식품/미생물학 : 닭 우모 분해세균 Elizabethkingia meningoseptica CS2-1이 생산하는 단백질분해효소의 특성 및 아미노산 생산을 위한 배양조건

양계장 퇴비로부터 분리한 다양한 계통군의 닭 우모 분해세균 중 2% 우모분으로부터 높은 함량의 아미노산을 생성하는 Elizabethkingia meningoseptica CS2-1 (729.7 μmol/mL)를 선발하였다. 선발 균주의 protease 활성과 우모 분해능을 위한 최적배지 및 배양조건을 확립하고 우모 분해산물 아미노산의 특성을 조사하였다. E. meningoseptica CS2-1의 최적 배양조건은 25oC, pH 7.5, 180 rpm이었으며, 효소는 pH 8.0, 40oC에서 가장 높은 활성을 나타내었다. E. meningoseptica CS2-1의 아미노산 생산을 위한 최적 배지조건은 NH4Cl 0.05%, NaCl 0.05%, K2HPO4 0.03%, KH2PO4 0.03%, MgCl2· 6H2O 0.01%, urea 0.1%, 닭 우모분 2%이었다. E. meningoseptica CS2-1를 최적 배지 및 배양조건에서 배양한 결과, 아미노산의 총 함량은 1,063 μmol/mL로 기본조건(729.7 μmol/mL)보다 46%로 향상되었고 필수 아미노산 함유량은 315.9 μmol/mL로 기본조건(219.3 μmol/mL)보다 44%로 향상되었다. 닭 우모분으로부터 추출되는 17 종류의 아미노산 중 proline (14%), aspartic acid (12%), serine (10%), alanine (10%), glycine (9%), tyrosine (7%)이 주요 아미노산으로 추출되는 특징을 나타내었다. 따라서, E. meningoseptica CS2-1은 닭 우모로부터 아미노산 생산을 위한 미생물유전자원 소재로서 잠재적 가치가 클 것으로 판단된다. A feather-degrading bacterium Elizabethkingia meningoseptica CS2-1 was isolated from compost in a chicken farm. Cultured on a basal medium containing 2% chicken feather, the bacterium showed 729.7 μmol/mL of amino acid. Optimal culture conditions for feather degradation by E. meningoseptica CS2-1 were 25oC, pH 7.5, and 180 rpm. The optimal pH and temperature for protease activity were 8.0 and 40oC, respectively. The composition of an optimal medium for amino acid production was 0.05% NH4Cl, 0.05% NaCl, 0.03% K2HPO4, 0.03% KH2PO4, 0.01% MgCl2 · 6H2O, 0.1% urea, and 2% chicken feather. Characteristics of amino acids extracted from the optimal medium under the optimal culture conditions of E. meningoseptica CS2-1 were analyzed. The total amino acid content of strain CS2-1 was 1063 μmol/mL, which was 46% higher compared to the basal condition (729.7 μmol/mL). The essential amino acid content in the total amino acid was 315.9 μmol/mL, which was 44% higher than that of the basal condition. Major amino acids were proline (14%), aspartic acid (12%), glutamic acid (11%), serine (10%), alanine (10%), glycine (9%), and tyrosine (7%) by strain CS2-1. These results suggest that strain CS2-1 can be used as a potential microbial resource for the production of amino acid using chicken feathers.