국내 토양에서 분리한 방선균에서 살충성물질을 선발하는 연구과정 중 no. 2077 균주가 생산하는 살충성물질을 분리하였다. 살충성물질 SR2077은 UV, $^1H-NMR$, $^BC-NMR$, C-H COSY 등의 방법으로 구조분석한 결과 albocycline으로 동정되었다.
토양으로부터 carboxymethyl cellulase 및 intra-cellular $\beta$-glucosidase생산능력이 높은 방선균 No. 109균주를 분리하고 이 균주의 배양상 내지는 형태적 특성, 생리적 특성 그리고 세포벽 구성성분 등을 조사, 균동정을 행한 결과 No. 109 분리균은 Streptomyces tanashiensis 또는 그 유연균으로 동정되었다.
항생물질과 RNA 분해효소를 동시에 생산하는 방선균의 한 균주를 토양으로부터 분리하여 이 균주가 생산하는 RNA 분해효소의 물리화학적 성질 및 분해산물에 대해 검토하였다. 효소반응의 최적 pH 및 온도는 명명 pH 5.6과 $50^{\circ}C이었다.$$37^{\circ}C$ 에서 90분간 열처리 시켰을 때, 이 효소의 활성은 비교적 안정하였지마는 $50^{\circ}C$ 에서 90분간 열처리 시켰을 때는 효소활성이 심하게 저하되었다. 이 효소의 활성은 $Ba^{2+}$ 에 의하여 50% 정도의 저해 작용을 나타내었지만 EDTA에 의해서는 저해되지 않았다. 이 효소에 의한 RNA분해로 이 효소가 대사산물로서 guanosine, adenosine과 밝혀지지 않은 두 가지의 핵산관연물질을 생산함을 알 수 있었다. 제2보에서는 ENase의 효소학적 성질을 검토하였으며 이후 항생물질 측면에서 검토할 예정이다.
$\beta$-lactamase을 저해하는 물질을 생성하는 방선균의 일균주를 토양에서 분리하였다. 분리된 균으로부터 $\beta$-lactamase 저해물질을 생산하는 조건을 검토하였고, 아울러 배양액에서부터 동 물질을 분리정제하여 그 특성의 일부를 조사하였다. 그 결과 이 물질은 $\beta$-lactam ring을 가지고 있지 않았으며, $\beta$-lactam 항생물질에 대한 내성을 나타내는 E. coli 내성균주에 강한 항생력을 나타냄을 알았다.
답전윤환토양(畓田輪換土壤)에서 작부형태(作付形態)를 달리하여 작물을 재배했을 때 토양미생물상(土壤微生物相)의 경시적변화(輕時的變化)와 토양화학성분(土壤化學成分)과의 관계를 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 작물재배 기간 중 미생물상의 변화는 휴한지(休閑地)와 수도 및 대두 연속재배지(連續栽培地)에서 세균과 방선균수는 5월부터 8월까지 현저한 증가를 보였으나 사상균수는 감소되었다. 2. 대두연속재배구에서 Gram 음성균(陰性菌)인 Pseudomonas- 및 Rhzobium속 세균수가 그리고 Gram 양성균(陽性菌)인 Bacillus subtilis의 증가를 보였으며, 휴한지(休閑地)에서는 Agrobacterium속 세균수의 증가를 보였다. 3. 감자 및 배추 연속(連續) 재배구(栽培區)에서 Fusarium-, Rhizoctonia-, Phoma속의 토양(土壤) 병원성(病源性) 사상균(絲狀菌) 수(數)가 증가되었으며, 특히 전(全) 사상균(絲狀菌) 수(數)에 대한 토양(土壤) 병원성(病源性) 사상균(絲狀菌)의 비율이 현저히 증가되었다. 4. 토양(土壤) 미생물(微生物) 분석(分布) 중 세균 및 방선균 수는 토양 양이온 중(Ca+Mg)/K 비율과 정(正)의 상관관계(相關關係)를 그리고 사상균(絲狀菌) 수(數)와의 부(負)의 상관관계(相關關係)를 보였다.
