KR20160000987A - Method for Producing Cellulase with Improved Activity - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method for producing a cellulase by using Trichoderma reesei DSCE24 (deposit number KCTC 18256P) strains, Penicillium verruculosum COKE4E (KCTC 11897BP) strains, or β-glucosidase. According to the present invention, the cellulase produced by the method of the present invention has a markedly higher activity compared with a cellulase produced by using the Trichoderma reesei DSCE24 (deposit number KCTC 18256P) strains, and also has the same or more excellent activity compared with cellulases on the market, thereby being able to replace the conventional cellulases.

Description

고활성 셀룰라아제를 생산하는 방법{Method for Producing Cellulase with Improved Activity}[0001] The present invention relates to a method for producing a highly active cellulase,

본 발명은 트리코데르마 레세이(Trichoderma reesei) 균주 및 페니실륨 베루쿨로슘(Penicillium verruculosum)를 이용한 고활성 셀룰라아제 생산방법에 관한 것이다.
The invention tricot der town reseyi (Trichoderma reesei and penicillium verruculosum . The present invention also relates to a method for producing high activity cellulase using Penicillium verruculosum .

셀룰로오스는 전 세계적으로 가장 풍부한 재생가능 자원이며, 미생물이 생산하는 셀룰라아제에 의해서 생분해 될 수 있다. 하지만 대부분의 셀룰로오스 자원들이 농업 및 산림 폐산물로 방치되고 있어 환경오염의 문제가 되고 있다. 이를 해결하기 위한 효율적 당화 공정 기술의 개발은 바이오기반 제품 및 에너지의 생산과 더불어 이산화탄소 배출 절감효과를 통한 환경문제 해결에도 큰 도움이 될 수 있다. 셀룰로오스의 당 전환은 물리·화학적 처리 방법과 효소를 이용한 전환 방법이 있다. 강산 및 강염기를 이용한 고온·고압 분해방법의 경우 생산 장비 및 수반되는 폐기물 처리비용이 고가이며, 비환경적이라는 문제점을 안고 있다. 따라서 화학적 전처리 및 고농도로 농축된 셀룰라아제를 이용한 단당으로의 전환방법을 병행하는 것이 최근의 추세이다. 또한 고활성의 셀룰라아제는 포함되어 있는 난소화성 탄수화물인 셀룰로오스를 효과적으로 분해하여 가축의 곡물 사료 이용성을 높일 수 있어 사료산업에서도 연구가 활발히 진행 중이다. Cellulose is the most abundant renewable resource in the world and can be biodegraded by cellulase produced by microorganisms. However, most of the cellulose resources are left as agricultural and forest waste products, which is a problem of environmental pollution. Development of an efficient saccharification process technology to solve this problem can be very helpful for the production of bio-based products and energy, as well as for solving environmental problems through reduction of carbon dioxide emission. The sugar conversion of cellulose has physical and chemical treatment methods and enzymatic conversion methods. In the case of high-temperature and high-pressure decomposition methods using strong acids and strong bases, the production equipment and associated waste disposal costs are expensive and non-environmentally problematic. Therefore, it is a recent trend to carry out a chemical pretreatment and a conversion method to a monosaccharide using a cellulase concentrated at a high concentration. In addition, high-activity cellulase can actively decompose cellulose, which is an ovoidable carbohydrate, to improve the utilization of livestock feed, which is actively undergoing research in the feed industry.

현재 이용되고 있는 셀룰라아제의 생산균주는 효소 농도에 있어 산업적으로 부족한 면이 있으며, 낮은 효소농도는 바이오에탄올 생산 수율에 영향을 끼칠 수도 있다. 따라서 유전적 변이를 통한 고활성 및 고농도의 셀룰라아제 생산 균주의 개발이 요구되고 있으며, 본 발명에서는 트리코데르마 레세이 균주 및 페니실륨 베루쿨로슘 균주 또는 트리코데르마 레세이 균주 및 β-글루코시다아제를 이용하여 바이오 에탄올 및 사료 첨가제로서의 셀룰라아제를 제공함을 기술개발 목적으로 하고 있다. Currently produced strains of cellulase are industrially deficient in enzyme concentration, and low enzyme concentrations may affect yield of bioethanol production. Therefore, it is required to develop a cellulase producing strain of high activity and high concentration through genetic mutation. In the present invention, a strain of Trichoderma maresia, a strain of Penicillium verruculum or a strain of Trichoderma maresia and a strain of β-glucosidase To provide bioethanol and a cellulase as a feed additive.

대한민국 공개특허 제2013-000628호에는 셀룰라아제를 생산하는 페니실리움 종 GDX01 균주에 대하여 개시하고 있으나, 트리코데르마 레세이 균주에 대하여는 개시하고 있지 아니하며 이에 페니실륨 베루쿨로슘 균주 또는 β-글루코시다아제를 추가적으로 이용하여 상기 트리코데르마 레세이 균주의 셀룰라아제 활성을 증진시키는 방법에 대하여는 개시된 바가 없다.
Korean Patent Laid-Open Publication No. 2013-000628 discloses a strain of Penicillium GDX01 which produces a cellulase. However, it does not disclose the strain of Tricoderma maresii, and a strain of Penicillium verruculus or a strain of β-glucosidase A method for enhancing the cellulase activity of the above-mentioned Trichoderma maresia strain has not been disclosed.

본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허 문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.
Numerous papers and patent documents are referenced and cited throughout this specification. The disclosures of the cited papers and patent documents are incorporated herein by reference in their entirety to better understand the state of the art to which the present invention pertains and the content of the present invention.

본 발명자들은 바이오 에탄올 생산을 위한 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스를 포도당으로 전환시키는 단계에 있어, 이에 사용되는 고활성 셀룰라아제를 개발하고자 예의 연구 노력하였다. 그 결과, 트리코데르마 레세이(Trichoderma reesei) KCCM11770 균주를 변이 처리하여 모주보다 고활성의 셀룰라아제를 생산하는 변이주 트리코데르마 레세이 DSCE24(기탁번호 KCTC 18256P)를 분리하였고, 상기 변이주가 생산하는 셀룰라아제에 페니실륨 베루쿨로슘(Penicillium verruculosum) COKE4E(KCTC 11897BP)이 생산하는 효소액 또는 β-글루코시다아제를 첨가하는 경우 셀룰라아제 활성이 더욱 증가한다는 사실을 확인함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.The present inventors have intensively studied to develop a highly active cellulase used in the step of converting cellulose and hemicellulose into glucose for bioethanol production. As a result, Trichoderma reesei) mutation treatment to a strain KCCM11770 mutants to high than moju produce cellulase activity tricot der town reseyi DSCE24 (Accession No. KCTC 18256P) for, as a cellulase to the penny silryum beru Cool in which the mutants produced were separated syum (Penicillium verruculosum COKE4E (KCTC 11897BP) or β-glucosidase, the cellulase activity is further increased, thereby completing the present invention.

따라서 본 발명의 목적은 트리코데르마 레세이 DSCE24(기탁번호 KCTC 18256P) 균주 및 페니실륨 베루쿨로슘 COKE4E(KCTC 11897BP) 균주를 이용하여 셀룰라아제를 생산하는 방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of producing a cellulase using a strain of Tricoderma maresa DSCE24 (Accession No. KCTC 18256P) and a strain of Penicillium verulchulosum COKE4E (KCTC 11897BP).

본 발명의 다른 목적은 트리코데르마 레세이 DSCE24(기탁번호 KCTC 18256P) 균주 및 β-글루코시다아제를 이용하여 셀룰라아제를 생산하는 방법을 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide a method for producing a cellulase using a strain of Tricoderma marcesca DSCE24 (Accession No. KCTC 18256P) and? -Glucosidase.

본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 방법에 의해 생산된 셀룰라아제를 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide a cellulase produced by the method of the present invention.

본 발명의 또 다른 목적은 트리코데르마 레세이 DSCE24(기탁번호 KCTC 18256P) 균주, 및 페니실륨 베루쿨로슘 COKE4E(KCTC 11897BP) 균주 또는 β-글루코시다아제를 포함하는 셀룰라아제 생산용 조성물을 제공한다.Another object of the present invention is to provide a composition for producing a cellulase comprising a strain of Tricoderma maresis DSCE24 (accession number KCTC 18256P), and a strain penicillium verruchulosum COKE4E (KCTC 11897BP) or? -Glucosidase.

본 발명의 또 다른 목적은 트리코데르마 레세이 DSCE24(기탁번호 KCTC 18256P) 균주, 및 페니실륨 베루쿨로슘 COKE4E(KCTC 11897BP) 균주 또는 β-글루코시다아제를 포함하는 셀룰로오스 분해용 사료 첨가제를 제공한다.
Yet another object of the present invention is to provide a feed additive for cellulose degradation comprising a strain of Tricoderma maresis DSCE24 (accession number KCTC 18256P), and a strain penicillium beruchulosum COKE4E (KCTC 11897BP) or? -Glucosidase .

본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.
Other objects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the invention, claims and drawings.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 (a) 트리코데르마 레세이(Trichoderma reesei) DSCE24(기탁번호 KCTC 18256P) 균주 및 페니실륨 베루쿨로슘(Penicillium verruculosum) COKE4E(KCTC 11897BP) 균주를 배지에 접종하는 단계; 및 (b) 단계 (a)의 균주를 배양하여 셀룰라아제를 생산하는 단계를 포함하는 셀룰라아제 생산방법을 제공한다.
According to one aspect of the present invention, the present invention provides a pharmaceutical composition comprising (a) Trichoderma reesei) DSCE24 (Accession No. KCTC 18256P) strain and a penny silryum beru cool syum (Penicillium verruculosum COKE4E (KCTC 11897BP) in a medium; And (b) culturing the strain of step (a) to produce a cellulase.

