KR20200027482A - Novel chitinase-producing Salinivibrio sp. Kostichola BAO1801 strain and use thereof - Google Patents

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KR20200027482A KR1020200013919A KR20200013919A KR20200027482A KR 20200027482 A KR20200027482 A KR 20200027482A KR 1020200013919 A KR1020200013919 A KR 1020200013919A KR 20200013919 A KR20200013919 A KR 20200013919A KR 20200027482 A KR20200027482 A KR 20200027482A
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salinivibrio
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양승환
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전남대학교산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a strain that produces a chitinase. More particularly, the present invention relates to a novel Salinivibrio sp. strain isolated from salted shrimp, a chitinase having heat stability and salt tolerance obtained from the strain, and a use thereof.

Description

살리니비브리오 속 코스티콜라 BAO1801 균주 및 이의 용도{Novel chitinase-producing Salinivibrio sp. Kostichola BAO1801 strain and use thereof}S. coliola BAO1801 strain and use thereof {Novel chitinase-producing Salinivibrio sp. Kostichola BAO1801 strain and use thereof}

본 발명은 키티나아제를 생산하는 균주에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 염장새우로부터 분리한 살리니비브리오 속 신균주, 상기 신균주로부터 얻어지는 열안정성 및 내염성을 갖는 키티나아제 및 이들의 다양한 용도에 관한 것이다.The present invention relates to a strain that produces a kinase, more specifically, a new strain of the genus Salinibibri isolated from salt shrimp, a kinase having heat stability and salt resistance obtained from the strain, and various uses thereof will be.

젓갈은 식품 첨가제 및 식품으로 사용되는 한국 전통의 소금에 절인 발효 식품으로, 10-30% (w/w)의 소금과 혼합되고 15-25℃에서 수개월 동안 저장되는 다양한 생선, 어란, 조개류, 어장, 굴, 새우로 제조 된다 (Guan et al. 2011). 다양한 종류 중에서, 멸치 및 작은 새우로 만든 젓갈은 발효 중에 박테리아에서 생산된 키티나아제(chitinase)에 의한 스케일 및 껍질의 소화로 인해 귀중한 올리고당을 최고 수준으로 포함한다(Adrangi and Faramarzi 2013; Chandrasekaran 2015). 염장 및 발효된 새우는 펩타이드, 유리 아미노산, 포도당 및 비타민이 풍부하여 간에서의 소화활성과 항산화 및 안지오텐신 전환효소 (ACE) 저해제를 보호한다. 이 증가된 영양소들은 발효 중에 미생물에 의한 올리고머 또는 단량체에 대한 조직의 복합 화합물의 가수 분해로 인한 것이다(Goo and Park 2014).Salted fish is a traditional Korean salted fermented food used as a food additive and food. It is mixed with 10-30% (w / w) salt and stored at 15-25 ℃ for several months. Various fish, roe, shellfish and fishery , Oyster and shrimp (Guan et al. 2011). Of the various varieties, salted anchovies and small shrimps contain the highest levels of valuable oligosaccharides due to digestion of the scale and shell by chitinase produced by bacteria during fermentation (Adrangi and Faramarzi 2013; Chandrasekaran 2015). . Salted and fermented shrimp are rich in peptides, free amino acids, glucose and vitamins to protect digestive activity and antioxidant and angiotensin converting enzyme (ACE) inhibitors in the liver. These increased nutrients are due to the hydrolysis of complex compounds of tissue to oligomers or monomers by microorganisms during fermentation (Goo and Park 2014).

키티나아제(chitinase)는 곤충 외골격의 분해 및 발생에 관여하는 효소로서 특히 탈피와 변태를 일으키는 곤충류의 배후발생에 필수적일 뿐만 아니라, 각종 세균 및 곰팡이류 등의 증식에도 관여한다. 생체를 구성하는 키틴성분은 단당류 단위체인 글루코사민(GlcN)과 N-아세틸글루코사민(GlcNAc)이 글리코시드 결합(glycosidic bond)을 형성하며, 다시 개개의 사슬들이 수소결합으로 연결되어 있기 때문에 물리적 강도가 대단히 높아 분해가 어려운 물질이다. 이러한 물리화학적 특성으로 인해 키틴은 절지동물(가축 외부 기생충류, 곤충류, 갑각류 등)의 외골격 및 조류(algae), 곰팡이(fungi), 효모(yeast) 등의 세포벽에 존재하면서 매우 효과적인 보호 작용을 수행한다. 키티나아제는 상기 키틴을 일차적으로 분해하는 주요 효소로서, 키틴 중합체를 키틴-올리고당(oligosaccharide)으로 전환시켜 키틴의 구성단위인 GlcN 및 GlcNAc로의 분해를 가능하게 한다.Chitinase (chitinase) is an enzyme involved in the decomposition and development of the insect exoskeleton, and is particularly essential for the rear generation of insects that cause molting and metamorphosis, and is also involved in the proliferation of various bacteria and fungi. The chitin component constituting the living body is a monosaccharide unit, glucosamine (GlcN) and N-acetylglucosamine (GlcNAc), which form a glycosidic bond (glycosidic bond), and since individual chains are connected by hydrogen bonds, their physical strength is very high. It is a substance that is difficult to decompose because of its high level. Due to these physicochemical properties, chitin is present in the exoskeleton of arthropods (extracellular parasites, insects, crustaceans, etc.) and cell walls such as algae, fungi, yeast, etc. do. Kitinase is a major enzyme that primarily decomposes chitin, and converts chitin polymer into chitin-oligosaccharide, which enables the decomposition of chitin into GlcN and GlcNAc.

최근 chitinase는 다양한 분야의 다양한 기능과 응용으로 주목을 받고 있다 (Patel and Goyal 2017). chitinase는 엄청난 약제 가능성을 지닌 생체활성 chitooligosaccharides를 생산하는데 사용되어왔다. 일부 생체활성 chitooligo saccharides은 항염증제, 항고혈압제, 항종양제, 항균제 및 항산화제 효과를 갖는다(Aloise et al., 1996; Park et al., 2000; Wang 등, 2006; Wang et al.Functional properties of chitooligosaccharides are strongly related to their molecular weights (Goo and Park 2014). Recently, chitinase has attracted attention for its various functions and applications in various fields (Patel and Goyal 2017). Chitinase has been used to produce bioactive chitooligosaccharides with enormous drug potential. Some bioactive chitooligo saccharides have anti-inflammatory, antihypertensive, anti-tumor, antibacterial and antioxidant effects (Aloise et al., 1996; Park et al., 2000; Wang et al., 2006; Wang et al. Functional properties of chitooligosaccharides are strongly related to their molecular weights (Goo and Park 2014).

키틴 분해 파생물을 획득하기 위해 다양한 미생물에서 키틴 분해 활성이 좋고, 기질 특이성이 있는 키티아나제를 개발하고 있다. 대부분의 세균 chitinase는 Serratia, Chromobacterium, Klebsiella, Bacillus 및 Streptomyces gena (Adrangi and Faramarzi 2013)에서 제조되었다. 키틴을 COS로 전환시키는 높은 chitinase 활성을 가진 박테리아를 선별하는 것은 식품 산업 및 의료응용을 위한 키티나아제를 향상시키는 큰 잠재력을 가지고 있다 (Shehata et al., 2018).In order to obtain a chitin-degrading derivative, chitinase having good chitin-decomposing activity in various microorganisms and having substrate specificity is being developed. Most bacterial chitinase were produced in Serratia, Chromobacterium, Klebsiella, Bacillus and Streptomyces gena (Adrangi and Faramarzi 2013). Screening bacteria with high chitinase activity that converts chitin to COS has great potential to enhance kinase for food industry and medical applications (Shehata et al., 2018).

한국등록특허 제10-1658761호Korean Registered Patent No. 10-1658761

본 발명자들은 열적안정성이 우수한 키티나아제를 생산하는 살리니비브리오 속(Salinivibrio sp.)신균주를 분리함으로써 본 발명을 완성하였다.The present inventors have completed the present invention by isolating a new strain of Salinivibrio sp. That produces chitinase having excellent thermal stability.

따라서, 본 발명의 목적은 식품 산업 및 의료응용에 유리한 특성을 갖는 키티나아제를 생산하는 살리니비브리오 속(Salinivibrio sp.) 신균주를 제공하는 것이다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a new strain of Salinivibrio sp. That produces a kinase having properties that are advantageous for the food industry and medical applications.

본 발명의 다른 목적은 살리니비브리오 속(Salinivibrio sp.) 신균주에 의해 생산되어 일반적인 키티나아제가 활성을 갖는 온도, pH 및 염도에서는 물론, 활성범위를 벗어난 영역의 온도, pH 및 염도에서도 키틴을 분해할 수 있는 특성을 가진 키티나아제 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is produced by the Salinivibrio sp. Salinivibrio sp. Decomposes chitin at the temperature, pH and salinity of an area outside the active range, as well as the temperature, pH and salinity at which a typical chitinase has activity. It is to provide a kinase having a characteristic that can be done and a method for manufacturing the same.

본 발명의 또 다른 목적은 살리니비브리오 속(Salinivibrio sp.) 신균주 또는 이의 배양물을 포함하는 식품첨가제 및 그 첨가제를 포함함으로써 키토올리고당 함량이 증가되고 항산화 활성이 우수한 발효식품을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a fermented food having an increased chito-oligosaccharide content and excellent antioxidant activity by including a food additive and its additives, including Salinivibrio sp.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상술된 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 키티나아제를 생산하는 살리니비브리오 속 코스티콜라(Salinivibrio costicola) BAO1801 균주(기탁번호: KACC 81071 BP )를 제공한다.In order to achieve the object of the present invention described above, the present invention provides a Salinivibrio costicola BAO1801 strain (Accession No: KACC 81071 BP) that produces a kinase.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 균주는 NaCl 10 내지 30% (w/v)인 배지에서 배양된다. In a preferred embodiment, the strain is cultured in NaCl 10-30% (w / v) medium.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 키티나아제는 30℃ 내지 80℃의 온도범위에서 활성을 갖는다.In a preferred embodiment, the kinase has activity in a temperature range of 30 ° C to 80 ° C.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 키티나아제는 pH 2~9에서 활성을 갖는다.In a preferred embodiment, the kinase has activity at pH 2-9.

