미생물의 대사산물은 극히 다양함으로 그중에는 암세포에 선택적으로 작용하여 증식을 억제하는 것이 있으리라는 예상하에서 종양을 이식한 동물을 사용하여 항암성 물질을 스크리-닝하기 시작한 것은 1951년경 부터였다. 그리하여 지난 20여년간에 200종 이상의 항종양성 물질이 보고되었고 그 화학구조는 가지 각색이다. 그간의 연구의 추세를 들이켜 본다면 초기에는 항종양작용에 중점을 두었기 때문에 독성이 강한 물질이 다소 보고되었으며 중기에는 조직배양을 이용했기 때문에 세포독 물질이 주축을 이루고 있다. 근래에는 독성이 낮은 물질, 특히, 고분자의 물질이 추구되고 있는 경향이다. 이미 보고된 200여종의 항종양성 항생물질중 실지로 쓰이고 있는 것은 10여종에 불과하다는 사실은 전신요법제로써의 항암제의 독어이 얼마나 중요한 가를 잘 증언해 주고 있다. 항종양성 항생물질은 화학구조, 생성하는 미생물, 작용기전 등에 분류할 수 있다. 그러나 화학구조가 다양하다는 점에서 또 생성하는 미생물은 대개 방성균류이라는 점에서 그리고 작용기전은 대개 핵산에 작용한다는 점에서 볼때 이러한 분류기준을 채택한다는 것이 특별히 유리한 점이 없는 것 같으므로 여기서는 편의상 발견된 연대순으로 나열하여 기재하기로 한다.
D. bryoniae를 원인균으로 하는 참외 만고병에 대해서 항만고병 활성물질을 생산하는 미생물을 방선균으로부터 선별 분리한 후 배양액으로부터 항균활성물질의 규명을 시도하였다. 항진균 물질과 같은 이차대사산물의 생산에 증가시키는 $K_2$$HPO_4$와 칼슘이온이 포함된 GSS배지에서 방선균 SKM338 균주를 180 rpm, $30^{\circ}C$, 5일 동안 배양하여 얻어진 배양 상등액으로부터 물리화학적인 방법으로 항진균 활성이 있는 물질을 분리 정제한 결과 참외의 만고병에 대한 생물농약으로 개발 가능한 방선균 유래의 항진균성 물질은 NMR, IR, UV 및 Mass spectral data 분석 등을 통해 polyene macrolide계에 속하는 항생물질인 Flavofungin, Fungichromin, Filipins로 밝혀졌으며 이들의 응용을 기대해 본다.
인삼 saponin과 항생 물질의 사용에 따른 in vivo에서 출현 가능한 영향을 in vitro에서 미생물을 대상으로 검토하였다. aminoglycoside 항생 물질인 streptomycin·sulfate, kanamycin·sulfate, gentamycin·sulfate 등은 인삼 saponin과의 상호 작용으로 그 항균 활성이 대체로 상승되었으며 Erwinia aroideae에 대해서만 그 항균활성이 항상 상승되지는 않는 경향을 나타내었다. benzene 유도체항생 물질인 chloramphenicol은 인삼 saponin과의 상호 작용으로 그 항균활성이 Salmonella typhi. Aerobacter aerogenes, Serratia속 세균등에서는 상승하였으나 Bacillus suhtilis, Bacillu, megaterium, Escherichia coli균에서는 활성이 감소되었고 그 밖의 세균에서는 항균활성에 변화를 나타내지 못하였다.
In order to search for new antibiotics from anaerobic bacteria, a large number of samples from domestic soil were collected and processed by apropriate methods. A potential strain, Streptococcus sp. An-21-1, was found to produce antimicrobial compounds. The Results were as follows; 1. During fermentation, the bacteria grew rapidly up to 20hr, thereafter entered the death phase. The optimal temperature and pH for the bacterial growth were $37^{\circ}C$ and pH 7.0, respectively. 2. Antibiotics were purified from culture broth by solvent extraction, silica gel column chromatography and Sepadex L.H 20 column. 3. Physicochemical properties of Ap-1 and Ap-2 were similar ; Their melting points were between $234-237^{\circ}C$. Color reactions of ninhydrin, 2,7-dichlorofluorescein, 4-dimethylaminobenzaldehyde, Dragendroffs reagent and 20% $H_2SO_4$, were positive. Therefore, we assumed that these antibiotics have amine group, immine group, alkaloid, and lipid components. These were stable to heat. UV spectrophotometry showed two peaks at 210 nm and 260 nm. From above results, we assumed these antibiotics are belong to the peptide antibiotic family.
양돈 농가에서 구리, 아연 등의 성장촉진제와 항생제들이 사료 첨가제로 사용되는데 사료에 주입된 많은양이 분뇨로 배설되고 있다. 국내 양돈 폐수의 90% 이상이 퇴, 액비 형태로 농지에 적용되고 있는 상황에서 퇴,액비 내에 함유된 중금속과 항생물질은 토양에 흡착되어 농지에 잔류하거나 지하수나 지표수로 유출되어 수계로 빠져나간다. 농지에 살포된 중금속과 항생물질의 토양 내에서의 거동을 살펴보기 위해 실험실 기초 실험을 수행하였는데, Jar test와 칼럼 용출 실험을 수행하였다. 실험결과 아연의 86.4와 구리의 68%가 토양에 흡착되는 것으로 나타난 반면, 액비에 포함된 항생물질의 60% 이상은 칼럼 유출수로 용출되는 것으로 나타났다.
항생물질 발효액의 균사체 분리에 있어서 Modified regenerated cellulose 막을 이용한 Cross-flow filtration으로 높은 Flux를 얻을 수 있었다. 막분리시 가급적 높은 유속, 높은 온도, 특정 균사체농도(약 20% PMV)에서 높은 Flux를 보여주었으며 Fouling 정도는 균사체 농도가 높을수록 또한 유속이 낮을수록 심각한 것으로 나타났다. 발효액을 농축 분리할 때의 Flux profile은 1단계 Sublayer형성에 의한 급속감소, 2단계 평형, 3단계 Fouling에 의한 급속감소의 세 구간으로 나눌 수 있었으며 Diafiltration의 적용으로 3단계의 Flux 감소 현상을 현저히 완화시킬 수 있었다. 한편 Diafiltration에 의한 항생물질 회수시 초기부터Diafiltration하는 것보다는 특정 PMV까지 농축시킨 후 Diafiltration하는 경우에 작업시간과 여액의 Volume을 최소화 할 수 있었으며 본 실험에서는 98%의 회수율을 얻기 위해서 Di-afiltration을 시작하는 Optimum PMV는 20%였다.
B. subtilis의 항생물질 내성균주에 대하여 여러 plasmid curing 시약인 sodium dodecyl sulfate, acriflavine, ethidium bromide, mitomycin-C등을 처리하여 streptomycin 감수성 변이주를 만들었다. Sodium dodecyl sulfate 처리의 경우 0.1% 농도에서 균체성장 극대기에 도달한 후부터 항생물질 감수성 비율이 증가되었으며, acriflavine 처리의 경우는 4$\mu\textrm{g}$/$m\ell$ 농도에서, ethidium bromide 처리의 경우에는 10$\mu\textrm{g}$/$m\ell$ 농도에서. 그리고 mitomycin-C 처리의 경우에는 200$\mu\textrm{g}$/$m\ell$ 농도에서 가장 curing빈도가 높았다. 또 이들 curing 작용은 B. subtilis의 streptomycin과 terramycin 내성균주에서 보는 바와 같이 경쟁적 작용으로 일어났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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