본 발명자들은 바이오 에탄올 생산을 위한 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스를 포도당으로 전환시키는 단계에 있어, 이에 사용되는 고활성 셀룰라아제를 개발하고자 예의 연구 노력하였다. 그 결과, 트리코데르마 레세이(Trichoderma reesei) KCCM11770 균주를 변이 처리하여 모주보다 고활성의 셀룰라아제를 생산하는 변이주 트리코데르마 레세이 DSCE24(기탁번호 KCTC 18256P)를 분리하였고, 상기 변이주가 생산하는 셀룰라아제에 페니실륨 베루쿨로슘(Penicillium verruculosum) COKE4E(KCTC 11897BP)이 생산하는 효소액 또는 β-글루코시다아제를 첨가하는 경우 셀룰라아제 활성이 더욱 증가한다는 사실을 확인하였다.The present inventors have intensively studied to develop a highly active cellulase used in the step of converting cellulose and hemicellulose into glucose for bioethanol production. As a result, Trichoderma reesei) mutation treatment to a strain KCCM11770 mutants to high than moju produce cellulase activity tricot der town reseyi DSCE24 (Accession No. KCTC 18256P) for, as a cellulase to the penny silryum beru Cool in which the mutants produced were separated syum (Penicillium verruculosum ) COKE4E (KCTC 11897BP) or β-glucosidase, the activity of the cellulase is further increased.

따라서 본 발명은 트리코데르마 레세이 DSCE24(기탁번호 KCTC 18256P) 균주 및 페니실륨 베루쿨로슘 COKE4E(KCTC 11897BP)균주 또는 β-글루코시다아제를 이용하여 셀룰라아제를 생산하는 방법에 관한 것이다.Accordingly, the present invention relates to a method for producing a cellulase using a strain of Tricoderma maresis DSCE24 (Accession No. KCTC 18256P) and a strain of Penicillium verruchulosum COKE4E (KCTC 11897BP) or? -Glucosidase.

본 발명의 트리코데르마 레세이 DSCE24 균주는 트리코데르마 레세이 KCCM11770에 NTG(MNNG: N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine)를 처리하여 제조된 균주이다.The strain of T. korea DSCE24 of the present invention is a strain prepared by treating NTG (MNNG: N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine) with Trichoderma maresii KCCM11770.

본 발명에서 사용한 균주를 제조하는 물질인 NTG는 일반 박테리아에 대하여 DNA 변이를 일으키는 물질로 알려져 있다(Pleven, C. et al, Glioblastomas and chemical mutagenesis in biology laboratories. Report of 3 deaths in the same institute(Fr.). Arch . Mal . Prof ., 44: 411-418(1983); Martin, M.S. et al, Susceptibility of inbredrats to gastric and duodenal carcinomas induced by N-methyl-N'-nitro-Nnitrosoguanidine. J. natl Cancer Inst ., 53:837-840(1974);IARC Monographs, Suppl. 6:394-398(1987)).NTG, a substance for producing the strain used in the present invention, is known as a substance causing DNA mutation to general bacteria (Pleven, C. et al, Glioblastomas and chemical mutagenesis in biology laboratories. Report of 3 deaths in the same institute .) Arch Mal Prof, 44: ..... 411-418 (1983); Martin, MS et al, Susceptibility of inbredrats to gastric and duodenal carcinomas induced by N-methyl-N'-nitro-Nnitrosoguanidine J. natl Cancer Inst . , 53: 837-840 (1974); IARC Monographs, Suppl. 6: 394-398 (1987)).

상기 NTG의 화학 구조는 하기 화학식 1에 나타내었다.The chemical structure of NTG is shown in the following Chemical Formula 1.

화학식 1Formula 1

Figure pat00001
Figure pat00001

본 발명의 트리코데르마 레세이 DSCE24 균주는 ITS(internal space region) 영역의 염기서열을 분석한 결과 종래의 트리코데르마 레세이 균주인 하이포크레아 제코리나(hypocrea jecorina) GTXKohli-1 균주와 100%의 높은 상동성을 보여 트리코데르마 레세이 균주로 동정하였으며, 본 발명의 트리코데르마 레세이 DSCE24 균주를 기탁기관인 한국생명공학연구원에 2013년 08월 27일자로 기탁하고, 기탁번호 KCTC 18256P를 부여받았다.As a result of analyzing the nucleotide sequence of the ITS (internal space region) region of the strain of the present invention, the strains DSCE24 of the present invention were found to contain a strain of Hypocrea jecorina GTXKohli-1, which is a conventional Trichoderma maresia strain, And the strain Tricoderma marcesa DSCE24 of the present invention was deposited on August 27, 2013 with the deposit number KCTC 18256P at the Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology.

본 명세서의 용어 “셀룰라아제(cellulase)”는 셀룰로오스를 가수분해하고, 1차 생성물로써 글루코오스(glucose), 셀로비오스(cellobiose) 및 셀로올리고사카라이드(cellooligosaccharide)를 생성하는 효소를 의미한다. 본 명세서의 용어 “셀룰로오스(cellulose)"는 D-글루코오스가 (1→4)-β-형의 글리코시드 결합으로 곧은 사슬 모양으로 결합한 고분자 화합물을 의미한다.As used herein, the term " cellulase " refers to an enzyme that hydrolyzes cellulose and produces glucose, cellobiose, and cellooligosaccharide as the primary products. The term " cellulose "in the present specification means a polymer compound in which D-glucose is linked in a straight chain form with a (1? 4) -? - type glycoside bond.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 셀룰라아제는 엔도-β-1,4-글루카나아제(endo-β-1,4-glucanase, endo-glucanase 또는 carboxymethylcellulase, EG, EC 3.2.1.4), 엑소-β-1,4-글루칸 셀로비오히드롤라아제(exo-β-1,4-glucan cellobiohydrolase 또는 exocellobiohydrolase, CBH, EC 3.2.1.91), 필터 페이퍼라아제(Fpase: Filter paperase) 및 β-글루코시다아제(β-glucosidase 또는 셀로비아제(cellobiase), BG, EC 3.2.1.21)로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 효소를 포함한다.
According to one embodiment of the present invention, the cellulase of the present invention is endo-β-1,4-glucanase (endo-glucanase or carboxymethylcellulase, EG, EC 3.2.1.4) (Exo-β-1,4-glucan cellobiohydrolase or exocellobiohydrolase, CBH, EC 3.2.1.91), filter paperase (Fpase) and β- And at least one enzyme selected from the group consisting of glucosidase (cellobiase, BG, EC 3.2.1.21).

본 발명의 방법을 각각의 단계 별로 상세하게 설명하면 다음과 같다:The method of the present invention will be described in detail in each step as follows:

단계 (a): 균주를 배지에 접종 Step (a): Inoculating the strain into the medium

본 발명에 따르면, 우선 트리코데르마 레세이 DSCE24(기탁번호 KCTC 18256P) 균주 및 페니실륨 베루쿨로슘 COKE4E(KCTC 11897BP) 균주를 배지에 접종한다.According to the present invention, the culture medium is first inoculated with a strain of Trichoderma marese DSCE24 (accession number KCTC 18256P) and a strain of penicillium verruchulosum COKE4E (KCTC 11897BP).

본 발명의 배지는 곰팡이 배양에 사용되는 당업계의 어떠한 배지도 포함하며, 예컨대 YM 배지 및 만델 배지(modified Mandel’s medium)를 포함하나 이에 한정되지 않는다.The medium of the present invention includes any medium in the art used for fungal culture, including, but not limited to, YM medium and modified Mandel's medium.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 접종은 트리코데르마 레세이 DSCE24(기탁번호 KCTC 18256P) 균주 및 페니실륨 베루쿨로슘 COKE4E(KCTC 11897BP) 균주를 각각 별도의 배지에 실시한다.According to one embodiment of the present invention, the inoculation of the present invention is carried out in a separate culture medium, each strain of Tricoderma marcesca DSCE24 (Accession No. KCTC 18256P) and Penicillium verruculosum COKE4E (KCTC 11897BP).

본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 배지는 탄소원을 포함한다. 본 발명의 다른 구현예에 따르면, 본 발명의 배지의 탄소원은 보릿짚, 억새, 밀기울 및 팜 부산물로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상의 탄소원이다. 본 발명의 다른 구현예에 따르면, 본 발명의 배지의 탄소원은 팜부산물 및 밀기울의 혼합물, 보릿짚 또는 억새이다. 본 발명의 어떠한 구현예에 따르면, 본 발명의 배지의 탄소원은 밀기울과 팜부산물의 보릿짚 또는 억새이다. 본 발명의 특정 구현예에 따르면, 본 발명의 배지의 탄소원이 밀기울 및 팜부산물의 혼합물인 경우 상기 팜 부산물의 함량은 0.1-5, 0.1-3, 0.5-3, 0.5-2.5, 1-2.5, 1.5-2.5 또는 1.7-2.3 (중량/부피)%이고, 상기 밀기울의 함량은 0.1-5, 0.5-5, 1-5, 1-4, 1.5-4, 1.5-3.5, 2-3.5, 2.5-3.5 또는 2.7-3.3 (중량/부피)%이다. 하기 실시예에서 입증한 바와 같이, 보릿짚 및 억새를 이용하여 당화 실험을 수행한 결과 트리코데르마 레세이 DSCE24(기탁번호 KCTC 18256P) 균주의 배양 결과물(예컨대, 트리코데르마 레세이 DSCE24(기탁번호 KCTC 18256P) 균주의 효소 농축액)을 단독으로 사용했을 경우에 비하여 당화력이 현저히 상승함을 확인하였고, 시판 셀룰라아제인 Cellic Ctec_Ⅱ에 비하여서도 4-5% 높은 당화율을 보임을 확인하였다(도 4a 및 4b). 또한, 팜 부산물을 사용한 경우에도 트리코데르마 레세이 DSCE24(기탁번호 KCTC 18256P) 균주의 배양 결과물(예컨대, 트리코데르마 레세이 DSCE24(기탁번호 KCTC 18256P) 균주의 효소 농축액)에 비하여 당화력이 현저히 상승함을 확인하였고, 시판 셀룰라아제인 Cellic Ctec_Ⅱ과 유사한 당화력을 보임을 확인할 수 있었다(도 4c).According to one embodiment of the present invention, the medium of the present invention comprises a carbon source. According to another embodiment of the present invention, the carbon source of the medium of the present invention is at least one carbon source selected from the group consisting of barley straw, wheat straw, wheat bran and palm by-products. According to another embodiment of the present invention, the carbon source of the medium of the present invention is a mixture of palm by-product and wheat bran, straw straw, or bran. According to some embodiments of the present invention, the carbon source of the medium of the present invention is barley straw or wheat straw or palm by-product. According to a specific embodiment of the present invention, when the carbon source of the medium of the present invention is a mixture of bran and palm by-products, the content of the palm by-product is 0.1-5, 0.1-3, 0.5-3, 0.5-2.5, 1-2.5, 1.5-2.5 or 1.7-2.3 (weight / volume), and the bran content is 0.1-5, 0.5-5, 1-5, 1-4, 1.5-4, 1.5-3.5, 2-3.5, 2.5- 3.5 or 2.7-3.3 (weight / volume). As demonstrated in the following examples, saccharification experiments were carried out using barn and straw, and as a result, the result of cultivation of a strain of Trichoderma maresei DSCE24 (Accession No. KCTC 18256P) (for example, Trichoderma maresei DSCE24 (Accession No. KCTC 18256P) (Fig. 4a and 4b), which is higher than that of Cellic Ctec_II, a commercially available cellulase, as compared with the case where the enzyme of the strain was used alone. In addition, even when the by-product of the palm was used, the saccharifying power was significantly increased as compared with the result of culturing the strain of Tricoderder maizei DSCE24 (accession number KCTC 18256P) (for example, enzyme concentrate of strain Tricoderder maizei DSCE24 (accession number KCTC 18256P)) , And it was confirmed that the cellulolytic activity was similar to that of Cellic Ctec_II, a commercially available cellulase (FIG. 4C).

