KR20090112382A - 한천 분해능을 갖는 사카로파거스 속 균주 - Google Patents

Abstract

본 발명은 한천 분해능을 갖는 사카로파거스 속(Saccharophagus sp.) 균주, 상기 사카로파거스 속 균주로부터 제조한 한천 분해능을 갖는 생촉매 및 상기 생촉매를 이용하여 갈락토스를 제조하는 방법에 관한 것이다.

한천, 한천올리고당, 갈락토스, 사카로파거스, 아가레이즈

Description

한천 분해능을 갖는 사카로파거스 속 균주{SACCHAROPHAGUS SP. HAVING A AGAR-DECOMPOSITION ACTIVITY}

본 발명은 한천 분해능을 갖는 사카로파거스 속(Saccharophagus sp.) 균주에 관한 것이다.

한천(agar)은 홍조류의 세포벽 구성성분인 점질성의 난소화성 복합다당류로서, 일종의 식이섬유원이다. 보다 상세하게는 한천은 갈락토스(galactose)와 갈락토피라노스(galactopyranose)의 중합체이며, 아가로스(agarose)와 아가로펙틴(agaroection)으로 구성되어 있는 복합다당류이다. 상기 아가로스와 아가로펙틴의 구성비와 관련하여, 한천은 아가로스 70%와 아가로펙틴 30%으로 구성되어 있는 것으로 보고되고 있다.

한천은 소화 효소에 의해 분해되기 어려운 다당류이므로 영양원으로 제공되지는 아니하였으나, 오래전부터 제과분야와 관련하여 젤리 등의 원료로 사용되었으며, 건강에 대한 관심의 고조와 함께 다이어트 식품으로도 이용되고 있다. 또한, 한천은 미생물 고체 배지와 실험실 시약 등 분자생물학 실험의 중요 재료로 이용되고 있으며, 제육가공에서는 안정제로, 화장품이나 음식물에서는 겔화제로 사용되 며, 치과인상(dental impression) 재료, 사진에멀젼의 콜로이드 방지제로 이용되고, 제약분야에도 사용되는 등 매우 다양한 산업분야에서 사용되고 있다.

상기와 같은 기능성을 가진 한천올리고당을 생산하기 위한 한천의 분해 방법은 산가수분해법 및 한천분해효소(agarase)를 이용한 효소가수분해법이 보고 되어 있다.

상기 산가수분해법은 온도에 영향을 받지 않고 한천올리고당을 대량 생산할 수 있으나, 올리고당의 갈변 문제, 식용가능한 식품 첨가물로서의 부적합성, 분해시 부산물이 다량 생성되는 단점 및 올리고당의 기능성 및 안정성과 관련된 문제가 있어, 산가수분해법에 비하여 효소적 방법이 유용한 것으로 인식되고 있다. 따라서, 상기 효소가수분해법에 이용하기 위한 한천분해효소 생성균주를 찾기 위한 여러 연구가 진행되어 왔다.

상기 한천 또는 아가로즈를 분해하는 효소인 한천분해효소는 기질의 분해형태에 따라 알파-아가레이즈와 베타-아가레이즈의 2종류로 구분된다. 상기 아가로스의 베타-1,4 결합을 분해하여 네오아가올리고당을 생산하는 한천분해효소는 베타-아가레이즈라 하고, 상기 아가로스의 알파-1,3 결합을 절단하여 아가올리고당을 생산하는 한천분해효소는 알파-아가레이즈라 한다.

상기한 바와 같이, 아가올리고당은 세포자살(apoptosis) 유도 활성, 항암활성(Kato, 2000), 항바이러스 활성, 항산화 활성(Chen et al., 2005; Kato, 2000), 면역 조절 활성(Yoshizawa et al., 1995), 항알레르기 활성 및 항염증 활성 등을 가진다고 보고되어 있다. 한편, 네오아가올리고당은 상기한 바와 같이, 세균성장 억제(Kono et al., 1989), 항산화 활성, 전분노화 방지, 보습효과(Kobayashi et al., 1997) 및 미백효과(Kobayashi et al., 1997) 등의 효과를 가진다고 보고되어 있다.

한편, 상기 효소에 의해 생성되는 산물은 최소 2당체 내지 4당체를 가지는 올리고당이며, 한천으로부터 단당체 특히 갈락토오스를 만드는 것에 대해서는 아직 구체적으로 보고된 바가 없다.

