신규 미생물 Bacillus subtilis subsp. krictiensis의 배양액으로부터 식물 및 인체 병원균에 폭넓은 항진균 활성을 나타내는 DRF-001으로 총칭되는 6개의 cyclic peptide의 복합체(A에서 F)를 분리하였다. 이 6개 peptides의 분자량은 FAB-MS 측정결과, A가 1042, B와 C가 1056, D와 E가 1070 그리고 F가 1084였다. 이 복합체의 구조를 각종 자기분석을 통해 해석한 결과, 구조 중에 1몰씩의 glutamine, proline, tyrosine, serine 및 unusal $\beta$-amino acid와 3몰의 asparagine을 공통적으로 갖고 있으나, $\beta$-amino acid의 탄소수와 말단 methyl 구조에 차이점이 있음을 알 수있었다. 구성 amino acid들의 서열과 입체구조 결정에 의하여 KRF-001의 잠정구조를 결정하였다.
안전성이 확보된 식용, 또는 약용식물로부터 항캔디다 활성이 우수한 항진균 후보물질을 개발하기 위해, 298종의 천연물로부터 추출부위 및 추출 용매를 달리하여 384종의 추출물을 제조하였다. 제조된 추출물의 항캔디다 활성을 disc-paper를 이용한 생육 저지환의 유무 및 크기 판정과 microbroth dilution법을 이용하여 C. albicans KCTC 1940과 S. cerevisiae IFO 0233를 대상으로 평가하였다. 그 결과 20종 식물로부터 조제된 25종의 추출물이 우수한 항캔디다 활성을 나타냄을 확인하였고, 그 중에서도 멍석딸기, 정향, 천황련, 작약, 모란, 대극잎 추출물은 강력 한 항캔디다 활성$(MIC=50 \mug/m\ell)$을 보였다. 특히, 멍석딸기(에틸아세테이트 추출물), 정향(부탄올 추출물), 호장근(에틸아세테이트 추출물), 작약(부탄올 추출물), 대극잎(메탄올 추출물)의 경우에는 C. albicans에 높은 선택독성을 나타내어, 안정성이 확보된 식물 추출물로부터 새로운 진균 감염증 치료제 개발이 가능함을 제시하였다.
아까시나무의 목질부와 현사시나무, 물푸레나무 및 느릅나무의 수피를 채취하여 아세톤-물의 혼합용액으로 추출한 후 hexane, chloroform, ethylacetate 및 물 분획으로 분류하고 동결건조하며 생리활성 시험용 추출분말을 조제하였다. 각 수종의 목질부에서 채취된 목재 블록에 대하여 수행된 내후성 시험은 아까시나무가 가장 우수하였으며 현사시나무가 가장 낮은 내후성을 나타내었다. 목질부 또는 수피부 추출물에 대한 항진균, 항세균 및 항산화 활성 시험이 수행되었으며 항진균 및 항세균에 대한 활성 시험에서는 모든 분획에서 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 항산화 활성 시험은 천연 항산화제인 ${\alpha}$-tocopherol과 합성 항산화제인 BHT를 표준물질로 사용하여 추출물 분획의 항산화 활성과 비교하였다. 이 시험에서 물푸레나무의 ethylacetate 분획이 BHT를 제외하고 가장 높은 활성을 나타내었으며 아까시나무는 모든 분획이 다른 수종보다 높은 활성을 나타내었다.
목적: 본 연구의 목적은 Streptococcus salivarius K12의 성장과 항균활성에 대한 배양조건의 영향을 알아보는 것이다. 연구 재료 및 방법: S. salivarius K12는 동물 또는 식물 단백질을 함유한 배지 또는 중성 및 산성 조건의 배지에서 배양되었다. S. salivarius K12의 성장은 2시간마다 분광광도계로 측정하였다. S. salivarius K12의 Streptococcus mutans, Porphyromonas gingivalis 및 Candida albicans에 대한 항균 또는 항진균 활성을 배양액을 이용한 감수성 분석으로 조사하였다. 결과: S. salivarius K12의 성장은 식물 단백질과 중성 pH 조건에서 더 빠른 성장을 보였다. S. salivarius K12의 항균 및 항진균 활성은 동물성 단백질보다 식물성 단백질을 함유한 배지에서 더 강하게 나타났다. 결론: S. salivarius K12를 세균성 구강질환에 적용하기 위해서는 S. salivarius K12가 구강 내에서 군집화하여 항균 활성을 향상시키기 위한 보조물질이 필요할 수 있다.
새싹인삼의 뿌리썩음병 억제제로서 과산화수소의 활용 가능성을 구명하고자 항진균 활성효과와 묘삼 소독효과를 연구한 결과, 과산화수소는 300 mg/l의 농도에서 1×107 conidia/ml 농도의 Cylindrocarpon destructans 균총을 80% 이상 억제시켜 항진균 활성을 나타내었고 인위적으로 병원균에 감염시킨 묘삼의 유병율을 20% 이하로 억제시켜 소독효과가 매우 높았다. 결과적으로 과산화수소 희석수 300 mg/l를 14일에 걸쳐 분무처리하였을 때, 인위적으로 병원균에 감염된 새싹인삼의 뿌리썩음병 발생수율이 72.1%로 무처리의 발생수율 87.2%에 비해 다소 억제되었다. 그러나, 과산화수소의 주기적인 살포가 새싹인삼의 생육 부진을 다소 유발하였다. 추가 연구로서 뿌리썩음병의 방제에 효과적이고 새싹인삼에 안전한 과산화수소의 처리방법 개발이 요구되었다.