본 발명은 또한 살리니비브리오 속 코스티콜라(Salinivibrio costicola) BAO1801 균주(기탁번호: KACC 81071 BP )로부터 생산되어, 열안정성 및 내염성을 갖는 키티나아제를 제공한다. The present invention is also produced from the Salinivibrio costicola BAO1801 strain (accession number: KACC 81071 BP) to provide a kitase that has heat stability and flame resistance.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 키티나아제는 NaCl 10 내지 30% (w/v)에서 활성을 갖는다.In a preferred embodiment, the chitinase is active at 10-30% (w / v) NaCl.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 키티나아제는 30℃ 내지 80℃의 온도범위에서 활성을 갖는다. In a preferred embodiment, the kinase has activity in a temperature range of 30 ° C to 80 ° C.

본 발명은 또한 살리니비브리오 속 코스티콜라(Salinivibrio costicola) BAO1801 균주(기탁번호: KACC 81071 BP )를 키틴이 함유된 배지에서 배양하는 배양단계;를 포함하는 키티나아제 생산방법으로서, 상기 키티나아제는 내염성 및 열안정성을 갖는 것을 특징으로 하는 키티나아제 생산방법.을 제공한다.The present invention is also a Salinivibrio genus Costiola ( Salinivibrio costicola ) BAO1801 strain (accession number: KACC 81071 BP) culturing in a medium containing chitin; a method for producing a kinase comprising the kinase; Provides a method for producing a kinase, characterized in that it has flame resistance and heat stability.

또한, 본 발명은 상술된 어느 하나의 살리니비브리오 속 코스티콜라(Salinivibrio costicola) BAO1801 균주(기탁번호: KACC 81071 BP ) 또는 이의 배양물을 포함하는 식품첨가제를 제공한다.In addition, the present invention provides a food additive comprising any one of the aforementioned Salinivibrio costicola BAO1801 strains (Accession No: KACC 81071 BP) or cultures thereof.

또한, 본 발명은 상술된 식품첨가제를 포함하는 발효식품을 제공한다.In addition, the present invention provides a fermented food product comprising the food additive described above.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 발효식품은 키틴질이 포함된 해산물을 발효시킨 것으로, 상기 해산물은 새우류, 게류, 가재류로 구성된 그룹에서 선택되는 1개 이상이다. In a preferred embodiment, the fermented food is fermented seafood containing chitin, and the seafood is one or more selected from the group consisting of shrimp, crab, and crayfish.

또한, 본 발명은 상술된 어느 하나의 살리니비브리오 속 코스티콜라(Salinivibrio costicola) BAO1801 균주(기탁번호: KACC 81071 BP ), 상기 균주의 배양물, 상술된 어느 하나의 키티나아제 및 상술된 방법으로 얻어진 키티나아제 중 하나 이상을 포함하는 친환경미생물제제를 제공한다.In addition, the present invention is any one of the above-mentioned Salinivibrio costcoola ( Salinivibrio costicola ) BAO1801 strain (accession number: KACC 81071 BP), the culture of the strain, any one of the above described kinase and the method described above It provides an eco-friendly microbial agent containing at least one of the obtained kinase.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 친환경미생물제제는 키틴을 세포벽으로 구성하는 식물병원균의 균사를 분해하여 곰팡이성 식물병원균의 균사성장을 억제한다. In a preferred embodiment, the eco-friendly microbial agent inhibits the mycelial growth of fungal plant pathogens by decomposing the mycelium of plant pathogens that make up chitin as a cell wall.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 곰팡이성 식물병원균은 라이족토니아 솔라니(Rhizoctonia solani), 아스퍼질러스 니거(Aspergillus niger), 푸사리움 옥시스포럼(Fusarium oxysporum) 중 하나 이상이다. In a preferred embodiment, the fungal phytopathogen is one or more of Rhizoctonia solani , Aspergillus niger , Fusarium oxysporum .

또한, 본 발명은 상술된 친환경미생물제제를 토양, 식물 또는 식물의 종자에 처리하는 단계를 포함하는 식물병 방제방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a plant disease control method comprising the step of treating the above-mentioned environmentally friendly microbial agent to the soil, plants or seeds of plants.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 식물병은 키틴을 세포벽으로 구성하는 곰팡이성 식물병원균에 의해 유발되는 것이다. In a preferred embodiment, the plant disease is caused by fungal plant pathogens that make up chitin as a cell wall.

또한, 본 발명은 상술된 어느 하나의 키티나아제 및 상술된 방법으로 얻어진 키티나아제 중 하나 이상을 포함하는 식품보존제를 제공한다.In addition, the present invention provides a food preservative comprising at least one of the aforementioned kinase and the kinase obtained by the method described above.

먼저, 본 발명에 의하면 식품 산업 및 의료응용에 유리한 특성을 갖는 키티나아제를 생산하는 살리니비브리오 속(Salinivibrio sp.) 신균주를 제공할 수 있다. First, according to the present invention, it is possible to provide a new strain of Salinivibrio sp. That produces a kinase having properties that are advantageous for the food industry and medical applications.

또한, 본 발명의 키티나아제는 살리니비브리오 속(Salinivibrio sp.) 신균주에 의해 생산되어 일반적인 키티나아제가 활성을 갖는 온도, pH 및 염도에서는 물론, 활성범위를 벗어난 영역의 온도, pH 및 염도에서도 키틴을 분해할 수 있는 우수한 특성을 나타내므로, 식품 산업 및 의료산업에 폭넓게 응용될 수 있다. In addition, the kitinase of the present invention is produced by a new strain of Salinivibrio sp., And not only at the temperature, pH and salinity at which the general chitinase has activity, but also at the temperature, pH and salinity of the region outside the active range. Since it exhibits excellent properties capable of decomposing chitin, it can be widely applied to the food industry and the medical industry.

또한, 본 발명에 의하면 살리니비브리오 속(Salinivibrio sp.) 신균주 또는 이의 배양물을 포함하는 식품첨가제를 제공할 뿐만 아니라, 그 첨가제를 포함함으로써 키토올리고당 함량이 증가되고 항산화 활성이 우수한 발효식품을 제공할 수 있으므로, 식품 산업에서 특히 키틴을 함유하는 해산물을 발효시키는데 있어서 starter culture로서의 잠재력을 가지고 있다. In addition, according to the present invention, as well as to provide a food additive containing Salinivibrio sp. ( Salinivibrio sp.) New strains or cultures thereof, by providing the additive, the content of chito-oligosaccharides is increased and a fermented food with excellent antioxidant activity is provided As it can, it has the potential as a starter culture in the food industry, especially in fermenting seafood containing chitin.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명에 따른 신균주인 살리니비브리오 속 코스티콜라(Salinivibrio costicola) BAO1801 균주에서 분석된 16S rRNA 유전자 서열에 의한 관련 종들과의 계통도이다.
도 2는 본 발명에 따른 살리니비브리오 속 코스티콜라(Salinivibrio costicola) BAO1801 균주의 배양배지에 따른 키티나아제 생산여부를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명에 따른 살리니비브리오 속 코스티콜라(Salinivibrio costicola) BAO1801 균주에서 정제된 키티나아제의 SDS-PAGE 분석결과 사진이다. 여기서, Lanes M은 표지단백질이고, lane 1은 조추출물, lane 2는 DEAE 크로마토그래피 후 정제된 키티나아제이다.
도 4는 본 발명에 따른 살리니비브리오 속 코스티콜라(Salinivibrio costicola) BAO1801 균주에서 생산된 키티나아제의 활성 및 안정성에 대한 온도 및 pH의 영향을 나타낸 그래프이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 살리니비브리오 속 코스티콜라(Salinivibrio costicola) BAO1801 균주에서 생산된 키티나아제의 기질 분해 패턴을 TLC로 분석한 결과사진이다.
도 6은 본 발명에 따른 살리니비브리오 속 코스티콜라(Salinivibrio costicola) BAO1801 균주에서 생산된 키티나아제의 기질이 2 % colloidal chitin일 때 가수분해 생성물 농도를 나타낸 HPLC 분석결과 그래프이다.
도 7은 본 발명에 따른 살리니비브리오 속 코스티콜라(Salinivibrio costicola) BAO1801 균주에서 생산된 키티나아제의 곰팡이 식물 병원체의 포자 발아 억제 효과를 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명에 따른 살리니비브리오 속 코스티콜라(Salinivibrio costicola) BAO1801 균주가 처리되어 염장 및 발효된 새우의 80% 에탄올 추출물의 항산화 활성 실험결과를 나타낸 그래프이다.
1 is a phylogenetic diagram of related species by 16S rRNA gene sequence analyzed in a strain of Salinivibrio costicola BAO1801 , a new strain according to the present invention.
Figure 2 is a graph showing whether or not the production of kinase according to the culture medium of the Salinivibrio cost of Cola ( Salinivibrio costicola ) BAO1801 strain according to the present invention.
Figure 3 is a photograph of the results of SDS-PAGE analysis of the purified kinase from the Salinivibrio costicola BAO1801 strain according to the present invention. Here, Lanes M is a labeled protein, lane 1 is a crude extract, and lane 2 is a purified kinase after DEAE chromatography.
Figure 4 is a graph showing the effect of temperature and pH on the activity and stability of the kinase produced in the strain Salinivibrio costicola BAO1801 according to the present invention.
Figure 5a and 5b is a result of analyzing the substrate decomposition pattern of the kinase produced in the strain Salinivibrio costicola BAO1801 according to the present invention by TLC TLC.
6 is a graph showing the results of HPLC analysis showing the concentration of hydrolysis products when the substrate of the kinase produced in the strain Salinivibrio costicola BAO1801 according to the present invention is 2% colloidal chitin.
7 is a graph showing the effect of inhibiting spore germination of fungal plant pathogens of chitinase produced in the Salinivibrio costicola BAO1801 strain according to the present invention.
8 is a graph showing the antioxidant activity test results of 80% ethanol extract of salt and fermented shrimp treated with the Salinivibrio costicola BAO1801 strain according to the present invention.

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.The terminology used in the present invention is selected from the general terms that are currently widely used, but in certain cases, there are also terms that are arbitrarily selected by the applicant. In this case, the meanings described or used in the detailed description of the invention are not considered as simple term names. Therefore, the meaning should be grasped.

이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the technical configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and preferred embodiments.

그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 본 발명을 설명하기 위해 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. The same reference numerals used to describe the present invention throughout the specification indicate the same components.

본 발명의 기술적 특징은 일반적인 키티나아제가 활성을 갖는 온도, pH 및 염도에서는 물론, 활성범위를 벗어난 영역의 온도, pH 및 염도에서도 키틴을 분해할 수 있는 활성을 가지므로 식품 산업 및 의료산업 등에 유리한 특성을 갖는 키티나아제를 생산하는 살리니비브리오 속(Salinivibrio sp.) 신균주 및 이의 다양한 용도를 개발한 것에 있다. The technical features of the present invention are advantageous in the food industry and the medical industry, etc., because the general chitinase has activity capable of decomposing chitin at the temperature, pH and salinity of an area outside the active range, as well as temperature, pH and salinity of the activity. Salinivibrio sp., Which produces a kinase having properties, is to develop a new strain and various uses thereof.

