우리나라에서의 대마는 마약류로 분류되어 기호용과 의료용 모두 법적인 제재를 받아왔으나 최근에 의료용 대마가 법적으로 허용이 되어 환자들에게 처방 받을 수 있게 되었다. 하지만 우리나라 사람들에게 대마는 환각성분을 가진 마약류로 깊이 인식되어 왔으며 의료용 대마에 대한 연구는 거의 전무한 실정이다. 노지재배에서 발생할 수 있는 범죄의 위험성, 자연교배에 의한 품질저하를 피할 수 있으며 재배조건(양액, 광조건, 광주기, 대기환경조성) 등을 제어할 수 있는 밀폐형 LED 식물공장은 의료용 대마 생산에 제일 적합한 모델이 될 수 있다. 식물체의 광합성은 가시광선 중 특정 파장 450nm 청색광과 660nm 적생광을 주로 이용하며 'LED (Light Emitting Diode) 발광다이오드'는 식물체의 광합성에 적합한 파장으로 광원을 조사할 수 있는 장점이 있다. 이러한 LED를 이용한 광합성은 식물체의 2차 대사물질 Anthocyanins, phenolic compounds 등의 향상과 생육에도 긍정적인 영향을 미치며 식물 뿐만 아니라 광합성을 하는 미세조류(micro algae)에서도 이용이 가능하며 해마토 코쿠스(Hematococcus)의 세포증식과 항산화물질 아스타잔틴(astaxathin)생산에 유용하게 쓰이고 있다. 최근 미국과 다른 나라에서도 기호용, 의료용 대마사업에 대한 관심이 높아지고 있으며 캐나다와 미국에서는 밀폐형 유리온실과 식물공장을 이용한 의료용 대마를 생산, 추출, 가공까지 하여 산업적인 영역을 넓히고 있는 실정이다. 특히, 실내재배에서는 광원이 필수적인 요소이며 식물생육에 선택적인 파장을 조사할 수 있는 LED와 재배조건을 정밀하게 제어할 수 있는 밀폐형 식물공장을 이용한 의료용 대마 생산에 대한 연구가 절실히 필요한 시점이다.
The purpose of this study is to evaluate the efficacy of metabolites produced form Streptomyces rimosus in controlling the growth of sapwood - inhabiting fungi. In order to carry out this task, the following specific fungi were tested : sapstain fungi - Ceratocystis pilifera, Ceratocystis piceae, and Aureobasidium pullulans ; mold fungi - Trichoderma hazianum, Trichoderma viride, Penicillium cirtrinum, and Aspergillus niger. Based on the tests, the following observations can be drawn. 1. The conidial germination of sapstain and mold fungi was completely inhibited leaving a clear zone around the paper disc treated with metabolites. The best inhibition was observed in A. pullulans plate and the least in T. viride. 2. Concentration of SB medium for the production of metabolites from St, rimosus affected antifungal activity of metabolites against sapwood - inhabiting fungi. Metabolites prepared from 1/3${\times}$SB medium showed the best activity and the least activity was observed in metabolites form 1/4${\times}$medium. 3. in vivo and in vitro test using wood blocks, treatment of pine sapwood blocks with metabolites also inhibited conidial germination and thus prevented discoloration. 4. Treatment with metabolites did not change the macroscopic structure of wood and did not cause the discoloration of the surface of wood by pigments produced form St. rimosus. In conclusion the results of this study indicate that antifungal metabloites of St, rimosus could be used for the biological control of sapstain and mold fungi.
