KR20010109831A - Novel streptomyces sp. strain and method for producing oleamide therefrom - Google Patents

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Abstract

본 발명은 올레아미드를 생산하는 토양에서 분리된 신균주Streptomycessp. KK90378 (KCTC18014P)와 이 균주에 의해 올레아미드를 생산하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 신균주는 올레아미드의 생산능이 높기 때문에, 이 균주를 배양하여 수면을 유도하는 생리활성 물질인 올레아미드를 생산하거나 균체를 담체에 고정하여 배양함으로써 수면을 유도하는 생리활성 물질인 올레아미드를 효율적으로 생산할 수 있다.The present invention is a new strain Streptomyces sp. Isolated from soil producing oleamide. KK90378 (KCTC18014P) and a method for producing oleamide by this strain. Since the new strain according to the present invention has a high production capacity of oleamide, oleamide is a physiologically active substance that induces sleep by culturing the strain to produce oleamide, a physiologically active substance that induces sleep, or by immobilizing the bacteria on a carrier. The amide can be produced efficiently.

Description

올레아미드를 생산하는 스트렙토미세스 속 신균주 및 그 균주로부터 올레아미드를 생산하는 방법{Novel Streptomyces sp. Strain and Method for Producing Oleamide Therefrom}Oleamide-producing Streptomyces spp. Strain and a method for producing oleamide from the strain {Novel Streptomyces sp. Strain and Method for Producing Oleamide Therefrom}

본 발명은 수면을 유도하는 생리활성이 있는 올레아미드를 생산하는 신균주를 제공하는 것이다.The present invention provides a new strain producing an oleamide having a physiological activity that induces sleep.

본 발명의 다른 목적은 균주를 배양하여 올레아미드를 생산하는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for producing oleamide by culturing a strain.

올레아미드는 긴 알칸 사슬의 중간에 cis 이중결합이 있고, 사슬구조 끝에 수소 결합으로 단단하게 결합된 아미드가 있다. 올레아미드의 cis 이중결합은 포화된 알칸 화합물의 패킹(packing)을 교란시키며 일차 아미드(primary amide)는 지방질로 구성되어 있는 세포막 구조를 파괴하게 되는 원인이 된다. 올레아미드는 수면이 부족한 고양이의 뇌척수액(cerebrospinal fluid)에서 발견되었으며 동물의 뇌에서만 소량 생성되는 것으로 알려져 있다. 올레아미드의 생리적 효과는 수면을 유도하고 체온을 낮추는 효과가 있는 것으로 보고되어 지고 있다[Lerner, R. A.Proc. Natl. Acad. Sci., 94, 13375∼13377, 1997].Oleamide has a cis double bond in the middle of a long alkane chain, and an amide that is tightly bonded to a hydrogen bond at the end of the chain. Cis double bonds in oleamides disrupt the packing of saturated alkane compounds and cause primary amides to destroy cell membrane structures composed of lipids. Oleamide is found in the cerebrospinal fluid of cats with poor sleep and is known to be produced in small amounts in the animal brain. The physiological effects of oleamide have been reported to have effects of inducing sleep and lowering body temperature [Lerner, RA Proc. Natl. Acad. Sci ., 94, 13375-13377, 1997].

한편 세포막 단백질에서 올레아미드는 세로토닌 수용체(serotonin recepter)의 작용을 도와주고 갭 정션 채널(gap junction channel)의 폐쇄효과가 있다. 세로토닌 수용체의 작용에서 올레아미드는 단독 작용으로는 아무 효과가 없지만 세로토닌과 함께 작용할 경우 세로토닌 수용체에 대한 세로토닌의 활성을 높이는 효과를 나타낸다[Boger, D. L.,Proc. Natl. Acad. Sci., 95, 4102∼4107, 1998].On the other hand, oleamide in the cell membrane protein assists in the operation of serotonin receptors and has a closing effect of gap junction channels. Oleamide has no effect on the action of serotonin receptors alone, but when combined with serotonin, it shows an effect of enhancing serotonin activity on serotonin receptors [Boger, DL, Proc. Natl. Acad. Sci. , 95, 4102-4107, 1998].

통상의 마취제가 체내에서 세포막의 수용체-채널 복합체(receptor-channel complex)의 안정된 구조를 변화(채널구조의 폐쇄작용)시켜 활성을 나타내듯이 올레아미드도 세포막 구조의 변형을 유발시킴으로써 유사한 효과를 나타내는 것으로 알려져 있다.Oleamides have a similar effect by inducing a change in cell membrane structure, as conventional anesthetics show activity by altering the stable structure of the receptor-channel complex of the cell membrane (closure of the channel structure) in the body. Known.