따라서, 본 발명은 키티나아제를 생산하는 살리니비브리오 속 코스티콜라(Salinivibrio costicola) BAO1801 균주(기탁번호: KACC 81071 BP )를 제공한다. Accordingly, the present invention provides a Salinivibrio costicola BAO1801 strain (accession number: KACC 81071 BP) that produces chitinase.

살리니비브리오 속 (family Vibrionaceae, class Gammaproteobacteria)의 박테리아는 호열성 박테리아로서 현재 세 가지 종 (Lopez-Hermoso et al., 2017)을 가진 S. costicola를 포함하여 Salinivibrio 속 6 종이 알려져 있다. 이러한 박테리아는 일반적으로 소금에 절인 식품 및 과음 환경 (L

Figure pat00001
et al., 2017)에서 분리된다. 본 발명의 살리니비브리오 속 코스티콜라(Salinivibrio costicola) BAO1801 균주는 염장 및 발효된 새우에서 추출한 것이다.Salrini Vibrio genus of bacteria (family Vibrionaceae, class Gammaproteobacteria) are currently three kinds of species as thermophilic bacteria (Lopez-Hermoso et al., 2017) has been Salinivibrio paper in June, including S. costicola with. These bacteria are commonly salted foods and heavy environments (L
Figure pat00001
et al., 2017). The Salinivibrio costicola BAO1801 strain of the present invention is extracted from salted and fermented shrimp.

일반적으로 키티나아제는 37℃∼40℃ 환경에서 균성장이 잘 이루지는 Bacillus sp. 및 Serratia marcescens 등에서 보고되어지고 있으며, 키티나아제 활성도 주로 37℃∼40℃에서 활성이 강하게 나타나는 키티나아제가 주를 이루고 있는데, 본 발명의 살리니비브리오 속(Salinivirbrio sp.) 코스티콜라 BAO1801 균주에 의해 생산된 키티나아제는 30℃ 내지 80의℃의 온도 범위, pH2-9의 pH범위 및 NaCl 10 내지 30%의 염도에서도 활성이 강하게 나타나는 우수한 특성을 갖는다.In general, the kinase is Bacillus sp. That grows well in an environment of 37 ℃ ~ 40 ℃. And reported in Serratia marcescens, etc., chitinase activity is mainly composed of chitinase that activity is strongly exhibited at 37 ℃ ~ 40 ℃, Salinivirbrio sp. Of the present invention ( Salinivirbrio sp.) By the coscola BAO1801 strain The produced kinase has excellent properties in which activity is strongly exhibited even in a temperature range of 30 ° C to 80 ° C, a pH range of pH2-9, and a salinity of 10 to 30% NaCl.

또한, 본 발명의 키티나아제 생산방법은 살리니비브리오 속 코스티콜라(Salinivibrio costicola) BAO1801 균주(기탁번호: KACC 81071 BP )를 배지에서 배양하는 배양단계;를 포함하는데, 배양단계에서 사용되는 배지는 키틴이 함유될 수도 있지만 함유되지 않아도 무방하다. 필요한 경우 배양단계는 NaCl 10 내지 30% (w/v)의 염도를 갖는 배지에서 수행될 수도 있다. 키티나아제만을 얻기 위해, 배양단계에서 얻어진 배양물로부터 키티나아제를 정제하는 단계를 더 포함할 수 있다. 즉 배양단계에서 얻어진 배양물에는 살리니비브리오 속 코스티콜라(Salinivibrio costicola) BAO1801 균주(기탁번호: KACC 81071 BP ), 상기 균주가 생산한 키티나아제 및 키티나아제에 의해 분해된 키틴분해산물 등이 포함되어 있기 때문이다. In addition, the method of producing the kinase of the present invention includes a culturing step of culturing the Salinivibrio costicola BAO1801 strain (accession number: KACC 81071 BP) in a medium; the medium used in the culturing step is Chitin may be contained, but may be contained. If necessary, the culture step may be performed in a medium having a salinity of 10 to 30% (w / v) NaCl. To obtain only the kinase, the step of purifying the kinase from the culture obtained in the culture step may be further included. That is, the culture obtained in the culturing step includes Salinivibrio costicola BAO1801 strain (Accession No: KACC 81071 BP), the kinase produced by the strain, and the chitin decomposition product decomposed by the kinase. Because it is included.

이와 같이 본 발명의 살리니비브리오 속 코스티콜라(Salinivibrio costicola) BAO1801 균주(기탁번호: KACC 81071 BP )가 생산하는 키티나아제는 30℃ 내지 80의℃의 온도 범위, pH 2-9의 pH범위 및 NaCl 10 내지 30%의 염도에서도 키틴을 분해하여 키틴올리고당 등 키틴분해유용산물을 생산하게 되므로, 상당히 넓은 범위의 온도 및 pH 조건에서 고분자의 키틴을 저분자로 분해할 수 있다. 즉 버섯 세포벽 유래 키틴, 효모 세포벽 유래 키틴, 곰팡이 세포벽 유래 키틴, 곤충 외골격 유래 키틴, 갑각류 외골격 유래 키틴을 분해할 수 있기 때문에, 본 발명의 키티나아제는 통상 보고된 키틴올리고당의 활용 분야를 포함하여 식품, 의료, 친환경미생물제제 등 다양한 분야에서 이용할 수 있다. As described above, the chitinase produced by the Salinivibrio costicola BAO1801 strain (Accession No .: KACC 81071 BP) of the present invention has a temperature range of 30 ° C to 80 ° C, a pH range of 2-9, and Since chitin decomposes even at a salinity of 10 to 30% of NaCl to produce a chitin decomposition useful product such as chitin oligosaccharide, it is possible to decompose chitin of a polymer to a low molecule under a fairly wide range of temperature and pH conditions. That is, since the chitin derived from mushroom cell wall, chitin derived from yeast cell wall, chitin derived from fungal cell wall, chitin derived from insect exoskeleton, and chitin derived from crustacean exoskeleton, the kinase of the present invention includes the fields of application of commonly reported chitin oligosaccharides. It can be used in various fields such as food, medical, and eco-friendly microbial products.

특히, 본 발명의 살리니비브리오 속(Salinivirbrio sp.) 코스티콜라 BAO1801 균주(기탁번호: KACC 81071 BP ) 또는 이의 배양물을 포함하는 식품첨가제를 활용하게 되면, 키토올리고당 함량이 증가되고 항산화 활성이 우수한 발효식품을 제공할 수 있으므로, 식품 산업에서 특히 키틴을 함유하는 해산물을 발효시키는데 있어서 starter culture로서의 잠재력을 가지고 있다. 여기서, 해산물은 체내 조직이 키틴을 함유하고 있기만 하면 제한되지 않으나 특히 새우류, 게류, 가재류로 구성된 그룹에서 선택되는 1개 이상일 수 있다.Particularly, when the food additive containing Salinivirbrio sp. Of the present invention ( Salinivirbrio sp.), Or B.C. coli BAO1801 strain (accession number: KACC 81071 BP) or a culture thereof is utilized, the content of chito-oligosaccharides is increased and the antioxidant activity is excellent. Since it can provide fermented food, it has the potential as a starter culture in the food industry, especially in fermenting seafood containing chitin. Here, the seafood is not limited as long as the body tissue contains chitin, but may be one or more selected from the group consisting of shrimp, crab, and crayfish.

또한, 살리니비브리오 속(Salinivirbrio sp.) 코스티콜라 BAO1801 균주(기탁번호: KACC 81071 BP ), 이의 배양물 및 키티나아제 중 하나 이상을 토양에 관주했을 때 곰팡이성 식물병원균의 생육을 억제하는 친환경 미생물제제로서 뛰어난 효능이 기대될 수 있다. In addition, the Salinivirbrio sp.Coscola BAO1801 strain (accession number: KACC 81071 BP), an eco-friendly material that inhibits the growth of fungal plant pathogens when one or more of its culture and chitinase is irrigated to the soil As a microbial agent, excellent efficacy can be expected.

따라서, 본 발명의 친환경 미생물제제는 키틴을 세포벽으로 구성하는 식물병원균 예를 들면 라이족토니아 솔라니(Rhizoctonia solani), 아스퍼질러스 니거(Aspergillus niger), 푸사리움 옥시스포럼(Fusarium oxysporum), 보트리티스 시네리아(Botrytis cinerea), 알터나리아 브라시시코라 (Alternaria brassicicola) 등을 포함하는 곰팡이성 식물병원균의 균사성장을 억제할 수 있으므로, 본 발명의 친환경미생물제제를 토양, 식물 또는 식물의 종자에 처리하는 단계를 포함하여 키틴을 세포벽으로 구성하는 곰팡이성 식물병원균에 의해 유발되는 식물병을 효과적으로 방제할 수 있다. Therefore, the eco-friendly microbial agent of the present invention is a plant pathogen that comprises chitin as a cell wall, for example, Rhizoctonia solani , Aspergillus niger , Fusarium oxysporum , and bo Since the mycelial growth of fungal plant pathogens including Botrytis cinerea , Alternaria brassicicola , etc. can be suppressed, the eco-friendly microbial agent of the present invention can be used as a seed for soil, plants or plant seeds. Plant disease caused by the fungal phytopathogens constituting chitin as a cell wall can be effectively controlled, including the step of treating the cells.

실시예 1. 신규한 살리니비브리오 속 코스티콜라(Salinivibrio costicola) BAO1801 균주의 분리 및 동정Example 1. Isolation and identification of the new Salinivibrio genus Costiola BAO1801 strain

본 발명의 살리니비브리오 속 코스티콜라(Salinivibrio costicola) BAO1801 균주는 다음과 같은 과정을 통해 분리되었다.The Salinivibrio genus Costicoola BAO1801 strain of the present invention was isolated through the following process.