본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 배지는 질소원 또는 무기염류를 추가적으로 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 구현예에 따르면, 본 발명의 배지의 질소원은 펩톤, 육류 추출물, 효모 추출물, 건조된 효모, 대두 케이크, 우레아, 티오우레아, 암모늄염, 나이트레이트 및 기타 유기 또는 무기 질소-함유 화합물이 사용될 수 있으나, 이러한 성분에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 다른 구현예에 따르면, 본 발명의 배지의 무기염류로는 마그네슘, 망간, 포타슘, 칼슘, 철, 아연, 코발트 등의 포스페이트, 나이트레이트, 카보네이트, 클로라이드 등이 사용될 수 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다. 상기 탄소원, 질소원 및 무기염류의 성분 이외에 아미노산, 비타민, 핵산 및 그와 관련된 화합물들이 본 발명의 배지에 추가적으로 첨가될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the medium of the present invention may further comprise a nitrogen source or inorganic salts. According to another embodiment of the present invention, the nitrogen source of the medium of the present invention is at least one selected from the group consisting of peptone, meat extract, yeast extract, dried yeast, soybean cake, urea, thiourea, ammonium salt, nitrate and other organic or inorganic nitrogen- But it is not limited to these components. According to another embodiment of the present invention, the inorganic salts of the medium of the present invention may include phosphates such as magnesium, manganese, potassium, calcium, iron, zinc and cobalt, nitrate, carbonate and chloride. It is not. Amino acids, vitamins, nucleic acids and related compounds in addition to the carbon source, the nitrogen source and the components of the inorganic salts may be additionally added to the medium of the present invention.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 배지는 pH 4-6, pH 4.5-6.0, pH 4.5-5.5, pH 5.0-5.5이다.
According to one embodiment of the present invention, the medium of the present invention is pH 4-6, pH 4.5-6.0, pH 4.5-5.5, pH 5.0-5.5.

단계 (b): 균주를 배양하여 셀룰라아제 생산 Step (b): Cellulase production by culturing the strain

단계 (a) 실시 이후, 단계 (a)의 균주를 배양하여 셀룰라아제를 생산한다.After step (a), the strain of step (a) is cultured to produce a cellulase.

본 발명은 트리코데르마 레세이 DSCE24(기탁번호 KCTC 18256P) 균주 및 페니실륨 베루쿨로슘 COKE4E(KCTC 11897BP)의 전배양 또는 종배양 하는데 있어 공지된 배양방법을 통해 배양할 수 있다. 상기 배양의 결과물인 효소액은 셀룰라아제를 포함하고 있다.The present invention can be cultured through a known culture method for pre-culturing or seed culture of Trichoderma maresei DSCE24 (Accession No. KCTC 18256P) strain and Penicillium verruchulosum COKE4E (KCTC 11897BP). The resulting enzyme solution of the culture contains cellulase.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 배양은 20-35℃, 25-35℃, 25-33℃ 또는 27-33℃에서 실시한다.According to one embodiment of the present invention, the cultivation of the present invention is carried out at 20-35 占 폚, 25-35 占 폚, 25-33 占 폚 or 27-33 占 폚.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 배양은 교반속도 100-300 rpm, 150-300 rpm, 150-250 rpm 또는 150-200 rpm에서 실시한다.According to one embodiment of the present invention, the cultivation of the present invention is carried out at a stirring speed of 100-300 rpm, 150-300 rpm, 150-250 rpm or 150-200 rpm.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 배양은 120-168시간, 132-156시간, 138-150시간 또는 141-147시간이다.According to one embodiment of the present invention, the incubation of the present invention is 120-168 hours, 132-156 hours, 138-150 hours or 141-147 hours.

본 발명의 다른 구현예에 따르면, 본 발명의 각 균주를 별도의 배지에 접종한 경우 각 균주의 배양 이후 이의 결과물을 혼합하는 단계를 추가적으로 포함한다. 본 발명의 어떠한 구현예에 따르면, 본 발명의 셀룰라아제는 트리코데르마 레세이 DSCE24(기탁번호 KCTC 18256P) 균주의 배양 결과물과 페니실륨 베루쿨로슘 COKE4E(KCTC 11897BP)의 배양 결과물의 혼합물이다. 본 발명의 어떠한 구현예에 따르면, 본 발명의 페니실륨 베루쿨로슘 COKE4E(KCTC 11897BP)의 배양 결과물은 트리코데르마 레세이 DSCE24(기탁번호 KCTC 18256P) 균주의 배양 결과물의 부피를 100 부피부로 할 때 0.5-30, 0.5-25, 0.5-20, 0.5-15, 0.5-10, 0.7-10, 1-10, 1-8, 3-8, 3-6 또는 4-6 부피부로 혼합된다. 본 발명의 특정 구현예에 따르면, 본 발명의 트리코데르마 레세이 DSCE24(기탁번호 KCTC 18256P) 균주의 배양 결과물의 활성은 1-2.3, 1.5-2.3, 1.7-2.3, 1.7-2.1, 1.9-2.1 또는 2 FPU/ml이다. 본 발명의 다른 특정 구현예에 따르면, 본 발명의 페니실륨 베루쿨로슘 COKE4E(KCTC 11897BP) 균주의 배양 결과물의 활성은 100-200, 100-180, 100-160, 120-160, 130-160, 130-150 또는 140 U/ml이다.According to another embodiment of the present invention, when each strain of the present invention is inoculated into a separate medium, the step of culturing each strain and then mixing the resultant thereof is further included. According to some embodiments of the present invention, the cellulase of the present invention is a mixture of the cultured product of a strain of Trichoderma maresca DSCE24 (Accession No. KCTC 18256P) and the result of culturing of Penicillium verulchulosum COKE4E (KCTC 11897BP). According to some embodiments of the present invention, the result of culturing the penicillium beruchullochium COKE4E (KCTC 11897BP) of the present invention is such that the volume of the resultant culture of the strain Tricoderma maresis DSCE24 (accession number KCTC 18256P) is 100 parts skin 0.5-30, 0.5-25, 0.5-20, 0.5-15, 0.5-10, 0.7-10, 1-10, 1-8, 3-8, 3-6 or 4-6 parts of skin. According to a specific embodiment of the present invention, the activity of the cultured product of the strain of Trichoderma maresae DSCE24 (Accession No. KCTC 18256P) of the present invention is 1-2.3, 1.5-2.3, 1.7-2.3, 1.7-2.1, 1.9-2.1 or 2 FPU / ml. According to another specific embodiment of the present invention, the activity of the culture product of the penicillium veruculum bercoleum COKE4E (KCTC 11897BP) strain of the present invention is 100-200, 100-180, 100-160, 120-160, 130-160 , 130-150 or 140 U / ml.

본 발명의 다른 어떠한 구현예에 따르면, 본 발명의 트리코데르마 레세이 DSCE24(기탁번호 KCTC 18256P) 균주의 배양 결과물은 엔도-글루카나아제, 셀로비오히드롤라제 및 β-글루코시다아제를 포함한다. 본 발명의 또 다른 어떠한 구현예에 따르면, 본 발명의 페니실륨 베루쿨로슘 COKE4E(KCTC 11897BP)의 배양 결과물은 β-글루코시다아제를 포함한다. 본 발명의 특정 구현예에 따르면, 본 발명의 셀룰라아제는 트리코데르마 레세이 DSCE24(기탁번호 KCTC 18256P) 균주의 엔도-글루카나아제, 셀로비오히드롤라제 및 β-글루코시다아제와 페니실륨 베루쿨로슘(Penicillium verruculosum) COKE4E(KCTC 11897BP)의 β-글루코시다아제 혼합물이다.According to another embodiment of the present invention, the cultured product of the strain of Trichoderma maresca DSCE24 (Accession No. KCTC 18256P) of the present invention includes endo-glucanase, cellobiohydrolase and? -Glucosidase . According to yet another embodiment of the invention, the result of the culture of Penicillium verruchulosum COKE4E (KCTC 11897BP) of the present invention comprises? -Glucosidase. According to a specific embodiment of the present invention, the cellulase of the present invention is an endo-glucanase, cellobiohydrolase and? -Glucosidase of a strain of Tricoderma maresis DSCE24 (accession number KCTC 18256P) Penicillium verruculosum COKE4E (KCTC 11897BP).

