밀리타리스 동충하초는 다양한 생리적 및 약리적 가치를 가지고 있는 약용버섯으로 인정받으며 많은 연구가 있어왔다. 교배를 위해 자낭포자를 분리한 후 균사생장, 균사밀도, 자실체 및 자낭각 형성 여부 등에 대한 검토를 하였고, 그 중에서 우수한 특성의 균주를 이용하여 교배와 선발과정을 거쳐 신품종 '도원홍초'를 육성하였다. 신품종 '도원홍초'는 SDAY배지 및 $10{\sim}25^{\circ}C$ 온도조건에서 균사 생장이 양호하였다. 신품종의 자실체는 곤봉형이고 밝은 주황색을 띠었으며 코디세핀 함량은 0.34% 였고 자좌의 평균길이는 6.1 cm였다. '예당 3호'와 비교할 때, 새로운 품종 '도원홍초'의 수량은 9% 증수되었고 자실체의 경도가 높은 특징을 보였다. 균사생장 적온은 $22{\sim}25^{\circ}C$였고, 버섯 발생 적온은 $18{\sim}22^{\circ}C$였으며 접종에서부터 자실체 발생까지의 기간은 45일이 소요되었다. 신품종 '도원홍초'는 동충하초 인공재배 및 산업적 생산에 기여할 것으로 판단된다.
한국버섯원균영농조합에서 품종보호등록된 화성1호와 다포자임의교배법으로 육성 선발되었던 PSC109를 교잡하여 봄-가을 균상재배에 적합한 화성5호를 육성하였다. 버섯의 대가 백색이고 곧으며 과습이나 갈변에 강한 특성을 가진다. 대조품종 수한1호와 비교하여 대는 길면서 약간 가늘고 갓색은 덜 진한 편이다. 버섯의 대조직은 단단하면서 탄력성이 있고, 씹음성과 깨짐성이 높다. URP-primer를 이용한 RAPD실험으로 두 모균주와 동일하지 않으면서 일부 밴드를 갖는 것을 알 수 있었다. 화성5호는 자체 시험재배에서 대조품종 수한1호보다 발이는 3-4일 늦으나 16.6% 높은 수량성을 보였고, 농가실증재배에서 서로 다른 재배조건에서 다소 수량의 차이는 있었으나 안정적인 재배가 이루어졌다. '화성5호'의 주요 재배특성으로 첫째, 수한1호와 비교하여 대가 길고, 갓은 얕은 깔때기형이다. 둘째, 균사배양 온도는 배지온도를 $20-26^{\circ}C$정도로 수한1호보다는 낮게 관리하여 주는 것이 좋다. 셋째, 버섯발생 온도는 $13-18^{\circ}C$, 자실체의 적정 생육온도는 $14-18^{\circ}C$으로 봄부터 가을철까지의 기간에 재배하기에 좋은 품종이다. 넷째, 균사배양중 $27^{\circ}C$ 이상으로 배지온도가 높아지면 배지 표층이 단단해지면서 발이가 늦어지거나 버섯 발생이 적게 될 수도 있다. 다섯째, 대가 길고 곧으며 대의 표면이 백색이며 단단하면서 탄력이 있다. 여섯째, 버섯 생육시기에 관수를 하며 관리해 주는 것이 좋으며, 수한1호보다 환기요구량이 조금 높다.
본 연구는 육계 및 산란계 맹장에서 분리하여 유기산 생성 능력, 내산성, 내담즙성 및 성장특성을 토대로 선발된 유산균 6종(Lacto- bacillus reuteri BLA5, Lactobacillus crispatus avibro1, Lactobacillus reuteri avibro2, Lacto- bacillus amylovorus LLA7, Lactobacillus crispatus avihen1, Lactobacillus vaginalis avihen2)의 효소, 항균 활성 및 항생제 감수성을 조사하여 생균제로서의 이용 가치를 구명하고자 실시하였다. 육계 및 산란계 맹장 유래 유산균은 효소 활성에 있어서는 균주마다 차이가 있었으나, 일반적으로 amylase와 lipase 활성이 강한 것으로 나타났고 반면, cellulase 및 protease의 활성은 약한 것으로 나타났다. 유산균 배양액은 병원성 E. coli에 대하여 강한 항균 활성을 보였으며, 주요 억제 요인으로는 유기산 분비에 의한 pH 저하에 의한 것으로 나타났다. 병원성 Salmo- nella에 대해서는 유산균 배양액의 억제성이 약한 것으로 나타났다. 유산균은 치료용 항생제로 이용되는 ampicillin과 amoxicillin에 대해서는 높은 감수성을 보인 반면 사료용 항생제(virginiamycin 및 salinomycin)의 경우 정상적인 첨가 수준에서는 영향을 받지 않았다.
