β-Glucosidase 생성 효모 Rhodotorula sp. GYP-1의 분리 및 특성

Isolation and Characterization of β-Glucosidase-Producing Yeast, Rhodotorula sp. GYP-1

인삼부산물 및 인삼밭 토양에서 분리한 9균주 중 β-Glucosidase 생성 균주 GYP-1과GYP-3-3 균주를 선발하였다. 선발된 β-Glucosidase 생성 균주에 대하여 16S rRNA 유전자 염기서열과ITS 염기서열을 기반으로 계통 분석을 실시한 결과, GYP-1 균주는 Rhodotorula 속에 속하며, GYP-3-3 은 Brachybacterium 속에 속하는 것으로 확인되었다. 특히, Rhodotorula sp. GYP-1 균주는 호기성 효모종으로 biomass 생산량이 높아 최종 우수 균주로 선발하였다. Rhodotorula sp. GYP-1가 생성하는 β-Glucosidase의 온도 및 pH에 따른 효소 활성 및 안정성을 검정한 결과, 30 ℃에서 6.7 unit/ml로 가장높은 활성을 나타내었고, 20 ℃ ∼ 40 ℃에서 효소 활성의 약 70 ％ 이상을 유지하는 것으로 확인하였다. pH에 따른 효소의 활성 및 안정의 경우, pH 5에서 6.8 unit/ml으로 가장 높은 활성을 나타내었고 pH 5∼pH 8까지 93.3 % 이상의 효소 활성을 유지하는 것으로 확인하였다. Rhodotorula sp. GYP-1가 생성하는β-Glucosidase는 ginsenoside Rb1 minor 진세노사이드로 분해하는 것으로 확인되었다. 또한, 인삼 뿌리병원균(Botrytis cinerea)에 대해 항진균능을 갖는 것으로 확인되었다.

Nine microbial strains were isolated from the byproduct of ginseng processing and field of ginseng cultivation. Two strains among them were confirmed. Phylogenetic analysis of these β-Glucosidase strains confirmed that strain GYP-1 belongs to the Rhodotorula and strain GYP-3-3 belong to genus Brachybacterium. Rhodotorula sp. GYP-1 was finally selected due to its high biomass production. The β-Glucosidase activity of Rhodotorula sp. GPY-1 was assessed at 30 ℃, and Higher than 70% of the enzyme activity was maintained at the temperature range of 20-40℃. Although the optimum pH for the highest enzyme activity was pH 5.0, the enzyme was stable throughout the pH range of 5.0-8.0. In addition, Rhodotorula sp. demonstrated antifungal activity against the ginseng root rot disease caused by Botrytis.