1.재료1.Material

염장 및 발효된 새우는 한국의 여수에 위치한 Greenmin Food co로부터 얻었다. 콜로이드성 키틴은 새우 쉘 키틴 (Sigma, USA)으로부터 제조 하였다. 간단히 말해서, 10 g의 키틴 분말을 100 ml의 10 N HCl에 첨가하여 혼합하고, 4 ℃에서 밤새 배양 하였다. 배양 후, 콜로이드성 키틴을 침전시키기 위해 혼합물을 50 % 에탄올에 첨가 하였다. 그 후 혼합물을 4 ℃에서 15 분 동안 8000 x g에서 원심 분리 하였다. 이어서 콜로이드성 키틴 침전물을 증류수로 pH 7.0으로 중화시켰다. 그런 다음 동결 건조하여 분말로 만들고 4 ℃에서 보관했다. 해양 배지는 Difco (Detroit, MI, USA)에서 구입 하였다. N-아세틸 글루코사민 및 N- 아세틸 키토 올리고당은 Cayman (Ann Arbor, MI, USA)으로부터 구입하였다. PageRuler prestained protein ladder는 Thermo Fisher Scientific (Schwerte, Germany)에서 구입했다. 이 연구에 사용된 다른 화학 물질은 Sigma (St. Louis, MO, USA)에서 구입했다.Salted and fermented shrimp were obtained from Greenmin Food co located in Yeosu, Korea. Colloidal chitin was prepared from shrimp shell chitin (Sigma, USA). Briefly, 10 g of chitin powder was added to 100 ml of 10 N HCl to mix and incubated overnight at 4 ° C. After incubation, the mixture was added to 50% ethanol to precipitate colloidal chitin. The mixture was then centrifuged at 8000 x g for 15 min at 4 ° C. The colloidal chitin precipitate was then neutralized with distilled water to pH 7.0. It was then freeze dried to make a powder and stored at 4 ° C. Marine media was purchased from Difco (Detroit, MI, USA). N-acetyl glucosamine and N-acetyl chito oligosaccharides were purchased from Cayman (Ann Arbor, MI, USA). The PageRuler prestained protein ladder was purchased from Thermo Fisher Scientific (Schwerte, Germany). Other chemicals used in this study were purchased from Sigma (St. Louis, MO, USA).

2. 균주의 분리2. Isolation of strains

염장 및 발효된 새우에 0.5 % 콜로이드성 키틴이 공급된 해양 배지에서 클리어링 존 (cleaning zone)을 보이는 미생물을 선택하고 그 키틴 분해 활성을 측정 하였다. 가장 높은 키티나아제 활성을 나타내는 균주를 분리하고 BAO-1801로 명명하였다. 균주 BAO-1801은 그람 양성, 막대 모양 및 포자 형성이 없는 박테리아이다. Microorganisms showing a clearing zone were selected from marine medium supplied with 0.5% colloidal chitin to salted and fermented shrimp, and the chitin decomposition activity was measured. The strain showing the highest kinase activity was isolated and designated BAO-1801. Strain BAO-1801 is a gram-positive, rod-shaped and spore-free bacterium.

3. 16s-rRNA 서열분석을 통한 균주의 동정3. Identification of strains through 16s-rRNA sequencing

균주 BAO-1801은 도 1에 도시된 바와 같이 16S rRNA 서열 분석에 기초로 Salinivibrio sp.로 확인되었다. 도 1은 neighbor-joining을 이용하여 관련 종들과 함께 16S rRNA 서열을 기반으로 구축된 계통도(A phylogenetic tree)로서, 도 1에 도시된 바와 같이 균주 BAO-1801은 Salinivibrio sp 균주 YM-12 (KX099322)와 가장 높은 서열 유사성을 보였다. 균주 BAO-1801의 16S rRNA 서열은 GenBank에 수탁 번호 KX990293으로 기탁되었고, 상기 살리니비브리오 속 코스티콜라(Salinivibrio costicola) BAO1801 균주는 국립농업과학원 미생물은행(농업생명공학연구원, KACC)에 2018년 5월 4일자로 기탁하여 KACC 81071 BP의 수탁번호를 부여받았다. Strain BAO-1801 was identified as Salinivibrio sp. Based on 16S rRNA sequence analysis as shown in FIG. 1. Figure 1 is a phylogenetic tree (A phylogenetic tree) built based on 16S rRNA sequence with related species using neighbor-joining, strain BAO-1801 is Salinivibrio sp strain YM-12 (KX099322) as shown in Figure 1 And highest sequence similarity. The 16S rRNA sequence of strain BAO-1801 was deposited with GenBank under accession number KX990293, and the Salinivibrio costicola BAO1801 strain was sent to the National Academy of Agricultural Science Microbial Bank (Agricultural Biotechnology Research Institute, KACC) in May 2018. It was deposited on the 4th and was given the accession number of KACC 81071 BP.

실시예 2. 키티나아제 준비Example 2. Kitinase preparation

1.키티나아제 생산1. Kitinase production

키티나아제 생산을 위해 Salinivibrio sp. OD600이 0.5에 도달할 때까지 BAO-1801을 37 ℃ 진탕 배양기에서 0.5 % 콜로이드성 키틴이 있는 해양 배지에서 24 시간 동안 성장시켰다. 그런 다음 동일한 배지 100 mL에 밤새 배양 (1 %)을 접종하고 오비탈 쉐이커 / 배양기에서 200 rpm으로 3 일 동안 37 ℃에서 성장시켰다. 이어서, 배양액을 12,000g에서 20 분간 원심 분리 한 후 키티나아제를 수집 하였다.For the production of kinase, Salinivibrio sp. BAO-1801 was grown in marine medium with 0.5% colloidal chitin in a 37 ° C. shake incubator for 24 hours until OD600 reached 0.5. Then incubated overnight (1%) in 100 mL of the same medium and grown at 37 ° C. for 3 days at 200 rpm in an orbital shaker / incubator. Subsequently, the culture medium was centrifuged at 12,000 g for 20 minutes, and then the kinase was collected.

2.키티나아제 정제2.Kitinase purification

무 세포 배양액을 포화 (80 %) 황산 암모늄으로 침전시켰다. 침전물을 6198 ×g에서 30 분 동안 원심 분리 한 후에 수집 하였다. 이를 50 mM 인산나트륨 완충액 (pH 7)에 용해시키고, 동일한 완충액에 대해 24 시간 동안 4 ℃에서 연속 교반하면서 투석 하였다. 그 다음, 투석액을 50 mM 인산 나트륨 완충액 (pH 7)으로 평형화 된 DEAE- 세 파로스 CL-6B 음이온 크로마토 그래피 컬럼 (5 cm x 30 cm)에 로딩하고, 상기 완충액으로 세척하고, 0-1 M NaCl 함유 완충액으로 용출시켰다. 그 후 키티나아제는 4ml 분획으로 용출되었다. 단백질 함량은 Bradford 분석법 (Thermo Fisher Scientific, Rockford, IL, USA)으로 측정하였다.The cell-free culture was precipitated with saturated (80%) ammonium sulfate. The precipitate was collected after centrifugation at 6198 xg for 30 minutes. This was dissolved in 50 mM sodium phosphate buffer (pH 7), and dialyzed against the same buffer with continuous stirring at 4 ° C. for 24 hours. The dialysate was then loaded onto a DEAE-Sepharose CL-6B anion chromatography column (5 cm x 30 cm) equilibrated with 50 mM sodium phosphate buffer (pH 7), washed with the buffer, and 0-1 M NaCl Elution was with the containing buffer. Kitinase was then eluted in 4 ml fractions. Protein content was determined by Bradford assay (Thermo Fisher Scientific, Rockford, IL, USA).

실시예 3. 키티나아제 준비Example 3. Kitinase preparation

0.5 % 콜로이드성 키틴이 없는 해양배지를 사용한 것을 제외하면 실시예2와 동일한 방법을 수행하여 키티나아제를 준비하였다.The kinase was prepared by performing the same method as in Example 2, except that the marine medium without 0.5% colloidal chitin was used.

실험예 1. Experimental Example 1.

실시예 2 및 실시예 3과 같이 키티나아제 생산을 colloidal chitin이 있거나 없는 배지에서 성장한 균주 BAO-1801을 이용하여 측정 하고 그 결과를 도 2에 나타내었다. 도 2에 도시된 바와 같이 균주 BAO-1801의 성장은 두 가지 배지 모두에서 동일했다 (colloidal chitin의 유무에 관계없이). colloidal chitin이 존재하지 않는 경우에도 chitinase 활성이 배지에서 검출되었다. 그러나, 0.5%colloidal chitin의 첨가는 12시간에서 키틴 분해 효소의 생산을 현저히 증가시켰는데, 이는 고정 성장단계 동안 16U/ml에서 유지되었다.As in Example 2 and Example 3, kinase production was measured using a strain BAO-1801 grown in a medium with or without colloidal chitin, and the results are shown in FIG. 2. As shown in Figure 2, the growth of strain BAO-1801 was the same in both media (with or without colloidal chitin). Even in the absence of colloidal chitin, chitinase activity was detected in the medium. However, the addition of 0.5% colloidal chitin significantly increased the production of chitin degrading enzyme at 12 hours, which was maintained at 16 U / ml during the fixed growth phase.

실험예 2Experimental Example 2

실시예2 및 3에서 정제된 키티나아제의 정제결과는 하기 표 1에 나타내었다. The purification results of the purified kinase in Examples 2 and 3 are shown in Table 1 below.

Purification stepPurification step Total protein (mg)b Total protein (mg) b Total activity (U)c Total activity (U) c Specific activity (U/mg)Specific activity (U / mg) Purification (fold)Purification (fold) Recovery (%)Recovery (%) Culture
supernation
Culture
supernation
77.077.0 84.784.7 1.11.1 1One 100100
(NH42SO­­4
precipitation
(NH 4 ) 2 SO 4
precipitation
15.515.5 82.382.3 5.35.3 4.84.8 97.297.2
DEAE-SapharoseDEAE-Sapharose 0.80.8 29.929.9 39.739.7 36.236.2 35.335.3

Total protein (mg)b 는 Bradford 분석법 (Thermo Fisher Scientific, Rockford, IL, USA)으로 측정하였다.Total protein (mg) b was measured by Bradford assay (Thermo Fisher Scientific, Rockford, IL, USA).

Total activity(U)c 는 기질로 콜로이달 키틴을 이용하여 40℃에서 50 mM의 소듐포스페이트 버퍼(pH 7)에서 측정되었다. Total activity (U) c was measured in 50 mM sodium phosphate buffer (pH 7) at 40 ° C using colloidal chitin as substrate.

표 1로부터, 황산암모늄에 의해 침전된 조 추출물은 chitinase의 비특이적 활성을 4.8배 증가시켰고, DEAE-Sepharose chromatography후, 용출물은 35.3%의 수율로 비 활동성이 약 36.2배 증가했음을 알 수 있다. From Table 1, it can be seen that the crude extract precipitated with ammonium sulfate increased the non-specific activity of chitinase by 4.8 times, and after DEAE-Sepharose chromatography, the eluate increased by about 36.2 times with a yield of 35.3%.