갈락토스는 인체에 필요한 필수적인 당으로써, 일반적으로 베타-갈락토시데이즈에 의하여 락토오스가 분해되면서 수득될 수 있다. 그러나, 대부분의 사람들이 락토오스 분해능이 미약하기 때문에 체내 흡수가 용이하지 않아, 갈락토스가 결핍되는 경우가 많다. 갈락토스는 생체 내에서 에너지원으로 사용되기 위해 글루코스로의 전환도 가능할 뿐만 아니라, 암세포의 성장을 저해하고 글루코스와는 달리 체내에서 인슐린 자극을 유발하지 않기 때문에 당뇨병 환자에게도 영향을 주지 않는다고 보고되어 있고, 신진대사의 문제가 있는 환자에게 적혈구와 백혈구를 증가 시키고, 염증 감소 및 칼슘 흡수 자극에도 도움을 준다고 보고되어 있다. 이 외에도 관절염 저해, 장기 기억력 향상, 정자의 형성 증가, 콜레스테롤 흡수 저해, 장내에서 비피도박테리아와 같은 유익한 박테리아들의 성장 증가 등의 활성을 유도할 수 있어 다양한 생체활성을 가지고 있는 것으로 보고되어 있다.

산업적으로 갈락토스의 생산은 베타-갈락토시데이즈를 이용하여 락토오스로부터 제조하는 것이 일반적이지만, 락토오스를 사용하여야 한다는 점에서 경제적으로 바람직하지 않아, 값싼 원료를 이용하여 대량으로 생산하는 방법에 대한 개발 요구가 증대되고 있다.

상기한 바와 같이, 한천의 분해산물은 생체에 다양한 기능성을 나타내는 고부가가치 재료로서의 활용 가능성이 높고, 한천의 구성 당으로 갈락토스를 포함하고 있으므로, 한천의 고부가가치화를 위해서는 한천 분해능을 갖는 미생물, 특히 국내의 남해안에서 생육하는 한천 분해능을 갖는 미생물의 제공이 요구되고 있다.

상기 종래기술의 요구를 해결하기 위하여, 본 발명은 한천 분해능이 있는 신규한 미생물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 한천 분해능을 갖는 생촉매(biocatalyst)를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 생촉매를 이용한 갈락토스의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 한천 분해능을 갖는 사카로파거스 속 균주 AG21(Saccharophagus sp. AG21)를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 사카로파거스 속 균주 AG21, 상기 균주의 배양액 및 상기 배양액의 농축액으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 한천 분해능을 갖는 생촉매(biocatalyst)를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 생촉매로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 한천과 반응시키는 단계를 포함하는 갈락토스의 제조방법을 제공한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명자들은 제주 연안의 해수로부터 분리한 신규한 사카로파거스 속 균주인 사카로파거스 속 균주 AG21(Saccharophagus sp. AG21)가 우수한 한천 분해능을 갖는 것을 확인하여 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 일예에서, 본 발명에 따른 한천 분해능을 갖는 균주 탐색은 2단계로 진행되었다. 상세하게는, 상기 균주 탐색은 1차로 대한민국 제주 연안 해역에서 얻은 시료로부터 한천 분해능이 있는 균주를 분리하고, 2차로 1차적으로 선별된 균주의 한천분해능을 검토하여 가장 분해능이 우수한 균주를 선별하는 방법으로 수행하였다.

상기의 탐색과정을 통하여, 선별된 균주는 동정결과 사카로파거스 속인 것으로 확인되었다. 상세하게는 상기 선별된 균주의 16S rRNA 염기서열 분석결과, 본 발명의 선별된 균주인 AG21은 사카로파거스 데그라단스 2-40(Saccharophagus degradans 2-40)과 가장 높은 상동성(99.4%)을 나타내는 것으로 확인되어 사카로파거스 속 균주 AG21(Saccharophagus sp. AG21)로 명명하였다.

본 발명에 따른 한천 분해능을 갖는 생촉매는 사카로파거스 속 균주에 관한 것이다. 본 발명의 균주는 사카로파거스 속 균주 AG21(Saccharophagus sp. AG21)로 명명하였다. 상기 사카로파거스 속 균주 AG21을 대한민국 서울특별시 서대문구 홍제1동 361-221 유림빌딩 2층에 위치한 한국미생물보존센터에 2008년 3월 25일자로 기탁하여 기탁번호 KFCC 11416P를 부여받았다.

