• 한국응용곤충학회지
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• 제62권4호
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• pp.277-285
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• 2023

대파(Allium fistulosum) 정식부터 수확기까지 성페로몬을 이용하여 재배지에 발생한 파좀나방(Acrolepiopsis sapporensis)을 모니터링하였다. 이 시기에 발생한 파좀나방은 월동세대 이후 6월 초와 7월 말에 각각 발생 최성기를 보였다. 그러나 발생량은 연도와 재배 환경에 따라 다르게 나타났다. 파좀나방을 효과적으로 방제하기 위한 미생물제제로서 Bacillus thuringiensis 균주를 스크리닝하였고, 이들 가운데 B. thuringiensis kurstaki (BtK)가 선발되었다. 선발된 BtK의 살충력을 높이기 위해 다른 곤충병원세균인 Photorhabdus temperata temperata (Ptt) 세균 배양액 추출물을 추가하였다. 이들 두 세균을 혼합한 '비티플러스'는 BtK 단독 보다 현격하게 높은 살충력을 나타냈다. 이러한 살충력 제고 원인은 Ptt 추출물에 포함된 대사물질에 의해 기인되었다. 이들 대사물질은 파좀나방의 세포성 및 체액성 면역반응을 억제하여 BtK의 살충력을 제고시킨 것으로 나타났다. 이상의 결과는 국내 대파 재배지에서 파좀나방이 지속적으로 발생하며, 이 해충에 의한 경제적 피해를 줄이기 위한 비티플러스의 효과적 방제 가능성을 제시하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권2호
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• pp.167-176
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• 2013

A novel bioactive molecule produced by Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki Bn1 (Bt-Bn1), isolated from a common pest of hazelnut, Balaninus nucum L. (Coleoptera: Curculionidae), was determined, purified, and characterized in this study. The Bt-Bn1 strain was investigated for antibacterial activity with an agar spot assay and well diffusion assay against B. cereus, B. weinhenstephenensis, L. monocytogenes, P. savastanoi, P. syringae, P. lemoignei, and many other B. thuringiensis strains. The production of bioactive molecule was determined at the early logarithmic phase in the growth cycle of strain Bt-Bn1 and its production continued until the beginning of the stationary phase. The mode of action of this molecule displayed bacteriocidal or bacteriolytic effect depending on the concentration. The bioactive molecule was purified 78-fold from the bacteria supernatant with ammonium sulfate precipitation, dialysis, ultrafiltration, gel filtration chromatography, and HPLC, respectively. The molecular mass of this molecule was estimated via SDS-PAGE and confirmed by the ESI-TOFMS as 3,139 Da. The bioactive molecule was also determined to be a heat-stable, pH-stable (range 6-8), and proteinase K sensitive antibacterial peptide, similar to bacteriocins. Based on all characteristics determined in this study, the purified bacteriocin was named as thuricin Bn1 because of the similarities to the previously identified thuricin-like bacteriocin produced by the various B. thuringiensis strains. Plasmid elution studies showed that gene responsible for the production of thuricin Bn1 is located on the chromosome of Bt-Bn1. Therefore, it is a novel bacteriocin and the first recorded one produced by an insect originated bacterium. It has potential usage for the control of many different pathogenic and spoilage bacteria in the food industry, agriculture, and various other areas.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제26권4호
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• pp.358-364
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• 1998

본 연구에서는 새로 분리된 B. thuriniensis(Bt) NT0423 균주를 이용하여 효과적인 미생물 살충제를 개발하고 그 효력을 검정하였다. 농업부산물인 저가의 대두박과 밀기울을 이용한 새로운 SW32 배지로 Bt NT0423 균주를 대량배양하여 BioBact 10%, 20% 및 40%로 명명된 세 종류의 미생물 살충제를 수화제 제형으로 제조하였다. 제조된 세 종의 BioBact 제제는 수화성, 현수성, 입도 및 부착성에서 우수한 물성을 보였고 또한 SDS-PAGE분석 결과,약 130kDa의 내독소 단백질도 안정적으로 존재하였다. 세 종의 BioBact로 명명된 제제중, BioBact 10%는 독성이 낮았지만, BioBact 20%와 40%는 배추좀나방을 공시충으로하여 시판중인 Bt 제제인 subsp. kurstaki 균주를 사용한 A 제품, Bt subsp. aizawai 균주를 사용한 B 제품 및 화학살충제와 더불어 실내 및 야외 독성검정 실험을 비교 수행한 결과, 각각 100%와 80% 이상의 매우 높은 살충력을 보였다. 또한 야외에서 독성의 지속성도 다른 제제에 비해 최소 7일 이상 살충력이 유지되었다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제36권4호
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• pp.341-350
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• 1997

Autographa californica 핵다각체병 바이러스(AcNPV)의 다각체 단백질과 Bacillus thuringiensis(Bt) cryIA(c) 내독소 단백질의 융합단백질을 생산하는 새로운 재조합 바이러스를 제작하고, 곤충세포주(Spodoptera frugiperda 9)에서 발현된 융합단백질의 특성을 분석하였다. Bt kurstaki HD-73의 cryIA(c) 내독소 단백질 유전자의 N-발단 AcNPV의 완전한 다각체 단백질 유전자의 앞쪽에 융합함에 의하여 또는 다닥체 단백질 유전자내의 제한효소 HindII부위에 삽입함에 의하여 다각체 단백질 유전자의 프로모터 조절하에 도입하였다. 이렇게 작성된 재조합 바이러스를 각각 Btrusl 또는 BtrusII라고 명명하였다. BtrusI은 분명히 단일 전사체를 보임에도 92kDa의 융합 단백질과 다각체 단백질의 두 단백질을 생산하였다. 또한 Btrusl에 의해 만들어진 융합 단백질은 다각체를 형성하지 않았다. 한편, BtrusII에 의해 감염된 곤충세포주에서는 33kDa의 다각체 단백질은 보이지 않았고 단지 융합 단백질만 생산하였으나 다각체는 형성하지 않았다. 따라서 Btrusl에 의해 생산된 융합 단백질의 독성을 조사하기 위하여, Btrusl으로 감염된 곤충세포주를 2령 누에(Bombyx mori)에 접종한 결과 융합 단백질에 의한 독성이 관찰되었다. 결론적으로 다각체 단백질과 Bt cryIA(c) 내독소 단백질에 의한 융합 단백질이 독성을 가지고 있음을 확인하였다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제34권3호
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• pp.243-248
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• 1995