올레아미드는 체내에서 펩티딜글리신-아미드화 모노옥시게나제 (peptidylglycine-amideating monooxygenase(PAM))의 효소반응에 의해 아실-글리실 전구체(acyl-glycine precursor)로부터 생합성 되는 것으로 알려져 있으며[Lerner, R. A.Proc. Natl. Acad. Sci., 94, 13375∼13377, 1997] 올레아미드의 분해는 세포막 결합 효소인 지방산 아미드 가수분해효소(FAAH)가 작용하여 올레아미드를 1가 불포화 지방산인 올레산으로 변환시킴으로써 분해되는 것으로 알려져 있다.Oleamide is known to be biosynthesized from acyl-glycine precursor by enzymatic reaction of peptidylglycine-amideating monooxygenase (PAM) in the body [Lerner, RA Proc. Natl. Acad. Sci ., 94, 13375-13377, 1997] The degradation of oleamide is known to be degraded by the action of a cell membrane binding enzyme, fatty acid amide hydrolase (FAAH), to convert oleamide to monovalent unsaturated fatty acid oleic acid.

현재까지의 수면을 유도하는 마취제나 수면제의 경우 그 물질이 세포 밖에서 생성되는 물질이거나 인위적으로 화학합성한 것이 대부분이었다. 따라서 이 같은 비세포성 물질이 체내에서 작용하는 기전은 체내에서 생성되는 물질과 차이가 있으며 적지 않은 부작용(두통, 소화불량 등)을 유발한다.In the case of anesthetics or sleeping pills that induce sleep to date, most of them are substances produced outside of cells or artificially synthesized chemically. Therefore, the mechanism by which such noncellular substances act in the body is different from the substances produced in the body and causes a number of side effects (headache, indigestion, etc.).

포유 동물의 뇌조직에만 생산되는 것으로 알려진 올레아미드 (9-octadecenamide)를 생물공학적 기법으로 생산하기 위하여 이를 생산하는 미생물을검색하던 중 토양 미생물Streptomycessp. KK90378 (KCTC18014P)이 올레아미드를 생산함을 발견하고 생물공학적인 방법으로 본 기능성 지방질을 생산할 수 있는 방법을 완성하였다.Soil microorganism, Streptomyces sp. We found that KK90378 (KCTC18014P) produced oleamide and completed a method to produce this functional fat by biotechnological methods.

도 1은Streptomycessp. KK90378 (KCTC18014P)의 전자현미경 사진이고;1 is Streptomyces sp. An electron micrograph of KK90378 (KCTC18014P);

도 2는 화학식 1로 표시되는 올레아미드 생산균주 검색에 사용하였던 박층 크로마토그래피의 결과를 나타낸 그래프이고;2 is a graph showing the results of thin layer chromatography used to search for oleamide producing strain represented by Formula 1;

도 3은 화학식 1로 표시되는 올레아미드의 생산균주인Streptomycessp. KK90378 (KCTC18014P)의 배양일수별 건조세포량, pH, 올레아미드생산량을 측정한 그래프이고;3 is Streptomyces sp. Which is a production strain of oleamide represented by formula (1). Dry cell mass, pH, and oleamide production of KK90378 (KCTC18014P) by culture days;

도 4는 배양액을 컬럼 크로마토그래피를 실시하여 얻은 분획의 TLC결과이고;4 is a TLC result of the fraction obtained by performing column chromatography on the culture solution;

도 5는 HP5890GC/JEOL에서 화학식 1로 표시되는 올레아미드의 EISMS 의 질량 분석 스펙트럼이고;5 is a mass spectrometry spectrum of the EISMS of oleamide represented by formula 1 in HP5890GC / JEOL;

도 6은 JEOL JNM-LA400용액에서 화학식 1로 표시되는 올레아미드의 500MHz 수소핵자기공명 스펙트럼이고;FIG. 6 is a 500 MHz hydrogen nuclear magnetic resonance spectrum of oleamide represented by Formula 1 in JEOL JNM-LA400 solution; FIG.

도 7은 JEOL JNM-LA400용액에서 화학식 1로 표시되는 올레아미드의 125MHz 탄소핵자기공명 스펙트럼이다.FIG. 7 is a 125 MHz carbon nuclear magnetic resonance spectrum of oleamide represented by Formula 1 in JEOL JNM-LA400 solution.