본 연구를 통해 토양 방선균 유래 제초활성물질을 대상으로 제초제로서의 적용 가능성 여부를 확인하기 위하여 수행되었다. 잡초에 대한 발아와 경엽처리에 대한 약효시험 결과, 종자 발아는 100 ppm 수준으로 처리하고 경엽에는 2,000 ppm 수준으로 처리해야 저해효과를 나타냈다. 작물에 대한 시험 결과, 오이는 발아억제가 이루어지지 않았으며 벼는 발아와 생육 모두 50% 내외의 저해를 보였다. 그 외의 모든 시험 작물 초종은 처리 농도에 따른 민감한 반응을 보였다. 즉 토양방선균으로부터 발굴한 천연제초활성물질은 선택성 제초제로의 개발은 어려워 보이나 비선택성 제초제로의 개발은 가능할 것으로 보인다. 한편 처리방법에 따른 농도별 시험 결과, 패트리디쉬에서 실험의 경우 모든 잡초종이 농도에 민감히 반응하였으며, $GR_{50}$값은 1-2 ppm 정도를 보였다. 그리고 토양처리 효과에 따른 발아억제 및 생육저해 효과는 쌍떡잎식물에서 보다 민감한 반응을 보였고, 털비름의 경우 1,000 ppm에서도 85%의 생육저해를 보였다. 경엽처리에 따른 생육저해 조사시 2,000 ppm에서 피는 고사하지 않았으나 나머지 초종은 모두 고사하였고, 특히 털비름은 6.25 ppm의 농도에서도 고사하였다. 경엽처리에 따른 대표적인 반응으로 바랭이는 잎의 꼬임현상을 나타냈고, 어저귀는 잎이 변색되었다. 토양처리는 그 효과가 경미하고 일정기간 경과후에 재생되어 방제효과가 부족하였으며, 경엽처리의 경우 피를 제외한 잡초종등이 2,000 ppm에서 방제가 가능할 것으로 보인다. 또한 모든 결과를 종합 할 때 화본과잡초 보다 광엽잡초에서 민감한 발아억제 및 생육저해 효과를 볼 수 있었다. 따라서 토양 방선균 유래 제초활성 후보물질은 비선택성 경엽처리제로서의 개발이 상대적으로 유망할것으로 판단되었다. 한편 화본과 잡초에 대한 저해 효과가 부족함으로 추후 다른 제제와 혼합함으로써 화본과 잡초도 동시에 방제할 수 있는 기술의 개발이 필요할 것이다.
다제내성균 A. baumannii에 유용한 항생물질을 생산하는 방선균을 선별하기 위하여 토양에서 분리한 방선균 300여 균주를 대상으로 항균 활성을 실험하여 그 활성이 가장 뛰어난 B-51 균주를 최종적으로 선별하였다. 이 균으로부터 항생물질 생산을 위한 최적 조건을 조사하기 위하여 발효 배지를 기본배지로 하여 동일조건 하에서 탄소원, 질소원, 무기염 및 인삼염만을 다르게 하여 항균 활성을 실험한 결과 glycerol 2%, soybean meal 0.5%, $CaCl_2$ 0.01%, $MgSO_4{\cdot}7H_2O$ 0.01%, $KH_2PO_4$ 0.01%에서 항생물질 생산이 가장 높았다. 또한 이렇게 결정된 배지 조성에서 초기 pH 6.0, 배양온도 $30^{\circ}C$, 배양시간 76시간 조건 하에서 항생물질 생산이 가장 많았다. 항생물질을 생산하는 대부분의 방선균이 항생물질 생산 시 배양액의 final pH가 중성 혹은 약 알칼리인 점을 비교해 볼 때 본 균주인 B-51의 경우 항생물질 생산능이 높은 경우 final pH 4.0 부근인 산성 pH를 보여 그간의 논문보고와는 상반되는 결과를 보였다.
동일비료를 장기연용한 토양에서 벼를 단작으로 재배하여 비료의 시용에 따른 벼 품종간 근권 세균 및 방선균의 밀도와 우점균을 조사하였다. 비료는 3요소(NPK)를 기본으로 하여 무질소(PK), 무인산(NK) 무칼리(NP) 및 NPK+퇴비를 처리하였다. 벼의 근권 미생물 밀도는 품종에 따라서는 큰 차이를 보이지 않았고 시용비료에 의해 약간의 차이를 보였는데 세균은 감소하고 방선균은 증가하는 경향을 나타내었다. 근권 미생물의 분포상에는 유기물의 영향이 뚜렷하여 방선균의 경우 NPK+퇴비구 처리구에서 가장 높은 균 밀도를 나타냈다. 배양가능한 호기성 세균에서는 Bacillus속의 B. megaterium, B. mycoides, B. licheniformis, B. subtilis 등이, 방선균에서는 Streptomyces속의 S. spororaveus, S. canus, S. tauricus, S. galbus 등과 Micromonospora속이 우점하여 분포하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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