본 시험은 오이류 덩굴쪼김병균의 병원성을 조사하기 위하여 실시하였으며 공시균 24균주를 오이, 참외, 김치 참외, 멜론, 수박 및 수세미오이에 접종한 결과는 다음과 같다. 1. 수박분리균은 수박가 멜론에 대하여 강한 병원성을 나타냈고 그 중에는 김치참외 흑은 참외에 대해서도 병원성을 나타낸 것이 있었다. 2. 오이분리균은 병원성에 따라 네가지 형으로 나눌 수 있는데 오이에 대해서 강하게 병원성을 나타내면서 참외, 김치참외 및 멜론을 감염하는 것이 있었으며, 오이에 대해서는 병원성이 없거나 아주 약하게 나타난 것이 김치참외에 대해서는 강한 병원성을 나타낸 것이 있었다. 또 참외, 김치참외 및 멜론에 대해서만 강한 병원성을 나타내고 오이에 대해서는 전혀 병원성이 없는것과 오이, 참외, 김치참외, 멜론에 대해서는 강한 병원성을 나타내는 한편 수박에 대해서도 중간정도의 병원성을 나타내는 것이 있었다. 3. 참외 분리균은 병원성에 따라 네 가지 형으로 나눌 수 있는데 참외, 김치참외 및 멜론을 강하게 침해하는 것과 참외, 김치참외, 멜론은 물론 수박에 대해서도 병원성이 있는 것이 있었다. 또 김치참외 및 멜론에 대해서 병원성이 약하게 나타난 것과 멜론에 대해서는 강하게 병원성을 나타내고 수박을 약하게 침해하는 것이 있었다. 4. 오이류 덩굴쪼 병균은 병원성에 따라 수박덩굴 쪼김병균, 오이덩굴쪼김병균 및 멜론덩굴쪼김 병균으로 대별할 수 있었으나 공시돈 오이류 덩굴쪼김병균간의 병원성이나 기생범위가 반드시 일정하기 않기 때문에 몇 개의 form specine로 재정리하고 오이류에서 선발된 몇가지 판별품종에 대한 병원성에 따라 race로 나누어야 할 것이다.
문헌조사를 바탕으로 천연 염색 시 염료로 사용이 기능할 것으로 판단되어지는 한약재와 천연물 중 72가지를 선발하고 메탄올 추출물을 이용한 1차 조사와 열수, 에탄올, 메탄올과 에틸아세테이트 추출물을 이용한 2차 조사 결과 전반적인 천연물에서 열수와 메탄올 추출물에서 상대적으로 유효한 항균성을 나타내는 것으로 확인되었다. 선별한 천연물 중 대황, 산사, 산수유, 소목, 오매, 오미자, 오배자와 황련 추출물에서 20 mm 이상의 생육저지환이 형성되었으나 항세균성에 대한 활성이 높은 것으로 조사되어 항진균성에 대한 연구가 보다 필요한 것으로 판단된다. 천연물 중 가장 우수한 항균성을 나타낸 황련 열수 추출물의 S. aureus ATCC 6538에 대한 MIC 값을 조사한 결과 110 mg/mL로 조사되었다. 또한 공시균주 외 다른 병원성 미생물에 대한 항균성을 조사한 결과 조사한 3종에 대하여도 양호한 항균성을 나타내는 것으로 조사되었다. 이에 선별된 천연물이 천연염색 뿐 아니라 다른 분야에서도 많이 적용될 수 있을 것으로 판단되었다. 그러나 용매에 따른 회수율과 항균성을 비교할 때 낮은 회수율에서도 높은 항균성을 나타내는 소목과 황련의 경우 회수율을 높일 수 있는 방법에 대한 연구가 진행된다면 보다 좋은 결과를 도출할 수 있을 것으로 판단되었다.
본 연구는 치즈 숙성 중 오염원인 곰팡이균 제거기술 개발의 일환으로 수행하였다. 치즈 및 치즈 숙성실에서 자생하는 곰팡이를 분리하고, 지역별 김치로부터 유산균을 분리하여 치즈 곰팡이에 대한 항진균 활성을 측정한 결과는 다음과 같다. 치즈와 치즈 숙성실에 분리된 곰팡이는 총 8종으로Penicillium과 Cladosporium으로 동정되었다. 지역별 김치로부터 분리된 유산균은 총 44종이고 이 중 항진균 활성을 보인 유산균 22종을 동정한 결과 Lactobacillus와 Pediococcus로 확인되었다. 동정된 김치 분리 유산균 22종 중 항진균 활성도가 높은 유산균 6종(L. sakei subsp. ALJ011, L. sakei subsp. ALI033, L. sakei subsp. ALGy039, P. pentosaceus ALJ015, P. pentosaceus ALJ024, P. pentosaceus ALJ026)을 선발하여, 치즈 곰팡이균 8종에 대하여 항진균 활성을 측정한 결과 전주지역 김치에서 분리한 유산균인 P. pentosaceus ALJ015, P. pentosaceus ALJ024과 임실지역 김치에서 분리한 유산균인 L. sakei subsp. ALI033 균주가 치즈 곰팡이에 대한 항진균 활성이 높게 나타났다. 치즈 곰팡이에 대한 유산균 배양액의 최소저해 농도를 측정해 본 결과, 생육저지환으로 알아본 항균활성 실험과 동일하게 분리 곰팡이균 8종에 대하여L. sakei subsp. ALI033 유산균의 항진균 활성이 가장 크게 나타났다.
