Paenibacillus polymyxa Seo3-1의 섬유소 분해활성 효소생산 및 활성 최적화최인후, 윤하얀, 윤영미, 안종웅, 문윤호, 차영록, 유경단, 이지은, 이경보 Bioenergy Crop Research Institute, National Institute of Crop Science, RDA,199, Muan-ro, Cheonggye, Muan, Jeonnam, 534-833, KoreaTEL: +82-61-450-0192, FAX: +82-61-453-0085, E-mail: mi3710@korea.krAbstract 지구상에 가장 많이 존재하는 천연 유기물인 섬유소는 곰팡이, 세균, 방선균 등 미생물이 생산하는 섬유소 분해효소에 의해 당으로 전환된다. 본 연구에서는 국내의 간척지(서산, 부안, 해남, 군산 등) 토양 및 식물체로부터 섬유소 분해균주를 탐색하여 섬유소 분해활성이 우수한 Paenibacillus polymyxa Seo3-1를 분리, 동정하였다. 또한 본 균주의 효소 생산 최적화를 위해 배양 배지의 질소원과 탄소원, 초기 pH(pH 3~10), 배양온도(20~50℃), 배양시간(2~72 h) 등의 영향을 알아보았다. 그리고 생산된 효소의 기질-효소 반응 최적화를 위해 반응온도(30~90℃)와 pH(pH 4~10)의 영향도 알아보았다. Cellulase 활성은 DNS 분석법을 이용하여 기질-효소반응으로 생성된 환원당 농도를 측정하여 분석하였다. P. polymyxa Seo3-1은 탄소원으로 CMC (Carboxymethyl Cellulose), 질소원 peptone, 배지의 초기 pH 7, 배양온도 40℃, 배양시간 24 h에서 가장 높은 Cellulase 활성을 보였다. 최적 배양조건에서 P. polymyxa Seo3-1이 생산한 효소는 한외여과장치(Sartorius Slice 200, 10 kD MWCO)로 10배 농축 후, NaOH 전처리 기법으로 리그닌이 제거된 단수수버개스를 당화시켰다. 농축된 효소를 30 FPU/g 농도로 당화시켜 HPLC(High Performance Liquid Chromatography, Waters) 분석장치를 이용하여 섬유소 분해능을 측정한 결과, 단수수버개스의 섬유소(0.1 g)가 P. polymyxa Seo3-1이 생산한 효소에 의해 glucose(2.75±0.03 mg), xylose(0.79±0.08 mg), arabinose(1.12±0.05 mg)로 분해됨을 확인하였다. 원효소의 7배 이상의 당화능을 나타내어 산업화에 적합한 농축형 균주이용가능성을 확인하였다. Keywords: 섬유소(Cellulose), 섬유소 분해효소(Cellulase), Paenibacillus polymyxa Seo3-1