Monilinia fructicola에 의해 감염되어 미이라화된 복숭아 열매로부터 Monilinia fructicola에 강한 항진균성 물질 chitinase 및 urease을 분비하는 방선균을 분리하였다 선발된 TH-04 균주는 배양적 .형태적 특성 세포벽 성분 및 세포내 당 성분을 분석한 결과 전형적인 Streptomyces속에 속하는 방선균으로 동정되었다. TH-04 균주는 Monilinia fructicola Colletotrichum gloeosporioides Magnaporthe grisea Rhizoctonia solani, Phytophthora capsici, Alternaria kikuchi-ana, Fusarium solani 및 Fusarium oxysporum 등 8종의 식물병원균에 대하여 항진균 활성을 나타냈다. 항생물질 생산을 위한 배양조건은 온도 $20^{\circ}C$, pH 7 및 배양기간 7일로 확인되었다.
표고버섯(Lentinus edodes)은 원목이나 톱밥배지를 사용하여 재배한다. 이 배지에 푸른곰팡이(Trichoderma)가 감염되면 표고버섯의 생장을 크게 억제한다. 버섯은 신선식품이기 때문에 푸른곰팡이를 방제하기 위한 항생제와 화학약품의 사용은 허용되지 않는다. Pseudomonas tolaasii에 의해 분비되는 펩티드 독소인 톨라신과 톨라신 유사체들은 항진균 활성을 가져 푸른곰팡이병 방제에 성공적이었다. 푸른곰팡이 Trichoderma harzianum H1에 톨라신 펩티드를 처리하였을 때 곰팡이의 성장은 효과적으로 억제되었고, 실제 톱밥배지에서 균주 배양액을 푸른곰팡이 균사에 분사하였을 때, 균사 성장은 완벽하게 억제되었다. 특히, P. tolaasii 6264와 HK11 균주의 배양 추출액을 혼합하여 처리하였을 때에 항진균 활성이 크게 증가하였다. 따라서 이러한 균주들과 펩티드 독소들은 푸른곰팡이의 성장을 억제할 수 있고, 표고버섯 재배에서 푸른곰팡이병을 방제하기 위한 좋은 후보가 될 수 있다.
거저리 유충의 혈림프로부터 항진균성 단백질을 $C_{18}$ open column chromatography로 부분 정제하여 3종류의 효모형 진균류와 4종류의 사상형 진균류에 대한 항진균 활성을 측정하였다. 항균단백질은 대부분의 균류에 대해 생장억제의 활성을 보여주었으며 Saccharomyces cerevisiae와 Candida albicans에 대해서는 미약하나마 치사효과가 관찰되었다. 항진균단백질을 처리하였을 때, 달걀형의 효모형 균체모양이 둥글고 크게 변하였다. 사상형 진균류에 대해서는 생장억제 효과와 함께 균사체의 정단 부위가 심하게 변화한 형태가 관찰되었다. 이러한 결과로부터 거저리 유충의 혈림프에는 비교적 넓은 범위의 진균류에 대해 치사 또는 생장억제 기능을 가진 항진균 단백질들이 존재함을 알 수 있었다.
토양에서 분리한, 수용성 항진균성물질(solumycin)을 생산하는 Streptomyces sp. LAM-593의 배양액으로부터 butanol 추출, alumina와 2회의 Sephadex LH-20 column chromatography 등의 방법으로 물질을 정제하고 여러가지 성질을 조사한 결과는 다음과 같다. 본 물질은 silica gel TLC에서 단일 spot를 나타내었으며 ethanol-ammonia water-water (8:1:1). butanol-ethanol-water (5:1:4 및 5:2:2), 50% methanol계에서의 Rf치는 각각 0.24, 0.46, 0.57, 0.84였고, 물 methanol, acidic aq. butanol 등에 잘 용해하였으며 Fehling과 Molish 반응에서 양성인 342, 361. 380, 404nm에서 peak를 나타내는 heptaene계 물질이었다. 그리고 Candida, Cryptococcus, Saccharomyces, Trichophyton, Trichosporon 등의 진균에 대해서는 항균력이 컸으나 여러가지 세균에 대해서는 활성이 거의 없었다.
Anti-fungal materials producing bacteria were isolated from soil by bennett's agar and actinomycete isola-tion agar medium. The bacterla were identified as synonym of Actinomycetes. Based on the data obtained from its morphological and colony characteristics. The medium for production of anti-fungal materials was YEME (yeast extract 4 g, malt extract l0g, glucose 4 g, D.W 1ι, pH 7.0${\pm}$0.2). The culture conditions were 30$^{\circ}C$, 7 days and 200 rpm in shaking incubator. No. 13, No. 15 and No.28 strains were produced anti-fungal materials against fungal plant pathogens. Specially, The No. 28 strain showed a powerful biopesticide activity and broad spectrum effects of anti -fungal materials on Collectrichum coccodes, Botrytis cinerea, Cladosporium cucumerinum, Didymella bryoniae.
In this study, we show a convenient MTT assay for detect the susceptibility of yeast-like form of Trichosporon beigelii against antifungal agents. This assay was developed based on mitocondrial respiration by determining reduction of 3-(4,5-dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide (MTT) to formazan. Cells of T beigelii are seeded into 96-well microtiter plates, and antifungal agents, amphotericin B, magainin and CA-ME hybrid peptide were added with various concentrations. After 24 hr incubation, MTT was added, then incubations were continued for 4 hr. Formazan formation was quantified photometrically after extraction of the formazan with acid sodium dodesyl sulfate (SDS). From this assay, we could obtained MICs of antifungal agents against T. beigelii. The presented method can easily be used as an effective methods to assess the antiftingal action of various agents on yeasts with minimal amounts of antifungal agents.