본 발명의 다른 구현예에 따르면, 본 발명의 페니실륨 베루쿨로슘 COKE4E(KCTC 11897BP)의 배양 결과물은 30-150, 30-75 또는 30-70 kDa의 단백질을 포함한다.According to another embodiment of the present invention, the result of culturing the penicillium beruchulosum COKE4E (KCTC 11897BP) of the present invention contains a protein of 30-150, 30-75 or 30-70 kDa.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 셀룰라아제는 2.3-5.0 FPU/ml의 활성을 갖는다. 본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 셀룰라아제는 2.3-4.0, 2.3-3.5, 2.3-3.0 또는 2.5-3.0 FPU/ml의 활성을 갖는다. 본 발명의 어떠한 구현예에 따르면, 상기 셀룰라아제는 2.5-5.0, 2.5-4.0 또는 2.5-3.5 FPU/ml의 활성을 갖는다. 이러한 본 발명의 셀룰라아제의 활성은 하기 실시예에서 입증한 바와 같이 트리코데르마 레세이 DSCE24 배양 결과물(예컨대, 트리코데르마 레세이 DSCE24 효소액을 단독으로 사용한 페니실륨 베루쿨로슘 COKE4E 효소액 대체함량: 0%의 대조군)에 비하여 총 셀룰라아제 활성이 1.2-1.4배 증가함을 알 수 있다(표 5 및 도 3).
According to one embodiment of the present invention, the cellulase of the present invention has an activity of 2.3-5.0 FPU / ml. According to another embodiment of the present invention, the cellulase has an activity of 2.3-4.0, 2.3-3.5, 2.3-3.0 or 2.5-3.0 FPU / ml. According to some embodiments of the present invention, the cellulase has an activity of 2.5-5.0, 2.5-4.0 or 2.5-3.5 FPU / ml. Such activity of the cellulase of the present invention can be confirmed by the results of culturing the product of Tricoderma lysine DSCE24 (for example, using a solution of penicillium verulchulosum COKE4E enzyme alone in an amount of 0% Compared to the control group) (Table 5 and Fig. 3).

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 a) 트리코데르마 레세이 DSCE24(기탁번호 KCTC 18256P) 균주를 배지에 접종하는 단계; (b) 단계 (a)의 균주를 배양하는 단계; 및 (c) 단계 (b)의 결과물에 β-글루코시다아제를 혼합하여 셀룰라아제를 생산하는 단계를 포함하는 셀룰라아제의 생산방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, the present invention provides a method of producing a microorganism, comprising: a) inoculating a culture medium with a strain of Tricoderma maresis DSCE24 (accession number KCTC 18256P); (b) culturing the strain of step (a); And (c) mixing the result of step (b) with? -Glucosidase to produce a cellulase.

본 발명의 방법을 각각의 단계 별로 상세하게 설명하면 다음과 같다:The method of the present invention will be described in detail in each step as follows:

단계 (a): 균주를 배지에 접종 Step (a): Inoculating the strain into the medium

본 발명에 따르면, 우선 트리코데르마 레세이 DSCE24(기탁번호 KCTC 18256P) 균주를 배지에 접종한다.
According to the present invention, the strain is first inoculated with a strain of Trichoderma marese DSCE24 (accession number KCTC 18256P).

단계 (b): 균주 배양 Step (b): Culture of the strain

단계 (a) 실시 이후, 단계 (a)의 균주를 배양한다.
After step (a) is carried out, the strain of step (a) is cultured.

단계 (c): β- 글루코시다아제를 혼합하여 셀룰라아제 생산 Step (c): Production of cellulase by mixing ? -Glucosidase

단계 (b) 실시 이후, 단계 (b)의 결과물에 β-글루코시다아제를 혼합한다.After step (b) is carried out, the result of step (b) is mixed with? -Glucosidase.

본 발명의 어떠한 구현예에 따르면, 본 발명의 β-글루코시다아제는 트리코데르마 레세이 DSCE24(기탁번호 KCTC 18256P) 균주의 배양 결과물의 부피를 100 부피부로 할 때 1-30, 1-25, 1-20, 3-20, 3-15, 5-15, 7-15, 7-13, 9-13 또는 9-11 부피부로 혼합된다.According to some embodiments of the present invention, the β-glucosidase of the present invention can be used in the form of a mixture of 1-30, 1-25, and 10-21 when the volume of the resultant culture of the strain Tricoderma maresca DSCE24 (accession number KCTC 18256P) 1-20, 3-20, 3-15, 5-15, 7-15, 7-13, 9-13 or 9-11 parts.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 단계 (b)의 결과물은 트리코데르마 레세이 DSCE24(기탁번호 KCTC 18256P) 균주의 엔도-글루카나아제, 셀로비오히드롤라제 및 β-글루코시다아제를 포함한다.According to one embodiment of the present invention, the result of step (b) of the present invention is an endo-glucanase, cellobiohydrolase and? -Glucosidase of the strain of Tricoderma maresis DSCE24 (accession number KCTC 18256P) .

본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 셀룰라아제는 2.3-5.0 FPU/ml의 활성을 갖는다. 본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 셀룰라아제는 2.5-5.0, 3.0-5.0, 3.0-4.5, 3.5-4.5 또는 3.5-4.0 FPU/ml의 활성을 갖는다. 본 발명의 어떠한 구현예에 따르면, 상기 셀룰라아제는 2.3-4.5 또는 2.5-4.5 FPU/ml의 활성을 갖는다. 이러한 본 발명의 셀룰라아제의 활성은 하기 실시예에서 입증한 바와 같이 트리코데르마 레세이 DSCE24(기탁번호 KCTC 18256P) 균주만의 셀룰라아제(β-글루코시다아제 대체함량: 0%인 대조군)의 활성대조군에 비하여 총 셀룰라아제 활성이 1.6-2배 증가함을 확인하였다(표 4 및 도 2).According to one embodiment of the present invention, the cellulase of the present invention has an activity of 2.3-5.0 FPU / ml. According to another embodiment of the present invention, the cellulase has an activity of 2.5-5.0, 3.0-5.0, 3.0-4.5, 3.5-4.5 or 3.5-4.0 FPU / ml. According to some embodiments of the present invention, the cellulase has an activity of 2.3-4.5 or 2.5-4.5 FPU / ml. This activity of the cellulase of the present invention is superior to that of the active control of the cellulase (a control group with 0% substitution of? -Glucosidase substitution) only in the strain of Tricoderder marese DSCE24 (accession number KCTC 18256P) as demonstrated in the following examples It was confirmed that the total cellulase activity increased 1.6-2 times (Table 4 and Fig. 2).

본 발명의 셀룰라아제 생산방법은 상기 일 양태의 셀룰라아제 생산방법과 동일한 트리코데르마 레세이 DSCE24(기탁번호 KCTC 18256P) 균주, 배지 및 배양방법을 이용하기 때문에, 상기 일 양태의 셀룰라아제 생산방법과의 사이에 공통된 내용은 본 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여 그 기재를 생략한다.
Since the method for producing a cellulase of the present invention uses the same strain, culture medium and culture method of Trichoderma maresia DSCE24 (accession number KCTC 18256P) which is the same as the method for producing a cellulase of the above embodiment, The description is omitted in order to avoid undue complexity of the present specification.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 본 발명의 방법에 의하여 제조된 셀룰라아제를 제공한다.
According to another aspect of the present invention, the present invention provides a cellulase produced by the method of the present invention.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 트리코데르마 레세이 DSCE24(기탁번호 KCTC 18256P) 균주, 및 페니실륨 베루쿨로슘 COKE4E(KCTC 11897BP) 균주 또는 β-글루코시다아제를 포함하는 셀룰라아제 생산용 조성물을 제공한다.According to another aspect of the present invention, the present invention provides a method for producing a cellulase comprising a strain of Tricoderma maresis DSCE24 (Accession No. KCTC 18256P) and a strain of Penicillium verruculum COKE4E (KCTC 11897BP) or? -Glucosidase Lt; / RTI >

본 발명의 셀룰라아제 생산용 조성물은 본 발명의 배지성분을 포함할 수 있다.The composition for producing a cellulase of the present invention may contain the medium component of the present invention.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 셀룰라아제 생산용 조성물은 보릿짚, 억새 및 팜부산물로 구성된 군으로부터 선택되는 바이오매스를 글루코오스로 분해한다.
According to one embodiment of the present invention, the composition for producing a cellulase of the present invention decomposes a biomass selected from the group consisting of barnyardgrass, wheat straw, and palm by-product into glucose.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 트리코데르마 레세이 DSCE24(기탁번호 KCTC 18256P) 균주, 및 페니실륨 베루쿨로슘 COKE4E(KCTC 11897BP) 균주 또는 β-글루코시다아제를 포함하는 셀룰로오스 분해용 사료 첨가제를 제공한다.According to another aspect of the present invention, the present invention provides a method for degrading cellulose comprising Tricoderma maresis DSCE24 (Accession No. KCTC 18256P) strain and Penicillium verruchulosum COKE4E (KCTC 11897BP) strain or? -Glucosidase Feed additives.

본 발명의 사료 첨가제를 제조하기 위하여, 본 발명의 변이주 또는 이의 배양액을 직접 제제화하거나 밀분, 녹말, 텍스트린 등의 희석제 및 곡류, 왕겨 및 탈지 쌀겨와 같은 겨, 오일 및 지방분이 풍부한 종자 케이크와 같은 사료용 원료와 함께 제제화될 수 있다. 수득된 본 발명의 변이주에 포함된 셀룰라아제는 그를 함유한 사료 첨가제 형태로 또는 사료 형태로 적당량 동물에 투여되어 체중 증가 및 촉진 성장을 시킨다.In order to produce the feed additive of the present invention, the mutant of the present invention or a culture solution thereof may be directly formulated or diluted with a diluent such as wheat flour, starch, and texturin and a seed cake rich in bran oil and fat such as grains, rice hull and degreased rice bran Can be formulated together with feedstuff raw materials. The cellulase contained in the obtained mutant of the present invention is administered to an animal in the form of a feed additive containing it or in the form of a feed in an appropriate amount to give rise to weight gain and accelerated growth.