본 발명은 기능성 지방질인 올레아미드를 생산하는 신규 미생물Streptomycessp. KK90378 (KCTC18014P)과 본 지방질을 미생물 배양액으로부터 정제, 제조하는 방법을 그 특징으로 한다.The present invention is a novel microorganism Streptomyces sp. KK90378 (KCTC18014P) and a method for purifying and preparing the present fat from a microbial culture solution are featured.

본 발명에서는 동물의 뇌 조직에서만 소량 생산되는 기능성 지방질인 올레아미드를 생산하는 신규 미생물Streptomycessp. KK90378을 이용하여 생물공학적으로 본 물질을 대량 생산할 수 있는 방법을 확보할 수 있다.In the present invention, a novel microorganism producing oleamide, a functional fat produced only in small amounts in the brain tissue of an animalStreptomycessp. KK90378 can be used to secure methods for mass production of this material biotechnologically.

또한, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 올레아마이드 및 그 유도체가 포함되어 있는 수면유도제를 포함한다.In addition, the present invention includes a sleep inducing agent containing the oleamide represented by the formula (1) and derivatives thereof.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the present invention in more detail as follows.

1. 균주의 동정1. Identification of Strains

1) 형태적특성1) Morphological characteristics

아이·에스·피 (ISP, International Streptomyces Project)규정에 따라 28℃에서 14일간 배양한 후 광학현미경 및 전자현미경 하에서 형태적 특성을 조사한 결과, 포자의 연쇄상은 나사선(spiral) 형태를 나타내었으며 포자의 표면은 매끈하고 기균사는 비교적 잘 성장분기하며 통상의 조건에서는 분단하지 않는 특성이 있었다. 글리세롤-아스파라긴 한천배지와 타이로신-한천배지를 제외한 배지에서 기균사의 생육이 양호하였으며 착생 포자의 형성정도도 풍부하였다. 본 포자는 구형으로 크기는 0.8-1.0 x 0.8-1.0 ㎛로 보통 15-20개 정도의 연쇄상으로 되어있었다.According to the International Streptomyces Project (ISP) regulations, after culturing for 14 days at 28 ° C, the morphological characteristics of the spores were spherical, and the spores of the spores were spherical. The surface was smooth and the aerial mycelia grow and branched relatively well and did not divide under normal conditions. The mycelial growth was good in the medium except glycerol-asparagine agar medium and tyrosine-agar medium, and the formation of engraftment spores was also abundant. The spores were spherical in size, 0.8-1.0 x 0.8-1.0 ㎛, usually 15-20 chains.

2) 각종 배지조건에 따른 배양학적 특성2) Cultural characteristics according to various media conditions

각종 ISP배지조건에서 28℃,21일간 배양한 후 본 균주의 배양학적 특성을 조사하였으며, 그 결과는 표 1과 같았다. 본 균주의 생육정도는 글리세롤-아스파라긴 한천배지와 타이로신-한천배지를 제외한 배지에서 양호하였다. 기균사의 색상은 대부분의 배지에서 회색이었으며 배지 뒷면의 색상은 갈색을 나타내었고 수용성색소는 모든 배지에서 무색을 나타내었다.After culturing at 28 ℃ for 21 days under various ISP medium conditions, the culture characteristics of the strain were investigated, and the results are shown in Table 1. Growth of this strain was good in the medium except glycerol-asparagine agar medium and tyrosine-agar medium. The color of the mycelia was gray in most of the medium, the color of the back of the medium was brown, and the water-soluble pigment was colorless in all of the medium.

각종 배지조건에 따른 배양학적 특성Cultural Characteristics According to Various Media Conditions 배지의 종류Type of badge 기생균사의생육 및 색상Growth and Color of Parasitic Hyphae 기질균사의생육 및 색상Growth and color of substrate mycelia 배지뒷면의 색상Color on the back of the badge 수용성색소Water-soluble pigment 생육정도Growth 색상color 생육정도Growth 색상color 흙갈색Earthy brown 무색Colorless 효모-맥아한천배지(ISP2)Yeast-malt agar medium (ISP2) 양호Good 회색grey 양호Good 갈색Brown 회갈색Taupe 무색Colorless 오트밀 한천배지(ISP3)Oatmeal Agar Medium (ISP3) 양호Good 회색grey 양호Good 갈색Brown 갈색Brown 무색Colorless 무기염류-전분 한천배지(ISP4)Inorganic salts-starch agar medium (ISP4) 양호Good 회색grey 양호Good 연한갈색Light brown 갈색Brown 무색Colorless 글리세롤-아스파라진 한천배지(ISP5)Glycerol-asparagine agar medium (ISP5) 불량Bad 황백색Yellowish white 불량Bad 불량Bad 불량Bad 무색Colorless 펩톤-효모한천배지(ISP6)Peptone-Yeast Agar Medium (ISP6) 보통usually 황백색Yellowish white 불량Bad 연한황색Light yellow 연한 갈색Light brown 무색Colorless 타이로신한천 배지(ISP7)Tyrosine Agar Badge (ISP7) 불량Bad 불량Bad 불량Bad 불량Bad 불량Bad 무색Colorless 벤넷 한천배지Bennet Agar Badge 양호Good 회색grey 양호Good 갈색Brown 갈색Brown 무색Colorless 영양 한천배지Nutritional Agar Medium 보통usually 회색grey 불량Bad 연한황색Light yellow 연한 황색Light yellow 무색Colorless

