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Digitalis lanata 현탁세포배양에서의 생물학적 변환을 이용한 Digoxin 생산
김혜경,홍희전,김동일 한국산업미생물학회 1994 한국미생물·생명공학회지 Vol.22 No.6
Digitalis lanata 현탁세포의 생물학적 변환을 이용한 digoxin 생산을 위하여 2단계 배양공정을 최적화하였다. 1단계에서는 세포생장에 알맞은 생장배지로 modified MS 배지를 사용하였고, 2단계에서는 digitoxin으로부터 digoxin으로의 생물학적 변환에 적합한 생산배지로 순수한 당수용액을 사용하였다. 생장배지에서 대수증식기 말기인 배양 10일째되는 세포를 생산배지로 옮겼을 때 12β-hydroxylation의 활성을 최대로 유지할 수 있었고, 생산배지에서의 초기세포농도 21%에서 가장 효율적인 기질의 첨가량은 400 ㎎/ℓ 이었으며 기질의 첨가시기는 생산배지로 옮겨진 지 5일 이후가 좋았다. 또한, glucose 이외의 당을 생산배지로 사용한 결과 sucrose와 fructose는 glucose 수용액에서와 유사한 digoxin 수율을 보였으며 glucose 수용액의 경우 당농도 6%에서 가장 좋은 결과를 얻었다. 8% glucose 수용액 내에서 modified MS 배지의 주요 성분들은 대부분 digoxin 생성을 저해하였고, 인산염만이 다소 향상된 digoxin 수율을 보였다. 조사된 복합배지성분 가운데 12β-hydroxylation에 효과를 나타내는 것은 없었고, peptone과 beef extract의 경우는 오히려 16’-O-glycosylation에 의한 purpureaglycoside A의 생성을 향상시키는 것으로 나타났다. 그리고, 암조건에서 자라던 세포를 생산배지로 옮겨 빛을 조사한 경우에 digoxin 생성은 암조건에서보다 명조건에서 2배 가량 더 높았다. For the production of digoxin by using biotransformation in suspension-cultured Digitalis lanata cells, a two-stage culture process was optimized. Modified Murashige and Skoog medium was used for growth in the first stage and the cells were transferred to glucose solution for the production of digoxin from digitoxin via biotransformation in the second stage. When the cells were cultivated for 10 days in the growth period, 12β-hydroxylation capacity was the best. It was found that the optimum amount of digitoxin as substrate was 400 ㎎/ℓ with initial cell density of 21%. Maximum productivity was achieved 5 days after transfer of cells to production medium. Sucrose and fructose provided similar digoxin yield as that in glucose, and 6% was proved to be the best glucose solution. Most of the components of modified MS medium except phosphate reduced the efficiency of digoxin formation. Besides, peptone and beef extracts inhibited 12β-hyd-roxylation, while promoting glucosylation. Finally, it was apparent that light enhanced the formation of digoxin significantly.