실험예 3Experimental Example 3

정제된 효소를 4 % 폴리 아크릴아미드 스태킹 겔 및 12 % 분해 겔을 사용하여 SDS-PAGE로 분석 하였다. 쿠마시 브릴리언트 블루 R-250 염색을 사용하여 단백질 밴드를 시각화했다. 정제된 키티나아제의 분자량은 표준 단백질을 사용하여 결정하였다. 정제된 키티나아제의 N- 말단 아미노 서열을 단백질을 폴리비닐리덴디플루오라이드 막 상에 전기 블랏팅 한 후 Procise Model 492 단백질 시퀀서 (Applied Biosystems, CA, USA)를 사용하는 에드만 분해법으로 분석하였다.The purified enzyme was analyzed by SDS-PAGE using 4% polyacrylamide stacking gel and 12% degrading gel. Protein bands were visualized using Coomassie Brilliant Blue R-250 staining. The molecular weight of the purified chitinase was determined using standard proteins. The N-terminal amino sequence of the purified chitinase was analyzed by Edman digestion using a Procise Model 492 protein sequencer (Applied Biosystems, CA, USA) after electroblotting the protein onto a polyvinylidene difluoride membrane. .

도 3에 도시된 바와 같이, SDS-PAGE 후 겔을 염색한 후 약 94.2 kDa의 분자량으로 단일 밴드가 나타났다. 이것은 키티나아제가 단량체 단백질이라는 것을 나타낸다.As shown in FIG. 3, after SDS-PAGE, after staining the gel, a single band appeared with a molecular weight of about 94.2 kDa. This indicates that the kinase is a monomeric protein.

실험예 4Experimental Example 4

정제된 chintinase에 대한 N-terminal sequencing의 결과는 AAPSTPSLDWKPQNYSFVEVD의 서열을 보였다. Internal peptide sequencing homology를 확인하기 위해 NCBI 데이터베이스에 기탁된 다른 chitinase와 상동성을 표 2와 같이 비교하였다. The result of N-terminal sequencing for purified chintinase showed the sequence of AAPSTPSLDWKPQNYSFVEVD. To confirm the internal peptide sequencing homology, homology with other chitinase deposited in the NCBI database was compared as shown in Table 2.

표 2의 결과는 AAPSTPSLDWKPQNYSFVEVD의 서열이 NCBI 데이터베이스에 기탁된 다른 chitinase와 상동성을 공유함을 보여준지다. 특히, BAO-1801가 생산한 키티나아제 서열은 Thalassomonas actiniarum(90 %), Pseudoalteromonas spp.로부터 chitinase ChiC와 높은 서열 동일성을 공유 하였다. (81 %), Colwellia sp. 12G3 (76 %). 이러한 결과는 Salinivibrio sp. BAO-1801은 ChiC chitinase의 일종임을 보여준다.The results in Table 2 show that the sequence of AAPSTPSLDWKPQNYSFVEVD shares homology with other chitinase deposited in the NCBI database. In particular, the chitinase sequence produced by BAO-1801 shared high sequence identity with chitinase ChiC from Thalassomonas actiniarum (90%) and Pseudoalteromonas spp. (81%), Colwellia sp. 12G3 (76%). These results indicate that Salinivibrio sp. BAO-1801 shows that it is a kind of ChiC chitinase.

EnzymeEnzyme OriginOrigin NH2-terminalaminoacidNH 2 -terminalaminoacid Identity (%)Identity (%) ChiC (this work)ChiC (this work) Salinivibrio sp. Salinivibrio sp. AAPSTPSLDWKPQNYSFVEVDAAPSTPSLDWKPQNYSFVEVD -- ChiC (WP_044834007)ChiC (WP_044834007) Thalassomonas actiniarumThalassomonas actiniarum AAPSTPSLDWQPQNYSFVEVVAAPSTPSLDWQPQNYSFVEVV 9090 ChiC (WP_010362144)ChiC (WP_010362144) Pseudoalteromonas citreaPseudoalteromonas citrea AAPSTPSITWKPQNYSFVDVNAAPSTPSITWKPQNYSFVDVN 8181 ChiC (WP_077537999)ChiC (WP_077537999) Pseudoalteromonas alienaPseudoalteromonas aliena AAPSTPSINWEPQQYSFVEVDAAPSTPSINWEPQQYSFVEVD 8181 ChiC (WP_101232706)ChiC (WP_101232706) Colwellia sp. 12G3 Colwellia sp. 12G3 AAPSAPSIDWTPQSYSFVEVNAAPSAPSIDWTPQSYSFVEVN 7676 ChiA (ADM13645)ChiA (ADM13645) Pseudomonas sp. TxG6-1 Pseudomonas sp. TxG6-1 AAPGKPTIAWGNTKFAIVEVDAAPGKPTIAWGNTKFAIVEVD 4343 ChiA (ADR30609)ChiA (ADR30609) Serratia marcescensSerratia marcescens AAPGKPTIAWGNTKFAIVEVDAAPGKPTIAWGNTKFAIVEVD 4343 ChiB (AAM94336)ChiB (AAM94336) Vibrio harveyiVibrio harveyi AVDCTPLEAWDSSKVYNGGDQAVDCTPLEAWDSSKVYNGGDQ 1919

실험예 5Experimental Example 5

키티나아제 활성에 대한 최적의 온도는 정제된 키티나아제를 표준 분석 조건하에서 상이한 온도 (30-90 ℃)에서 기질과 함께 배양함으로써 결정되었다. 열 안정성을 연구하기 위해 정제된 효소를 50 mM 인산나트륨 완충액 (pH 7)에서 30 ~ 90 ℃의 온도에서 1 시간 동안 사전 배양했다. 지시된 배양 시간 후, 표준 조건 하에서 효소의 잔류 활성을 측정 하고, 그 결과를 도 4에 나타내었다. The optimal temperature for chitinase activity was determined by incubating purified chitinase with substrate at different temperatures (30-90 ° C.) under standard analytical conditions. To study thermal stability, the purified enzyme was pre-incubated in 50 mM sodium phosphate buffer (pH 7) at a temperature of 30 to 90 ° C. for 1 hour. After the indicated incubation time, the residual activity of the enzyme was measured under standard conditions, and the results are shown in FIG. 4.

또한, 키티나아제 활성의 최적 pH는 potassium chloride-hydrochloric acid (pH 2.0-3.5), phosphate-citrate (pH3.0-4.5), acetate (pH 4.5-6.5), 3-(N-morpholino) propanesulfonic acid (MOS) (pH 6.5-8.0), 및 N-Cyclohexyl-2-aminoethanesulfonic acid (CHES) (pH 8.0-10.0)를 포함하는 pH 2-10인 50mM의 상이한 완충액을 사용하여 결정되었다. 상이한 pH에서 키티나아제의 안정성을 확인하기 위해, 정제된 효소를 40 ℃에서 30 분 동안 상기 완충액에 대해 투석 하였다. 얼음에서 10 분 동안 냉각시킨 후 표준 조건 하에서 키티나아제의 잔류 활성을 측정하고 그 결과를 도 4에 나타내었다. In addition, the optimal pH of the kinase activity is potassium chloride-hydrochloric acid (pH 2.0-3.5), phosphate-citrate (pH3.0-4.5), acetate (pH 4.5-6.5), 3- (N-morpholino) propanesulfonic acid (MOS) (pH 6.5-8.0), and N-Cyclohexyl-2-aminoethanesulfonic acid (CHES) (pH 8.0-10.0) were determined using different buffers of 50 mM pH 2-10. To confirm the stability of the kinase at different pH, the purified enzyme was dialyzed against the buffer for 30 min at 40 ° C. After cooling on ice for 10 minutes, the residual activity of the kinase under standard conditions was measured and the results are shown in FIG. 4.

여기서, 키틴 분해 효소 활성은 약간 변형하여 공지 된 방법 (Miller 1959)에 따라 기질의 가수 분해로부터 생성된 GlcNAc를 측정하여 결정 하였다. 간단히, 동일한 양의 1 % (w / v) 콜로이드성 키틴과 희석된 효소를 혼합하고 40 ℃에서 30 분 동안 배양 하였다. 키티나아제 활성의 한 단위는 분석 조건 하에서 분당 1 몰의 GlcNAc를 방출하는 양으로 정의 하였다.Here, the chitin degrading enzyme activity was determined by measuring GlcNAc generated from hydrolysis of the substrate according to a known method (Miller 1959) with slight modification. Briefly, the same amount of 1% (w / v) colloidal chitin and diluted enzyme were mixed and incubated at 40 ° C for 30 minutes. One unit of kinase activity was defined as the amount of releasing 1 mole of GlcNAc per minute under analytical conditions.

도 4의 A에서 볼 수 있듯이, 본 발명의 키티나아제의 활성은 30℃에서 50℃로 서서히 증가했다. 그러나 85에서 90℃는 비활성화되었다. 다른 박테리아 chitinase의 최적 온도는 30℃ ~ 50℃이다. 도 4의 B는 본 발명의 키티나아제가 55℃와 60℃에서는 각각 82.6%와 78.7%의 효소활성이 유지되었음을 보여주는데, 이것은 본 발명의 키티나아제가 매우 열에 안정성이 있음을 시사한다.As can be seen in Figure 4A, the activity of the kinase of the present invention was gradually increased from 30 ℃ to 50 ℃. However, 85 to 90 ° C was deactivated. The optimum temperature for other bacterial chitinase is 30 ℃ ~ 50 ℃. FIG. 4B shows that the enzymes of the present invention maintained enzyme activity of 82.6% and 78.7% at 55 ° C and 60 ° C, respectively, suggesting that the kitinase of the present invention is very thermally stable.

도 4의 C는 본 발명의 키티나아제의 최대 활성이 pH 7에서 관찰됨을 보여준다. 또한 도 4의 D는 본 발명의 키티나아제가 초기 활성의 80% 이상을 유지하면서 pH 4~8.5에서 비교적 안정했음을 보여준다. 본 발명의 키티나아제는 pH 9 이상에서 변성되었다. FIG. 4C shows that the maximum activity of the kinase of the present invention is observed at pH 7. In addition, D of FIG. 4 shows that the kinase of the present invention was relatively stable at pH 4 to 8.5 while maintaining 80% or more of the initial activity. The kinase of the present invention was denatured at pH 9 or higher.

따라서, 본 발명의 살리니비브리오 속 코스티콜라(Salinivibrio costicola) BAO1801 균주로부터 얻어진 키티나아제(BAO-1801 chitinase)가 넓은 온도범위에서 활성을 갖는 특성은 미생물오염의 발생을 줄이기 위해 고온이 사용되는 식품산업에 적합하며, 또한 처리 시간을 줄일 수 있는 장점이 있다.Therefore, the characteristic of having the activity in the wide temperature range of the chitinase (BAO-1801 chitinase) obtained from the B.C. 180 strain of the genus Saliniviribrio of the present invention (Salinivibrio costicola) is a food product in which high temperature is used to reduce the occurrence of microbial contamination. It is suitable for industry and also has the advantage of reducing the processing time.

