이상, 또는 약 80% 이상 높아진 것일 수 있으나, 허비시딘 생산능이 이소류신, 글루타민, 프롤린 및 류신 중 하나 이상의 아미노산의 첨가 전에 비해 +값의 증가량을 갖는 한, 이에 제한되지 않는다.
상기 용어 "약(about)"은 ±0.5, ±0.4, ±0.3, ±0.2, ±0.1 등을 모두 포함하는 범위로, 약 이란 용어 뒤에 나오는 수치와 동등하거나 유사한 범위의 수치를 모두 포함하나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에서 용어, "배지"는 허비시딘 생산용 미생물을 배양하기 위해 필요로 하는 영양물질을 주성분으로 혼합한 물질을 의미하며, 생존 및 발육에 불가결한 물을 비롯하여 영양물질 및 발육인자 등을 공급한다.
구체적으로, 상기 아미노산은 전체 배지 조성물 대비 0.001 내지 5.0 농도(%)로 포함될 수 있고, 구체적으로 전체 배지 조성물 대비 약 0.05 내지 5 농도(%), 약 0.05 내지 4 농도(%), 약 0.05 내지 3 농도(%), 약 0.05 내지 2 농도(%), 약 0.05 내지 1.5 농도(%),약 0.05 내지 1 농도(%) 약 0.08 내지 2 농도(%), 약 0.08 내지 1.5 농도(%), 약 0.08 내지 1 농도(%), 약 0.1 내지 1.5 농도(%), 약 0.1 내지 1.2 농도(%), 약 0.1 내지 1 농도(%), 또는 약 0.1 내지 0.9 농도(%)로 포함될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 구현예에서, 상기 이소류신은 전체 배지 조성물 대비 0.1 내지 1.0 농도(%)로 포함될 수 있고, 구체적으로 전체 배지 조성물 대비 0.1 내지 0.7% 농도(%), 보다 구체적으로 전체 배지 조성물 대비 0.1 내지 0.5% 농도(%) 또는 0.17 내지 0.45 농도(%), 보다 더 구체적으로 0.18 내지 0.42 농도(%)로 포함될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 배지 조성물에 이소류신이 상기와 같은 같은 농도(%) 범위로 포함될 때, 상기 범위의 상한선 및 하한선을 전후로 허비시딘 생산량의 증가폭이 크게 증가함을 확인하여, 이소류신을 특정 농도 범위로 포함할 때 특히 허비시딘의 고생산이 가능할 수 있음을 시사한다.
일 구현예에서, 상기 글루타민은 전체 배지 조성물 대비 0.1 내지 1.0 농도(%)로 포함될 수 있고, 구체적으로 전체 배지 조성물 대비 0.1 내지 0.7% 농도(%), 보다 구체적으로 전체 배지 조성물 대비 0.2 내지 0.8% 농도(%) 또는 0.3 내지 0.75 농도(%), 보다 더 구체적으로 0.3 내지 0.7 농도(%)로 포함될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 배지 조성물에 글루타민이 상기와 같은 같은 농도(%) 범위로 포함될 때, 상기 범위의 상한선 및 하한선을 전후로 허비시딘 생산량의 증가폭이 크게 증가함을 확인하여, 글루타민을 특정 농도 범위로 포함할 때 특히 허비시딘의 고생산이 가능할 수 있음을 시사한다.
일 구현예에서, 상기 류신은 전체 배지 조성물 대비 0.1 내지 1.0 농도(%)로 포함될 수 있고, 구체적으로 전체 배지 조성물 대비 0.2 내지 1.0% 농도(%)로 포함될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 배지 조성물에 글루타민이 상기와 같은 같은 농도(%) 범위로 포함될 때 허비시딘 생산량이 우수함을 확인하였다.
일 구현예에서, 상기 프롤린은 전체 배지 조성물 대비 0.1 내지 1.0 농도(%)로 포함될 수 있고, 구체적으로 전체 배지 조성물 대비 0.2 내지 1.0% 농도(%)로, 보다 구체적으로 전체 배지 조성물 대비 0.2 내지 0.7% 농도(%), 0.3 내지 0.8 농도(%), 0.4 내지 0.9 농도(%)로 포함될 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 특정 아미노산을 특정 범위의 농도로 배지에 첨가시 스트렙토마이세스 속 균주를 이용한 허비시딘 화합물 생합성 효율을 극대화할 수 있음을 규명한 것에 또 다른 주요한 기술적 의의를 가진다.
