SCOPUS
KCI등재
Xylan 분해균주인 Bacillus stearothermophilus의 오탄당 이용 = Pentose Utilization by the Xylanolytic Bacterium Bacillus stearothermophilus
저자
이효선 (고려대학교 자연자원대학 유전공학과) ; 조쌍구 (고려대학교 자연자원대학 유전공학과) ; 최용진 (고려대학교 자연자원대학 유전공학과)
발행기관
한국미생물생명공학회 ( 구 한국산업미생물학회 )(The Korean Society for Applied Microbiology)
학술지명
한국미생물·생명공학회지 (Korean Journal of Microbiology and Biotechnology)
권호사항
발행연도
1996
작성언어
Korean
주제어
KDC
570.6
등재정보
SCOPUS,KCI등재
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
385-392(8쪽)
제공처
소장기관
강력한 xylan 분해 토양 분리균인 Bacillus stearothermophilus의 xylan 분해 주 산물인 xylose와 arabinose등의 pentose 이용과 pentose이용에 미치는 glucose와 기타 maltose 및 cellobiose 등의 효과를 분석하였다. 본 균주는 유일 탄소원으로 glucose를 가장 효율적으로 이용하였으며 다음으로 xylose와 ribose와 같은 pentose 그리고 maltose 등의 이당류도 잘 이용하였으나 glycerol은 전혀 이용하지 못하였다. 또한 glucose와 pentose 또는 xylooligomer와의 혼합 탄소원을 첨가했을 때도 B. stearothermophilus는 glucose를 우선적으로 이용하는 순서적 이용(sequential utilization) 현상과 더불어 전형적인 diauxic growth 양상을 나타내었다. 이에 비해 maltose와 pentose 혼합기질의 경우는 동시이용(co-utilization) 현상을 보였고 cellobios와 pentose 혼합물은 순서적 이용, 그리고 xylose와 arabinose의 pentose 혼합 탄소원인 경우는 두 탄소원을 동시에 이용하였다.
이와 같은 B. stearothermophilus의 탄소원 이용 특성은 glucose 대사관련 주요 효소인 hexokinase의 구성적 생산(constitutive production)과 이에 반한 ^D-xylose isomerase, ^D-xylulokinase 및 ^L-arabinose isomerase 등의 pentose 대사 주 관련 효소의 유도 생산(induced production)과 관계되는 효소 생산 조절 기작 내지는 inducer exclusion 현상을 비롯한 catabolite regulatory mechanism에 기인하는 것으로 설명할 수 있었다.
Bacillus stearothermophilus, a potent xylanolytic bacterium isolated from soil, was tested for the strain's strategies of pentose utilization and the evidence of substreate preferences. The strain metabolized glucose, xylose, ribose, maltose, cellobiose, sucrose, arabinose and xylitol. The efficacy of the sugars as a carbon and energy source in this strain was of the order named above. The organism, however, could not grow on glycerol as a sole growth substrate. During cultivation on a mixture of glucose and xylose or arabinose, the major hydrolytic products of xylan, B. stearothermophilus displayed classical diauxic growth in which glucose was utilized during the first phase. On the other hand, the pentose utilization was prevented immediately upon addition of glucose. Cellobiose was preferred over xylose or arabinose. In contrast, maltose and pentose were co-utilized, and also no preference on between xylose and arabinose. Enzymatic studies indicated that B. stearothermophilus possessed constitutive hexokinase, a key enzyme of the glucose metabolic system. While, the production of ^D-xylose isomerase, ^D-xylulokinase and ^D-arabinose isomerase essential for pentose phosphate pathway were induced by xylose, xylan, and xylitol but repressed by glucose. Taken together, the results suggested that the sequential utilization of B. stearothermophilus would be mediated by catabolite regulatory mechanisms such as catabolite inhibition or inducer exclusion.
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