상기 사카로파거스 속 균주 AG21(KFCC 11416P)는 기존의 사카로파거스 속 균주와 달리 아가로스의 베타-1,4 결합을 분해하여 네오아가올리고당을 생산할 수 있고 한천의 베타-1,4 결합 분해능과 상기 아가로스의 알파-1,3 결합을 절단하여 아가올리고당을 생산할 수 있는 한천의 알파-1,3, 결합 분해능을 모두 갖는 것으로, 상기와 같은 알파-1,3 결합의 분해능 및 베타-1,4 결합의 분해능을 갖는 사카로파 거스 속 균주는 아직 보고된 전혀 바가 없다. 상기 사카로파거스 속 균주 AG21(KFCC 11416P)는 상기와 같은 알파-1,3 결합의 분해능 및 베타-1,4 결합의 분해능을 보유하고 있어, 한천으로부터 갈락토스를 생성할 수 있는 것으로 확인되었다.

또한, 상기 균주는탄소원 및 에너지원으로 한천을 이용할 수 있는 한천분해효소 생성균주이며, 그람 음성 균이고, 균주의 성장에 NaCl을 필요로 하는 해양성 균주이며, 구체적으로 생화학 특성을 확인한 결과, 질산염(nitrates)을 아질산염(nitrites)으로 환원시킬 수 있고, 에스큘린(esculin)을 분해할 수 있어, NO₃와 에스큘린을 이용하여 영양대사를 할 수 있는 반면, 요소(urea), 알지닌(arginine), 글루코스(glucose) 및 젤라틴(gelatin)을 이용한 영양대사는 할 수 없는 것으로 확인되었다.

상기 사카로파거스 속 균주 AG21(KFCC 11416P)는 통상의 해양 배지, LB 배지 또는 무기염 한천배지에서 배양할 수 있으며, 바람직하게는 무기염 한천배지에서 배양할 수 있다. 또한, 한천이 첨가되지 않은 배지에서도 배양할 수 있으나, 바람직하게는 한천이 첨가된 배지에서 배양할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 사카로파거스 속 균주 AG21(KFCC 11416P), 상기 균주의 배양액 및 상기 배양액의 농축액으로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 한천 분해능을 갖는 생촉매(biocatalyst)에 관한 것이다.

본 발명에 있어서, 생촉매(biocatalyst)란 여러 가지 화학반응 또는 생화학 반응에서 촉매의 역할을 하는 미생물 또는 미생물이 분비하는 물질을 의미하며, 바람직하게는 화학반응 또는 생화학반응을 촉매하는 단백질인 효소(enzyme)일 수 있다.

상기 균주의 배양액이란 사카로파거스 속 균주 AG21(KFCC 11416P)를 배양하여 얻어진 배양액을 의미하며, 상기 균주가 포함되어 있는 배양액 또는 상기 균제를 제거한(cell-free) 무세포 배양액일 수 있다. 상기 배양액이란 미생물이나 동식물의 조직을 배양하기 위하여 배양체가 필요로 하는 영양물질을 주성분으로 하고, 다시 특수한 목적을 위한 물질을 넣어 혼합한 것을 의미한다. 상기 배양액은 미생물이나 동식물의 조직을 배양하기 위한 통상의 배지일 수 있으며, 바람직하게는 무기염 한천배지일 수 있다.

상기 배양액의 농축액이란 상기 사카로파거스 속 균주 AG21(KFCC 11416P)의 배양액을 통상적인 방법으로 하여 농축한 것을 의미한다.

또한, 본 발명은 상기 아가레이즈 및 상기 생촉매로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 한천을 포함하는 반응기질과 반응시키는 단계를 포함하는 갈락토스의 제조방법에 관한 것으로, 상기 갈락토스는 통상의 갈락토스일 수 있다.

상기 제조방법은 30 내지 70℃에서 수행할 수 있고, 40℃ 이하의 온도에서는 겔상으로 존재하는 한천의 특성과 상기 사카로파거스 속 균주 AG21(KFCC 11416P)의 한천분해효소의 특성으로 인하여, 바람직하게는 40 내지 50℃, 더욱 바람직하게는 45℃에서 수행할 수 있다.