본 발명의 배지는 이소류신, 글루타민, 류신 및 프롤린 중 한 종류의 아미노산을 단독으로 포함하는 것일 수 있으며, 본 발명자들은 상기 이소류신, 글루타민, 류신 및 프롤린 중 한 종류를 배지 조성물에 단독으로 포함하는 경우에도 대조구에 비해 허비시딘의 생산량이 크게 증가함을 실시예에서 확인하였다.
본 발명의 배지는 이소류신, 글루타민, 류신 및 프롤린 중 두 종류 이상의 아미노산의 조합을 포함하는 것일 수 있다.
일 구현예에서, 본 발명의 배지는 a) 이소류신 및 글루타민, b) 이소류신 및 류신, c) 이소류신 및 프롤린, d) 글루타민 및 류신, e) 글루타민 및 프롤린, 또는 f) 류신 및 프롤린을 포함하는 것일 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 이소류신, 글루타민, 류신 및 프롤린 중 두 종류 이상의 아미노산을 혼합하여 첨가한 경우에도 허비시딘에 대한 생산량이 우수하게 증가됨을 확인하였다.
다른 일 구현예에서, 본 발명의 배지는 이소류신, 글루타민, 류신 및 프롤린 중 세 종류 이상, 또는 네 종류의 아미노산의 조합을 포함하는 것일 수 있다.
위와 같이 본 발명의 배지 조성물이 두 종류 이상의 아미노산의 혼합 시료를 포함하는 경우에도, 각 아미노산의 농도(%)는 전술한 바와 같이 포함될 수 있다. 또한, 상기 아미노산의 혼합 시료는 전체 배지 조성물 대비 0.001 내지 5.0 농도(%)로 포함될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 구현예에서, 본 발명의 배지 조성물은 허비시딘 생산에 필요한 물질을 추가로 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 스트렙토마이세스 속 미생물의 배양에 사용되는 배지 및 기타 배양 조건은 이소류신, 글루타민, 프롤린 및 류신 중 하나 이상의 아미노산을 이미 포함하는 통상의 배지이거나, 이소류신, 글루타민, 프롤린 및 류신 중 하나 이상의 아미노산을 더 포함할 수 있으면서 통상의 미생물의 배양에 사용되는 배지라면 특별한 제한 없이 어느 것이나 사용할 수 있다.
본 발명의 배지는 적당한 탄소원, 질소원, 인원, 무기화합물, 아미노산 및/또는 비타민 등을 함유한 통상의 배지에서 온도, pH 등이 조절된 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에서 상기 탄소원으로는 글루코오스, 사카로오스, 락토오스, 프룩토오스, 수크로오스, 말토오스 등과 같은 탄수화물; 만니톨, 소르비톨 등과 같은 당 알코올, 피루브산, 락트산, 시트르산 등과 같은 유기산; 글루탐산, 메티오닌, 리신 등과 같은 아미노산 등이 포함될 수 있다. 또한, 전분 가수분해물, 당밀, 블랙스트랩 당밀, 쌀겨울, 카사버, 사탕수수 찌꺼기 및 옥수수 침지액 같은 천연의 유기 영양원을 사용할 수 있으며, 구체적으로는 글루코오스 및 살균된 전처리 당밀(즉, 환원당으로 전환된 당밀) 등과 같은 탄수화물이 사용될 수 있으며, 그 외의 적정량의 탄소원을 제한 없이 다양하게 이용할 수 있다. 이들 탄소원은 단독으로 사용되거나 2 종 이상이 조합되어 사용될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 상기 탄소원은 포도당 및 감자전분을 포함하는 것일 수 있다.
상기 질소원으로는 암모니아, 황산암모늄, 염화암모늄, 초산암모늄, 인산암모늄, 탄산안모늄, 질산암모늄 등과 같은 무기질소원; 글루탐산, 메티오닌, 글루타민 등과 같은 아미노산, 펩톤, NZ-아민, 육류 추출물, 효모 추출물, 맥아 추출물, 옥수수 침지액, 카세인 가수분해물, 어류 또는 그의 분해생성물, 탈지 대두 케이크 또는 그의 분해 생성물 등과 같은 유기 질소원이 사용될 수 있다. 이들 질소원은 단독으로 사용되거나 2 종 이상이 조합되어 사용될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 상기 질소원은 대두분을 포함하는 것일 수 있다.
