Lipase gene의 도입에 의한 유류분해세균 Klebsiella sp. KCL-1의 표면활성과 유화력 향상

Abstract

원유 분해능이 강력한 해양균주 Klebsiella sp. KCL-1의 표면활성 능력과 유화활성의 향상을 위하여 An et. al.이 보고한 Pseudomouas sp. SW-3균주로부터 cloning된 pET-Lip을 KCL-1에 도입하였다. KCL-1/pET-Lip은 2% glucose, 4% soybean oil, 4% kerosene 각각의 탄소원에 대하여 야생형균주 KCL-1과 비교하여 우수한 표면장력 저하 능력을 가지게 된 것을 알 수 있다. KCL-1/pET-Lip은 4% soybean oil를 유일한 탄소원으로 배지에 첨가한 경우 표면장력이 55 dyne/cm에서 32 dyne/cm로 줄어들었다. 세포의 성장은 2% glucose가 탄소원으로 사용된 경우 성장이 최대로 확인되었다. 0.2% glucose와 2% soybean oil을 복합적으로 첨가한 경우 2% glucose를 탄소원으로 사용한 경우에 비해 균의 생육도는 별 차이를 보이지 않으나 표면 장력에는 뚜렷한 차이를 보였다. 4% soybean oil을 사용한 경우와 비교할 경우 균의 생육도는 월등히 높으며, 표면장력의 저하능은 96시간째에 차이가 2 dyne/cm로 비슷해진다. 따라서 탄소원으로서 glucose는 세포의 성장과 관련이 있고, soybean oil 경우는 표면 장력 저하와 관계가 있는 것으로 예상된다. 또한 유화활성의 경우 사용된 모든 기질에 대하여 유화활성이 증가하는 것을 확인하였다. 특히 대두유를 기질로 사웅한 경우 유화활성이 가장 높았다 대두유를 탄소원으로 사용하여 KCL-1/pET-Lip 을 48, 72, 96시간 배양한 세포 추출물에서 42 kDa의 lipase로 추정되는 단백질이 발현됨을 확인하였다. 결과적으로 lipase를 도입한 KCL-1/pET-Lip의 표면활성 변화 능력이 월등히 향상된 것으로 추정된다. To improve and oil degrading activity, the lipase gene from Pseudomonase sp. was transformed into Klebsiella sp. KCL-l, an oil degrading bacterium. The selected trasformant was named as a KCL-1/pET-Lip. The surface tension of culture broth of KCL-1/pET-Lip was decreased to 33 dyne/cm from 55 dyne/cm using 4% (v/v) soybean oil as sole carbon source. The surface tension were 44 and 37.5 dyne/cm, to 2% (w/v) glucose and 4% (v/v) kerosene medium, respectively. The emulsification activity of the biosurfactant solution containing lipase of KCL-l/pET-Lip improved better than wild type KCL-l. The soybean oil was most efficient carbon source and substrate for surface activity and emulsification activity of KCL-1/pET-Lip. The expression of lipase was confirmed by SDS-PAGE.