본 발명의 균주는 한천이 졸 상으로 존재하는 온도인 40℃ 이상에서 최대 활 성을 보이고, 알파-아가레이즈 활성과 베타-아가레이즈 활성을 모두 포함하고 있으므로, 새로운 생촉매로서 유용하게 사용되어질 것으로 예상되어, 상기 생촉매는 특히 의약품 및 기능성 식품과 관련된 산업에 크게 기여할 수 있을 것으로 예상된다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 사카로파거스 속 균주 AG21(KFCC 11416P)가 생산하는 한천분해효소는 한천이 졸상으로 존재하는 40℃에서 가장 높은 분해능을 가지고 한천을 원료로 하여 고부가가치 상품인 갈락토스를 제조할 수 있으므로, 의약품 및 기능석 식품과 관련된 산업에 크게 기여할 것으로 예상되며, 상기 사카로파거스 속 균주 AG21(KFCC 11416P), 상기 균주의 생촉매 및 상기 균주로부터 분리된 한천분해효소를 이용하여 갈락토스를 제조하는 방법 또한 그 산업적 이용가치가 매우 크다고 할 수 있다.

[실시예]

이하 본 발명의 실시예를 기재한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1> 한천 분해능을 갖는 해양 미생물의 탐색 및 분리

제주 연안에 해조류가 번식한 지역의 해수를 한천분해능을 갖는 미생물을 분리하기 위한 시료액으로 사용하였다. 한천분해능을 갖는 해양 미생물의 탐색 및 분리는 2단계로 진행되었다.

상세하게는, 상기 미생물의 탐색 및 분리는 1차로 상기 시료 원액 100 ㎕ 씩을 1차 선택배지인 SW agar 배지위에 도말하여 한천분해능을 확인하는 것으로 수행하였다. 상기 1차 선택배지인 SW agar 배지는 해수에 한천을 1.5%의 함량으로 혼합한 배지를 사용하였으며, 균주의 배양은 30℃에서 5일간 수행하였다.

상기 1차 선택배지를 이용한 1차 탐색단계에서 한천분해능을 가진 것으로 확인된 균주들을 2차 선택배지를 이용하여 한천분해능을 2차로 확인하였다. 상기 2차 선택배지는 marine agar 2216(Difco, USA)을 사용하였으며, 2차 탐색단계는 상기 배지를 이용하여 30℃에서 4일간 수행하였다.

상기 탐색단계를 수행하여 AG21 균주를 가장 한천분해능이 우수한 균주로 선정하였다. 상기 AG21 균주는 도 1에 나타낸 바와 같이, 우수한 한천분해능을 가지고 있었다.

상기 marine agar 2216의 조성은 1리터의 배지를 제작하는 경우, Peptone 5g, Yeast extract 1g, Ferric citrate 0.1g, Sodium chloride 19.45g, Magnesium chloride 8.8g, Sodium sulfate 3.24g, Calcium chloride 1.8g, Potassium chloride 0.55g, Sodium bicarbonate 0.16g, Potassium bromide 0.08g, Agar 15g, Strontium chloride 34mg, Boric acid 22mg, Sodium silicate 4mg, Sodium fluoride 2.4mg, Ammonium nitrate 1.6mg 및 Disodium phosphate 8mg를 포함한다.

<실시예 2> 한천 분해능을 갖는 해양 미생물 AG21의 동정

상기 2차 측정에서 가장 우수한 분해능을 나타내어 최종 선정된 AG21 균주는 형태학 특성, 콜로니 특성, 생화학 특성 및 16S rRNA 염기서열분성을 통하여 동정하였으며, 그 결과를 도 2, 도 3, 도 5 및 표 1에 나타내었다.

상기 형태학 특성은 그람 염색법을 이용하여 수행하였다. 구체적으로 슬라이드 위에 상기 AG21 균주를 얇게 도말한 후 공기 중에 건조시키고 불꽃에 슬라이드를 통과시켜 고정하였다. 상기 슬라이드에 고정된 균주에 그람크리스탈 염색액을 떨어뜨려 1분간 염색하고 흐르는 물로 서서히 슬라이드 뒷면을 씻은 후 그람루골액을 떨어뜨려 1분간 염색하였다. 상기 그람루골액으로 염색한 후, 흐르는 물로 다시 슬라이드 뒷면을 씻고 알코올 탈색액으로 도말된 부분이 없어질 때까지 탈색하였다. 상기 탈색 과정을 수행한 후, 흐르는 물로 슬라이드 뒷면을 씻었으며, 이후 사프라닌을 떨어뜨리고 30초간 염색하고, 다시 뒷면을 씻어 공기 중에 건조시켰다. 상기 건조시킨 슬라이드를 현미경으로 관찰하여 결과를 판독하였다. 상기 그람염색 결과, 하기 표 1에 기재된 바와 같이, 상기 AG21균주는 그람 음성으로 확인되었다.

