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바실러스 테길렌시스(Bacillius tequilensis) 변이체를 이용한 Protease의 생산 강화 균주 개발

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Author(s)
후랠어치흐 온다라흐
Issued Date
2023
Abstract
Mongolia has more than 71.1 million livestock animals. The leather industry using livestock animals is an important industry in Mongolia, and it is important to supply excellent quality leather to the market through perfect processing using modern technology. Since the leather processing process uses many toxic chemicals and generates a lot of polluted wastewater, it is necessary to switch to a process that uses protease as an eco-friendly process. The protease produced in this study hydrolyzes proteins into amino acids. Protease is also used in many industries, medicine and as basic biological research tools. Many laundry detergents are composed of digestive proteases and have also been used extensively in the bread industry.
The purpose of this study is to develop a mutant strain that maximizes protease production using Bacillus teguilensis as a host. A mutagen (UV light, NTG chemical solution) is used to increase the enzyme activity. The enzyme activity of the protease-producing Bacillius tequilensis parent strain is 2.4 U/mL and could be increased 4.7-fold after mutagenesis. After optimization of culture conditions, protease production is increased significantly 12-fold and its activity is 24.6 U/mL. |몽골에는 7,110만 마리 이상의 가축이 있다. 가축을 이용한 가죽산업은 몽골의 중요한 산업으로 현대기술을 이용한 완벽한 가공을 통해 우수한 품질의 가죽을 시장에 공급하는 것이 중요하다. 가죽 가공 공정은 많은 독성 화학물질을 사용하고 오염된 폐수를 많이 발생시키기 때문에 친환경 공정으로 프로테아제를 사용하는 공정으로 전환할 필요가 있다. 이 연구에서 생산된 프로테아제는 단백질을 아미노산으로 가수분해한다. 프로테아제는 또한 많은 산업, 의학 및 기본적인 생물학적 연구 도구로 사용된다. 많은 세탁 세제는 소화 프로테아제로 구성되어 있으며 빵 산업에서도 광범위하게 사용되었다.
본 연구의 목적은 Bacillus teguilensis를 숙주로 하여 프로테아제 생산을 극대화하는 변이주를 개발하는 것이다. 돌연변이 유발원(UV 광, NTG 화학 용액)을 사용하여 효소 활성을 높힌다. 프로테아제 생산 Bacillius tequilensis 부모 균주의 효소 활성은 2.4 U/mL이며 돌연변이 유발 후 4.7배 증가할 수 있다. 배양 조건을 최적화한 후 프로테아제 생산이 12배 크게 증가하고 그 활성은 24.6 U/mL이다.
Alternative Title
Enhanced production of protease by mutagenesis of Bacillus teguilensis
Alternative Author(s)
KHUREL OCHIR UNDRAKH
Affiliation
조선대학교 일반대학원
Department
일반대학원 화학공학과
Advisor
이중헌
Awarded Date
2023-08
Table Of Contents
제1장 서론 1
제1절 연구 배경 1
제2절 이론적 배경 4
1. 프로테아제 (Protease) 4
2. 바실러스 (Bacillius spp.) 9
3. 돌연변이 유형 (Mutagens type) 11
4. Mutagen의 효과 15
5. 돌연변이의 분리 및 식별(Isolation and identification of mutants) 16
제3절 효소 정제 및 탈염 공정 19

제2장 실험 재료 및 방법 20
제1절 실험 재료 및 기기 20
제2절 Bacillius.spp 균의 mutation 및 돌연변이의 분리 21
1. 균준비 21
2. 돌연변이 방법 22
가. 자외선 처리 22
나. NTG 치료 22
다. 온도의 영향 22
3. 돌연변이의 분리 및 식별 28
4. Protease의 효소 분석 및 기질로서의 카제인 29
제3절 프로테아제 효소의 과생산을 위한 다양한 요인의 최적화 32
1. 균 준비 32
2. Bacteria 배양 최적화 32
가. 최적 배지 선정 32
나. 초기 pH의 영향 32
다. 온도의 영향 32
3. 프로테아제의 생산을 위한 균의 배양 최적화 33
제4절 효소 정제 및 가죽의 탈모 34
1. Ammonium sulfate solution and sephadex G-25 34
2. Dehairing of leather 34

제3장 실험 결과 및 고찰 36
제1절 돌연변이의 선별 36
제2절 UV 및 NTG 치료 후 B.tequilensis의 돌연변이 유발 효과 40
1. Mutant strain의 배양 최적화 42
2. 액체 배양 최적화 44
가. TGY 배지 최적화 44
나. 초기 pH의 최적화 47
다. 온도 최적화 44
라. 배양 시간 최적화 47
바. 배양 volume 47
제3절 Purification enzyme 54
1. Protease 정제 및 탈염 공정 54
2. Dehairing of hide by partially purified protease 56

제4장 결론 58

References 59
Degree
Master
Publisher
조선대학교 대학원
Citation
후랠어치흐 온다라흐. (2023). 바실러스 테길렌시스(Bacillius tequilensis) 변이체를 이용한 Protease의 생산 강화 균주 개발.
Type
Dissertation
URI
https://oak.chosun.ac.kr/handle/2020.oak/17831
http://chosun.dcollection.net/common/orgView/200000682542
Appears in Collections:
General Graduate School > 3. Theses(Master)
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  • Embargo2023-08-25
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