3) 생리적 특성3) Physiological characteristics

본 균주의 생리적 특성은 쉴링-거트리브 한천배지를 사용하여 28℃에서 21일간 배양한 후 전분가수분해능, 수용성 색소생성능, 밀크 펩톤화, 나이트레이트 환원력, 멜라닌 색소의 형성능, 스킴밀크 가수분해능 등을 조사하였으며, 그 결과 표 2와 같다.Physiological characteristics of the strain were cultured for 21 days at 28 ° C. using Schilling-Gurtrib agar medium. The results were summarized in Table 2.

생리적특성Physiological Characteristics 조사 항목Survey item 전분 가수분해Starch hydrolysis 양 성positivity 젤라틴 액화Gelatin liquefaction 음 성voice 수용성 색소 생성Water soluble pigments 음 성voice 밀크 펩톤화Milk Peptonation 양 성positivity 나이트레이트 환원력Nitrate reducing power 양 성positivity 멜라닌 색소 생성Melanin Pigment Generation 음 성voice 스킴 밀크 가수분해Scheme Milk Hydrolysis 양 성positivity 세포벽 DAP 분석Cell Wall DAP Analysis L.L 형L.L type

4) 탄소이용성4) Carbon Availability

본 균주의 탄소 이용성은 쉴링-거트리브 한천배지를 사용하여 28℃ 에서 14일간 배양한 후 조사하였다. 그 결과는 표3.과 같다.Carbon availability of this strain was investigated after incubating at 28 ° C. for 14 days using a Schilling-Gutribe agar medium. The results are shown in Table 3.

본 균주는 표3에 공시한 11종류의 탄소원중 D-글루코스, D-후락토스, 이노시톨, 라피노스, D-자이로스, 를 이용하였다.This strain used D-glucose, D-fructose, inositol, raffinose, and D-gyros among 11 carbon sources disclosed in Table 3.

당이용성Sugar availability D-글루코스D-glucose 양 성positivity L-아라비노스L-Arabinose 음 성voice D-후룩토스D-fructose 양 성positivity 갈락토스Galactose 음 성voice 이노시톨Inositol 양 성positivity 만니톨Mannitol 음 성voice 라피노스Raffinos 양 성positivity 람노스Rhamnos 음 성voice 수크로스Sucrose 음 성voice D-자이로스D-gyros 양 성positivity 셀루로스Cellulose 음 성voice

5) 균체성분5) Cell composition

본 균주의 균체 세포벽 성분을 벡커의 방법(B.Beckeret al.,Applied Microbiology12, 421-423 (1964))에 의해 조사한 결과 본 균주의 균체 가수분해 성분인 디아미노피멜린산(diaminopimellic acid)은 L.L형 이었다.The cell wall component of the strain was investigated by Becker's method (B. Becker et al ., Applied Microbiology 12, 421-423 (1964)) and the result was the diaminopimellic acid, a cell hydrolysis component of the strain. Was type LL.

이상의 형태학적, 배양학적, 생리학적 특성 및 당이용성, 균체성분 들을 조사한 결과, 본 균주를 스트렙토마이세스 스피시스 균주로 동정하여, 본 균주를 스트렙토마이세스 스피시스 KK90378로 명명하였다. 본 발명자들은 본 균주를 한국과학기술연구원 생명공학연구소 유전자원센터의 균주기탁기관에 2000년 4 월 28 일자로 기탁하여 KCTC-18014P의 균주번호를 부여받았다.As a result of examining the above morphological, culture, physiological properties, sugar availability, and cell components, the strain was identified as Streptomyces spis strain, and the strain was named Streptomyces spis KK90378. The inventors of the present invention were deposited on April 28, 2000 to the strain deposit institution of the Korea Institute of Science and Technology Biotechnology Center Genetic Resources Center and received the strain number of KCTC-18014P.