본 연구는 국외토양으로부터 분리한 400여개의 군주에서 agar plug assay를 이용하여 식물병원균에 대한 항진균성물질을 생산하는 방선균 (I-8)을 분리하였다. 항진균 물질 생산의 최적 조건을 검토한 결과 공시균 I-8은 pH 8로 조정된 ISP No. 2 배지에서 항진균물질 생산성이 가장 우수한 것으로 입증되었다. 공시균 I-8의 식물병원균의 생육저해 기구를 규명하기 위한 기초 연구로서 공시균 I-8이 세포벽 구성성분인 cellulase, chitinase와 같은 가수분해효소를 생산하는 것을 확인하였다. I-8의 배양액은 ethyl acetate추출물에서 식물병원균 14개 균주에 항진균 활성을 나타내었고 ethyl ether추출액에서는 식물병원균 10개 균주에 항진균 활성을 나타내었다. I-8의 ethyl acetate추출물은 공시균인 13-16의 추출물과 혼합사용시 식물병원균인 Monosporascus cannonballus KACC 40940에 대한 항진균력의 상승효과를 확인할 수 있었다. I-8균주 배양체는 고체배지상에서 16개의 식물병원균에 대해 강한 생육저해 효과를 보여, 광범위한 항진균 활성을 나타내는 것을 확인하였다.
여러 식물의 근권에서 세균 균주들을 분리하여 이들의 항진균성 물질 생성능을 조사하였다. 분리균주 중 Fusarium oxysproum을 포함한 5가지 주요 식물병원성 진균에 대한 생장저해가 우수한 7개 균주를 16S rRNA 유전자 염기서열로 동정하였다. 이들 중 Paenibacillus peoriae RhAn32, Pseudomonas otitidis TK1과 Bacillus cereus TK2가 가장 넓은 생장 저해범위를 나타내었으며 항진균성 물질 중 siderophore 생성능은 P. otitidis TK1이 3.21 mM/ml로 가장 높았고 HCN은 Pseudomonas koreensis Rh2와 Rh7 균주만이 생성하였으며 Brevibacterium frigoritolerans EnA9와 P. peoriae RhAn32는 각각 1558.9와 $1436.7{\mu}M$ glucose/min/mg protein의 높은 chitinase 활성을 나타내었다. P. otitidis TK1과 P. peoriae RhAn32의 항진균능을 진균과의 공동배양을 통해 정량분석한 결과 세 종류의 Fusarium oxysproum의 생장을 유의성 있게 저해하였다. P. otitidis TK1은 식물생장을 촉진하는 호르몬인 auxin의 생성능도 가장 높았는데 이 균주를 4주 자란 토마토 유묘에 F. oxysporum f. sp. lycopersici와 동시에 접종하여 8주간 재배하였을 때 줄기와 뿌리 길이 및 습윤 중량이 비접종 대조군에 비해 각각 45.7, 64.9와 118%로 유의성 있게 증가하였다. 따라서 이 균주들은 유기합성농약을 대체하면서 식물생장을 촉진하는 미생물제로서의 적용이 가능할 것으로 기대된다.
Griseofulvin의 구조활성상관연구에서 6'-methyl기와 4'-oxo기가 생물활성에 있어서 중요한 인자라는 것이 예견되어, 6'-methyl기(基)를 phenyl기(基)로 치환한 6'-phenylgriseofulvin을 diels-alder부가환화로 합성하고 Botrytis allii 및 B. cinerea에 대한 항균활성을 paper disc 법으로 연구하였다. 6'-Phenylgriseofulvin은 $25\;{\mu}g/disc$에서 높은 항균활성을 나타냈다.
고추 역병이 발병된 토양 시료에서 길항미생물을 선발 및 개량하여 다시 현장에 적용했을 때 방제능 및 적응력이 높은 생물 방제균을 선발하고자 총 300여점의 경북 북부지역의 토양시료로부터 길항능이 우수한 균주를 분리하였으며, 이들을 대상으로 고추 역병균에 대한 항진균력이 가장 우수한 균주 AM-651을 최종 선발하였다. 분리균주 AM-651은 생리생화학적 특성과 16S rDNA sequencing의 방법을 이용하여 동정한 결과 Bacillus sp.로 동정되었다. 항진균성 활성물질의 생산을 위한 배지의 최적조건은 Davis minimal media를 변형하여 배양하였을 경우 pH 7, 온도 $30^{\circ}C$ 조건에서 고추 역병균에 대한 항진균 활성이 높았으며, 탄소원으로는 0.5% glucose, 질소원으로는 0.1% $(NH_4)_2SO_4$, 무기염으로는 0.7% $K_2HPO_4$를 첨가하였을 때 가장 높은 활성을 보였다 선발된 Bacillus sp. AM-651 균주를 시간대별로 배양 후 항진균력을 측정 해 본 결과 48시간 배양액에서 고추 역병균에 대한 억제율이 가장 높았다. 또한, Bacillus sp. AM-651의 배양액은 pH와 온도의 변화에서 안정된 활성을 보였다. Bacillus sp. AM-651은 고추 역병 외에도 B. sorokiniana, B. cinerea, R. solani 등에 대하여 항진균 활성이 높았고, 다른 식물성 병원균에 대해서도 비교적 항진균 활성이 높게 나타났다. 열처리한 Bacillus sp. AM-651 배양상등액은 처리전과 비슷한 항진균 활성을 가지므로 열에 안정한 물질인 것으로 추측되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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