상기 인원으로는 인산 제1칼륨, 인산 제2칼륨, 또는 이에 대응되는 소디움-함유 염 등이 포함될 수 있다. 무기화합물로는 염화나트륨, 염화칼슘, 염화철, 황산마그네슘, 황산철, 황산망간, 탄산칼슘 등이 사용될 수 있으며, 그 외에 이소류신, 글루타민, 프롤린 및 류신 외의 아미노산, 비타민 및/또는 적절한 전구체 등이 포함될 수 있다. 일 예로, 본 발명의 배지는 미량의 ZnSO4-7H2O(Zinc sulfate heptahydrate), 니코틴산(Nicotinic acid), 또는 이들의 조합을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 하나의 양태는 허비시딘 생산용 균주 또는 이의 배양물; 및 이소류신, 글루타민, 프롤린 및 류신 중 하나 이상의 아미노산을 포함하는, 허비시딘 생산용 조성물을 제공한다.
이 때, 허비시딘, 허비시딘 생산용 균주, 이소류신, 글루타민, 프롤린, 및 류신의 정의는 전술한 바와 동일하다.
본 발명의 다른 하나의 양태는 허비시딘 생산용 균주를 이소류신, 글루타민, 프롤린 및 류신 중 하나 이상의 아미노산을 포함하는 배지에서 배양하는 단계를 포함하는, 허비시딘 생산 방법을 제공한다. 이 때, 상기 허비시딘 생산용 균주는 스트렙토마이세스 속 균주일 수 있으며, 보다 구체적으로 스트렙토마이세스 스코풀리리디스 균주일 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 허비시딘 생산방법은, 본 발명의 스트렙토마이세스 속 미생물을 준비하는 단계, 상기 미생물을 배양하기 위한 상기 허비시딘 생산용 배지를 준비하는 단계, 또는 이들의 조합(순서에 무관, in any order)을, 예를 들어, 상기 배양하는 단계 이전에, 추가로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 허비시딘 생산 방법은, 상기 배양하는 단계 이전에, 스트렙토마이세스 스코풀리리디스 균주를 이소류신, 글루타민, 프롤린 및 류신 중 하나 이상의 아미노산을 포함하는 배지에 접종하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에서, 용어 "배양"은 본 발명의 스트렙토마이세스 속 균주를 적당히 조절된 환경 조건에서 생육시키는 것을 의미한다. 본 발명에서, 이소류신, 글루타민, 프롤린 및 류신 중 하나 이상의 아미노산을 포함하는 배지를 이용하는 한, 배양과정은 당업계에 알려진 적당한 배지와 배양조건에 따라 이루어질 수 있다. 이러한 배양 과정은 선택되는 균주에 따라 당업자가 용이하게 조정하여 사용할 수 있다. 구체적으로 상기 배양은 회분식, 연속식 및/또는 유가식일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 스트렙토마이세스 속 균주를 적당한 탄소원, 질소원, 인원, 무기화합물, 이소류신, 글루타민, 프롤린 및 류신 외의 아미노산 및/또는 비타민 등을 함유한 통상의 배지 내에서 호기성 조건 하에서 온도, pH 등을 조절하면서 배양할 수 있다. 이들 구성성분 또는 전구체는 배지에 회분식 또는 연속식으로 첨가될 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니다.
구체적으로, 상기 배양 중에 수산화암모늄, 수산화칼륨, 암모니아, 인산, 황산 등과 같은 화합물을 배지에 적절한 방식으로 첨가하여, 배지의 pH를 조정할 수 있다. 또한, 배양 중에는 지방산 폴리글리콜 에스테르와 같은 소포제를 사용하여 기포 생성을 억제할 수 있다. 또한, 배지의 호기 상태를 유지하기 위하여, 배지 내로 산소 또는 산소 함유 기체를 주입하거나 혐기 및 미호기 상태를 유지하기 위해 기체의 주입 없이 혹은 질소, 수소 또는 이산화탄소 가스를 주입할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 배양에서 배양온도는 20 내지 35℃구체적으로는 25 내지 30℃일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 배양은 약 10시간 내지 20일, 약 1일 내지 10일, 약 3일 내지 9일, 약 4일 내지 8일, 또는 약 5일 내지 7일의 배양기간 동안 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 배양에 의하여 생산된 허비시딘은 배지 중으로 분비되거나 미생물 내에 잔류할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 허비시딘 생산 방법은 상기 배지 또는 균주로부터 허비시딘 A를 회수하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 회수하는 단계는 상기 배양하는 단계 이후에, 추가로 포함될 수 있다.