또한, 본 발명의 사료 첨가제는 건조 또는 액체 상태의 제제 형태일 수 있으며, 하나 이상의 효소 제제를 추가로 포함할 수 있다. 첨가되는 효소 제제는 건조 또는 액체 상태가 모두 가능하며, 리파제(lipase)와 같은 지방 분해효소, 피틴산(phytic acid)을 분해하여 인산염과 이노시톨인산염을 만드는 파이타제(phytase), 녹말과 글리코겐(glycogen) 등에 포함되어 있는 알파-1,4-글리코시드 결합(α-1,4-glycoside bond)을 가수분해하는 효소인 아밀라제(amylase), 유기인산에스테르를 가수분해하는 효소인 포스파타제(phosphatase), 자일로스(xylose)를 분해하는 자일라나제(xylanase), 말토오스(maltose)를 두 분자의 글루코스(glucose)로 가수분해하는 말타제(maltase) 및 사카로스(saccharose)를 가수분해하여 글루코스-프룩토스(glucose-fructose) 혼합물을 만드는 전환효소(invertase) 등과 같은 당 생성 효소로 구성된 군으로부터 선택되어 사용될 수 있다.In addition, the feed additive of the present invention may be in the form of a dry or liquid preparation, and may further comprise one or more enzyme preparations. The added enzyme preparation can be either dry or liquid. It can be used as a lipase, a lipase, a lipase, a phytase that decomposes phytic acid to form phosphate and inositol phosphate, a starch and a glycogen, Amylase, which is an enzyme that hydrolyzes an alpha -1,4-glycoside bond, phosphatase, which is an enzyme that hydrolyzes organic phosphate ester, xylanase which degrades xylose, maltase and saccharose which hydrolyze maltose into two molecules of glucose to hydrolyze glucose-fructose (glucose) and a sugar-producing enzyme such as an invertase for producing a mixture of a sugar and a fructose.

본 발명의 사료 첨가제는 사료 첨가용 부형제를 포함할 수 있다. 상기 사료 첨가용 부형제로는 제올라이트, 옥분 또는 미강 등이 포함되나, 이에 한정되는 것은 아니다.
The feed additives of the present invention may include excipients for feed addition. The excipient for feed addition includes, but is not limited to, zeolite, corn or rice bran.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 본 발명의 사료 첨가제를 포함하는 가축 성장용 사료를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a feed for livestock growing comprising the feed additive of the present invention.

본 발명의 사료는 각종 곡물 및 대두 단백을 비롯한 땅콩, 완두콩, 사탕무우, 펄프, 곡물 부산물, 동물 내장 가루 및 어분 가루 등과 같은 사료원료를 가공되지 않거나 또는 가공된 것을 적절히 사용할 수 있다. 가공 과정은 사료원료가 충진된 상태에서 가압 하에 일정한 배출구로 압축되는 공정으로 단백질의 경우에는 변성이 되어 이용성이 증가되는 압출 성형(extrusion)을 사용하는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다. 압출 성형은 열처리 과정을 통해 단백질을 변성시키고, 항효소 인자를 파괴시키며, 단백질 분해효소의 활성을 분자적 구조변화에 의한 새로운 부위로의 효소적 노출에 의해 증가시키는 등의 장점을 갖는다. 또한, 대두 단백질과 같은 경우에는 압출 성형을 통해서 단백질의 소화율을 향상시키고 대두에 존재하는 단백질 분해효소의 저해제 중 하나인 트립신 저해제(trypsin inhibitor)와 같은 항 영양인자들을 불활성화시키며, 단백질 분해효소에 의한 소화율 향상을 증가시켜 대두 단백의 영양적 가치를 증가시킬 수 있다.The feed of the present invention can be suitably used for feed materials such as peanuts, peas, beet pulp, pulp, grain by-products, animal powder, fish meal powder and the like including various grains and soybean protein. The processing is preferably a process in which the feed material is filled with a feedstock under a pressure and is compressed to a constant outlet. In the case of a protein, extrusion is preferably used in which denaturation and utilization are increased, but the present invention is not limited thereto. Extrusion molding has the advantages of denaturing proteins through heat treatment, destroying antioxidant factors, and increasing the activity of proteolytic enzymes by enzymatic exposure to new sites due to molecular structural changes. In the case of the soy protein, the protein digestibility is improved by extrusion. Inactivation of anti-nutrients such as trypsin inhibitor, which is one of protease inhibitors in soybean, And the nutritional value of soy protein can be increased.

본 발명의 사료가 사용될 수 있는 동물의 대표적인 예는 다음과 같다: 식용우, 젖소, 송아지, 돼지, 돼지새끼, 양, 염소, 말, 토끼, 개, 고양이 등과 같은 가축; 병아리, 알닭, 가정용 닭, 수탉, 오리, 거위, 칠면조, 메추라기, 작은 새 등과 같은 가금류.Representative examples of animals in which the feed of the present invention can be used are: domestic animals such as edible wool, cows, calves, pigs, sheep, sheep, goats, horses, rabbits, dogs, cats and the like; Poultry such as chickens, chickens, domestic chickens, roosters, ducks, geese, turkeys, quail, small birds,

또한, 투여량은 투여될 동물의 종류, 나이 및 기타 사료 성분의 종류에 따라 적절하게 사용될 수 있다.
In addition, the dosage may be suitably used depending on the kind of animal to be administered, age and other kinds of feed ingredients.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 트리코데르마 레세이 DSCE24(기탁번호 KCTC 18256P) 균주, 및 페니실륨 베루쿨로슘 COKE4E(KCTC 11897BP) 균주 또는 β-글루코시다아제를 포함하는 세제 조성물을 제공한다.According to another aspect of the present invention, the present invention provides a detergent composition comprising a strain of Trichoderma marese DSCE24 (accession number KCTC 18256P), and a strain penicillium verruchulosum COKE4E (KCTC 11897BP) or? -Glucosidase to provide.

본 발명의 세제 조성물은 1부 및 2부 수성 세제 조성물, 비수성 액체 세제 조성물, 성형 고체(cast solid), 과립 형태, 입자 형태, 압축 정제, 겔 및/또는 페이스트 및 슬러리 형태일 수 있다. 상기와 같은 세제 조성물을 사용하여 음식물의 찌든 때, 음식물 잔류막 및 기타 소량의 식품 조성물을 신속하게 제거할 수 있다. 본 발명의 세제 조성물은 전분 다당류를 촉매 가수분해하여 말라붙은 얼룩 제거에 효과적일 수 있다.The detergent compositions of the present invention may be in the form of part 1 and part 2 aqueous detergent compositions, non-aqueous liquid detergent compositions, cast solids, granular forms, particulate forms, compressed tablets, gels and / or pastes and slurries. Such detergent compositions can be used to quickly remove stubborn foodstuffs, residual foodstuffs, and other small amounts of food compositions. The detergent compositions of the present invention may be effective for catalyzed hydrolysis of starch polysaccharides to remove dried stains.

본 발명의 세제 조성물은 단단한 표면을 세정하는 세제 조성물, 직물을 세정하는 세제 조성물, 설거지용 세제조성물, 구강 세정용 세제 조성물, 의치 세정용 세제 및 콘택트 렌즈 세정 용액을 비롯한 세제 조성물을 제공할 수 있다.
The detergent composition of the present invention can provide a detergent composition including a detergent composition for cleaning hard surfaces, a detergent composition for cleaning fabrics, a detergent composition for dishwashing, a detergent composition for oral cleaning, a detergent for denture cleaning and a contact lens cleaning solution .

본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다: The features and advantages of the present invention are summarized as follows:

(a) 본 발명은 트리코데르마 레세이 DSCE24(기탁번호 KCTC 18256P) 균주, 및 페니실륨 베루쿨로슘 COKE4E(KCTC 11897BP) 균주 또는 β-글루코시다아제를 이용하여 셀룰라아제를 생산하는 방법을 제공한다.(a) The present invention provides a method for producing a cellulase using a strain of Trichoderma marese DSCE24 (Accession No. KCTC 18256P), and a strain of Penicillium verruculum COKE4E (KCTC 11897BP) or β-glucosidase.

(b) 본 발명은 본 발명의 방법에 의해 생산된 셀룰라아제를 제공한다.(b) The present invention provides a cellulase produced by the method of the present invention.

(c) 본 발명은 본 발명의 트리코데르마 레세이 DSCE24(기탁번호 KCTC 18256P) 균주, 및 페니실륨 베루쿨로슘 COKE4E(KCTC 11897BP) 균주 또는 β-글루코시다아제를 포함하는 셀룰라아제 생산용 조성물, 사료 조성물 및 세제 조성물을 제공한다.(c) The present invention relates to a composition for producing a cellulase comprising a strain of Tricoderma maresis DSCE24 (accession number KCTC 18256P) of the present invention, a strain of Pennicillium beruchulosum COKE4E (KCTC 11897BP) or β-glucosidase, Compositions and detergent compositions.

(d) 본 발명의 방법에 의해 생산된 셀룰라아제는 트리코데르마 레세이 DSCE24(기탁번호 KCTC 18256P) 균주를 이용하여 생산한 셀룰라아제와 비교하여 활성이 현저히 높고, 시판 셀룰라아제와 비교하여도 동일 또는 우수한 활성을 가져 종래의 셀룰라아제를 대체할 수 있는 이점이 있다.
(d) The cellulase produced by the method of the present invention is significantly higher in activity than the cellulase produced using the strain of Tricoderma maresis DSCE24 (Accession No. KCTC 18256P), and has the same or superior activity as the commercially available cellulase And has an advantage of being able to replace conventional cellulases.

