Purification and Characteriztion of an Antifungal Antibiotic from Bacillus megaterium KL 39, a Biocontrol Agent of Red-Papper Phytophtora Blight Disease.

For the biological control of Phytophthora blight of red-pepper caused by Phytophthora capsici, an antibiotic-producing plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) Bacillus sp. KL 39 was selected from a local soil of Kyongbuk, Korea. The strain KL 39 was identified as Bacillus megaterium by various cultural, biochemical test and API and Microlog system. B. megaterium KL 39 could produce the highest antifungal antibiotic after 40 h of incubation under the optimal medium which was 0.4% fructose, 0.3% yeast extract, and 5 mM KCl at 30 C with initial pH 8.0. The antifungal antibiotic KL 39 was purified by Diaion HP-20 column, silica gel column, Sephadex LH-20 column, and HPLC. Its RF value was confirmed 0.32 by thin-layer chromatography with Ethanol:Ammonia:Water = 8:1:1. The crude antibiotic KL39 was active against a broad range of plant pathogenic fungi, Rhizoctonia solani, Pyricularia oryzae, Monilinia fructicola, Botrytis cinenea, Alteranria kikuchiana, Fusarium oxysporum and Fusarium solani. The purified antifungal antibiotic KL39 had a powerful biocontrol activity against red-pepper phytophthora blight disease with in vivo pot test as well as the strain B. megaterium KL 39.

고추역병균 Phytophthora capsici를 방제하는 길항균주 Bacillus megaterium KL39의 선발과 길항물질

항진균성 항생물질에 의한 고추역병의 생물방제에 관한 연구를 위하여 지역 경작지에서 고추역병균 P. capsici 생육을 저해는 다기능의 강력한 길항세균을 선발하였다 선발된 균주는 배양학적, 생리학적, 생화학적 실험과 AEI(CHB50) 및 Biolog(Microlog 4.01C) 시스템을 이용하여 동정한 결과 B. megaterium와 97%이상 일치하여 최종적으로 선발된 길항세균을 B. megaterium KL 39로 명명하였다. B.megaterium KL 39의 P. capsic에 대한 길항은 열에 안정하고 n-BuOH에 추출이 되는 저분자성 항생물질과 용매에 추출되지 않은 열에 약한 고분자성의 식물병원균 세포벽 가수분해효소인 cellulase에 의한 것으로 확인되었다. 길항균주 B.megaterium KL 39가 생산하는 항진균성 항생물질은 P.capsici의 포자발아와 균사성장에 큰 영향을 미쳤으며 0.4% fructose, 0.3% yeast extract, 5 mM KCI (pH 8.0)을 포함한 배지에서 3$0^{\circ}C$, 40시간 배양하였을 때 그 생산성이 최대치를 나타내었다. Diaion HP-20 column, silica gel column, Sephadex LH-20 column과 HPLC에 의해 항생물질을 정제하였으며 정제된 항생물질은 TLC plate상에서 Ethanol:Ammonia:Wate.(8:1:1)로 전개한 결과 RF value가 0.32를 나타내었으며, 단일물질로 정제된 항생물질을 KL39로 명명하였다. 선발된 길항미생물 E. megaterium KL 39와 정제된 항생물질 KL39를 가지고 고추를 기주식물로 하여 in vivo pot시험 결과 고추역병균 P.capsic게 의해 유발되는 고추역병에 대한 길항력으로 두 가지 모두 고추역병 방제력이 있음을 식물실험에서 확인할 수 있었다.