상기 콜로니 특성은 상기 AG21 균주를 SW 배지, SWT 배지 및 MA 배지를 이용하여 배양한 후, 배지를 관찰하는 방법으로 수행하였다. 상기 SW 배지는 1.5% 한천을 포함하는 해수 배지이고, 상기 SWT 배지는 1.5% 한천과 0.3% 트립톤을 포함하는 해수 배지이며, 상기 MA 배지는 Marine agar(Difco) 배지를 사용하였다. 상기 콜로니 특성을 관찰한 결과, 도 2 및 표 1에 기재된 바와 같이, SW 배지를 이용하여 배양한 결과 콜로니 색상은 무색이었고, SWT 배지를 이용하여 배양한 결과 콜로니 색상이 붉은색이었으며, MA 배지를 이용하여 배양한 결과 콜로니 색상은 검정색 이었다.

상기 생화학적 특성은 API 20NE kit을 이용하여 수행하였다. 보다 상세하게는 상기 AG21 균주를 0.85% NaCl 용액에 부유시키고, 이를 API 20NE strip에 접종하여 30에서 24시간 배양 후, 상기 API 20NE kit 매뉴얼에 따라 결과를 판독하는 방법으로 수행하였다. 상기 생화학적 특성 결과, 하기 표 1에 기재된 바와 같이 질산염(nitrates)을 아질산염(nitrites)으로 환원시킬 수 있고, 에스큘린(esculin)을 분해할 수 있는 반면, 트립토판(tryptophane), 요소(urea), 알지닌(arginine), 글루코스(glucose) 및 젤라틴(gelatin) 및 p-nitrophenyl-β-D-galactopyranoside은 분해할 수 없는 것으로 확인되었다.

상기 16S rRNA 염기서열 분석은 상기 AG21 균주의 genomic DNA를 추출하여 중합효소연쇄반응(PCR)을 수행하고, 16S rDNA 유전자의 염기서열을 분석하여 수행하였다. 상기 추출한 genomic DNA로부터 16S rDNA 염기서열 분석을 위해 사용한 프라이머 쌍에 대하여 표 2에서 각각 포워드 프라이머(Forward Primer)와 리버스 프라이머(Reverse Primer)로 나타내었다. 상기 PCR된 염기서열의 서열분석은 (주)솔젠트(대한민국)에 의뢰하여 수행하였다.

Primers	서열 (5'→3')	서열번호
27F	AGA GTT TGA TCM TGG CTC AG	1
1429R	TAC GGY TAC CTT GTT ACG ACT T	2

상기 서열분석을 의뢰하여 16S rDNA 염기서열을 분석한 결과 총 1,384bp 염기서열이 결정되었고, 그 결과로 얻은 염기서열(서열번호 3)을 도 3에 타나내었다.

상기 결정된 AG21 균주의 16S rDNA의 서열과 NCBI(National Center for Biotechnology Information)의 GenBank에 등록된 정보를 대상으로 Blast N program과 DNassist program을 이용하여 유사 염기서열을 분석을 수행하였으며, 그 결과를 Mega 3.1 프로그램을 이용하여 계통도를 작성하고 그 결과를 도 5에 나타내었다. 상기 유사 염기서열 분석 결과, 본 발명의 AG21 균주는 Saccharophagus degradans 2-40의 16s rRNA 서열과 99.4%(1376/1384 bp)의 유사성을 나타내는 것으로 확인되었으며, 이에 따라서 본 발명의 균주를 Saccharophagus sp. AG21로 명명하였다.

< 실시예 3> 사카로파거스 속 AG21 생촉매의 제조

Saccharophagus sp. AG21이 생산하는 한천분해효소 즉, Saccharophagus sp. AG21의 생촉매의 효소활성을 확인하기 위하여, 상기 Saccharophagus sp. AG21의 배양액으로부터 생촉매액을 제조하였다.