상기 회수는 본 발명의 미생물의 배양 방법, 예를 들어 회분식, 연속식 또는 유가식 배양 방법 등에 따라 당해 기술 분야에 공지된 적합한 방법을 이용하여 목적하는 허비시딘을 수집(collect)하는 것일 수 있다. 예를 들어, 원심분리, 여과, 결정화 단백질 침전제에 의한 처리(염석법), 추출, 세포 파쇄, 초음파 파쇄, 한외여과, 투석법, 분자체 크로마토그래피(겔여과), 흡착크로마토그래피, 이온교환 크로마토그래피, 친화도 크로마토그래피 등의 각종 크로마토그래피, HPLC 또는 이들의 방법을 조합하여 사용될 수 있으며, 당해 분야에 공지된 적합한 방법을 이용하여 배지 또는 미생물로부터 목적하는 허비시딘을 회수할 수 있다.
또한, 본 발명의 허비시딘 생산방법은, 추가적으로 정제 단계를 포함할 수 있다. 상기 정제는 당해 기술분야에 공지된 적합한 방법을 이용하여, 수행할 수 있다. 일 예에서, 본 발명의 허비시딘 생산방법이 회수 단계와 정제 단계를 모두 포함하는 경우, 상기 회수 단계와 정제 단계는 순서에 상관없이 이시적(또는 연속적)으로 수행되거나, 동시에 또는 하나의 단계로 통합되어 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 하나의 양태는 스트렙토마이세스 속 균주를 이소류신, 글루타민, 프롤린 및 류신 중 하나 이상의 아미노산을 포함하는 배지에서 배양하는 단계를 포함하는, 허비시딘 생산을 증가시키는 방법을 제공한다.
이 때, 스트렙토마이세스 속 균주, 이소류신, 글루타민, 프롤린, 류신, 배지, 배양 및 허비시딘의 정의는 전술된 바와 동일하다.
본 발명의 배지 조성물은 이소류신, 글루타민, 프롤린 및 류신 중 하나 이상의 아미노산을 포함함에 따라, 종래 배지 조성물에 비하여, 스트렙토마이세스 속 균주를 이용한 허비시딘 화합물의 생합성 효율을 현저히 증가시킬 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 미생물 제초제 대량 생산을 위한 배양 조건 최적화
먼저, 허비시딘 고생산을 위해 배지의 유효성분으로서 적합한 아미노산 성분을 탐구하고자 하였다.
구체적으로, 포도당, 감자전분, 대두분이 주성분으로, 미량성분으로 ZnSO4-7H2O(Zinc sulfate heptahydrate) 1.5mM 및 니코틴산(Nicotinic acid) 0.5mM가 포함된 기본배지에 스트렙토마이세스 스코풀리리디스 N29 변이주를 접종하여 대조구로 사용하고, 상기의 기본배지에 17가지 아미노산 각각을 0.6% 농도로 첨가한 실험구를 제조하여 동량의 N29 변이주를 접종한 후 6일간 배양하였다.
배양 5일째, 6일째에 배양액을 수집하여 메탄올과 1대1로 혼합하고 원심분리한 후 허비시딘 함량을 조사하기 위하여 HPLC 분석을 실시하였다. 대조구 및 17가지 각각의 아미노산을 첨가하여 배양한 실험구의 허비시딘 생산량을 분석한 결과를 표 1에 나타내었다.
