Isolation and Structural Determination of Antifungal Antibiotic from Streptomyces hygroscopicus MJM1004

Streptomyces hygroscopicus MJM1004가 생산하는 항진균성 항생 물질의 분리 및 구조 결정

Several Streptomyces strains were tested for potent antifungal agents active against phytopathogenic fungi. Among the tested, S. hygroscopicus MJM1004 showed a potent antifungal activity when assayed using Candida albicans as indicator organism. With the strain of MJM1004, fermentation medium for the production of an antifungal agent was developed with varying carbon sources, nitrogen sources, and mineral elements, which resulted in the highest productivity in the medium containing 2% soybean meal, 1% glucose, 2% starch, 0.3% $CaCO_3$, 0.05% $MgSO_4{\cdot}7H_2O$, 0.05% $K_2HPO_4$. The active compound showed a broad spectrum of antifungal activity against several plant pathogenic fungi. The antifungal compound was purified and showed the physicochemical characteristics similar to azalomycin F complex in NMR and MS analysis.

새로운 천연물 농약 또는 생산군주를 개발하기 위하여 Streptomyces 속의 여러 균주를 대상으로 항진균 물질을 탐색하여 항진균 물질 생산 균주 Streptomyces hygroscopicus MJM1004를 선발하였다. 항진균 물질의 생산을 위한 발효 배지를 선정하기 위하여 여러 탄소원, 질소원과 무기원을 대상으로 균체 생장 정도와 항진균 물질의 생산성을 조사하였으며, 생산 배지는 2% soybean meal, 1% glucose, 2% starch, 0.3% $CaCO_3$, 0.05% $MgSO_4{\cdot}7H_2O$, 0.05% $K_2HPO_4$를 조성으로 하였다. S. hygroscopicus MJM1004 균주의 균체에서 추출된 항진균 물질은 Candida albicans와 여러 식물 병원성 곰팡이들에 대하여 광범위한 저해 효과를 나타내었다. S. hygroscopicus MJM1004 균체로부터 분리된 항진균 물질, SH-1004를 핵자기공명법($^1H,\;^{13}C$, DQF COSY, HMQC 및 HMBC)을 통하여 분석한 결과 azalomycin F complex 임을 확인할 수 있었다. Positive FAB mass spectrum을 통하여 SH-1004는 azalomycin F4a와 F5a가 1.8 : 1의 비율로 혼합된 물질임을 확인하였다.