본 연구에서는 폐기되고 있는 꽃송이버섯 기부 발효에 적합한 균주 선발을 위해 Lactobacillus plantarum, Saccharomyces cerevisiae, Bacillus subtilis를 활용하여 발효를 진행하였으며, 생균수 실험 결과 L. plantarum이 발효 48시간에 1.486의 흡광도를 보여 빠른 발효속도와 생육능을 보였다. 총 페놀 함량은 L. plantarum과 S. cerevisiae를 활용하여 발효한 실험구에서 301.68 ppm, 299.35 ppm으로 발효 전보다 높은 함량을 보였으며, B. subtilis 발효 실험구는 큰 차이를 보이지 않았다. DPPH 라디칼 소거 활성은 L. plantarum이 63.9%로 가장 우수한 항산화 활성을 보여 L. plantarum을 이용하여 꽃송이버섯 기부를 발효한 후 장어에 사료 첨가제로 급이하였다. 6주간 장어의 폐사는 대조구에서 60마리로 가장 많은 폐사를 보였으며, 꽃송이버섯 기부 추출물이 24마리로 가장 적은 폐사를 보였다. 장어 혈청의 lysozyme 용균 활성 및 E. coli 살균능은 꽃송이버섯 기부 추출물과 발효물 모두 대조구에 비해 높은 활성을 보였다.
흑두로 제조한 청국으로부터 혈전용해력이 우수한 균을 선발하여 동정하였으며, 그를 Bacillus subtilis BB-1로 명명하였다. 이 균은 혈전용해효소 isozyme을 적어도 5개이상 생성하는 균주로 확인되었다. 이 균으로부터 크로모좀을 분리하여 shot gun법으로 혈전용해효소 유전자를 크로닝하였으며, 이 유전자를 BSF-1이라 명명하였다. 이 유전자는 714개의 아미노산을 암호화하고 있으며 기존에 밝혀진 혈전용해효소 유전자와 상동성은 검출되지 않은 새로운 혈전용해효소 유전자였다. 혈전용해효소활성 최적 pH 및 온도는 5.0과 $35^{\circ}C$였다. 기질특이성은 적혈구 배지 또는 skim milk, gelatin등에 전혀 분해활성이 없었다. 이는 혈전만을 특이적으로 분해하는 기질특이성을 보였으며, 혈전분해효소로서의 이용가능성이 충분한 것으로 판단된다.
자연계에서 새로운 제한효소 생산균을 검색하여 한 균주를 선발하고, 형태학적, 생리학적, 생화학적 특성들을 조사하여 Alcaligenes sp.로 동정하고 제한효소의 특성을 조사하였다. Alcaligenes sp. J-482가 생산하는 제한효소를 AspJI으로 명명하였다. AspJI은 pBR322, Adenovirus 2-DNA, ${lambda}$ DNA 등에 대한 절단양식이 AatII와 같아 AatII의 isoschizomer로 추정 되었으며, 효소활성에 12.5mM 이상의 $MgCl_2$를 필요로 하였으며, NaCl에 의하여 저해되었다. AspJI의 반응 최적 온도는 $37^{circ}C$, 최적 pH는 7.5로 확인 되었으며, 내열성을 조사한 결과 $85^{circ}C$이상에서 15분처리 할 때 안전히 실활되는 것으로 관찰되었다.
Pectobacterium carotovorum은 배추를 비롯한 광범위한 식물체에 무름병을 일으키는 병원성 세균으로, 무름병의 효율적인 방제를 위하여 신속한 병원체의 진단이 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 높은 특이성으로 다양한 진단에 적용되고 있는 PCR법을 이용하여 Pectobacterium carotovorum을 높은 정확성과 민감성으로 검출할 수 있는 진단법을 개발하고자 하였다. 먼저 P. carotovorum에 특이성이 있다고 보고된 다양한 특이 primer들을 비교하여 가장 특이성이 높은 primer쌍들을 선별하였으며, 최종 선발된 특이 primer쌍은 ERB_3F (5'-TGCGACACCTCCTCATCACG-3'), ERB_3R (5'-CTTATCACGCTGTAACCAGC-3')로 나타났다. 이들을 사용한 PCR 검출법은 $58^{\circ}C$의 annealing 온도, 15 mM $MgCl_2$ 농도 등으로 최적화되었으며, 최적조건에서 P. carotovorum 특이 PCR 진단법은 10 pg, 즉 $2\times10^3$ copies의 병원균 유전자를 검출할 수 있는 우수한 민감성을 보였다. 또한 배양된 균주가 아닌 현장 시료에서 본 P. carotovorum 검출법을 시험해 본 결과 이 검사법은 병원균 배양없이 현장에도 직접 적용할 수 있음을 입증하였다. 따라서 본 연구를 통해 확립된 P. carotovorum 특이 PCR 진단법은 해당 병원균을 신속하게 진단하는데 유용하게 사용될 수 있을 것이라 기대한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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