Herbicidin | 5DAT (g/L) | 6DAT (g/L) | 대조구 대비 생산량(%)* |
Control | 1.76 ± 0.02 | 1.837 ± 0.04 | 100 |
Alanine | 0.56 ± 0.02 | 0.308 ± 0.06 | 17 |
Arginine | 0.06 ± 0.01 | 0.023 ± 0.00 | 1 |
Asparagine | 0.00 ± 0.00 | 0 ± 0.00 | 0 |
Glutamic acid | 0.02 ± 0.00 | 0.016 ± 0.00 | 1 |
Glutamine | 2.11 ± 0.06 | 2.441 ± 0.07 | 133 |
Glycine | 0.00 ± 0.00 | 0.046 ± 0.03 | 2 |
Histidine | 0.04 ± 0.01 | 0.027 ± 0.01 | 1 |
Isoleucine | 2.29 ± 0.04 | 2.621 ± 0.04 | 142 |
Leucine | 2.03 ± 0.00 | 2.314 ± 0.02 | 126 |
Lysine | 1.76 ± 0.01 | 1.728 ± 0.00 | 94 |
Methionine | 0.61 ± 0.01 | 0.725 ± 0.01 | 39 |
Phenylalanine | 1.29 ± 0.02 | 1.449 ± 0.06 | 79 |
Proline | 1.88 ± 0.04 | 2.187 ± 0.01 | 119 |
Serine | 0.45 ± 0.13 | 0.522 ± 0.14 | 28 |
Threonine | 1.40 ± 0.30 | 1.194 ± 0.03 | 65 |
Tryptophan | 1.51 ± 0.01 | 1.809 ± 0.00 | 98 |
Valine | 1.33 ± 0.07 | 1.412 ± 0.19 | 77 |
* 6DAT 생산량 기준
상기 표 1에서 볼 수 있듯, 17가지 아미노산 중 대부분의 아미노산에 대해서는 기본 배지에 비해 허비시딘의 생산량이 오히려 감소되거나, 허비시딘의 생산이 불가하였다. 그러나, 글루타민, 이소류신, 류신 또는 프롤린을 첨가하여 6일간 배양한 실험군의 경우 대조구 대비 각 33%, 42%, 26% 및 19%의 허비시딘 생산량 증가를 확인하였다. 특히, 대조구 대비 허비시딘 생산량이 가장 높았던 이소류신의 경우 대조구 대비 약 42% 이상 생산량이 증가되었다.
위와 같은 결과로부터, 글루타민, 이소류신, 류신 및 프롤린을 유효성분으로 포함하는 배지 조성물의 허비시딘의 효율적인 생산 및 대량생산을 위한 활용가능성을 확인하였다.
실시예 2. 글루타민, 이소류신 및 류신의 첨가 농도별 허비시딘 생산량 분석
다음으로, 상기 실시예 1에서 허비시딘 생산량 증가가 가장 우수한 3가지 아미노산을 대상으로, 농도에 따른 생산량을 평가하여 첨가 농도를 최적화하고자 하였다.
표 1에서 대조군에 비하여 허비시딘의 생산량 증가가 크게 나타난 3가지 아미노산인 글루타민, 이소류신 및 류신을 배지에 각각 0.2~1.0% (0.2% 간격) 농도로 첨가하여 6일간 배양하였으며, 허비시딘 생산량 분석 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
Herbicidin | 5DAT (g/L) | 6DAT (g/L) | 대조구 대비 생산량(%)* |
Glutamine 0.0% | 1.50 ± 0.08 | 1.76 ± 0.10 | 100 |
Glutamine 0.2% | 0.75 ± 0.05 | 0.86 ± 0.01 | 47 |
Glutamine 0.4% | 1.95 ± 0.06 | 2.19 ± 0.09 | 125 |
Glutamine 0.6% | 1.62 ± 0.06 | 1.98 ± 0.22 | 113 |
Glutamine 0.8% | 1.55 ± 0.03 | 1.75 ± 0.06 | 99 |
Glutamine 1.0% | 1.47 ± 0.15 | 1.66 ± 0.05 | 94 |
Isoleucine 0.0% | 1.50 ± 0.08 | 1.76 ± 0.10 | 100 |
Isoleucine 0.2% | 1.89 ± 0.03 | 2.34 ± 0.02 | 133 |