방선균의 균체 성질은 일정한 것이 아니라 자연적으로 혹은 인공적으로 용이하게 변화되는 것이 일반적인 성질이며, 본 스트렙토마이세스 스피시스 KK90378 (KCTC18014P) 균주는 일반 방선균주의 경우와 마찬가지로 그 성상이 변화하기 쉽다. 따라서, 본 발명 스트렙토마이세스 스피시스 KK90378 (KCTC18014P)은 물론, 이 균주에 유래하는 돌연변이주 (자연돌연변이 또는 인공돌연변이주), 형질접합체 또는 유전공학적인 방법에 의해 새롭게 만들어진 균주라 하여도 올레아미드 물질을 생산하는 것은 모두 본 발명에 포함되는 것으로 이해된다.It is a general property that actinomycetes are not constant but easily changed naturally or artificially. As in the case of Streptomyces sp. KK90378 (KCTC18014P) strain, its properties are likely to change. Therefore, the present invention streptomyces spesis KK90378 (KCTC18014P), as well as mutant strains derived from this strain (natural mutation or mutant strain), a strain newly produced by a conjugate or genetic engineering method oleamide substance It is understood that all of these are included in the present invention.

2. 균주의 배양2. Cultivation of Strains

본 균주의 배양은 통상의 미생물이 사용할 수 있는 영양원을 함유하는 배지에서 배양한다 탄소원으로는 글로코스와 가용성 전분(soluble starch)을 사용하고, 질소원으로는 소이빈밀(soybean meal), 효모 추출물(yeast extract), 육즙(beef extract)를 사용하였다. 그리고 디포타슘 히드로겐포스페이트(dipotalssiumhydrogenphosphate)를 사용하였고, pH조절을 위하여 칼슘 카보네이트(calcium calbonate)를 사용하여 배양하였다. 배양방법으로는 호기적조건에서 진탕배양하였으며, 배양온도는 28℃로 하였다. 또한 배양기간이나 진탕배양의 경우 통상 7 일 배양함으로써 활성물질의 생산이 최고에 달하였다.The strain is cultured in a medium containing nutrients that can be used by ordinary microorganisms. Glucose and soluble starch are used as carbon sources, and soybean meal and yeast extracts as nitrogen sources. extract, bee extract was used. In addition, dipotassium hydrogenphosphate (dipotalssiumhydrogenphosphate) was used, and cultured using calcium carbonate (calcium calbonate) for pH control. The culture method was shaken under aerobic conditions, and the culture temperature was 28 ℃. In addition, in the case of culture period or shaking culture, the production of active substance reached the highest by culturing for 7 days.

3. 신규 화합물의 분리 및 정제3. Isolation and Purification of New Compounds

상기한 바와 같은 배양조건하에서 균주를 배양하여 활성물질을 얻는다. 활성물질은 배양액에서만 존재하므로 배양액을 원심분리하여 배양 상등액과 균체를 분리한 후 다음에서 기술하는 방법에 의하여 효율적으로 추출정제를 실시한다. 즉, 표시되는 화합물은 지용성물질이므로 배양액을 에틸아세테이트 등의 유기용매를 가하여 추출한다.The active material is obtained by culturing the strain under the culture conditions as described above. Since the active substance is present only in the culture solution, the culture solution is centrifuged to separate the culture supernatant and the cells, and then the extraction and purification is efficiently performed by the method described below. That is, since the compound to be displayed is a fat-soluble substance, the culture solution is extracted by adding an organic solvent such as ethyl acetate.

얻어진 유효성분이 포함된 혼합액으로부터 용매를 증발시킨후 클로로포름:메탄올=100:1-1:1(V/V)의 용매를 사용하여 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 실시한다. 그리고 얻어진 활성부위를 다시 클로로포름:메탄올=95:5(V/V)를 사용하여 재차 컬럼 크로마토그래프를 실시한다. 그런 다음 얻어진 활성부위를 클로로포름 : 메탄올=98:5(V/V) 용매를 사용하여 preparative 박층 크로마토그래피(prep. TLC)를 행한다. 위와 같은 방법을 반복하여 단일물을 얻는다. 단일 물질의 확인은 TLC 및 가스 크로마토그래피로 확인하였다.After evaporating the solvent from the mixture containing the obtained active ingredient, silica gel column chromatography is performed using a solvent of chloroform: methanol = 100: 1-1: 1 (V / V). The obtained active site was again subjected to column chromatography using chloroform: methanol = 95: 5 (V / V). The obtained active site is then subjected to preparative thin layer chromatography (prep. TLC) using a solvent of chloroform: methanol = 98: 5 (V / V). Repeat the above to obtain a single product. Identification of single material was confirmed by TLC and gas chromatography.