실험예 6Experimental Example 6

본 발명의 BAO-1801 chitinase의 기질 특이성을 콜로이드 키틴, 글리콜 키틴, 가용성 키토산, 글리콜 키토산, 산화 키토산 및 새우 분말을 비롯한 다양한 기질을 사용하여 실험하고 그 결과를 표 3에 나타내었다. 효소 활성은 표준 조건 하에서 측정 하였다.The substrate specificity of the BAO-1801 chitinase of the present invention was tested using various substrates including colloidal chitin, glycol chitin, soluble chitosan, glycol chitosan, chitosan oxide and shrimp powder, and the results are shown in Table 3. Enzyme activity was measured under standard conditions.

SubstrateSubstrate Relative activity (%)Relative activity (%) Colloidal chitinColloidal chitin 100100 Glycol chitinGlycol chitin 89.889.8 Colloidal chitin azureColloidal chitin azure 42.342.3 Soluble chitosanSoluble chitosan 11.211.2 Glycol chitosanGlycol chitosan NDND Oxidized chitosanOxidized chitosan NDND (GlcNAc)6(GlcNAc) 6 134.1134.1 (GlcNAc)5(GlcNAc) 5 112.6112.6 (GlcNAc)4(GlcNAc) 4 86.186.1 (GlcNAc)3(GlcNAc) 3 11.511.5 (GlcNAc)2(GlcNAc) 2 NDND GlcNAcGlcNAc NDND

표 3으로부터, 본 발명의 BAO-1801 chitinase가 colloidal chitin과 glycol chitin (89.8 %) 기질에 높은 활성을 보였음을 알 수 있다. 그러나, 시험한 다른 다당류를 가수분해 할 수 없었다. 더욱이, 이 효소는 (GlcNAc)6와 (GlcNAc)5에 대해 매우 활성이었지만, 작은 이량체기질 (GlcNAc)2에 대해서는 활성을 나타내지 않았다. 이러한 결과는 그 특이성이 효소 가수 분해 속도에 영향을 줄 수 있는 기질의 크기 및 물리적 형태에 의존한다는 것을 나타낸다. 본 발명의 BAO-1801 chitinase는 발효 해산물과 같이 키틴 함량이 높은 식품에 chitooligosaccharides을 생산하는 데 유용 할 수 있다. From Table 3, it can be seen that the BAO-1801 chitinase of the present invention showed high activity on the colloidal chitin and glycol chitin (89.8%) substrates. However, the other polysaccharides tested could not be hydrolyzed. Moreover, this enzyme was very active against (GlcNAc) 6 and (GlcNAc) 5, but did not show activity against small dimer substrate (GlcNAc) 2. These results indicate that the specificity depends on the size and physical shape of the substrate, which can affect the rate of enzymatic hydrolysis. The BAO-1801 chitinase of the present invention may be useful for producing chitooligosaccharides in foods with high chitin content, such as fermented seafood.

실험예 7Experimental Example 7

본 발명의 BAO-1801 chitinase에 의한 colloidal chitin및 N-acetyl-chitooligosaccharides (GlcNAc) n (n = 2-5) 기질의 분해 패턴을 TLC 분석을 사용하여 조사 하고 그 결과를 도 5a 및 도 5b에 나타내었다. The degradation pattern of colloidal chitin and N-acetyl-chitooligosaccharides (GlcNAc) n (n = 2-5) substrates by BAO-1801 chitinase of the present invention was investigated using TLC analysis, and the results are shown in FIGS. 5A and 5B. Did.

도 5a에 나타낸 바와 같이, colloidal chitin의 분해에 의한 주요 생성물은 GlcNAc2 및 소량의 GlcNAc이었다. 마이너 생성물인 GlcNAc3도 생산되었다. 배양 시간이 연장되면서 주 생성물 (GlcNAc2)와 GlcNAc로 가수분해되었다. As shown in Fig. 5a, the main products by degradation of colloidal chitin were GlcNAc2 and small amount of GlcNAc. A minor product, GlcNAc3, was also produced. Hydrolysis was performed with the main product (GlcNAc2) and GlcNAc as the incubation time was extended.

본 발명의 BAO-1801 chitinase는 1시간에 (GlcNAc)5와 (GlcNAc)2 및 (GlcNAc)3를 가수 분해시켰다. (GlcNAc) 3를 8 시간 후에 (GlcNAc)2 및 GlcNAc로 전환시켰다 (도 5b). (GlcNAc)4는 가수분해 기간 동안 GlcNAc 및 (GlcNAc)2로 분해되는 반면 (GlcNAc)4는 (GlcNAc)2로만 전환되었다. 그러나, 키틴 분해 효소는 (GlcNAc)2를 소화하지 않았다.The BAO-1801 chitinase of the present invention hydrolyzed (GlcNAc) 5 and (GlcNAc) 2 and (GlcNAc) 3 at 1 hour. (GlcNAc) 3 was converted to (GlcNAc) 2 and GlcNAc after 8 hours (FIG. 5B). (GlcNAc) 4 degrades to GlcNAc and (GlcNAc) 2 during the hydrolysis period, while (GlcNAc) 4 is only converted to (GlcNAc) 2. However, the chitin degrading enzyme did not digest (GlcNAc) 2.

실험예 8Experimental Example 8

본 발명의 BAO-1801 chitinase에 의한 colloidal chitin및 N-acetyl-chito oligosaccharides (GlcNAc) n (n = 2-5) 기질의 분해 패턴을 다음과 같이 HPLC 분석을 사용하여 조사 하고 그 결과를 도 6에 나타내었다. The degradation pattern of colloidal chitin and N-acetyl-chito oligosaccharides (GlcNAc) n (n = 2-5) substrates by BAO-1801 chitinase of the present invention was investigated using HPLC analysis as follows, and the results are shown in FIG. 6. Shown.

효소의 가수 분해 특성을 결정하기 위해, GlcNAc2, GlcNAc3 GlcNAc4 및 GlcNAc6를 기질로 사용 하였다. 반응 혼합물은 동일한 부피의 정제 효소 (0.2 U / ml) 및 2 % (w / v) 기질 현탁액으로 구성되었다. 그런 다음 40 ℃에서 8 시간 동안 배양했다. 분취액을 상이한 시간 간격으로 취하여 12000 ×g에서 10 분 동안 원심 분리하여 소화되지 않은 기질을 제거 하였다. 실리카 겔 60 플레이트에 10 ㎕ 분취량을 적재하고 1- 부탄올 - 아세트산 - 물 (2 : 1 : 1, v / v)을 함유하는 용매 계에서 전개시켰다. 0.5 % (w / v) GlcNAc 및 다른 (GlcNAc) n (n = 2-6)의 혼합물을 표준으로 사용하였다. 전개 후, 플레이트에 아닐린-디 페닐 아민 시약을 분무하고 100 ℃에서 5 분 동안 가열하여 가수 분해 생성물을 가시화한다. 가수분해된 N- 아세틸 - 키토 올리고사카라이드의 농도는 이동상으로 70 ℃의 아세토 니트릴을 사용하여 Shodex NH2P-50 4E 컬럼이 장착 된 HPLC 분석 (Shimadzu LC-10)으로 1ml / min의 유속으로 40oC로 설정하고 굴절 지수 검출기에서 210 nm로 측정 하였다.To determine the hydrolysis properties of the enzyme, GlcNAc2, GlcNAc3 GlcNAc4 and GlcNAc6 were used as substrates. The reaction mixture consisted of equal volume of purified enzyme (0.2 U / ml) and 2% (w / v) substrate suspension. Then incubated at 40 ° C. for 8 hours. Aliquots were taken at different time intervals and centrifuged at 12000 xg for 10 minutes to remove undigested substrate. A 10 µl aliquot was loaded onto a silica gel 60 plate and developed in a solvent system containing 1-butanol-acetic acid-water (2: 1: 1, v / v). A mixture of 0.5% (w / v) GlcNAc and other (GlcNAc) n (n = 2-6) was used as standard. After development, the plate is sprayed with aniline-diphenyl amine reagent and heated at 100 ° C. for 5 minutes to visualize the hydrolysis product. The concentration of hydrolyzed N-acetyl-chito oligosaccharide is 40oC at a flow rate of 1 ml / min by HPLC analysis (Shimadzu LC-10) equipped with a Shodex NH2P-50 4E column using acetonitrile at 70 ° C as the mobile phase. Set and measured at 210 nm on a refractive index detector.

colloidal chitin 을 기질로 사용하여 TLC 분석 결과를 확인하는 HPLC 결과가 도시된 도 6으로부터, (GlcNAc)2 (GlcNAc)3~4의 증가된 양과는 대조적으로 (GlcNAc)6 및 (GlcNAc)5의 분해패턴은 중간 생성물처럼 작용하였다. 이것들은 (GlcNAc)1~2로 더 분해되었다. GlcNAc 및 (GlcNAc)2의 최종 수율은 각각 10.5% 및 71.5%였다. 이러한 결과는 본 발명의 BAO-1801 chitinase가 (GlcNAc)2를 형성하는 높은 능력을 갖는 키틴기질상에 무작위 촉매 작용 방식을 나타내어, 식품 기능을 향상시킬 잠재력을 갖는 것을 보여주는 결과가 될 수 있다. From Figure 6 showing the HPLC results confirming the TLC analysis results using colloidal chitin as a substrate, the degradation of (GlcNAc) 6 and (GlcNAc) 5 in contrast to the increased amounts of (GlcNAc) 2 (GlcNAc) 3-4 The pattern acted like an intermediate product. These were further decomposed into (GlcNAc) 1-2. The final yields of GlcNAc and (GlcNAc) 2 were 10.5% and 71.5%, respectively. These results may show that the BAO-1801 chitinase of the present invention shows a random catalytic mode on the chitin substrate having a high ability to form (GlcNAc) 2, and thus has the potential to improve food function.

