본문 바로가기
HOME> 논문 > 논문 검색상세

논문 상세정보

생명과학회지 = Journal of life science v.18 no.1 = no.93, 2008년, pp.103 - 108   피인용횟수: 4

해양미생물 Sphingomonas paucimobilis AS-1이 생산하는 새로운 extracelluar agarase의 정제 및 특성
Purification and Properties of a Novel Extracellular Agarase from Marine Bacterium, Sphingomonas paucimobilis AS-1

정일선   (신라대학교 의생명과학대학 식품영양학과UU0000867  ); 김유정   (신라대학교 의생명과학대학 식품영양학과UU0000867  ); 송효주   (신라대학교 의생명과학대학 식품영양학과UU0000867  ); 갈상완   (진주산업대학교 미생물공학과UU0001591  ); 최영주   (신라대학교 의생명과학대학 식품영양학과UU0000867  );
  • 초록

    Agar로부터 oligosaccharides를 제조하기 위하여 효소(agarase)를 이용한 분해법이 시도되면서 agarase의 균주의 분리 및 유전자에 대한 많은 연구가 수행되고 있다. 본 연구에서는 해양으로부터 agarase를 생성하는 균주를 분리 동정하고 균주의 특성을 조사하였다. 분리된 균주는 VITEK 2 compact version 분석 결과 Sphingomonas paucimobilis AS-1로 동정되었다. 정제된 효소의 최적 활성 조건 및 agar 분해산물의 항산화활성을 조사하였다. 분리된 균주의 최적배양조건은 marine broth 2216에서 온도 $27^{\circ}C$ , pH 7일 때 가장 균주의 생육이 높았다. Agarase 효소는 salt침전, ion exchange와 gel filtration chromatography에 의해 114.4 units/mg으로 104배 정제되었다. 정제된 agarase의 SDS-PACE 결과 분자량이 약 80 kDa의 band를 얻었다. 최적 효소활성은 온도 $40^{\circ}C$ , pH 7일 때 나타났다. Agar 첨가한 배지에 agar 분해균을 접종한 후 분해산물의 시간에 따른 항산화활성은 12시간 배양 후 72%의 가장 높은 전자소거능(EDA)을 나타내었다. Agar 분해산물은 식중독균의 생육은 저해하는 것으로 나타났으며 젖산균의 생육은 약간 촉진하는 경향을 나타냈다.


    An agar-degrading marine bacterium, strain AS-1 was isolated from the seawater. The strain AS-1 was identified as Sphingomonas paucimobilis (90% probability) by VITEK. The optimum medium for agarase activity of the isolated strain was determined to be marine medium, marine broth 2216 containing 0.1% agar as carbon source. An extracellular agarase was purified 104-fold from the culture supernatant by ammonium sulfate precipitation, ion exchange chromatography and gel filtration methods. The molecular weight of the purified enzyme was estimated to be 80 kDa by SDS-PAGE. The optimum pH and temperature for activity were 7.0 and $40^{\circ}C$ , respectively. Antioxidative activity of the strain AS- was 72% in the supernatant cultured for 12 h. The culture supernatant of the strain AS-1 showed antibacterial activity against bacteria causing putrefaction and food poisoning such as Escherichia coli, Staphylococcus aureus and Proteus vulgaris. However, the cell growth of the lactic aicd forming strain, Lactobacillus plantarium was promoted by the treatment of 10% culture supernatant of an agar-degrading strain.


  • 주제어

    Marine bacteria .   agarase .   Sphingomonas .   purification .   antioxidant.  

  • 참고문헌 (27)