구조분석을 위해1H-NMR(500MHz),13C-NMR(125MHz) 및 DEPT 스펙트라는 JEOL JNM-LA400으로 측정하였고 GC-MS는 HP5890GC/JEOL로, ESIMS (electrosprayionization mass spectroscopy)는 JEOL JMS-AX505WA로 측정하였으며 UV 스펙트럼 (Shimazu UV-260)은 메탄올을 용매로 측정하였다.For structural analysis, 1 H-NMR (500 MHz), 13 C-NMR (125 MHz) and DEPT spectra were measured with JEOL JNM-LA400, GC-MS was HP5890GC / JEOL, and electrosprayionization mass spectroscopy (ESIMS) was JEOL JMS-AX505WA The UV spectrum (Shimazu UV-260) measured methanol as a solvent.

방선균 속 (Streptomycessp.) KK90378 (KCTC18014P)균주가 생산하는 올레아미드는 무색의 오일로서 UV λ max (MeOH) 208 ㎚에서 최대흡수 피크를 보였으며, ESIMS 분석결과 분자량이 280으로 확인되었으며 분자식은 C18H35ON로 결정되었으며,1H,13C, HMBC(heteronuclear multiple bond coherence)등에 의해 구조를 확인하였다.Oleamide produced by the Streptomyces sp. 18 H 35 ON was determined, and the structure was confirmed by 1 H, 13 C, and heteronuclear multiple bond coherence (HMBC).

그 밖의 활성물질 올레아미드에 대한 이화학적 특징은 다음과 같다.The physicochemical characteristics of the other active substances oleamides are as follows.

1) 물질의 성상: 무색 오일1) Appearance of substance: Colorless oil

2) 분자량: 2802) Molecular Weight: 280

3) 분자식: C18H35ON3) Molecular Formula: C 18 H 35 ON

4) 질량분석 (M+H): 280 [도 5 참조]4) Mass spectrometry (M + H): 280 [see FIG. 5]

5) 자외선 흡수 스펙트럼 (UV λ max (MeOH)): 208 ㎚5) UV absorption spectrum (UV λ max (MeOH)): 208 nm

6) 핵자기공명 (NMR) 흡수스펙트럼: CD3OD를 용매로 하고 TMS(Si(CH3)4)를 표준물질로 하여 수소핵자기공명 (1H-NMR) 스펙트럼과 탄소핵자기공명 (13C-NMR) 스펙트럼을 조사하여 도 6 및 도 7에 각각 나타내었다.6) nuclear magnetic resonance (NMR) absorption spectrum: a CD 3 OD as solvent and TMS (Si (CH 3) 4), hydrogen nuclear magnetic resonance (1 H-NMR) spectra and carbon nuclear magnetic resonance (13 to a standard C-NMR) spectra were examined and shown in FIGS. 6 and 7, respectively.

7) 용해성7) Solubility

용해: 아세톤, 클로로포름, 에틸아세테이트, 헥산, 메탄올Soluble: Acetone, Chloroform, Ethyl Acetate, Hexane, Methanol

불용: 물Insoluble: water

8) 박층 크로마토 그라피: Rf 값8) Thin layer chromatography: Rf value

흡착제: 머크사 실리카겔 60F 254Adsorbent: Merck Silica Gel 60F 254

전개용매: CHCl3:MeOH = 10:1 (V/V)Developing solvent: CHCl 3 : MeOH = 10: 1 (V / V)