Isoleucine 0.4% | 1.79 ± 0.06 | 2.36 ± 0.07 | 135 |
Isoleucine 0.6% | 1.78 ± 0.05 | 2.26 ± 0.01 | 129 |
Isoleucine 0.8% | 1.66 ± 0.08 | 2.22 ± 0.02 | 126 |
Isoleucine 1.0% | 1.53 ± 0.03 | 2.17 ± 0.04 | 124 |
Leucine 0.0% | 1.50 ± 0.08 | 1.76 ± 0.10 | 100 |
Leucine 0.2% | 1.65 ± 0.04 | 1.96 ± 0.04 | 112 |
Leucine 0.4% | 1.63 ± 0.05 | 2.10 ± 0.02 | 119 |
Leucine 0.6% | 1.60 ± 0.10 | 2.14 ± 0.04 | 122 |
Leucine 0.8% | 1.60 ± 0.05 | 2.08 ± 0.06 | 119 |
Leucine 1.0% | 1.44 ± 0.25 | 2.01 ± 0.45 | 114 |
* 6DAT 생산량 기준
HPLC 분석 결과, 상기 표 2에서 볼 수 있듯, 특히 이소류신을 0.2% 내지 0.4% 첨가한 실험구에서 허비시딘의 생산량이 현저히 증가됨을 확인하였다. 아울러, 글루타민의 경우 0.4% 및 0.6% 첨가 실험구에서 가장 허비시딘 생산량이 현저히 증가됨을 확인하였다. 이와 같은 결과는 아미노산 종류에 따라 배지에 유효성분으로서 포함되는 특정 농도 범위에서 특히 허비시딘의 고생산이 가능할 수 있음을 시사한다.
상기 표 2에서 나타난 결과를 바탕으로 허비시딘 생산량 증가에 기여도가 가장 높은 이소류신을 대상으로 최적 첨가 농도를 보다 세밀히 확인하기 위해 0.05%에서 0.4% (0.05% 간격) 농도로 첨가한 실험구를 28도 150rpm에서 6일간 배양하여 HPLC 분석하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
Herbicidin | 5DAT (g/L) | 6DAT (g/L) | 대조구 대비 생산량(%)* |
Isoleucine 0.0% | 1.32 ± 0.02 | 1.35 ± 0.03 | 100 |
Isoleucine 0.05% | 1.34 ± 0.00 | 1.42 ± 0.06 | 105 |
Isoleucine 0.10% | 1.56 ± 0.06 | 1.68 ± 0.05 | 125 |
Isoleucine 0.15% | 1.56 ± 0.04 | 1.66 ± 0.06 | 123 |
Isoleucine 0.2% | 1.68 ± 0.02 | 1.79 ± 0.03 | 133 |
Isoleucine 0.25% | 1.64 ± 0.03 | 1.81 ± 0.05 | 134 |
Isoleucine 0.30% | 1.64 ± 0.05 | 1.88 ± 0.08 | 139 |
Isoleucine 0.35% | 1.59 ± 0.10 | 1.78 ± 0.11 | 132 |
Isoleucine 0.40% | 1.63 ± 0.00 | 1.84 ± 0.00 | 136 |
* 6DAT 생산량 기준
그 결과, 상기 표 3에서 볼 수 있듯, 배지 조성물에 이소류신이 0.2 내지 0.4 %로 포함되는 경우, 허비시딘 생산량이 대조구 대비 30% 이상으로 현저히 증가되었다. 특히, 이소류신을 0.3% 첨가한 실험구에서는 허비시딘 생산량이 대조구 대비 39% 이상 크게 증가함을 확인하였다.
실시예 3. 아미노산의 혼합 첨가에 따른 허비시딘 생산량 분석
상기 실시예 1 및 2에서 나타난 결과를 바탕으로, 허비시딘 생산량 증가에 기여도가 가장 높은 4가지 아미노산을 대상으로, 아미노산의 혼합 첨가에 대해서도 허비시딘 생산량 증가가 나타나는지 여부를 확인하고자 하였다.
구체적으로, 주성분인 포도당, 감자전분, 대두분에 이소류신을 0.2%, 0.3% 및 0.4% 농도로 첨가한 배지에 나머지 3가지 아미노산인 글루타민, 류신 및 프롤린을 각각 0.2% 농도로 첨가한 실험구를 제조하여 28℃, 150rpm에서 6일간 배양하여 생산된 허비시딘량을 HPLC로 분석하였으며, 그 결과를 아래 표 4에 나타내었다.