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Digitalis lanata 세포고정화에 의한 생물학적 변환
박영선,김혜경,홍희전,김동일 ( Young Sun Park,Hye Kyoung Kim,Hee Jeon Hong,Dong Il Kim ) 한국공업화학회 1995 공업화학 Vol.6 No.2
Digitalis lanata 세포배양에서의 생물학적 변환에 의한 digoxin 생산에 있어 세포고정화가 미치는 영향을 조사하기 위하여 폴리우레탄 거품기질과 Ca-알지네이트를 비교하였다. 폴리우레탄 거품기질에 의한 고정화는 세포의 생장에 큰 영향을 미치지 않았으나 Ca-알지네이트에 고정화된 세포는 생장이 크게 억제되는 결과를 보였다. Digitoxin 투여 농도를 200㎎/ℓ로 하여 digoxin 생산량을 측정한 결과 현탁세포의 경우 투여한 지 1일째에서 최대농도인 51.12㎎/ℓ가 생산된 반면 거품기질 고정화세포에서는 2일째에 최대농도인 52.37㎎/ℓ가 생산되는 것으로 보아 세포고정화의 장점을 이용할 수 있는 가능성율 보였다. 그러나, Ca-알지네이트에 고정화된 세포에서는 2일째에 최대 25.43㎎/ℓ만이 생산되는데에 그쳤다. Digitoxin 농도를 100, 200, 400㎎/ℓ로 달리하여 투여하였을 때 폴리우레탄 거품기질 고정화세포의 경우 200㎎/ℓ까지는 현탁세포와 비슷한 양의 digoxin을 생산하나 400㎎/ℓ에서는 현탁세포와는 달리 digoxin 생산량이 더 이상 증가하지 않아 고농도의 기질 첨가는 피해야 함을 알 수 있었다. Ca-알지네이트에 고정화된 세포는 전반적으로 현탁세포나 폴리우레탄 거품기질 고정화 세포에 비해 현저히 낮은 농도의 digoxin을 생산하였다. A comparative study on the cultivation of Digitalis lanata suspension cells in polyurethane foam matrix and Ca-alginate gel was performed to investigate the effects of immobilization on the production of digoxin from digitoxin by biotransformation. While polyurethane foam immobilization did not affect cell viability, the growth of Ca-alginate entrapped cells was considerably inhibited. When 200㎎/ℓ of digitoxin was added, maximum digoxin production of 51.12㎎/ℓ was achieved at the first day of biotransformation in free cell suspensions. On the other hand, maximum digoxin production was 52.37㎎/ℓ in polyurethane foam entrapped cell cultures after 2 days of biotransformation. This result suggests that the utilization of potential advantages of immobilization technique is feasible. Maximum digoxin production in Ca-alginate entrapped cells was, however, only 25.43㎎/ℓ after 2 days of biotransformation. The reason for this low yield was probably due to the low cell growth and viability caused by Ca-alginate immobilization. It was also found that the cells immobilized in polyurethane foam matrix produced much less digoxin compared to free cell suspensions with addition of 400㎎/ℓ of digitoxin, even though the digoxin productivities of both cultures were almost the same in the case when digitoxin addition was below 200㎎/ℓ. It can be thus concluded that the addition of high concentration of substrate should be prevented for immobilized cells.
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Amycolatopsis sp. KCTC 29142로부터 유래된 siderochelin A의 다제 내성 균주에 대한 항균활성
이동령,성금화,이성권,홍희전,송재경,양승환,서주원,Lee, Dong-Ryung,Cheng, Jinhua,Lee, Sung-Kwon,Hong, Hee-Jeon,Song, Jaekyeong,Yang, Seung Hwan,Suh, Joo-Won The Microbiological Society of Korea 2016 미생물학회지 Vol.52 No.3
본 연구에서는 신규 Amycolatopsis 균주 KCTC 29142를 분리하여 형태학적 관찰, 계통분석 및 화학분류학적 분석 등 다상 분류분석을 통해 분석하였다. KCTC 29142 균주의 에틸아세테이트추출물은 강한 항균활성을 나타났고, 활성물질은 철 이온 킬레이트 물질인 siderochelin A로 동정되었다. 본 연구에서 분리된 siderochelin A는 다제내성균인 Acinetobacter baumanii, methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), vancomycin-resistant Staphylococcus aureus (VRSA), 및 Escherichia coli (E. coli)에 대해 강한 활성을 보였고, 임상에서 분리된 다제내성균에 대한 MIC를 결정하였다. A novel Amycolatopsis strain KCTC 29142 was isolated and characterized based on the polyphasic taxonomic analysis including morphological observation, phylogenetic analysis, physiological and chemotaxonomic characteristics. The ethyl acetate extract of strain KCTC 29142 culture broth showed strong antibacterial activity and the active compound was identified as siderochelin A, a ferrous-ion chelating compound. In this study, siderochelin A showed good activity against multi-drug resistant pathogens, including Acinetobacter baumanii, methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), vancomycin-resistant Staphylococcus aureus (VRSA), and Escherichia coli (E. coli). The minimum inhibitory activity against clinical isolates was also determined.
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