본 실험은 마이크로웨이브 처리가 상추 유묘의 생육 변화와 이차대사산물 함량의 변화를 알아보고자 수행되었다. 파종 후 3주째 상추 유묘에 2.45GHz 주파수와 200W의 마이크로웨이브를 0, 4, 8 및 12초 동안 처리하고, 4주간 식물공장에서 재배한 후 생육 및 성분 분석을 수행하였다. 지하부와 지상부의 생체중과 건물중, 엽면적, 엽장 및 엽수는 마이크로웨이브 처리시간이 증가할수록 감소하였다. 4초 처리구와 비교하여 12초 처리구에서 chlorophyll a, chlorophyll b 및 총 carotenoids의 함량이 증가되었으며 총 페놀 함량은 감소하였다. 무처리구와 비교하여 8초 처리구에서 총 플라보노이드 함량이 감소하였다. 이러한 결과들은 산화적 스트레스에 의해 이차대사산물 함량이 변화된 것으로 사료된다. 총 플라보노이드 함량을 제외한 이차대사산물 함량은 각 처리구에서 무처리구와 비교하여 유의한 차이가 없었지만, 각 처리구 사이의 유의한 차이는 200W와 2.45GHz의 마이크로웨이브 처리가 4주 후 상추의 이차대사산물 함량에 영향을 줄 수 있다는 것을 시사한다.
낙동강 주변에서 채취한 토양으로부터 분리한 Pseudomonas fluorescens NBC275 (Pf275) 균주는 식물과 곤충에 병을 일으키는 곰팡이류에 우수한 항균력을 보였다. 본 연구에서는 Pf275 균주의 전체염기서열을 해독하고 분석하였는데, 총 염기서열은 6,610,362 bp였고, GC 함량은 60.9%였다. 염색체는 5,869개의 단백질을 암호화하였고, 16개의 rRNA와 65개의 tRNA로 구성되어 있었다. 유전체의 분석을 통해 항균력을 나타내는 2차 대사산물을 암호화하는 유전자를 확인할 수 있었는데, Pf275 균주는 pyoverdine, 2, 4-diacetylphloroglucinol 및 phenazine 등의 항균물질을 생산하였고, 이들 대사산물에 의해 항균력 및 생물방제효과를 나타내는 것으로 판단된다.
2010년 11월말 5번째 구제역이 발생하여 가축 매몰지로 인한 악취물질, 지하수, 음용수 등에 2차 환경오염 발생 가능성에 대한 문제제기 등 환경영향 저감 방안 마련이 필요하다. 본 연구의 목적은 축종별, 토성별 파일럿 규모 가축매몰지 5기를 설치하여 2012년 2월부터 2015년 2월까지 약 3년 동안 침출수를 채취하여 90 항목을 분석하였으며, 매몰사체의 유기물 분해특성, 사체관련 미량원소 특히 대사체 물질 농도변화, 사체분해정도 등을 정밀 조사하였다. 그 결과 비소, 카드뮴 등 대부분의 중금속은 검출되지 않았으며 토성에 따른 축종별 분해정도를 파악한 결과 돼지보다는 소가 더 빨리 분해되고 사질 > 식양질 > 사양질 토양 순으로 사체분해가 이루어지는 것으로 판단된다.
유아 분변으로부터 분리한 52 균주는 그람 양성균인 Listeria monocytogenes KCCM 40307$^T$에 대하여 항균활성이 있었고 그 중에서도 선별 균주 A24의 항균활성이 45% 이상으로 가장 높았다. Bifidobacterium longum A24의 생육 및 항균 물질 생산을 검토하였을 때 균체의 생육은 28시간 배양 시 최고에 도달하였고 항균 활성은 36시 간 배양 시 최고를 나타내었다. 선별균주 A24는 16S rRNA-based molecular typing 결과Bifidobacterium 속 균주임을 확인할 수 있었고 형태학적 ${\cdot}$ 생화학적인 방법으로 검토하여 보았을 때 Bifidobacterium longum으로 판단되었으며, 16s rDNA sequencing 결과 최종적으로 Bifidobacterium longum로 동정 되었으며 이것을 Bifidobacterium longum A24로 명명하였다. Bifidobacterium longum A24의 항균 활성 물질은 균체의 생육이 가장 좋은 28시간 배양에서가 아니라 그보다 늦은 36시간 배양에서 최고를 나타내었고 그 이후로는 활성이 감소하는 경향을 보였다. 이것은 Bifidobacterium longum A24이 생성하는 항균 활성 물질이 bacteriocin과 같은 2차 대사 산물임을 암시하는 결과로 해석된다.