보다 구체적으로, 상기 생촉매액은 0.5% 한천을 포함하는 Marine broth 5L에 순수분리한 Saccharophagus sp. AG21 균주를 접종한 후, shaking incubator를 이용하여 30℃, 250 rpm에서 4일 동안 진탕 배양하고, 상기 진탕 배양한 배양액을 원심분리기를 이용하여 4℃ 및 15,000rpm에서 30분간 원심분리한 후, 상층액을 따로 분리하였다.

상기 상층액에 ammonium sulfate를 60% 포화되도록 천천히 녹인 후, 4℃에서 15,000 rpm으로 30분간 원심분리하여 상등액을 제거하고 침전된 단백질을 분리하였으며, 상기 침전된 단백질을 10 mM Tris Cl buffer(pH 7.5) 40 ml를 이용하여 부유 시켰고, 탈염과정은 투석막(MWCO: 12-14,000)을 사용하여 4℃에서 수행하였으며, 10 mM Tris Cl buffer(pH 7.5) 2L에서 밤새 교반하여 생촉매를 제조하였다.

< 실시예 4> 사카로파거스 속 AG21 생촉매의 활성 측정

상기 실시예 3에서 제조된 생촉매액의 효소 활성 즉, 한천분해능을 확인하기 위하여, 상기 실시예 3에서 제조된의 생촉매액 50ul를 1% 식용 한천 50 ml에 43℃에서 각 시간별로 반응시킨 후, 반응결과물을 박막크로마토그래피(Thin Layer Chromatography, TLC)를 이용해 분해 패턴을 확인하였으며, 그 결과를 도 4에 나타내었다.

보다 구체적으로, 상기 생촉매액의 반응은 30분 단위로 24시간 동안 수행하였고, 반응 산물은 30분, 1시간, 2시간 및 24시간을 반응시킨 반응 산물을 사용하였고, 박막크로마토그래피의 용매는 n-butanol, acetic acid 및 증류수를 2:1:1(n-butanol : acetic acid : water)로 혼합한 혼합액을 사용하였으며, 반응산물은 3㎕씩 분주하였고, 플레이트는 Silica gel 60 plate를 사용하였다. 상기 반응산물을 분주한 후, 상기 용매에서 플레이트를 2시간 동안 전개시켰고, 건조 후 10% 황산 용액을 분사하여 열을 가해 생성된 당을 확인하였으며, 그 결과를 도 5에 나타내었다. 한편, 상기 생촉매액의 반응산물과 비교하기 위하여, NEB 사의 시판용 베타-아가레이즈로 한천을 분해시킨 결과를 비교예로 사용하였다.

상기 도 4에 나타낸 바와 같이, 비교예인 NEB 사의 시판용 베타-아가레이즈를 이용한 경우와 달리, 실시예 3의 생촉매를 이용한 생성물은 갈락토스, 구체적으로 한천이 단당으로 분해된 산물인 3,6-안하이드로-L-갈락토스와 D-갈락토스로 확인되었다. 상기한 결과에 의하여, 상기 사카로파거스 속 균주 AG21(KFCC 11416P)는 기존의 사카로파거스 속 균주와 달리 한천의 베타-1,4 결합과 한천의 알파-1,3 결합을 모두 분해하여 2당 또는 4당인 아닌 단당 즉, 갈락토스를 생성할 수 있는 것으로 확인되었다.

상기와 같은 결과에 의할 때, 본 발명인 사카로파거스 속 균주 AG21가 생산하는 생촉매 또는 Saccharophagus sp. AG21의 베타-아가레이즈는 호열성 베타-아가레이즈로 한천을 분해하여 갈락토스를 산업적으로 생산 가능할 수 있으므로, 특히 의약품 및 기능성 식품과 관련된 산업분야에 기여할 것으로 기대된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 분리된 AG21 균주의 한천 분해능을 Marine broth 2216 아가 배지의 한천분해 양상으로 나타낸 사진이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 배양배지에 따른 사카로파거스 속 균주 AG21의 콜로니특성을 나타낸 사진으로, 도 2a는 SW 배지(1.5% 한천을 포함하는 해수 배지)에서 배양한 결과이고, 도 2b는 SWT 배지(1.5% 한천과 0.3% 트립톤을 포함하는 해수 배지)에서 배양한 결과이며, 2c는 및 MA 배지(Marine agar(Difco) 배지)에서 배양한 결과이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 사카로파거스 속 균주 AG21의 16S rDNA의 염기서열이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 사카로파거스 속 균주 AG21로부터 제조된 생촉매의 식용한천 분해산물을 박막크로마토그래피로 나타낸 사진이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 사카로파거스 속 균주 AG21의 16S rDNA의 염기서열을 기초로 한 다른 세균과의 계통발생론적 관계를 나타내는 표이다.