실험예 9Experimental Example 9

본 발명의 BAO-1801 chitinase의 항진균 활성은 공개된 방법(Kim et al., 2017)을 사용하여 다음과 같이 측정되었다. Aspergillus niger, Fusarium oxysporum, Rhizoctonia solani를 포함한 병원성 진균은 한국 농업 문화 회관 (KACC)에서 얻은 감자 덱스트로오스 한천 (PDA)에 접종하고 25 ℃에서 배양하여 분생균(conidia)을 생산하였다. 포자를 수집하고, 여과하여, 감자 덱스트로스 브로스에서 104 포자/ml로 조정하였다. 반응 혼합물은 포자 현탁액 10 μl와 BAO-1801 chitinase의 희석액으로 구성되었고, 24 시간 동안 25 ℃에서 배양되었다. 포자 발아 횟수는 인버티드 현미경 (Olympus IX70, Melville, NY, USA) 하에서 측정 하였고, 그 결과를 도 7에 나타내었다.The antifungal activity of the BAO-1801 chitinase of the present invention was measured as follows using published methods (Kim et al., 2017). Pathogenic fungi including Aspergillus niger, Fusarium oxysporum, and Rhizoctonia solani were inoculated into potato dextrose agar (PDA) obtained from the Korean Agricultural Culture Center (KACC) and cultured at 25 ° C. to produce conidia. Spores were collected, filtered, and adjusted to 10 4 spores / ml in potato dextrose broth. The reaction mixture consisted of 10 μl of a spore suspension and a dilution of BAO-1801 chitinase and incubated at 25 ° C. for 24 hours. The number of spore germination was measured under an inverted microscope (Olympus IX70, Melville, NY, USA), and the results are shown in FIG. 7.

도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 BAO-1801의 정제된 chitinase는 3가지 진균성 식물병원체의 포자발아에 대해 상이한 정도의 억제를 나타냈다. BAO-1801 키티나아제는 고농도 (>200μg/ml)에서 모든 시험 균주로부터 포자 발아를 억제했다. 그러나 F. oxysporumR. solani는 다른 균주보다 낮은 농도의 BAO-1801 chitinase(>50μg/ml)에 더 민감했다. 이러한 결과는 chitinase의 항진균 활성이 포자의 세포벽 구조에 의존함을 확인시켜 준다. 많은 다른 박테리아 chitinase가 포자 발아를 억제할 수 있다고 보고되었지만 본 발명과 같이 살리니비브리오 속 균주가 생산하는 chitinase C 계열 효소의 항진균 활성에 대해서는 지금까지 알려진 바 없다. As shown in Figure 7, the purified chitinase of BAO-1801 of the present invention showed different degrees of inhibition against spore germination of three fungal phytopathogens. BAO-1801 chitinase inhibited spore germination from all test strains at high concentrations (> 200 μg / ml). However, F. oxysporum and R. solani were more sensitive to lower concentrations of BAO-1801 chitinase (> 50 μg / ml) than other strains. These results confirm that the antifungal activity of chitinase depends on the cell wall structure of spores. Although many other bacterial chitinase have been reported to inhibit spore germination, the antifungal activity of chitinase C-based enzymes produced by the strains of the genus Salinivibri like the present invention is not known so far.

실험예 10Experimental Example 10

다음과 같이 염장 및 발효된 새우에 본 발명의 살리니비브리오 속 코스티콜라(Salinivibrio costicola) BAO1801 균주를 처리하여 얻어진 발효물의 추출물의 항산화활성을 다음과 같이 측정하고 그 결과를 표 4 및 도 8에 나타내었다.Antioxidant activity of the extract of the fermentation product obtained by treating the salted and fermented shrimp of Salinivibrio costicola BAO1801 strain of the present invention as follows and the results are shown in Tables 4 and 8 Did.

1.염장 및 발효된 새우의 발효 및 추출1. Fermentation and extraction of salted and fermented shrimp

Salinivibrio sp. BAO-1801은 MRS broth 10 mL에서 37 ℃로 하룻밤 배양되어 0.5 OD에 도달 하였다. 배양된 현탁액을 염장 및 발효 된 새우 페이스트에 106 CFU/g 첨가 하였다. 발효는 0, 1, 2, 3, 4 개월 동안 20 ℃에서 유지되었다. Salinivibrio sp. BAO-1801 was incubated overnight at 37 ° C in 10 mL of MRS broth to reach 0.5 OD. The cultured suspension was added to the salted and fermented shrimp paste at 106 CFU / g. Fermentation was maintained at 20 ° C. for 0, 1, 2, 3, 4 months.

추출을 준비하기 위해, 5g의 발효된 샘플을 80 % 에탄올 (1 : 5 비율 w / v)에 현탁시키고, 일정하게 교반하면서 30 ℃에서 1 시간 인큐베이션하여 자가 분해시켰다. 현탁액을 원심 분리하고 (10,000 x g, 30 분, 4 ℃), 상등액을 조추출물로서 수집하였다.To prepare for extraction, 5 g of the fermented sample was suspended in 80% ethanol (1: 5 ratio w / v) and self-degraded by incubation at 30 ° C. for 1 hour with constant stirring. The suspension was centrifuged (10,000 x g, 30 min, 4 ° C) and the supernatant was collected as a crude extract.

2.염장 및 발효된 새우의 산화 방지제2.Antioxidant of salt and fermented shrimp

DPPH 소거 능력은 약간 수정된 문헌 [Wang et al. (2010) 방법을 사용하여 측정되었다. 탈 이온수 및 DPPH 용액을 대조 시료로 사용하였다. 공시료는 조 추출물에만 해당한다. 4,000 ×g (Hettich, EBA21, Germany)에서 15 분간 원심 분리 한 후, 517 nm를 사용하여 3 배로 흡광도를 측정 하였다. 활성은 μmol 트롤록스 당량 (TE) / g 샘플로 나타내었고, 저해 활성은 소거 활성의 백분율로서 보고되었다.DPPH scavenging capacity was slightly modified in Wang et al. (2010) method. Deionized water and DPPH solution were used as control samples. The test sample is for crude extracts only. After centrifugation at 4,000 × g (Hettich, EBA21, Germany) for 15 minutes, absorbance was measured 3 times using 517 nm. Activity was expressed in μmol trolox equivalent (TE) / g samples, and inhibitory activity was reported as a percentage of scavenging activity.

ABTS 라디칼 소거 능력은 문헌 [Binsan et al. (2008)에 기재된 방법으로 측정되었다. 활성은 μmo 트롤 록스 당량 (TE) / g 샘플로 나타내었고, 저해 활성은 소거 활성의 백분율로서 보고되었다.ABTS radical scavenging ability is described in Binsan et al. (2008). Activity was expressed in μmo trolox equivalent (TE) / g samples, and inhibitory activity was reported as a percentage of scavenging activity.

ferric reduction / antioxidant power (FRAP) 분석은 이전에 기술된 Binsan et al. (2008)에 의해 수행되었다. 활성은 μmol 트롤록스 당량 (TE) /g 샘플로 표현되었다.Ferric reduction / antioxidant power (FRAP) analysis was previously described in Binsan et al. (2008). Activity was expressed in μmol trolox equivalent (TE) / g samples.

3. 결과3. Results

표 4에 나타난 바와 같이 4개월간 발효시킨 새우는 DPPH 라디칼 소거능이 가장 높았으며 (4.30μmol TE/g), 신선한 새우 (0 개월)는 가장 낮은 DPPH 라디칼 소거능 (1.47μmol TE/g)을 보였다 (P<0.05). ABTS 소거 활성은 발효기간의 증가에 따라 증가 하였다.As shown in Table 4, shrimps fermented for 4 months showed the highest DPPH radical scavenging activity (4.30 μmol TE / g), and fresh shrimp (0 months) showed the lowest DPPH radical scavenging activity (1.47 μmol TE / g) (P <0.05). ABTS scavenging activity increased with increasing fermentation period.

Fermentation period (month)Fermentation period (month) DPPH activity
(μTE/g sample)
DPPH activity
(μTE / g sample)
ABTS activity
(μTE/g sample)
ABTS activity
(μTE / g sample)
FRAP activity
(μTE/g sample)
FRAP activity
(μTE / g sample)
00 1.47 ±0.23d 1.47 ± 0.23 d 7.99 ±0.34d 7.99 ± 0.34 d 16.03 ±0.90b 16.03 ± 0.90 b 1One 1.67 ±0.27d 1.67 ± 0.27 d 9.20 ±0.10c 9.20 ± 0.10 c 16.77 ±0.12b 16.77 ± 0.12 b 22 2.57 ±0.40c 2.57 ± 0.40 c 10.60 ±0.53b 10.60 ± 0.53 b 21.73 ±0.84a 21.73 ± 0.84 a 33 3.40 ±0.20b 3.40 ± 0.20 b 11.73 ±0.32a 11.73 ± 0.32 a 22.03 ±0.21a 22.03 ± 0.21 a 44 4.30 ±0.22a 4.30 ± 0.22 a 12.33 ±0.25a 12.33 ± 0.25 a 23.13 ±0.31a 23.13 ± 0.31 a

도 8의 A로부터 새우 발효 추출물의 IC50 값은 발효 0~4 개월 동안 231.15mg/mL, 193.35mg/mL, 165.40mg/mL, 137.86mg/mL 및 101.59mg/mL이었음을 알 수 있다.It can be seen from FIG. 8A that the IC50 values of the shrimp ferment extract were 231.15 mg / mL, 193.35 mg / mL, 165.40 mg / mL, 137.86 mg / mL and 101.59 mg / mL for 0-4 months of fermentation.

도 8의 B에 나타난 바와 같이 IC50 값이 188.27 및 159.76mg/mL 인 3개월 및 4개월 발효의 ABTS 활동에는 차이가 없었고, 도 8의 C로부터 FRAP 활동은 발효 2개월 후에 변화하지 않고 최종 실험에서 가장 높은 활성 (23.13μmol TE/g sample)을 보였음을 알 수 있다.As shown in B of FIG. 8, there was no difference in ABTS activity of the 3- and 4-month fermentations with IC50 values of 188.27 and 159.76 mg / mL, and the FRAP activity from C of FIG. 8 did not change after 2 months of fermentation and in the final experiment It can be seen that it showed the highest activity (23.13 μmol TE / g sample).

실험예 11Experimental Example 11

실험예 10에서 얻어진 염장 및 발효된 새우에 본 발명의 살리니비브리오 속 코스티콜라(Salinivibrio costicola) BAO1801 균주를 처리하여 얻어진 발효물의 추출물의 항진균활성을 다음과 같이 측정하고 그 결과를 표 5에 나타내었다.The antifungal activity of the extract of the fermentation product obtained by treating the salt and fermented shrimp obtained in Experimental Example 10 with the Salinivibrio costicola BAO1801 strain of the present invention was measured as follows, and the results are shown in Table 5. .

