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영어

In the present study, we isolated a new bacterial strain producing invertase (EC 3.2.1.26) and determined optimized culture condition in flask culture. The strain was identified as Bacilus flexus determined by the 16S rDNA sequencing method. The invertase was produced only in the sucrose medium as the sole carbon source. Potassium nitrate was an adequate nitrogen source for enzyme production, whereas meat peptone showed the highest bacterial growth. Enzyme production was increased about 2-fold when MgSO4·7H2O was supplemented to the growth media. The optimum temperature was found to be 30℃ for both enzyme production and bacterial growth. Invertase exhibited pH optima in the range 5.0-6.0 and have a temperature optimum at 40℃, similarly to other invertases found from different microbial sources. Several mineral ions (K and Fe) stimulated the invertase activity, whereas some bioelements (Ag, Mg, and Mn) inhibited enzyme activity. Under the optimized culture condition, the maximum enzyme production (over 250 units/mL) was achieved at 20 h. To the best of our knowledge, this is the first time to report on invertase production by Bacilus flexus.

한국어

Invertase (EC 3.2.1.26)는 sucrose의 β-D-fructofuranoside 결합을 가수분해하여 glucose와 fructose의 혼합당류인 invert sugar를 생산하는 효소이다. Invert sugar는 sucrose에 비해 감미도가 높고 비결정성이기 때문에 식품공업이나 제과공업 에서 널리 사용되고 있다 [1-3]. Invertase는 미생물과 고등 식물 등의 다양한 기원으로부터 생산되는데, 미생물에서는 주로 효모인 Saccharomyces 속을 중심으로 Rhizopus oryzae, Amylomyces rouxii, Zymomonas mobilis, Aspergillus niger, Rhodotorula glutinis, 등으로부터 생산되는 것이 알려져 있으며 [4-8], 효소생산 최적화 [9,10], 효소정제 및 특성규 명 [11,12], 고정화 [13-16], 및 효소의 분자 생물학적 연구 등 [17]의 분야에서 비교적 연구가 활발히 진행되어 왔다. Bacilus flexus는 연쇄상간균으로 의료분야와 포장 분야에서 이용되는 생분해 가능한 내열성 플라스틱인 polyhydroxyalkanoate (PHA)의 생산 [18], 또는 알칼리성 amylase 생산 [19] 등에 이용되는 미생물이다. 본 연구에서는 국내 여러 지역의 토양 시료로부터 invertase 생산 미생물을 스크리닝한 결과, invertase를 비교적 고 농도로 생산하는 Bacilus flexus 균주를 분리하여 이를 동 정하였고, invertase 생산조건을 플라스크 배양을 통해 최 적화하였다.