    1. Macmillan, J. D., H. J. Phaff and R. H. Vaughn. 1964. The Pattern of action of an exopolygalacturonic acid-transeliminase from Clostridium multifermentans. Biochemistry 3, 572-578. 
    2. Ohta, Y., Y. Nogi, M. Myazaki, Z. u. Y. Hatada, S. Ito and K. Horikoshi. 2004. Enzymatic properties and nucleotide and amino acid sequences of a thermostable $\beta$-agarase from the novel marine isolate, JAMB-A94. Biosci. Biotechnol. Biochem. 68, 1073-1081. 
    3. Fu, X. T., H. Lin and S. M. Kim. 2007. Purification and characterization of novel $\beta$-agarase, agaA34, from Agarivorans albus YKW-34. Appl. Microbiol. Biotechnol. in press. 
    4. Buttner, M. J., I. M. Feamley and M. J. Bibb. 1987. The agarase gene (dagA) of Streptomyces coelicolor A3(2) nucleotide sequence and transcriptional analysis. Mol. Gen. Genet. 209, 101-109. 
    5. Chiura, H. X. and K. Tsukamoto. 2000. Purification and characterization of novel agarase secreted by marine bacterium, Pseudoalteromonas sp. strain CKTl. Microb. Environ. 15, 11-22. 
    6. Blois, M. S. 1958. Antioxidant determination by the use of a stable free radical. Nature 26, 1199-1200. 
    7. Suzuki, H., Y. Sawai, T. Suzuki and K. Kawai. 2003. Purification and characterization of an extracellular $\beta$-agarase from Bacillus sp. MK03. J. Biosci. Bioeng. 95, 328-334. 
    8. van der Meulen, H. and W. Harder. 1975. Production and characterization of the agarase of Cytophaga flevensis. Antonic Leeuwenhoek, 41, 431-447. 
    9. Sugano, Y., H. Kodama, I. Terada, Y. Yamazaki and M. Noma. 1994. Purification and characterization of a novel enzyme, $\alpha$-neoagarooligosaccharide hydrolase, from a marine bacterium, Vibrio sp. strain JT0107. J. Bacteriol. 176, 6812-6818. 
    10. Sugano, Y., I. Terada, M. Arita, M. Noma and Matsumoto. 1993. Purification and characterization of a new agarase from a marine bacterium, Vibrio sp. strain JT0107. Appl. Environ. Microbiol. 59, 1649-1554. 
    11. Miller, G. L. 1959. Use of dinitrosalicylic acid regent for determination of reducing sugar. Anal. Chem. 31, 426-428. 
    12. Ohta Y., Y. Hatada, Y. Nogi, Z. Li, S. Ito and K. Horikoshi. 2004.Cloning, expression, and characterization of a glycoside hydrolase family 86 $\beta$-agarase from a deep-sea Microbulbifer-like isolate. Appl. Microbiol. Biotechnol. 66, 266-275. 
    13. Laemmli, U. K. 1970. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature 227, 680-685. 
    14. Leon, O., L. Quintana, G. Peruzzo and J. C. Slebe. 1992. Purification and properties of an extracellular agarase from Alteromonas sp. strain C-1. Appl. Environ, Microbiol. 58, 4060-4063. 
    15. Kirimura, K., N. Masuda, Y. Iwasaki, H. Nkagawa, R. Kobayashi and S. Usami. 1999. Purification and characterization of a novel $\beta$-agarase from an alkalophilic bacterium, Alteromonas sp. E-1. J. Biosci. Bioeng. 87, 436-441. 
    16. Kobayashi, R., M. Takisada, T. Suzuki, K. Kirimura and S. Usami. 1997. Neoagarobiose as a novel moisturizer with whitening effect. Biosci. Biotechnol. Biochem. 61, 162-163. 
    17. Joo, D. S., S. Y. Cho and E. H. Lee. 1998. Preparation of agar hydrolysates by agarase and functionality of the hydrolysates. Korean, J. Biotechnol. Bioeng. 13, 378-382. 
    18. Giordano, A., G. Andreotti, A. Tramice and A. Trincone. 2006. Marine glycosyl hydrolases in the hydrolysis and synthesis of oligosaccharides. Biotechnol. J. 1, 511-530. 
    19. Jimenez-Escrig A and I. Goni Cambrodon. 1999. Nutritional evaluation and physiological effects of edible seaweeds. Arch Latinoam Nutr. 49, 114-120. 
    20. Yamaura, I., T. Matsumoto, M. Funatsu, H. Shigeiri and T. Shibata. 1991. Purification and some properties of agarase from Pseudomonas sp. PT-5. Agric. Biol. Chem. 55, 2531-2536. 
    21. Young, K. S., and S. S. Bhattacharjee and W. Yaphe. 1978. Enzymic cleavage of the $\alpha$-linkages in agarose, to yield agaro-oligosaccharides. Carbohydr. Res. 66, 207-211. 
    22. Wang, J. X., X. L. Jiang, H. J. Mou, and H. S. Guan. 2004. Anti-oxidation of agar oligosaccharides produced by agarase from a marine bacterium. J. Appl. Phycol. 16, 333-340. 
    23. Wang, J. X., H. J. Mou, X. L Jiang and H. S. Guan. 2006. Characterization of a novel $\beta$-agarase from marine Alteromonas sp. SY37-12 and its degrading products. Appl. Microbiol Biotechnol. 71, 833-839. 
    24. Andrykovitch, G. and I. Maex. 1988. Isolation of a new polysaccharide - degrading bacterium from a salt marsh. Appl. Environ. Microbiol. 54, 1061-1062. 
    25. Duckworth, M. and J. R. Turvey. 1969 The action of bacterial agarase of agarose, porphyran and alkali treated porphyran. Biochem. J. 113, 687-692. 
    26. Kang, N. Y., Y. L. Choi, Y. S. Cho, B. K. Kim, B. S. Jeon, J. Y. Cha, C. H. Kim and Y. C. Lee. 2003. Cloning, expression and characterization of a $\beta$-agarase gene from a marine bacterium, Pseudomonas sp. SK38. Biotechnology Letters 25, 1165-1170. 
    27. Vera, J., R. Alvarez, E. Murano, J. C. SIebe and O. Leon. 1998. Identification of a marine agarolytic Pseudoalteromonas isolate and characterization of its extracellular agarase. Appl. Environ. Microbiol. 64, 4378-4383. 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (4)