Herbicidin | 5DAT (g/L) | 6DAT (g/L) | 대조구 대비 생산량(%)* |
Control | 1.23 ± 0.06 | 1.25 ± 0.06 | 100 |
Isoleucine 0.2%, Leu 0.2% | 1.42 ± 0.05 | 1.23 ± 0.06 | 116 |
Isoleucine 0.2%, Pro 0.2% | 1.44 ± 0.01 | 1.49 ± 0.02 | 117 |
Isoleucine 0.3%, Leu 0.2% | 1.43 ± 0.11 | 1.15 ± 0.14 | 116 |
Isoleucine 0.3%, Pro 0.2% | 1.46 ± 0.00 | 1.48 ± 0.02 | 119 |
Isoleucine 0.4%, Leu 0.2% | 1.27 ± 0.00 | 0.93 ± 0.01 | 104 |
Isoleucine 0.4%, Pro 0.2% | 1.46 ± 0.04 | 1.40 ± 0.09 | 119 |
* 5DAT 생산량 기준
그 결과, 상기 표 4에서 볼 수 있듯, 아미노산을 혼합하여 사용한 경우에도 허비시딘 생산량 증가가 발생하였으며, 특히 이소류신 0.3% 및 0.4%에 플로린 0.2%를 첨가한 실험구에서 대조구 대비 약 19% 정도의 우수한 생산량 증가가 확인되었다. 이와 같은 결과는 이소류신, 글루타민, 프롤린 및 류신 중 선택된 2 이상의 아미노산의 조합을 포함한 배지 조성물의 경우에도 허비시딘 생산에 대한 우수한 효과가 있음을 시사한다.
이상의 설명으로부터, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (15)
- 이소류신, 글루타민, 프롤린 및 류신 중 하나 이상의 아미노산을 포함하는, 허비시딘 생산용 배지 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 조성물은 스트렙토마이세스 스코풀리리디스 균주를 더 포함하는, 허비시딘 생산용 배지 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 아미노산은 전체 배지 조성물 대비 0.05 내지 1.0 농도(%)로 포함되는, 허비시딘 생산용 배지 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 아미노산은 전체 배지 조성물 대비 0.1 내지 1.0 농도(%)로 포함되는, 허비시딘 생산용 배지 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 이소류신은 전체 배지 조성물 대비 0.1 내지 0.5 농도(%)로 포함되는, 허비시딘 생산용 배지 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 이소류신은 전체 배지 조성물 대비 0.18 내지 0.42 농도(%)로 포함되는, 허비시딘 생산용 배지 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 글루타민은 전체 배지 조성물 대비 0.3 내지 0.7 농도(%)로 포함되는, 허비시딘 생산용 배지 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 허비시딘은 허비시딘 A(herbicidin A), 허비시딘 B(herbicidin B), 허비시딘 C(herbicidin C), 허비시딘 F(herbicidin F), 및 허비시딘 H(herbicidin H) 중 선택된 하나 이상인, 허비시딘 생산용 배지 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 허비시딘은 허비시딘 A(herbicidin A)인, 허비시딘 생산용 배지 조성물.
- 스트렙토마이세스 스코풀리리디스 균주 또는 이의 배양물; 및
이소류신, 글루타민, 프롤린 및 류신 중 하나 이상의 아미노산을 포함하는, 허비시딘 생산용 조성물.
- 스트렙토마이세스 스코풀리리디스 균주를 이소류신, 글루타민, 프롤린 및 류신 중 하나 이상의 아미노산을 포함하는 배지에서 배양하는 단계를 포함하는, 허비시딘 생산 방법.
- 제11항에 있어서, 스트렙토마이세스 스코풀리리디스 균주를 이소류신, 글루타민, 프롤린 및 류신 중 하나 이상의 아미노산을 포함하는 배지에 접종하는 단계를 더 포함하는, 허비시딘 생산 방법.
- 제11항에 있어서, 상기 배지 또는 균주로부터 허비시딘을 회수하는 단계를 더 포함하는, 허비시딘 생산 방법.
- 제11항에 있어서, 상기 배양은 5 내지 7일의 배양 기간 동안 수행되는, 허비시딘 생산 방법.
