| 초록 |
폴리-감마-글루탐산 (poly-γ-glutamic acid)은 D형 및 L형의 글루탐산이 감마-글루타밀(γ-glutamyl)결합으로 중합되어 있는 점액성의 아미노산고분자로서, 전통 콩발효식품인 한국의 청국장, 일본의 낫또, 네팔의 키네마 등에서 분리된 바실러스 속 균주들로부터 생산된다. 본 연구에서는 폴리-감마-글루탐산의 산업적 용도개발을 위하여 현재까지 보고되어있는 폴리-감마-글루탐산의 분자량(Mw=2,000,000)보다 고분자량의 폴리-감마-글루탐산을 생산하는 균주를 자연계로부터 탐색.분리하고, 분리된 균주를 이용하여 고분자량의 폴리-감마-글루탐산의 대량생산 연구를 수행하였다.분리된 폴리-감마-글루탐산 균주는 폴리-감마-글루탐산 생산배지인 GS 한천 평판배지에서는 높은 점액성의 균집락을 형성하였으며, 배양온도 30℃ ~ 55℃에서는 균의 성장이 양호하며, 호기적, 염기적 조건에서 모두 성장을 할 수 있었다. 그람양성의 짧은 막대모양으로 세포의 크기는 대략 0.7~0.8 × 2.0~3.0 ㎛였으며, 그러나 기존의 폴리-감마-글루탐산을 생산하는 Bacillus subtilis 균종들과는 달리 nitrate reduction을 하지 못하며, Co2+ 등의 2가 양이온의 첨가에 의해서도 spore 형성이 잘 유도되지 않는 특성을 가지며(그림 1), 12%의 NaCl 농도에서 생장이 가능한 기존의 Bacillus subtilis균과 특성이 다른 호염성의 Bacillus 균주이었다. 따라서 분리된 폴리-감마-글루탐산 고생산 균주는 Bacillus subtilis의 아종으로 판단되어 Bacillus subtilis Chungkookjang이라고 명명하였다.30L 발효기를 사용하여 B. subtilis Chungkookjang를 배양하면서 시간에 따른 B. subtilis Chungkookjang 의 균성장과 폴리-감마-글루탐산의 생산을 확인한 결과 폴리-감마-글루탐산의 생산은 세포의 성장과 동시에 일어나며, 생산된 폴리-감마-글루탐산의 건조중량으로 약 20 g/L였으며, 생산된 폴리-감마-글루탐산의 분자량은 약 8,000,000 정도이었다. 또한 배양시간에 따른 폴리-감마-글루탐산의 분자량 변화를 확인한 결과, 배양기간동안 분자량과 분자량분포 (polydispersity)의 변화가 없이 분자량은 약 10,00,000정도를 유지하였고, 분자량분포는 약 8.0정도로 유지됨을 확인하였다. B. subtilis Chungkookjang의 폴리-감마-글루탐산 분해활성이 거의 없다는 연구결과로부터 본 연구수행을 통하여 분리된 신 균주 B. subtilis Chungkookjang은 고분자량의 폴리-감마-글루탐산을 생산하는 것으로 판단된다. |