9) 화학구조식- 화학식 1과 같다.9) Chemical Structural Formula-

본 발명에 있어서, 고정화 균체 및 효소는 균체나 그 균체가 생산하는 효소 본래의 특성을 살려서 이용목적에 적합하도록 인공적으로 개량하려는 시도 중의 하나로서, 유용물질 생산능력이 있는 균체나 촉매활성이 있는 효소 그대로 고정화시켜 물에 불용성이 되도록 하는 것이다. 균체나 효소를 고정화하면 열·pH·유기용매·변성제 등에 대한 안정성이 증대되고, 장기간 반복하여 연속사용이 가능하여 유용물질 생산에 대한 비용이 절감된다. 또한 촉매밀도가 높아져 반응속도가 증대하여 반응시간이 단축되며 반응생산물로부터 균체나 효소를 제거할 필요가 없어져 순도 및 수율이 향상되는 장점이 있다.In the present invention, the immobilized cells and enzymes are one of attempts to artificially improve the cells or the enzymes produced by the cells to be suitable for the purpose of use, and to have the cells or catalytically active enzymes capable of producing useful substances. It is immobilized as it is to make it insoluble in water. Immobilization of cells or enzymes increases the stability of heat, pH, organic solvents, denaturants, etc., and can be used continuously for a long time, thus reducing the cost of producing useful materials. In addition, the catalyst density is increased, the reaction speed is increased, the reaction time is shortened, and there is no need to remove cells or enzymes from the reaction product, thereby improving purity and yield.

따라서, 본 발명의 균체를 해조 다당류인 알긴산을 담체로 사용하여 고분자를 녹인 상태로부터 겔을 형성시키는 포괄법을 통해Streptomycessp. KK90378 (KCTC18014P) 균체를 고정화할 수 있다.Therefore, Streptomyces sp. Through a comprehensive method of forming a gel from the polymer dissolved state using the algaic acid, a seaweed polysaccharide as a carrier. KK90378 (KCTC18014P) cells can be immobilized.

실시예 1 : 미생물 배양Example 1 Microbial Culture

종배지 및 생산배지로서 글루코스 20%, 가용성 전분 10%, 소이빈밀 25%, 육즙 1%, 효모 추출물 4%, NaCl 2%, K2HPO40.25%, CaCO32%를 함유한 배지에 pH7.2로 조정한 후 사용하였다. 500㎖의 배플 플라스크(baffle flask) 2개에 각각 50㎖씩 분주한 종배지를 121℃에서 20분간 살균하고, 이것에 균주의 아가 피스(agar piece)를 접종하고 28℃, 150rpm에서 2일간 진탕 배양하여 배양기의 종배양으로 사용하였다. 121℃에서 20분 살균한 400㎖을 함유한 2ℓ배플 플라스크에 종배양액 2.5%를 접종하여 28℃에서 7일간 140rpm의 속도로 진탕 배양하였다. 배양 일수별 균체증가 및 올레아미드 생산량을 나타낸 결과는 도 2에 나타난 바와 같다.PH7 in medium containing 20% glucose, 10% soluble starch, 25% soybean wheat, 1% gravy, 4% yeast extract, NaCl 2%, K 2 HPO 4 0.25%, CaCO 3 as seed and production medium Used after adjusting to .2. 50 ml each of two 500 ml baffle flasks was sterilized for 20 minutes at 121 ° C., inoculated with agar piece of strain and shaken at 28 ° C. and 150 rpm for 2 days. The culture was used as the species culture of the incubator. A 2 L baffle flask containing 400 ml sterilized at 121 ° C. for 20 minutes was seeded with 2.5% of the seed culture solution and incubated at 28 ° C. at 140 rpm for 7 days. The results showing the cell growth and oleamide production by the number of culture days are shown in FIG.

실시예 2 : 배양액으로부터 활성물질의 분리 및 구조결정Example 2 Isolation and Structure Determination of Active Substances from Culture

실시예 1에서 얻은 배양여액을 5,000×g에서 30분간 원심 분리하여 배양 상등액과 균체를 분리하고 상등액은 동량의 에틸아세테이트를 가하여 추출하였다. 에틸아세테이트 추출물을 농축한 후 메탄올에 용해하여 클로로포름:메탄올=100:1-1:1(V/V)의 용매를 사용하여 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 실시하였다. 이를 표준물질과 같이 TLC분석을 하여 동일 Rf치를 보이고 발색시약 dragendorf시약에서 발색하는 활성분획인 95:5①과 95:5②를 얻었다[도 4].The culture filtrate obtained in Example 1 was centrifuged at 5,000 × g for 30 minutes to separate the culture supernatant and the cells, and the supernatant was extracted by adding the same amount of ethyl acetate. The ethyl acetate extract was concentrated and dissolved in methanol, and silica gel column chromatography was performed using a solvent of chloroform: methanol = 100: 1-1: 1 (V / V). TLC analysis with the standard material showed the same Rf value, and the active fractions 95: 5① and 95: 5② were developed in the coloring reagent dragendorf reagent [Fig. 4].