    1. Jang, Hye-Ji ; Lee, Dong-Geun ; Lee, Seung-Woo ; Jeon, Myong-Je ; Chun, Won-Ju ; Kwon, Kae-Kyoung ; Lee, Hee-Soon ; Lee, Sang-Hyeon 2011. "Isolation of a Marine-derived Flammeovirga sp. mbrc-1 Strain and Characterization of Its Agarase" KSBB Journal, 26(6): 552~556     
    2. Kim, Yi-Joon ; Cao, Wa ; Lee, Yu-Jeong ; Lee, Sang-Un ; Jeong, Jeong-Han ; Lee, Jin-Woo 2012. "Enhanced Production of Carboxymethylcellulase by a Newly Isolated Marine Microorganism Bacillus atrophaeus LBH-18 Using Rice Bran, a Byproduct from the Rice Processing Industry" 생명과학회지 = Journal of life science, 22(10): 1295~1306     
    3. Park, Eo Jin 2014. "Quality Characteristics of Sulgidduk added with Aronia (Aronia melanocarpa) Powder" 東아시아食生活學會誌 = Journal of the East Asian Society of Dietary Life, 24(5): 646~653     
    4. Kim, Jae-Deog ; Lee, Sol-Ji ; Jo, Jeong-Gwon ; Lee, Dong-Geun ; Lee, Sang-Hyeon 2016. "Characterization of β-agarase from Isolated Simiduia sp. SH-4" 생명과학회지 = Journal of life science, 26(4): 453~459     

 저자의 다른 논문

  • Jung, Il-Sun (5)

    1. 2006 "청각추출물의 항산화 및 일산화질소 합성 저해 연구" 생명과학회지 = Journal of life science 16 (5): 788~793    
    2. 2007 "참나무 목초액의 항균 및 항산화 활성과 일산화질소 합성 저해연구" 생명과학회지 = Journal of life science 17 (1): 105~109    
    3. 2007 "해양 미생물Algibacter lectus AS-3으로부터 agarase의 분리 및 특성" 한국해양바이오학회지 = Journal of marine bioscience and biotechnology 2 (3): 142~148    
    4. 2007 "상황버섯균사체배양액에 침지한 발아현미의 항산화 및 nitric oxide 합성저해에 관한 연구" 생명과학회지 = Journal of life science 17 (8): 1141~1146    
    5. 2008 "천연 암반 심해수의 항산화 활성 및 면역반응에 대한 연구" 생명과학회지 = Journal of life science 18 (3): 329~335    
  • Kim, Yu-Jung (4)

  • 송효주 (2)

  • 갈상완 (23)

  • Choi, Young-Ju (55)

 활용도 분석

  • 상세보기

    amChart 영역
  • 원문보기

    amChart 영역

원문보기

무료다운로드
유료다운로드

유료 다운로드의 경우 해당 사이트의 정책에 따라 신규 회원가입, 로그인, 유료 구매 등이 필요할 수 있습니다. 해당 사이트에서 발생하는 귀하의 모든 정보활동은 NDSL의 서비스 정책과 무관합니다.

원문복사신청을 하시면, 일부 해외 인쇄학술지의 경우 외국학술지지원센터(FRIC)에서
무료 원문복사 서비스를 제공합니다.

NDSL에서는 해당 원문을 복사서비스하고 있습니다. 위의 원문복사신청 또는 장바구니 담기를 통하여 원문복사서비스 이용이 가능합니다.

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠
이 논문과 함께 출판된 논문 + 더보기