A neoagarobiose hydrolase (NABH) activity was found in the cell lysate of Alcanivorax sp. A28-3, an agar-degrading microorganism newly isolated from the surface of Gelidium amansii, a red alga. Alcanivorax sp. A28-3was cultured in an artificial sea water medium at 28 ℃, 200rpm for 48 hours and then homogenized. The resulting cell lysate was used for the degradation of neoagarobiose to produce D-galactose and 3,6-anhydro-L-galactose. Being different from other Alcanivorax strains, Alcanivorax sp. A28-3 could utilize various monosugars including D-glucose and D-galactose. However, NABH was produced only when agar or neoagarobiose was in the medium as the sole carbon source. The optimum conditions for neoagarobiose hydrolysis by this enzyme was 35 ℃ and pH 7.0. Thin-layer chromatography, high performance liquid chromatography (HPLC), and gas chromatography-mass spectrometry analyses of the hydrolysate showed the formation of D-galactose and 3,6-anhydro-L-galactose. By treating 5 g/L of neoagarobiose with the cell lysate at a NABH activity of 0.025 U/ml, 35℃, and pH 7.0 for 4 hours, 2.75 g/L of galactose was produced.
본 연구에서는 홍조류의 한 종류인 우뭇가사리(Gelidium amansii)에서 살고있는 미생물로부터 발견된 아가(Agar) 분해능을 가진 신균주 A28-3에서부터 네오아가로바이오스 하이드로레이즈를 생산하였다. A28-은 동정 결과, Alcanivorax의 한 종으로 밝혀졌으며, 세포 안쪽에서 알파-네오아가로바이오스 하이드로레이즈 활성을 가지고 있었다. Alcanivorax sp. A28-3은 ASW(artificial sea water)배지에서 28 ℃, 200rpm의 조건으로 48시간 동안 배양하였다. 균주를 파쇄해서 얻은 용해물을 이용하여 네오아가로바이오스를 분해해 본 결과, 최종산물로 갈락토오스와 3,6-무수-L-갈락토오스가 생산됨을 HPLC, GC-MS, TLC 법을 통해 확인하였다.
배지 내 탄소원 테스트를 해본 결과, Alcanivorax sp. A28-3은 D-글루코오스, D-갈락토오스 등 다양한 단당류를 탄소원으로 이용하여 성장하였으나, 네오아가로바이오스 하이드로레이즈는 배지 내에 네오아가로바이오스나 아가가 존재할 때만 생산이 되었다.
Alcanivorax A28-3으로부터 생산된 알파-네오아가로바이오스 하이드로레이즈는 pH 7.0, 35℃ 에서 최적의 활성을 보였으며, 5g/L의 네오아가로바이오스와 반응시켰을 때, 4시간동안 2.75g/의 갈락토오스가 생산되었다. 이를 효소활성의 단위로 환산해보면, 알파-네오아가로바이오스 하이드로레이즈는 0.025U/ml의 활성을 가짐을 알 수 있었다. 또한 수율로 환산해보면 약 98%의 네오아가로바이오스가 갈락토오스와 3.6-무수-L-갈락토오스로 분해되었다.