얻어진 활성부위를 클로로포름:메탄올=98:5(V/V) 용매를 사용하여 prep. 박층 크로마토그래피를 용매조건 클로로포름:메탄올=98:2(V/V)에서 행한다. 밴드가 ①-⑩까지 나타나 이중 활성성분이 고농도로 존재하는 밴드 ②와③을 합하여 용매조건 헥산(hexane):에틸아세테이트=4:1(V/V)로 하여 재차 prep. TLC를 실시한다. 8개의 밴드중 밴드②, ④, ⑤가 활성이 있는 것으로 나타나 이들을 표준물질과 함께 용매조건 클로로포름:메탄올=10:1(V/V)에서 TLC를 행한 결과 밴드④의 스폿(spot)이 표준물질과 같은 스폿을 나타냈다. 또한 올레아미드는 양전하를 띠는 아미노기를 함유하므로 이온교환수지를 사용하여 다른 음이온 전하를 띠는 지방질로부터 분리 정제도 가능하다.The obtained active site was prep. Using chloroform: methanol = 98: 5 (V / V) solvent. Thin layer chromatography is carried out in solvent conditions chloroform: methanol = 98: 2 (V / V). The band appeared up to ①- 이중, and the band ② and ③, in which the active ingredient is present in high concentration, were added together and the solvent condition hexane (ethyl) = ethyl acetate = 4: 1 (V / V) was prep. TLC is performed. Bands ②, ④, and ⑤ of the eight bands were found to be active, and TLC was carried out in the solvent condition chloroform: methanol = 10: 1 (V / V) together with the standard material. The same spot was shown. Oleamides also contain positively charged amino groups, which can be separated and purified from other anionic charges using ion exchange resins.

실시예 3:Streptomycessp. KK90378 (KCTC18014P) 균체의 고정화Example 3: Streptomyces sp. Immobilization of KK90378 (KCTC18014P) Cells

2.5% 알긴산나트륨 용액과Streptomycessp. KK90378 (KCTC18014P) 균체 배양액을 1:1 비율로 혼합하였다. 이때 알긴산나트륨에 견고성을 부여하기 위해 0.1M CaCl2를 첨가한 후 반투명한 구형의 겔이 형성되도록 15분간 상온에 방치한 후 이용하였다. 고정화 균체는 4℃ 냉장고에 저장하여 사용하였다.2.5% sodium alginate solution and Streptomyces sp. KK90378 (KCTC18014P) cell cultures were mixed at a 1: 1 ratio. In this case, 0.1M CaCl 2 was added to give solidity to sodium alginate, and the mixture was used after being left at room temperature for 15 minutes to form a semi-transparent spherical gel. Immobilized cells were stored and used in a 4 ℃ refrigerator.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 연구를 통해 균주를 배양하여 수면을 유도하는 생리활성 물질인 올레아미드를 생산하거나 균체를 담체에 고정하여 올레아미드를 효율적으로 생산할 수 있다.As described above, the present invention can efficiently produce oleamide by culturing the strain to produce oleamide, a bioactive substance that induces sleep, or by immobilizing the cells on a carrier.

Claims (7)

올레아미드를 생산하는 신균주Streptomycessp. KK90378 (KCTC18014P).New strain producing oleamideStreptomycessp. KK90378 (KCTC18014P). 올레아미드를 생산하는 균주를 배양하는 단계와;Culturing the strain producing oleamide; 상기 배양액으로부터 상등액을 분리하는 단계와;Separating the supernatant from the culture solution; 상기 상징액을 유기 용매로 추출하여 정제하는 단계;를 포함하는 올레아미드의 생산방법.And extracting and purifying the supernatant with an organic solvent. 제 2 항에 있어서, 상기 올레아미드를 생산하는 균주가Streptomycessp. KK90378 (KCTC18014P)인 방법.The method of claim 2, wherein the strain that produces the oleamide isStreptomycessp. KK90378 (KCTC18014P). 제 2 항에 있어서, 상기 유기 용매가 헥산 및 에틸아세테이트로 구성된 군에서 선택되는 방법.The method of claim 2, wherein the organic solvent is selected from the group consisting of hexane and ethyl acetate. 제 2 항에 있어서, 상기 균주를 해조 다당류를 담체로 하여 고정하는 방법.The method of claim 2, wherein said strain is immobilized using a seaweed polysaccharide as a carrier. 제 2 항에 있어서, 이온교환수지를 사용하여 정제하는 방법.The method of claim 2, wherein the purification is carried out by using an ion exchange resin. 제 2 항에 있어서, 실리카겔을 사용하여 정제하는 방법.The method of claim 2, wherein the purification is performed using silica gel.
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