<110> Cheju National University Industry-Academic Cooperation Foundation <120> SACCHAROPHAGUS SP. HAVING A AGAR-DECOMPOSITION ACTIVITY <130> DPP20080843KR <160> 3 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 27F Primer <400> 1 agagtttgat cmtggctcag 20 <210> 2 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 1429R Primer <400> 2 tacggytacc ttgttacgac tt 22 <210> 3 <211> 1384 <212> DNA <213> Saccharophagus sp. AG21 <400> 3 tgcaagtcga gcgagaaagc cttcgggtga gtatagcggc ggacgggtga gtaacgcgtg 60 ggaatctacc cagtagtggg ggacaacagt tggaaacgac tgctaatacc gcatacgtcc 120 tatgggagaa aggtggcctc tatttataag ctatcgctac tggatgagcc cgcgtcggat 180 tagctagtag gtggggtaat ggcccaccta ggcgacgatc cgtagctggt ctgagaggat 240 gatcagccac actggaactg agacacggtc cagactccta cgggaggcag cagtggggaa 300 tattgcacaa tgggcgaaag cctgatgcag ccatgccgcg tgtgtgaaga aggctttcgg 360 gttgtaaagc actttcagta gggaggaaag gttagtagtt aatacctgct agctgtgacg 420 ttacctacag aagaagcacc ggctaactcc gtgccagcag ccgcggtaat acggagggtg 480 caagcgttaa tcggaattac tgggcgtaaa gcgcgcgtag gcggttagct aagctagatg 540 tgaaagccca gggcttaacc ttggaactgc atttagaact ggttgactag agtatggtag 600 aggggtgtgg aatttcaggt gtagcggtga aatgcgtaga gatctgaagg aacatcagtg 660 gcgaaggcga caccctggac caatactgac gctgaggtgc gaaagcgtgg ggagcaaaca 720 ggattagata ccctggtagt ccacgccgta aacgatgtct actagccgtt ggggtccttg 780 aggccttagt ggcgcagcta acgcactaag tagaccgcct ggggagtacg gccgcaaggt 840 taaaactcaa atgaattgac gggggcccgc acaagcggtg gagcatgtgg tttaattcga 900 agcaacgcga agaaccttac caggtcttga catccagaga acttactaga aatagtttgg 960 tgccttcggg aactctgaga caggtgctgc atggctgtcg tcagctcgtg tcgtgagatg 1020 ttgggttaag tcccgtaacg agcgcaaccc ttgtccttag ttgctagcag gtaatgctga 1080 gaactctaag gagactgccg gtgacaaacc ggaggaaggt ggggacgacg tcaagtcatc 1140 atggccctta cgacctgggc tacacacgtg ctacaatggt cagtacaaag ggttgccaag 1200 ccgcgaggtg gagctaatcc cataaaactg atcgtagtcc ggattggagt ctgcaactcg 1260 actccatgaa gtcggaatcg ctagtaatcg tgaatcagaa tgtcacggtg aatacgttcc 1320 cgggccttgt acacaccgcc cgtcacacca tgggagtggg ttgcaccaga agtagctagt 1380 ctaa 1384

Claims (5)

1. 한천 분해능을 갖는 기탁번호 KFCC 11416P의 사카로파거스 속 균주 AG21(Saccharophagus sp. AG21).
2. 제1항에 있어서,

   상기 사카로파거스 속 균주 AG21는 한천의 알파-1,3 결합과 베타-1,4 결합을 모두 분해할 수 있는 한천 분해능을 갖는 기탁번호 KFCC 11416P의 사카로파거스 속 균주 AG21(Saccharophagus sp. AG21).
3. 제1항 또는 제2항의 균주, 상기 균주의 배양액 및 상기 배양액의 농축액으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 한천 분해능을 갖는 생촉매(biocatalyst).
4. 제3항의 한천 분해능을 갖는 생촉매를 한천을 포함하는 반응기질과 반응시키는 단계를 포함하는 갈락토스의 제조방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 제조방법은 40 내지 50℃에서 반응을 수행하는 것을 특징으로 하는 갈락토스의 제조방법.

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