확산 방법이 멸균 여과지(5mm 직경, Whatman No. 1)를 사용하여 공지된 방법

Figure pat00002
이 한천에서 염장 및 발효된 새우의 항균 활성을 평가하기 위해 사용되었다. 즉 멸균 여과지를 각 조 추출물 50 mL로 함침시키고 미리 선택된 병원균을 접종한 한천 플레이트 표면에 놓았다. 한천 플레이트를 37 ℃에서 24 시간 동안 배양했다. 배양 후, 억제 영역의 디스크 직경을 측정 하였다(mm 단위). 각 측정은 두 번씩 수행되었다.Diffusion method is a known method using sterile filter paper (5mm diameter, Whatman No. 1)
Figure pat00002
It was used to evaluate the antibacterial activity of salted and fermented shrimp in this agar. That is, sterile filter paper was impregnated with 50 mL of each crude extract and placed on the surface of an agar plate inoculated with preselected pathogens. Agar plates were incubated at 37 ° C for 24 hours. After incubation, the disc diameter of the inhibition region was measured (in mm). Each measurement was performed twice.

paper diffusion분석 결과가 나타난 표 5로부터, 본 발명의 살리니비브리오 속 코스티콜라(Salinivibrio costicola) BAO1801 균주가 처리된 염장 및 발효된 새우 추출물의 항균활성은 두 가지 그람 박테리아 중 4가지 다른 식인성 병원균에 민감했다. 그 중에서도 조 추출물은 Yersinia enterocolitica ssp. enterocolitica KACC 15320에서 우수한 활성을 나타냈다. 또한, 본 발명의 살리니비브리오 속 코스티콜라(Salinivibrio costicola) BAO1801 균주 처리 후 발효 시간이 길수록 항균 활성이 높았다.From Table 5 showing the results of paper diffusion analysis, the antimicrobial activity of salt and fermented shrimp extract treated with the BAO1801 strain of Salinivibrio costicola of the present invention was treated with 4 different food-borne pathogens among the two Gram bacteria. It was sensitive. Among them, the crude extract is Yersinia enterocolitica ssp. It showed excellent activity in enterocolitica KACC 15320. In addition, the longer the fermentation time after treatment with the Salinivibrio costicola BAO1801 strain of the present invention, the higher the antibacterial activity.

PathogensPathogens Diameter (mm) of inhibition zone by crude extract from salted shrimp fermentationDiameter (mm) of inhibition zone by crude extract from salted shrimp fermentation ControlControl 1 month1 month 2 months2 months 3 months3 months 4 months4 months Gram-positive bacteriaGram-positive bacteria Staphylococcus aureus KCCM 11335Staphylococcus aureus KCCM 11335 1 ±0.41 ± 0.4 1 ±0.81 ± 0.8 1 ±0.61 ± 0.6 1 ±0.21 ± 0.2 2 ±0.2*2 ± 0.2 * Listeria monocytogenes KACC 10764Listeria monocytogenes KACC 10764 -- -- -- 1 ±0.51 ± 0.5 2 ±1.4*2 ± 1.4 * Bacillus cereus KACC1124Bacillus cereus KACC1124 1 ±0.21 ± 0.2 1 ±0.41 ± 0.4 1 ±0.41 ± 0.4 1 ±0.61 ± 0.6 1 ±0.21 ± 0.2 Gram-negative bacteriaGram-negative bacteria Yersinia enterocolitica ssp. enterocolitica KACC 15320 Yersinia enterocolitica ssp. enterocolitica KACC 15320 1 ±1.41 ± 1.4 1 ±0.41 ± 0.4 1 ±0.81 ± 0.8 3 ±0.5*3 ± 0.5 * 4 ±0.6*4 ± 0.6 * Salmonella choleraesuis KCTC2932 Salmonella choleraesuis KCTC2932 1 ±0.21 ± 0.2 1 ±0.21 ± 0.2 1 ±0.31 ± 0.3 1 ±0.41 ± 0.4 1 ±0.21 ± 0.2 Escherichia coli K99 KCTC 2617 Escherichia coli K99 KCTC 2617 -- -- 1 ±0.21 ± 0.2 2 ±0.4*2 ± 0.4 * 3 ±0.8*3 ± 0.8 * * P < 0.05* P <0.05

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.The present invention has been shown and described with reference to preferred embodiments as described above, but is not limited to the above-described embodiments and is within the scope of the present invention to those skilled in the art to which the present invention pertains. By this, various changes and modifications will be possible.

농업생명공학연구원Agricultural Biotechnology Research Institute KACC81071KACC81071 2018050420180504

Claims (17)

키티나아제를 생산하는 살리니비브리오 속 코스티콜라(Salinivibrio costicola) BAO1801 균주(기탁번호: KACC 81071 BP ).
Salinivibrio costicola BAO1801 strain producing kitinase (accession number: KACC 81071 BP).
제 1 항에 있어서,
상기 균주는 NaCl 10 내지 30% (w/v)인 배지에서 배양되는 것을 특징으로 하는 살리니비브리오 속 코스티콜라(Salinivibrio costicola) BAO1801 균주.
The method of claim 1,
The strain is 10 to 30% NaCl (w / v) Salinivibrio genus Costiola ( Salinivibrio costicola ) BAO1801 strain, characterized in that cultured in a medium.
제 1 항에 있어서,
상기 키티나아제는 30℃ 내지 80℃의 온도범위에서 활성을 갖는 것을 특징으로 하는 살리니비브리오 속 코스티콜라(Salinivibrio costicola) BAO1801 균주.
The method of claim 1,
The chitinase is a Salinivibrio costicola BAO1801 strain, characterized in that it has activity in a temperature range of 30 ° C to 80 ° C.
제 1 항에 있어서,
상기 키티나아제는 pH 2~9에서 활성을 갖는 것을 특징으로 하는 살리니비브리오 속 코스티콜라(Salinivibrio costicola) BAO1801 균주.
The method of claim 1,
The chitinase is characterized in that it has an activity at pH 2-9 , Salinivibrio costicola BAO1801 strain.
살리니비브리오 속 코스티콜라(Salinivibrio costicola) BAO1801 균주(기탁번호: KACC 81071 BP )로부터 생산되어, 열안정성 및 내염성을 갖는 키티나아제.
Kitiniase , produced from the Salinivibrio costicola BAO1801 strain (Accession No .: KACC 81071 BP), has thermal stability and flame resistance.
제 5 항에 있어서,
상기 키티나아제는 NaCl 10 내지 30% (w/v)에서 활성을 갖는 것을 특징으로 하는 키티나아제.
The method of claim 5,
The kinase is a kinase characterized in that it has activity at 10 to 30% (w / v) of NaCl.
제 5 항에 있어서,
상기 키티나아제는 30℃ 내지 80℃의 온도범위에서 활성을 갖는 것을 특징으로 하는 키티나아제.
The method of claim 5,
The kinase is a kinase characterized in that it has activity in the temperature range of 30 ℃ to 80 ℃.
살리니비브리오 속 코스티콜라(Salinivibrio costicola) BAO1801 균주(기탁번호: KACC 81071 BP )를 키틴이 함유된 배지에서 배양하는 배양단계;를 포함하는 키티나아제 생산방법으로서, 상기 키티나아제는 내염성 및 열안정성을 갖는 것을 특징으로 하는 키티나아제 생산방법.
Culture step of culturing Salinivibrio costicola BAO1801 strain (Accession No .: KACC 81071 BP) in a medium containing chitin; a method for producing a kinase comprising, wherein the kinase is resistant to salt and heat Method of producing a kinase, characterized in that it has stability.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항의 살리니비브리오 속 코스티콜라(Salinivibrio costicola) BAO1801 균주(기탁번호: KACC 81071 BP ) 또는 이의 배양물을 포함하는 식품첨가제.
A food additive comprising the Salinivibrio costicola BAO1801 strain (accession number: KACC 81071 BP) or a culture thereof according to any one of claims 1 to 4.
제 9 항의 식품첨가제를 포함하는 발효식품.
A fermented food product comprising the food additive of claim 9.
제 10 항에 있어서,
상기 발효식품은 키틴질이 포함된 해산물을 발효시킨 것으로, 상기 해산물은 새우류, 게류, 가재류로 구성된 그룹에서 선택되는 1개 이상인 것을 특징으로 하는 발효식품.
The method of claim 10,
The fermented food is fermented seafood containing chitin, wherein the seafood is one or more selected from the group consisting of shrimp, crab, and crayfish.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항의 살리니비브리오 속 코스티콜라(Salinivibrio costicola) BAO1801 균주(기탁번호: KACC 81071 BP ), 상기 균주의 배양물, 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항의 키티나아제 및 제 8 항의 방법으로 얻어진 키티나아제 중 하나 이상을 포함하는 친환경미생물제제.
Salinivibrio costicola BAO1801 strain (accession number: KACC 81071 BP) of any one of claims 1 to 4, culture of the strain, kitty of any one of claims 5 to 7 An eco-friendly microbial agent comprising at least one of a kinase and a kinase obtained by the method of claim 8.
제 12 항에 있어서,
상기 친환경미생물제제는 키틴을 세포벽으로 구성하는 식물병원균의 균사를 분해하여 곰팡이성 식물병원균의 균사성장을 억제하는 것을 특징으로 하는 친환경미생물제제.
The method of claim 12,
The eco-friendly microbial agent is an eco-friendly microbial agent characterized by inhibiting the mycelial growth of fungal plant pathogens by decomposing the mycelium of plant pathogens comprising chitin as a cell wall.
제 13 항에 있어서,
상기 곰팡이성 식물병원균은 라이족토니아 솔라니(Rhizoctonia solani), 아스퍼질러스 니거(Aspergillus niger), 푸사리움 옥시스포럼(Fusarium oxysporum) 중 하나 이상인 것을 특징으로 친환경미생물제제.
The method of claim 13,
The fungal phytopathogen is an eco-friendly microbial agent characterized in that at least one of Rhizoctonia solani , Aspergillus niger , Fusarium oxysporum .
제 12 항의 친환경미생물제제를 토양, 식물 또는 식물의 종자에 처리하는 단계를 포함하는 식물병 방제방법.
A method for controlling plant diseases comprising the step of treating the eco-friendly microbial agent of claim 12 on soil, plants or seeds of plants.
제 15 항에 있어서
상기 식물병은 키틴을 세포벽으로 구성하는 곰팡이성 식물병원균에 의해 유발되는 것을 특징으로 하는 식물병 방제방법.
The method of claim 15
The plant disease is a plant disease control method characterized in that caused by fungal plant pathogens that constitute chitin as a cell wall.
제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항의 키티나아제 및 제 8 항의 방법으로 얻어진 키티나아제 중 하나 이상을 포함하는 식품보존제.A food preservative comprising at least one of the kinase of any one of claims 5 to 7 and the kinase obtained by the method of claim 8.
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