도 1은 트리코데르마 레세이 DSCE24 효소액에 시판 β-글루코시다아제를 첨가한 경우의 총 셀룰라아제 활성을 나타낸다.
도 2는 트리코데르마 레세이 DSCE24 효소액에 페니실륨 베루쿨로슘 COKE4E에 의하여 생산된 효소액을 첨가한 경우의 총 셀룰라아제 활성을 나타낸다.
도 3은 트리코데르마 레세이 DSCE24 효소액 및 페니실륨 베루쿨로슘 COKE4E 효소액의 총 셀룰라아제 활성을 나타낸다.
도 4는 소 및 바이오매스의 종류에 따른 당화율 측정 결과를 나타낸다. 도 4a는 바이오매스로 보릿짚을 사용한 경우, 도 4b는 억새를 사용한 경우, 도 4c는 팜 부산물을 사용한 경우의 결과를 나타낸다.
도 5는 바이오매스 종류에 따른 당화 후의 결과물을 나타낸다(바이오매스는 도 5a의 경우 보릿짚, 도 5b의 경우 억새, 도 5c의 경우 팜 부산물).
Fig. 1 shows the total cellulase activity when commercially available? -Glucosidase was added to an enzyme solution of Tricoderder marese DSCE24.
Fig. 2 shows the total cellulase activity in the case of adding an enzyme solution produced by penicillium berukulosum COKE4E to an enzyme solution of tricorder marese DSCE24.
Fig. 3 shows the total cellulase activity of the enzyme Tricoderma marcesca DSCE24 and the solution of penicillium verrucoulosum COKE4E.
Fig. 4 shows the results of measurement of the saccharification rate depending on the kinds of cow and biomass. Fig. 4A shows the results when straw straw is used as the biomass, Fig. 4B shows the results when the wheat straw is used, and Fig. 4C shows the results when using the palm by-products.
FIG. 5 shows the result after saccharification according to the type of biomass (the biomass is a straw straw in the case of FIG. 5A, a whitish in the case of FIG. 5B, and a farm by-product in the case of FIG. 5C).

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are only for describing the present invention in more detail and that the scope of the present invention is not limited by these embodiments in accordance with the gist of the present invention .

실시예Example

본 명세서 전체에 걸쳐, 특정 물질의 농도를 나타내기 위하여 사용되는 “%“는 별도의 언급이 없는 경우, 고체/고체는 (중량/중량) %, 고체/액체는 (중량/부피) %, 그리고 액체/액체는 (부피/부피) %이다.
Throughout this specification, "%" used to denote the concentration of a particular substance is intended to include solids / solids (wt / wt), solid / liquid (wt / The liquid / liquid is (vol / vol)%.

실시예Example 1: 셀룰라아제 고활성 변이주의 효소 프로파일 탐색 1: Enzyme profile search for highly active mutants of cellulase

트리코데르마 레세이 KCCM11770(모주)에 NTG(MNNG: N-methyl-N’-nitro-N-nitrosoguanidine)를 처리하여 변이시킨 셀룰라아제 고활성(모주에 비하여 총 셀룰라아제 활성이 약 48% 증가하고, β-글루코시다아제의 활성은 약 54% 증가) 변이주인 트리코데르마 레세이 DSCE24(기탁번호 KCTC 18256P) 균주를 배양하여 효소액을 생산하고, 고활성 셀룰라아제로 평가되는 Cellic CtecⅡ(Novozymes社, 덴마크)효소와 비교하여 부족한 효소를 탐색하였다. Cellic CtecⅡ 효소는 상업용으로 제작된 효소로서 배양액을 고농도(120-140 FPU/ml)로 농축한 효소액이다. 따라서 정확한 효소 프로파일을 비교하기 위해 Cellic CtecⅡ를 50 mM 시트르산 완충액(pH 4.8)으로 60-70배 희석하여 2 FPU/ml로 조정 후 상기 트리코 데르마 레세이 DSCE24 효소액과 비교 분석하였다. 상기 트리코데르마 레세이 DSCE24(기탁번호 KCTC 18256P) 균주의 제조방법은 본 발명자들의 대한민국 출원특허 제2013-0104329호에 상세하게 기재되어 있으며, 이는 본 명세서에 참조로서 삽입된다. 상기 트리코데르마 레세이 DSCE24(기탁번호 KCTC 18256P) 균주는 기탁기관 한국생명공학연구원에 2013년 08월 27일자로 기탁하고, 기탁번호 KCTC 18256P를 부여받았다.High activity of cellulase, which was treated with NTG (MNNG: N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine) on Trichoderma maresei KCCM11770 (total mosquito), increased total cellulase activity by 48% The activity of glucosidase was increased by about 54%.) The strain Tricoderdermarease DSCE24 (Accession No. KCTC 18256P) was cultured to produce an enzyme solution, which was compared with Cellic Ctec II (Novozymes, Denmark), which was evaluated as highly active cellulase To search for deficient enzymes. The Cellic Ctec II enzyme is an enzyme prepared for commercial use and enriched in high concentration (120-140 FPU / ml). Therefore, Cellic Ctec II was diluted 60-70 times with 50 mM citrate buffer (pH 4.8), adjusted to 2 FPU / ml, and compared with the enzyme solution of Tricoderder marcy DSCE24 in order to compare the exact enzyme profile. The preparation method of the above-mentioned Tricoderdermarease DSCE24 (Accession No. KCTC 18256P) strain is described in detail in Korean Patent Application No. 2013-0104329 of the present inventors, which is incorporated herein by reference. The above-mentioned Trichoderma maresei DSCE24 (Accession No. KCTC 18256P) strain was deposited on August 27, 2013 by the depository institution Korea Biotechnology Research Institute, and received the deposit number KCTC 18256P.

트리코데르마 레세이 DSCE24(기탁번호 KCTC 18256P) 균주의 플라스크 배양은 PDA 플레이트에 획선 도말하여 배양 후, SDW를 이용하여 상기 셀룰라아제 고활성 균주의 포자를 현탁하였다. 포자 현탁액을 YM 배지에 1차 배양 후, 글루코오스가 포함된 변형된 만델 배지(modified Mandel’s medium)에 2차 배양 한 다음, 글루코오스를 팜 부산물 및 밀기울로 대체하고 NaOH를 이용하여 pH를 5.2로 조정한 변형된 만델 배지(표 1)에 본 배양(30℃, 170rpm, 6일)을 하였다. 이후 상기 배양액을 10000 rpm에서 5분 동안 원심분리 후 상등액을 비교 효소액으로 사용하였다.The flask culture of Trichoderma maresca DSCE24 (accession number KCTC 18256P) was performed by streaking on a PDA plate, and spores of the cellulase highly active strain were suspended using SDW. The spore suspension was firstly cultured in YM medium and then secondary cultured in modified Mandel's medium containing glucose. Then, glucose was replaced with palm by-product and wheat bran and the pH was adjusted to 5.2 with NaOH The transformed Mandel medium (Table 1) was subjected to the main culture (30 ° C, 170 rpm, 6 days). Then, the culture was centrifuged at 10,000 rpm for 5 minutes, and the supernatant was used as a reference enzyme solution.

Figure pat00002
Figure pat00002

총 셀룰라아제(Total cellulase ( cellulasecellulase )의 활성 분석)

총 셀룰라아제의 활성은 NREL(National Renewable Energy Laboratory)에서 제시한 필터 페이퍼 분석(filter paper assay) 방법(Technical Report NREL/TP-510-42628; www.nrel.gov)을 이용하여 측정하였다.Total cellulase activity was measured using the filter paper assay method (Technical Report NREL / TP-510-42628; www.nrel.gov) presented by National Renewable Energy Laboratory (NREL).

시험관(Φ18 × h180 mm)에 0.05M 구연산 완충액(citrate buffer) 1 ml을 넣고 기질로서 Whatman NO.1 필터페이퍼(Whatman社)를 50 mg(1 x 6 cm) 넣은 후, 상기 제조한 트리코데르마 레세이 DSCE24(기탁번호 KCTC 18256P) 균주의 효소액을 0.5 ml를 첨가하였다. 50℃에서 60분 동안 반응 후, 3 ml 3,5-디니트로살리실산(DNS: 3,5-Dinitrosalicylic acid, SIGMA社, 미국)을 첨가한 후, 100℃에서 5분 동안 끓여서 반응 정지 및 발색을 하였다. 차가운 물에 식힌 후, 540 nm 파장에서 흡광도를 측정하였다. 미리 작성한 글루코오스 표준곡선(glucose standard curve)에 대입하여 생성된 환원당의 양을 계산하였다. 사용된 효소 활성단위는 FPU(filter paper unit)이며, 이는 위 반응 조건에서 1분 당 1 μmol의 글루코오스를 생성하는데 사용된 효소의 양으로 정의하였다.
1 ml of 0.05 M citrate buffer was added to a test tube (Φ18 × h180 mm), 50 mg (1 × 6 cm) of whatman NO.1 filter paper (Whatman) was added as a substrate, 0.5 ml of the enzyme solution of Lysey DSCE24 (Accession No. KCTC 18256P) strain was added. After reaction at 50 ° C for 60 minutes, 3 ml of 3,5-dinitrosalicylic acid (DNS: SIGMA, USA) was added, and the reaction was stopped by boiling at 100 ° C for 5 minutes. Respectively. After cooling in cold water, the absorbance was measured at a wavelength of 540 nm. The amount of reducing sugar produced by substitution into a previously prepared glucose standard curve was calculated. The enzyme activity unit used was filter paper unit (FPU), which was defined as the amount of enzyme used to produce 1 μmol of glucose per minute at the above reaction conditions.

엔도-Endo- 글루카나아제Glucanase (( endoendo -- glucanaseglucanase ) 및 ) And 셀로비오히드롤라아제Cellrobiohydrolase (( cellobiohydrolasecellobiohydrolase ) 활성 분석) Activity analysis

엔도-글루카나아제(endo-glucanase) 및 셀로비오히드롤라아제(cellobiohydrolase)의 활성은 DNS(3,5-Dinitrosalicylic acid, SIGMA社)를 이용한 환원당 정량(Ghose T.K (1987) Pure & Appl . Chem ., Vol.59, NO.2,pp. 257-268))을 이용하여 측정하였다.
The activity of endo-glucanase and cellobiohydrolase was determined by reducing endogenous (Ghose TK (1987) Pure & Appl . Chem ., Vol.59, NO.2, pp. 257-268 was measured using a)).

β-β- 글루코시다아제Glucosidase (β-(β- glucosidaseglucosidase ) 활성 측정) Active measurement

β-글루코시다아제는 파라-니트로페닐-β-D-글루코피라노시드(pNPG: para-nitrophenyl-β-D-glucopyranoside, SIGMA社, 미국)를 이용하여 측정하였다. 반응액은 2.7 ml 구연산 완충액(citrate buffer)에 기질로서 10 mM pNPG를 0.2 ml 첨가한 후, 0.1 ml 효소액을 첨가하여 준비하였다. 이를 50℃에서 30분 동안 반응시킨 후 1M 소디움카보네이트(sodium carbonate) 1 ml을 첨가하여 반응을 정지시키고, 420 nm에서 흡광도를 측정하였다. 미리 작성하여 둔 표준 곡선에 대입하여 생성되는 파라-니트로-페놀(pNP: para-nitro-phenol)의 양을 측정하여 상대적인 글루코오스 생산량을 확인하였다. 활성은 U(unit)로 표시하며, 1 U는 상기 조건에서 pNPG를 분해하여 1분 당 1 μmol의 pNP를 생성하는데 사용된 효소의 양으로 정의하였다.β-glucosidase was measured by using para-nitrophenyl-β-D-glucopyranoside (pNPG, SIGMA, USA). The reaction solution was prepared by adding 0.2 ml of 10 mM pNPG as a substrate to 2.7 ml of citrate buffer and then adding 0.1 ml of enzyme solution. After reacting at 50 ° C for 30 minutes, the reaction was stopped by adding 1 ml of sodium carbonate (1M) and the absorbance at 420 nm was measured. The amount of para-nitro-phenol (pNP) produced by substitution in a standard curve prepared in advance was measured to confirm relative glucose production. Activity is expressed as U (unit), where 1 U is defined as the amount of enzyme used to generate 1 μmol of pNP per minute by digesting pNPG under these conditions.

그 결과, 셀룰라아제 고활성 변이주인 트리코데르마 레세이 DSCE24(기탁번호 KCTC 18256P) 균주의 효소는 다른 효소군에 비하여 β-글루코시다아제의 활성이 Cellic CtecⅡ에 비하여 현저히 낮음을 확인한바(표 2) β-글루코시다아제의 활성을 높이는 경우 총 셀룰라아제의 활성을 더 증가시킬 수 있음을 예측 가능하게 하였다.As a result, it was confirmed that the activity of β-glucosidase was significantly lower than that of Cellic Ctec II in the enzyme of Trichoderma maresae DSCE24 (accession number KCTC 18256P), which is a high activity mutant of cellulase, compared with other enzyme groups (Table 2) -Glucosidase activity of the present invention can be further increased by increasing the activity of the total cellulase.

Figure pat00003
Figure pat00003

실시예Example 2: 페니실륨  2: Penicillium 베루쿨로슘Beruculo COKE4ECOKE4E 의 효소 탐색Of enzymes

한국생명공학연구원 미생물자원센터 KCTC(Korean Collection for Type Culture)로부터 분양받은 페니실륨 베루쿨로슘 COKE4E(기탁번호 KCTC 11897BP)가 생산하는 효소가 상기 트리코데르마 레세이 DSCE24 효소에서 부족한 β-글루코시다아제의 활성을 보충할 수 있는지 여부를 확인하기 위하여 pNP(pNitrophenyl) 계열의 기질에 대한 페니실륨 베루쿨로슘 COKE4E의 효소액 활성을 탐색하였다. 상기 페니실륨 베루쿨로슘 COKE4E의 효소액은 하기 방법에 의하여 제조하였다: 페니실륨 베루쿨로슘 COKE4E(기탁번호 KCTC 11897BP) 균주의 플라스크 배양은 PDA 플레이트에 획선 도말하여 배양 후, 커터칼을 이용하여 가로 세로 0.5cm 크기로 자른 후 YM 배지에 1차 배양 다음, 글루코오스가 포함된 변형된 만델 배지(modified Mandel’s medium)에 2차 배양 한 후, 글루코오스를 팜 부산물 및 밀기울로 대체하고 NaOH를 이용하여 pH를 5.2로 조정한 변형된 만델 배지(표 3)에 본 배양(30℃, 170rpm, 6일)을 하였다. 이후 상기 배양액을 10000 rpm에서 5분 동안 원심분리 후 상등액을 비교 효소액으로 사용하였다.The enzyme produced by Penicillium verruchulosum COKE4E (Accession No. KCTC 11897BP), which has been distributed from the KCTC Microorganism Resource Center, Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology, is insufficient in β-glucosidase The activity of penicillium verruchulosum COKE4E on pNP (pNitrophenyl) type substrate was investigated. The enzyme solution of penicillium verruchulosum COKE4E was prepared by the following method: The culture of the penicillium beruchulosum COKE4E (Deposit No. KCTC 11897BP) strain was performed by streaking on a PDA plate and then cultured using a cutter knife After cutting to 0.5 cm in width and 0.5 cm in size, the cells were firstly cultured in YM medium. Then, the cells were cultured in a modified Mandel's medium containing glucose, glucose was replaced with palm by-products and wheat bran, (30 ° C, 170 rpm, 6 days) was applied to the modified Mandel medium (Table 3) adjusted to 5.2. Then, the culture was centrifuged at 10,000 rpm for 5 minutes, and the supernatant was used as a reference enzyme solution.

Figure pat00004
Figure pat00004

pNP 계열 기질의 활성 측정을 위해 상기 페니실륨 베루쿨로슘 COKE4E의 효소액 반응액은 2.7 ml 구연산 완충액(citrate buffer)에 기질로서 10 mM pNPG를 0.2 ml 첨가한 후, 0.1 ml 효소액을 첨가하여 준비하였다. 이를 50℃에서 30분 동안 반응시킨 후 1 M 소디움카보네이트(sodium carbonate) 1 ml을 첨가하여 반응을 정지시키고, 420 nm에서 흡광도를 측정하였다. 미리 작성하여 둔 표준 곡선에 대입하여 생성되는 파라-니트로-페놀(pNP: para-nitro-phenol)의 양을 측정하여 상대적인 글루코오스 생산량을 확인하였다. 활성은 U(unit)로 표시하며, 1 U는 상기 조건에서 pNPG를 분해하여 1분 당 1 μmol의 pNP를 생성하는데 사용된 효소의 양으로 정의하였다.In order to measure the activity of the pNP-based substrate, the reaction solution of penicillium verruchulosum COKE4E was prepared by adding 0.2 ml of 10 mM pNPG as a substrate to 2.7 ml of citrate buffer, followed by addition of 0.1 ml of enzyme solution . After reacting at 50 ° C for 30 minutes, 1 ml of 1 M sodium carbonate was added to stop the reaction, and the absorbance at 420 nm was measured. The amount of para-nitro-phenol (pNP) produced by substitution in a standard curve prepared in advance was measured to confirm relative glucose production. Activity is expressed as U (unit), where 1 U is defined as the amount of enzyme used to generate 1 μmol of pNP per minute by digesting pNPG under these conditions.

pNP 계열 기질의 활성 측정 결과, 하기 표 3에서 볼 수 있는 바와 같이 β-글루코시다아제 활성의 지표라고 할 수 있는 pNP-β-D-글루코피라노사이드(pNP-β-D-glucopyranoside)에 대한 상대적 활성이 현저히 높은 것으로 확인되었으며, pNP-β-D-셀로비오사이드 및 pNP-β-D-자일로피라노사이드에 대한 활성은 pNP-β-D-글루코피라노사이드의 활성을 100%로 했을 경우, 각각 7.1%, 17.8%로 나타났다(표 4). 따라서 상기 페니실륨 베루쿨로슘 COKE4E가 생산하는 효소는 β-글루코시다아제를 포함하여 β-글루코시다아제 활성을 보강 가능할 것으로 파악되었다.As shown in Table 3, the activity of pNP-β-D-glucopyranoside (pNP-β-D-glucopyranoside), which is an index of β-glucosidase activity, The activity against pNP-? -D-cellrobioside and pNP-? -D-xylopyranoside was 100% or higher, and the activity against pNP-? -D-glucopyranoside was 100% (7.1%) and 17.8% (Table 4), respectively. Therefore, the enzyme produced by Penicillium verruculosum COKE4E was found to be capable of enhancing the? -Glucosidase activity including? -Glucosidase.

Figure pat00005
Figure pat00005

실시예Example 3: 효소 보강에 따른 트리코데르마  3: Trichoderma by enzyme reinforcement 레세이LESEY DSCE24DSCE24 효소액의Enzyme solution 활성 상승 확인 Ascertained active rise

β-글루코시다아제를 보강하는 경우 트리코데르마 레세이 DSCE24 효소액의 총 셀룰라아제 활성이 증가하는지 여부를 확인하기 위해 시판되고 있는 β-글루코시다아제(600 U/ml, SIGMA社)를 상기 실시예 1의 트리코데르마 레세이 DSCE24 효소액 부피의 0-20%를 대체하여 첨가하여 효소 혼합액을 제조한 후 효소 활성을 확인하였다. 효소 혼합액의 활성 측정은 실시예 1의 효소액을 효소 혼합액으로 대체한 것을 제외하고 실시예 1의 총 셀룰라아제(cellulase)의 활성 분석방법과 동일한 방법을 사용하여 실시하였다.In order to confirm whether the total cellulase activity of the enzyme solution of Trichoderma maresca DSCE24 was increased when β-glucosidase was added, commercially-available β-glucosidase (600 U / ml, manufactured by SIGMA) The enzymatic activity was confirmed after the enzyme mixture was prepared by adding 0-20% of the volume of the enzyme solution of the tricorder deraceae DSCE24. The activity measurement of the enzyme mixture was carried out by using the same method as that of the cellulase activity assay of Example 1, except that the enzyme solution of Example 1 was replaced with the enzyme mixture.

그 결과, 하기 표 5에서 볼 수 있는 바와 같이 β-글루코시다아제를 첨가한 경우 대조군에 비하여 총 셀룰라아제 활성이 1.6-2배 증가함을 확인하였다(도 1).As a result, as shown in Table 5, it was confirmed that the addition of? -Glucosidase increased the total cellulase activity by 1.6-2 times as compared with the control (Fig. 1).

Figure pat00006
Figure pat00006

실시예Example 4: 페니실륨  4: Penicillium 베루쿨로슘Beruculo COKE4ECOKE4E 생산 효소 보강에 따른 트리코데르마  Trichoderma according to production enzyme reinforcement 레세이LESEY DSCE24DSCE24 효소액의Enzyme solution 활성 상승 확인 Ascertained active rise

상기 실시예 2의 페니실륨 베루쿨로슘 COKE4E 효소액을 상기 실시예 1의 트리코데르마 레세이 DSCE24 효소액에 보강하는 경우 총 셀룰라아제 활성이 증가하는지 여부를 확인하기 위하여, 상기 실시예 1의 트리코데르마 레세이 DSCE24 효소액 부피의 0-20%를 페니실륨 베루쿨로슘 COKE4E 농축 효소액으로 대체하여 첨가하여 효소 혼합액을 제조한 후 총 셀룰라아제 효소 활성을 확인하였다. 상기 페니실륨 베루쿨로슘 COKE4E 농축 효소액은 실시예 2의 페니실륨 베루쿨로슘 COKE4E 효소액을 한외 여과막(Amicon stirred cell, Amicon社)을 이용하여 140 U/ml로 농축한 후 사용하였다. 상기 효소 혼합액의 활성 측정은 실시예 1의 효소액을 효소 혼합액으로 대체한 것을 제외하고 실시예 1의 총 셀룰라아제(cellulase)의 활성 분석방법과 동일한 방법을 사용하여 실시하였다.In order to confirm that the total cellulase activity was increased when the penicillium veruculosum COKE4E enzyme solution of Example 2 was fortified with the enzyme solution of Trichoderma maresia DSCE24 of Example 1, The total cellulase enzyme activity was confirmed after preparing an enzyme mixture by adding 0-20% of the volume of DSCE24 enzyme solution by replacing the penicillium berukulosum COKE4E enrichment enzyme solution. The penicillium beruchulium COKE4E enrichment enzyme solution was used after concentrating the penicillium beruchullozyme COKE4E enzyme of Example 2 to 140 U / ml using an ultrafiltration membrane (Amicon stirred cell, Amicon). The activity measurement of the enzyme mixture was carried out by using the same method as that of the cellulase activity assay of Example 1, except that the enzyme solution of Example 1 was replaced with the enzyme mixture.

그 결과, 하기 표 6에서 볼 수 있는 바와 같이 상기 효소 혼합물을 사용하여 반응시킨 경우 상기 실시예 1의 트리코데르마 레세이 DSCE24 효소액을 단독으로 사용한 대조군에 비하여 총 셀룰라아제 활성이 1.2-1.4배 증가함을 확인하였다(도 2).As a result, as shown in the following Table 6, when the enzyme mixture was used, the total cellulase activity increased 1.2-1.4 times compared with the control using the enzyme of Example 1, (Fig. 2).

Figure pat00007
Figure pat00007

실시예Example 5:  5: 페니실리움Penicillium 베로클로슘Berochlorine COKE4ECOKE4E 효소액의Enzyme solution 총 셀룰라아제 활성 확인 Identification of total cellulase activity

상기 실시예 4의 결과가 페니실리움 베로클로슘 COKE4E 효소액의 높은 총 셀룰라아제 활성에 의한 효과인지를 확인하기 위하여 페니실리움 베로클로슘 COKE4E 효소액의 총 셀룰라아제 활성을 확인하고 트리코데르마 레세이 DSCE24 효소액의 활성과 비교하였다.In order to confirm whether the result of Example 4 is the effect of the high total cellulase activity of the penicillium berrochium COKE4E enzyme solution, the total cellulase activity of the penicillium berrochium COKE4E enzyme solution was confirmed, and the activity of the enzyme of the tricorder macease DSCE24 enzyme Activity.

그 결과 트리코데르마 레세이 DSCE24 효소액와는 달리 페니실리움 베로클로슘 COKE4E 효소액의 경우 총 셀룰라아제 활성은 거의 나타나지 않음을 확인하였다(도 3). 따라서 상기 실시에 4의 결과는 페니실리움 베로클로슘 COKE4E 효소액의 효과라고 볼 수 없으며, 페니실리움 베로클로슘 COKE4E 효소액의 단독 사용으로는 바이오매스의 당화에 이용하기에는 적합하지 않을 것으로 판단된다.
As a result, it was confirmed that the total cellulase activity was not substantially exhibited in the case of Penicillium berrochium COKE4E enzyme solution, unlike the enzyme solution of Trichoderma maresia DSCE24 (Fig. 3). Therefore, the result of Example 4 is not considered to be an effect of Penicillium berrochium COKE4E enzyme solution, and it is considered that the use of penicillium berrochium COKE4E enzyme alone would not be suitable for saccharification of biomass.

실시예Example 6:  6: 바이오매스의Biomass 종류에 따른  Depending on the type 당화능Glycation ability 평가 evaluation

상기 실시예 1의 트리코데르마 레세이 DSCE24 효소액의 농축액, Cellic CtecⅡ(Novozymes社, 덴마크) 및 상기 실시예 4의 효소액 혼합물 농축액 각각의 당화능을 바이오매스를 보릿짚, 억새 및 팜부산물로 달리하여 측정하였다.The saccharifying ability of each of the enriched solution of the enzyme solution of Trichoderma marinasi DSCE24 of Example 1, the concentrated solution of Cellic Ctec II (Novozymes, Denmark) and the mixture of the enzyme solution of Example 4 was measured by differentiating the biomass as barley straw, wheat straw and palm by-product .

당화능 측정은 상기 각각의 효소(20 FPU/g 바이오매스)를 하기 표 7의 조성을 갖는 반응액(각 기질 함량 5%, pH 4.8, 1% 소듐 아자이드)을 50℃에서 180 rpm으로 교반하며 72 시간 동안 반응시켰으며, 전환되는 글루코오스의 양은 샘플을 채취하여 원심분리(10000 rpm x 5 min) 후 상등액을 당분석기(YSI 2900, YSI life science社, 미국)를 이용하여 측정하였다.(20 FPU / g biomass) was stirred at 180 rpm at 50 DEG C in a reaction solution (each substrate content 5%, pH 4.8, 1% sodium azide) having the composition shown in Table 7 below The reaction was carried out for 72 hours. The amount of glucose to be converted was determined by taking a sample and centrifuging (10000 rpm x 5 min) and then using supernatant (YSI 2900, YSI life science, USA).

Figure pat00008
Figure pat00008

상기 방법에 의한 효소 및 바이오매스의 종류에 따른 당화율 측정 결과, 바이오매스로 보릿짚 및 억새를 각각 사용한 경우 상기 실시예 4의 효소액 혼합물 사용 시 Cellic CtecⅡ 보다 4-5% 높은 당화율을 나타냈으며, 바이오매스로 팜 부산물을 사용한 경우 Cellic CtecⅡ과 유사한 수준의 당화율을 나타냄을 확인하였다(도 4a-4c).
As a result of measuring the sugar content according to the type of enzymes and biomass according to the above method, when using the barley straw and wheat straw as biomass, the sugar content of the enzyme solution of Example 4 was 4-5% higher than that of Cellic Ctec II, It was confirmed that when the by-product of the biomass was used, the glycation rate was similar to that of Cellic Ctec II (FIGS. 4A-4C).

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현 예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the present invention. It is therefore intended that the scope of the invention be defined by the claims appended hereto and their equivalents.

한국생명공학연구원Korea Biotechnology Research Institute KTCT18256PKTCT18256P 2013082720130827

Claims (6)

다음 단계를 포함하는 셀룰라아제의 생산방법:
(a) 트리코데르마 레세이(Trichoderma reesei) DSCE24(기탁번호 KCTC 18256P) 균주 및 페니실륨 베루쿨로슘(Penicillium verruculosum) COKE4E(KCTC 11897BP) 균주를 배지에 접종하는 단계; 및
(b) 단계 (a)의 균주를 배양하여 셀룰라아제를 생산하는 단계.
A method of producing a cellulase comprising the steps of:
(a) Trichoderma reesei) DSCE24 (Accession No. KCTC 18256P) strain and a penny silryum beru cool syum (Penicillium verruculosum COKE4E (KCTC 11897BP) in a medium; And
(b) culturing the strain of step (a) to produce a cellulase.
다음 단계를 포함하는 셀룰라아제의 생산방법:
(a) 트리코데르마 레세이 DSCE24(기탁번호 KCTC 18256P) 균주를 배지에 접종하는 단계;
(b) 단계 (a)의 균주를 배양하여 셀룰라아제를 생산하는 단계; 및
(c) 단계 (b)의 결과물에 β-글루코시다아제를 혼합하는 단계.
A method of producing a cellulase comprising the steps of:
(a) inoculating the culture medium with a strain of Trichoderma maresca DSCE24 (Accession No. KCTC 18256P);
(b) culturing the strain of step (a) to produce a cellulase; And
(c) mixing the result of step (b) with? -glucosidase.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 단계 (a)의 배지는 탄소원을 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰라아제의 생산방법.
The method of producing a cellulase according to claim 1 or 2, wherein the medium of step (a) comprises a carbon source.
제 3 항에 있어서, 상기 탄소원은 보릿짚, 억새, 밀기울 및 팜 부산물로 구성된 군으로부터 선택되는 탄소원인 것을 특징으로 하는 방법.
4. The method of claim 3, wherein the carbon source is a carbon source selected from the group consisting of barley straw, wheat straw, wheat bran, and palm by-products.
트리코데르마 레세이 DSCE24(기탁번호 KCTC 18256P) 균주 및 페니실륨 베루쿨로슘 COKE4E(KCTC 11897BP) 균주를 포함하는 셀룰라아제 생산용 조성물.
A composition for producing a cellulase comprising a strain of Tricorde maresae DSCE24 (Accession No. KCTC 18256P) and a strain of Penicillium verruchulosum COKE4E (KCTC 11897BP).
트리코데르마 레세이 DSCE24(기탁번호 KCTC 18256P) 균주 및 β-글루코시다아제를 포함하는 셀룰라아제 생산용 조성물.A composition for producing a cellulase comprising a strain of Tricoderma marcesca DSCE24 (Accession No. KCTC 18256P) strain and? -Glucosidase.
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