본 연구는 한약재박의 효율적 처리를 위한 실험의 일환으로 한약재박으로부터 유용미생물을 분리하고 이들 미생물로부터 작물생육촉진미생물을 선발하여 한약재박에 적용한 한약재박 미생물제제를 만들어 친환경농업에 이용하고자 실시하였다. 한약재박은 유기물 함량이 93.0%로 높고 조단백질 함량이 11.3%, 조지방 함량이 5.1%, NDF 함량이 49.7% 및 ADF 함량이 33.8%로 나타나 미생물제제의 원료로서도 이용 가치가 높았다. 한약재박으로부터 약 35종의 미생물이 검출되었고, 이들 중 13종이 한약재박 이용성이 높았으며, 작물생육촉진미생물 BL-333 균주를 선발하였다. 선발균주 BL-333을 Bergey's Manual of Systematic Bacteriology 및 16S rDNA 염기서열(589 bp)로 상동성을 조사한 결과 Paenibacillus marcerans로 추정되었다. P. marcerans BL-333 균주는 각종 진균에 대해 대부분 높은 항진균 활성을 나타내었으며, 특히 Fusarium 속과 Collectotrichum 속 등의 진균에 대해 높은 항진균 활성을 나타내었다. P. marcerans BL-333 균주와 한약재박 분쇄물 등으로 제조한 미생물제제는 10종의 작물의 생육조사에서 무처리구보다 $3{\sim}24%$ 증수되는 효과를 나타내었으며, 특히 상추, 무, 배추 및 오이 등에서 생육촉진효과가 우수하였다. 따라서 한약재박 및 한약재박으로부터 얻은 미생물은 퇴비나 미생물제제를 위해 효과적인 재료로서의 활용 가치가 있다고 본다.
새로운 항진균성 항생물질개발을 목적으로 고추탄저병균인 Colletotrichum gloeosporioides에 대한 항생활성을 가지는 미생물을 토양으로부터 분리하여 동정한 결과, Bacillus sp. CJ-1로 동정하였다. 항생물질의 생산을 위한 배양조건을 검토한 결과, glucose 1.5% (w/v), yeast extract 0.5% (w/v), pH 6.0의 배지를 사용하여 $35^{\circ}C$에서 72시간 진탕 배양하였을 때 항진균활성이 가장 좋았으며, 이때 피검균인 C. gloeosporioides에 대한 배양액의 생육저지환은 약 27.8mm로 최대의 활성을 보여주었다. 피검균인 C. gloeosporioides에 대한 배양액의 생육저지현상을 현미경을 통해 관찰한 결과 배양액 $12.5\;{\mu}L\;mL^{-1}$이상의 농도에서 뚜렷한 생육저해현상을 관찰할 수 있었으며 이는 피검균 포자의 발아억제현상과 연관되어 있을 것으로 추측된다.
국내 고추 재배지에서 고추탄저병균인 C. gloeosporioides에 대해 균사생장이나 포자발아 억제력이 우수한 균주를 선발하였다. 선발된 균주의 생리 생화학적특성과 MicroLog 방법을 이용하여 동정한 균주는 Paenibacillus sp. IUB225-08로 명명되었다. 항진균물질의 최적 생산을 위한 배양 조건은 pH 7.0, $25^{\circ}C$에서 60시간인 것으로 나타났다. Paenibacillus sp. IUB225-08를 배양한 액체배지에 부탄올을 첨가하여 분획한 물질과 시판 농약의 C. gloeosporioides에 대한 균사생장과 포자 발아억제 효과를 조사한 결과 부탄올 분획물이 시판 농약에 비해 고추탄저병균의 균사생장과 포자발아를 크게 억제하는 것으로 나타났다. 또한 고추열매와 고추종자에 C. gloeosporioides 포자와 부탄올로 분획한 물질을 동시에 접종한 결과 부탄올 분획물이 고추와 고추종자의 병 발생을 억제하는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구를 통해 Paenibacillus sp. IUB225-08가 생산하는 항진균 물질은 고추탄저병의 생물적 방제제로 사용될 수 있는 잠재력이 있다고 판단되었다.
토양세균 B.subtilis subsp. krictiensis로부터 항진균활성물질 KRF-001 복합체를 생산하기 위한 발효 조건을 조사하였다. Whey와 mannitol 등이 탄소원으로, CSL, corn gluten meal 그리고 polypeptone이 복합질소원으로 좋았다. 중온균인 생산균은 중성 pH조건에서 P.oryzae에 대한 bioactivity가 가장 높았으며, 0-10 DO의 낮은 용존산소 조건에서도 bioactivity가 유지되었다. 인산염의 농도가$ K_2HPO_4$, 0.047에서 0.097로 높아짐에 따라 1/2의 bioactivity 감소가 관찰되었다. 한편 UV 및 MNNG에 의한 돌연변이에 의해 우수균주 3개를 선별하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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