- 스트렙토마이세스 스코풀리리디스 균주를 이소류신, 글루타민, 프롤린 및 류신 중 하나 이상의 아미노산을 포함하는 배지에서 배양하는 단계를 포함하는, 허비시딘 생산을 증가시키는 방법.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020230195604A KR102630101B1 (ko) | 2023-12-28 | 2023-12-28 | 아미노산을 포함하는 허비시딘 생산용 배지 조성물 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020230195604A KR102630101B1 (ko) | 2023-12-28 | 2023-12-28 | 아미노산을 포함하는 허비시딘 생산용 배지 조성물 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR102630101B1 true KR102630101B1 (ko) | 2024-01-29 |
Family
ID=89716824
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020230195604A KR102630101B1 (ko) | 2023-12-28 | 2023-12-28 | 아미노산을 포함하는 허비시딘 생산용 배지 조성물 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102630101B1 (ko) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3963579A (en) * | 1973-10-17 | 1976-06-15 | Sanraku-Ocean Co., Ltd. | Microbiological process for the production of pepstatins |
KR20150015310A (ko) * | 2013-07-31 | 2015-02-10 | 한국화학연구원 | 스트렙토마이세스 스코풀리리디스 kr-001 균주 대량생산용 배지 조성물 |
-
2023
- 2023-12-28 KR KR1020230195604A patent/KR102630101B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3963579A (en) * | 1973-10-17 | 1976-06-15 | Sanraku-Ocean Co., Ltd. | Microbiological process for the production of pepstatins |
KR20150015310A (ko) * | 2013-07-31 | 2015-02-10 | 한국화학연구원 | 스트렙토마이세스 스코풀리리디스 kr-001 균주 대량생산용 배지 조성물 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
J Am Chem Soc. 2017 Nov 22; 139(46): 16450-16453 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR960016135B1 (ko) | L-이소로이신(l-isoleucine)의 제조법 | |
EP0530803B1 (en) | Process for producing L-threonine | |
JP3698758B2 (ja) | 発酵法によるl−ロイシンの製造法 | |
CA2090207C (en) | Process for the production of amino acids by fermentation | |
US6468779B1 (en) | Aqueous extract of legumes for growing agronomically beneficial microbes | |
KR101492011B1 (ko) | 발효 배지 및 이의 방법 | |
JP3966583B2 (ja) | 発酵法によるl−アミノ酸の製造法 | |
Adoki | Factors affecting yeast growth and protein yield production from orange, plantain and banana wastes processing residues using Candida sp. | |
ES2294456T3 (es) | Preparacion de acido lactico a partir de un sustrato conteniendo pentosa. | |
DE3880585T2 (de) | Acylaminosaeure-racemase, herstellung und verwendung. | |
US5916782A (en) | Process for producing aspartase and process for producing L-aspartic acid | |
SK287293B6 (sk) | Spôsob fermentácie polymyxínu B pomocou produkčného mikroorganizmu Bacillus polymyxa | |
KR102630101B1 (ko) | 아미노산을 포함하는 허비시딘 생산용 배지 조성물 | |
KR100199819B1 (ko) | 천연으로부터 분리한 신균주 캔디다 트롭피칼리스에 의한 자일리톨의 제조방법 | |
EP0595163B1 (en) | Process for producing L-isoleucine | |
CN109161507B (zh) | 一种高产l-鸟氨酸的谷氨酸棒杆菌及其应用 | |
EP0698668A1 (en) | Process for producing L-leucine | |
CN110468051B (zh) | 一种k252a发酵培养基及其制备方法 | |
CN113046257B (zh) | 一种短小芽孢杆菌的发酵培养方法 | |
SU908092A1 (ru) | Способ получени рибофлавина | |
CN1308682A (zh) | 在低浓度游离氨基酸下生产棒酸的发酵工艺 | |
US20060270004A1 (en) | Fermentation processes with low concentrations of carbon-and nitrogen-containing nutrients | |
KR0169061B1 (ko) | 배양조건 최적화를 통한 자일리톨의 제조방법 | |
CN118064334B (zh) | 一株多粘类芽孢杆菌t9及其应用 | |
CN113308381B (zh) | 一种平菇菌株znk-ms-08、培养方法、平菇培养基及培养基添加剂 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A302 | Request for accelerated examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |