Abstract
To study the possible use of probiotics in fish farming, we evaluated antagonism of antibacterial strain Bacillus amyloliquefaciens H41 against the fish pathogenic bacterium Vibrio anguillarum NCMB1. The purification of growth inhibition factor produced by B. amyloliquefaciens H41 was achieved by obtaining supernatant of this bacterium. The growth inhibition factor was purified to homogeneity by 70% ammonium sulfate precipitation, DEAE-sephadex A-50 ion exchange chromatography, sephadex G-200 gel filtration column chromatography, and sephadex G-50 gel filtration column chromatography with 40.8 fold of purification and 2.9% yield. The molecular weight of the purified growth inhibition factor was 48 kDa as determined by sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis. The optimum pH and temperature for the growth inhibition factor were pH 7.5 and $30^{\circ}C$, respectively. The activity of growth inhibition factor was enhanced slightly by some metal ions, such as $Mg^{+2}$, $Mn^{+2}$, but was inhibited by the addition of $Co^{+2}$, $Hg^{+2}$, $Zn^{+2}$ and $Ag^{+2}$. NaCl stability of the growth inhibition factor was observed with 50% residual activity at 3% NaCl concentration. Toxicity test showed that the purified B. amyloliquefaciens H41 growth inhibition factor did not affect the live of Japanese flounder (Paralichthys olivaceus) and the effectiveness was 78% of residual lethality compared to commercial antibacterial agents.
어류 질병 치료를 위한 probiont의 개발에 목적을 두고 어병균 Vibrio anguillarum NCMB1의 생육에 저해물질을 생산하는 Bacillus amyloliquefaciens H41균주를 분리하고 이 물질의 특성을 규명하기 위하여 정제를 시행하였다. 분리 균을 배양한 배양 상등액을 70% 염석, 투석하여 조 효소액으로 제작하고 조 효소액을 DEAE-sephadex, A-50 ion exchange chromatography, sephadex G-200 gel filtration column chromatography을 통하여 정제하고 SDS-PAGE 를 통하여 단일밴드를 확인하고 최종 회수율 2.9%을 얻을 수 있었으며 40.8배의 정제된 V. anguillarum NCMB1 생육저해물질을 얻을 수 있었다. 정제된 저해물질은 저해정도에 따라 단위를 설정하여 활성을 측정하였으며, 분자량은 48 kDa 로 확인되었으며 정제물질의 활성을 위한 최적 반응 pH와 온도는 pH 7.5와 $30^{\circ}C$로 확인되었다. 금속이온의 효과에 있어서는 $CoCl_2$, $HgCl_2$, $ZnSO_4$, $AgNo_3$에서는 완전히 저해되는 양상을 나타내었고 $MgSO_4$, $MnSO_4$에서 미미한 효소활성의 증가를 나타내었다. 그리고 염에 관한 안정성은 일반 해수의 농도인 3%의 농도에서도 활성을 나타내는 것으로 확인되었다. 정제된 저해물질을 현재 상업적으로 사용하고 있는 화학처리제나 항생제와 함께 효율성을 비교 해 보았을 때 저해물질은 약 78%의 저해 활성을 나타내는 것을 알 수 있었고 항생제보다는 효율성이 낮았으나 독성검사를 위해 정제물질을 살아있는 어류에 투여하였으나 어떤 해수어도 폐사하지 않는 것으로 보아 어류 자체엔 독성을 나타내지 않는 물질로 나타났다. 따라서 B. amyloliquefaciens H41 균주가 생산하는 정제 물질이 V. anguillarum 생육에 저해물질로 작용하는 것으로 밝혀졌으며 친환경적인 특성을 가진 물질로 밝혀졌다.
