제주 전통발효 식품 갈치속젓에서 분리한 Bacillus subtilis JNUCC의 유전체 분석과 항비만 및 미백 개선 효능 탐색

Abstract

젓갈과 같은 발효 식품에서 분리된 미생물은 항균, 항산화, 항염증 효능이 있는 것 으로 알려져 기존의 화장품 및 의약품의 부작용을 줄일 수 있는 천연 원료 탐색에 있어서 중요성이 강대되고 있다. α-glucosidase는 탄수화물 소화를 촉진시키는 효소 로, α-glucosidase 저해제는 체내 탄수화물의 흡수 속도와, 탄수화물에 유도되는 저 밀도 지질 단백질 (Low density lipoprotein, LDL)의 생합성을 감소시켜 항비만제로 사용할 수 있다. tyrosinase는 피부의 색을 결정하는 색소인 멜라닌 생합성의 초기 반응에 작용하는 효소이며, tyrosinase 활성 억제제를 미백제로 사용할 수 있다. 이 번 연구는 제주도 지역 전통 발효 식품인 갈치속젓에서 분리한 Bacillus subtilis JNUCC 균주의 2차 대사산물 추출물로 항비만 및 미백 개선 원료로서의 가능성을 알아보고 균주의 유전체를 분석하여 미생물 유전자원의 확보를 하고자 하였다. 제주산 어린 갈치를 사용해 제조한 갈치속젓에서 17개의 균주를 분리하여 각 균주 의 배양액으로 항비만 및 미백 개선 효능을 탐색하고 결과를 종합적으로 판단하여 우수 균주를 선발하였다. 선발 균주는 16S rRNA 유전자 염기서열 database와 비교 하여 Bacillus subtilis와 가장 근연 종임을 확인하였고 균주 명은 JNUCC로 정하였 다. MiSeq 플랫폼 (Illumina Inc, USA)을 이용하여 균주의 전장 유전체를 분석하여 14개의 contig에 4,170,746 bp의 염기서열로 4,338개의 유전자를 가지고 있음을 확인 하였다. 이를 통해 G + C 함량은 43.6% 임을 알 수 있었다. Bacillus subtilis JNUCC 2차 대사산물 추출물을 서로 다른 농도로 각각 α -glucosidase 및 tyrosinase 억제 활동에 대해 평가하였으며, 각각 acarbose와 arbutin을 대조군으로 사용하였다. α-glucosidase 활성 저해 평가에서 균주의 2차 대사산물 추출물과 대조군의 반수 억제 농도(IC50)값은 각각 101.92 μg/mL, 100.94 μg/mL이었다. Tyrosinase 활성 저해 평가에서 균주의 2차 대사산물 추출물과 대조 군의 IC50값은 각각 669.52 μg/mL와 79.23 μg/mL이었다. 이번 연구는 Bacillus subtilis JNUCC 2차 대사산물 추출물이 acarbose와 흡사한 활성을 가졌으며 억제 활성이 농도에 의존한다는 것을 발견하였다. 또한 Bacillus subtilis JNUCC 2차 대 사산물 추출물의 tyrosinase 억제 활성은 대조군인 arbutin보다는 약한 활성을 가졌 으나 농도 의존적으로 증가함을 보였다. 따라서 갈치속젓에서 분리한 Bacillus subtilis JNUCC는 α-glucosidase 및 tyrosinase 억제제로서 잠재적인 기능성을 가졌 으며, 항비만제 및 미백 개선제로 화장품 및 의약품 산업에서 사용될 수 있음을 시 사한다.