본 실험은 허브부식토 및 비타민 C 공급에 따른 송아지의 면역력, 증체 및 건강에 미치는 영향을 조사하기 위하여 대조구, 허브부식토제제 첨가구(T1), 비타민C제제 첨가구(T2), 비타민 C제제와 허브부식토제제의 50 : 50 혼합 첨가구(T3)로 나누고 시험축은 각 시험구당 5두씩 임의 배치하여 수행하였다. 조사항목으로 혈중 대사물질, 사료섭취량, 체중 및 설사빈도를 측정하였다. 혈액성상으로 WBC, NE, LY 및 RBC은 처리간 유의한 차이를 나타내지 않았으나 증체율 및 사료효율은 허브 부식토를 급여한 T1구에서 다른 처리구와 비교하여 유의하게 가장 높았으며, 설사빈도는 허브 부식토+비타민 C 급여한 T3구에서 낮았지만 유의한 차이는 없었다. 따라서 본 연구에서의 Holstein 송아지에게 부식토 급여는 송아지의 면역성 향상에는 분명한 효과를 보이지 못하였으나 증체율과 사료효율에 있어 긍정적인 효과가 있는 것으로 판단되었다.
Tautomycetin(TMC)은 국내 토양에서 분리된 방선균(Streptomyces sp. CK4412)로부터 생합성 되는 항진균성 2차 대사산물로서, Cyclosporin및 FK506과 같은 기존의 면역억제제보다 작용 메카니즘 및 효능이 훨씬 탁월한 선형의 폴리케타이드계 면역억제 화합물이다. 고체배지의 pH변화와 TMC생산성과의 상관관계를 규명하기 위하여, 방선균 CK4412를 다양한 pH조건에서 배양하면서 항진균 활성 및 TMC생산량을 비교분석 하였다. 고체배지의 pH를 산성조건(pH 4-5)으로 유지하여 방선균 CK4412 균주를 배양할 경우, 중성 pH 조건에서 배양한 경우보다 훨씬 탁월한 항진균 활성 및 TMC생산성이 관찰되었다. 본 연구결과는 대표적인 방선균 S. coelicolor에서 입증된 pH-shock게 의한 2차대사산물의 생산성 증대효과가 대사산물의 특성과 균주가 전혀 다른 TMC 생산균주 CK4412에서도 관찰됨을 입증함으로써, pH조절에 의한 다양한 종류의 방선균 유래 유용 생리활성물질의 생산성 증대 전략을 제시하고 있다.
제초제인 methiozolin에 대한 유전독성 영향을 평가하기 위하여 in vitro 시험으로 복귀돌연변이시험과 염색체 이상시험을 수행하였고, 그리고 in vivo 시험으로 소핵시험을 수행하였다. Salmonella typhimurium, 균주 TA98, TA100, TA1535 및 TA1537 및 Escherichia coli WP2uvrA를 이용한 복귀 돌연변이 시험에서 직접법과 대사활성화법(S9 mixture) 모두 $5,000{\mu}g$/plate에서 돌연변이 수는 음성 대조군과 유의차가 없었다. Chinese hamster lung(CHL) 세포를 이용한 구조적, 숫적 염색체 이상시험결과 직접법과 대사활성화법의 경우 methiozolin을 투여한 모든 군(80, 40, $20{\mu}g$/mL)의 세포에서 염색체 이상이 관찰되지 않았다. ICR 마우스를 이용한 소핵시험에서는 methiozolin의 복강투여가 골수세포에서 다염성 적혈구(polychromatic erythrocytes) 및 소핵(micronucleous)을 가진 다염성 적혈구의 출현율을 조사하였는데, 모든 농도(1,500, 1,000, 500 mg/kg)에서 음성대조군과 유의한 차이가 나타나지 않아 소핵을 유발하는 독성이 없는 것으로 판단된다. 이상의 결과로부터 제초제인 methiozolin은 세균, 세포 및 동물체내에서 유전독성을 유발하지 않는 물질로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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