본 연구에서는 해양 세균 Zooshikella sp. CP7-1의 최적 생장, 색소생성조건 그리고 추출된 천연색소의 빛, 온도, pH, 금속이온에 대한 안정성 및 항균활성을 평가하였다. 연구에 이용된 균주의 색소는 빨간색으로 최대 흡수 파장은 541 ㎚로 확인되었다. 색소는 Acetone에서 가장 높은 추출효율을 보였으나 독성이 적은 Ethyl alcohol에서 역시 그와 비슷한 효율을 나타내었다. 생장 및 색소생성 조건은 130 rpm에서 진탕 배양하였으며 12시간 단위로 생장의 경우 660 ㎚, 색소생성의 경우 541 ㎚ 파장에서 측정하여 평가하였다. 온도, NaCl, pH의 경우 30℃, pH 8, 2% 농도에서 최적 생장하였다. 질소원과 탄소원의 경우 Sorbitol과 Peptone을 이용하였을 때 가장 잘 생장하였다. 색소의 안정성은 15일간 보존하면서 흡광도를 측정하여 잔존율을 조사하여 평가하였다. 본 세균의 색소는 조사 15일 후, 어두운 곳에서 98%의 잔존율을 보였으며, ?20∼30℃에서 91% 이상 잔존하였다. pH 4-7일 때 80% 정도의 높은 잔존율을 나타내었고, CuCl2, ZnCl2와 KCl을 제외한 조사한 모든 종류의 금속이온에 대하여 85% 이상의 잔존율을 나타내었다. 항균활성의 경우 그람양성균에서 항균활성을 나타내었다. 본 세균 색소는 조사된 pH, 온도, 금속이온 조건에서 높은 안정성을 나타내었고 그람양성균에 대한 활성을 지녔으며, 이러한 결과는 보존성이 높은 미생물 색소를 식품산업에 응용할 수 있음을 나타낸다.
In this study, the optimum growth, conditions for pigment production, and stability of the extracted natural pigment against light, temperature, pH, metal ions, and antimicrobial activity were evaluated in marine bacteria Zooshikella sp. CP7-1. The pigment of the strain used in this study was red with maximum absorption at a wavelength of 541 ㎚. The pigment showed the highest extraction efficiency in acetone, but similar efficiency was shown in the less toxic ethyl alcohol. As for the growth and pigmentation conditions, a shaking culture of the marine bacteria was performed at 130 rpm; and every 12 hours, its absorbance was measured at 660 ㎚ for growth and at 541 ㎚ for pigmentation. In terms of temperature, NaCl concentration, and pH, optimal growth were observed at 30°C, 2% NaCl concentration, and pH 8. Nitrogen and carbon sources grew best with sorbitol and peptone. The stability of the pigment was evaluated by measuring the absorbance while preserving for 15 days and examining the retention rate. After 15 days of irradiation, the pigment of this bacterium showed 98% retention in the dark and 91% retention in the temperature range of -20°C - 30°C. When the pH was in the range 4-7, the retention was about 80%, and the retention rate was higher than 85% for all kinds of metal ions excepted for CuCl2, ZnCl2, and KCl. The bacterial pigments showed high stability under the given irradiated pH, temperature, and metal ions conditions and had shown activity against gram-positive strains. These results suggest that this highly conserved microbial pigment can be applied to the food industry.
목차
Ⅰ. 서론 1Ⅱ. 재료 및 방법 31. 재료 31-1. 사용균주 및 배양 조건 31-2. 사용배지 42. 방법 62-1. 사용균주의 분류학적 특성 62-1-1. 세균의 분리 62-1-2. 생리?생화학적 특성조사 62-1-3. 16S rRNA 염기서열 증폭 및 분석 72-1-4. 계통수 작성82-2. 색소의 추출 및 특성 82-3. 색소의 생성 최적 조건 82-3-1. 온도, NaCl, pH 82-3-2. 탄소원과 질소원 92-4. 색소의 안정성 92-4-1. 빛의 영향 92-4-2. 온도의 영향 102-4-3. pH의 영향 102-4-4. 금속이온의 영향 102-5. 색소의 항균활성 10Ⅲ. 결과 121. 분리 균주의 생리생화학적 특징과 동정 122. 색소의 추출 및 특성 163. 균주의 최적생장과 색소의 최대 생성 조건 183-1. 온도, NaCl, pH 183-1-1. 온도의 영향 183-1-2. NaCl의 영향 193-1-3. pH의 영향 203-2. 탄소원과 질소원의 영향 223-2-1. 탄소원의 영향 223-2-1. 질소원의 영향 233-3. 색소의 안정성 평가 243-3-1. 빛의 영향 243-3-2. 온도의 영향 253-3-3. pH의 영향 263-3-4. 금속이온의 영향 273-4. 미생물 색소의 항균활성 28Ⅳ. 고찰 30Ⅴ. 참고문헌 35Ⅵ. 적요 39Ⅶ. Abstract 40