효과적인 미생물 제제로 사용할 수 있는 Bacillus thuringiensis 균주들을 분리하기 위하여 경기도 일원의 72군데의 저곡창고에서 먼지를 채취하여 B. thuringiensis의 분포와 독성을 조사하였다. 총 411개의 채취된 저곡창고의 먼지에서 포자와 내독소 단백질을 생산하는 146개에 이르는 많은 수의 B. thuringiensis가 분리되었다. 저곡창고에서 분리된 146개 Bt의 독성 분포는 나비목의 누에 (Bombyx mori)유충에 독성을 띠는 균주가 84%로 가장 많이 분리되었고, 파리목의 빨간 집모기(Culex pipiens)유충에는 3%, 나비목과 파리목에 동시에 독성을 띠는 균주는 1%였다. 그러나 딱정벌레목의 쌀바구미(Sitophitus oryzae)에 독성을 띠는 균주는 분리되지 않았으며, 내독소 단백질은 형성하지만 독성을 띠지 않는 B. thuringiensis가 12%의 비율로 분리되어 흔히 존재함을 알 수 있었다. 이상의 결과로서 저곡창고는 B. thuringiensis의 유리한 분리장소임을 알 수 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권10호
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• pp.1708-1716
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• 2016

Glucose dehydrogenase (GDH) is an oxidoreductase enzyme and is used as a biocatalyst to regenerate NAD(P)H in reductase-mediated chiral synthesis reactions. In this study, the glucose 1-dehydrogenase B gene (gdhB) was cloned from Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki, and wild-type (GDH-BT^WT) and His-tagged (GDH-BT^N-His, GDH-BT^C-His) enzymes were produced in Escherichia coli BL21 (DE3). All enzymes were produced in the soluble forms from E. coli. GDH-BT^WT and GDH-BT^N-His showed high specific enzymatic activities of 6.6 U/mg and 5.5 U/mg, respectively, whereas GDH-BT^C-His showed a very low specific enzymatic activity of 0.020 U/mg. These results suggest that the intact C-terminal carboxyl group is important for GDH-BT activity. GDH-BT^WT was stable up to 65℃, whereas GDH-BT^N-His and GDH-BT^C-His were stable up to 45℃. Gel permeation chromatography showed that GDH-BT^WT is a dimer, whereas GDH-BT^N-His and GDH-BT^C-His are monomeric. These results suggest that the intact N- and C-termini are required for GDH-BT to maintain thermostability and to form its dimer structure. The homology model of the GDH-BT^WT single subunit was constructed based on the crystal structure of Bacillus megaterium GDH (PDB ID 3AY6), showing that GDH-BT^WT has a Rossmann fold structure with its N- and C-termini located on the subunit surface, which suggests that His-tagging affected the native dimer structure. GDH-BT^WT and GDH-BT^N-His regenerated NADPH in a yeast reductase-mediated chiral synthesis reaction, suggesting that these enzymes can be used as catalysts in fine-chemical and pharmaceutical industries.

• 한국응용곤충학회지
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• 제50권3호
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• pp.171-178
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• 2011

Bacillus thuringiensis (Bt)는 나비목의 해충방제에 주로 사용되는 미생물농약이다. 그러나 파밤나방(Spodoptera exigua)과 배추좀나방(Plutella xylostella)에서 보듯 종령기에 접어들면 Bt 감수성이 현격하게 낮아져 방제효율이 낮아진다. 본 연구는 Bt의 병원력을 제고시키기는 데 목적을 두고, 이를 위해 곤충의 면역반응을 억제시키는 곤충병원세균의 대사물질을 이용하여 Bt의 혼합제를 개발하려 했다. 곤충병원세균(Xenorhabdus nematophila (Xn) 또는 Photorhabdus temperata ssp. temperata (Ptt))의 배양액을 다양한 농도로 Bt에 혼합하여 파밤나방과 배추좀나방 종령 유충에 처리하였을 때 Bt 병원력을 현격하게 증가시켰다. 세균 배양액으로부터 동정한 다섯 가지의 화합물을 Bt와 혼합하여 처리하면 Bt 병원력을 또한 증가시켰다. 최적의 방제 효과를 나타낼 수 있는 Bt와 세균배양액 또는 대사물질의 혼합비율과 살포량을 결정한 후 배추 포장에 발생한 배추좀나방과 파밤나방 종령 유충에 대해 처리하였다. Bt와 Xn 배양액을 2 회 이상 살포하면 배추좀나방과 파밤나방에 대해 100%의 방제효과를 나타냈으나, Bt 단독으로 처리하면 각각 약 80%와 60% 이하의 방제효과를 나타내었다. Ptt 배양액 및 세균 대사물질을 포함한 다른 Bt 혼합제들 또한 뚜렷한 병원력 증가를 간이포장실험에서 보여주었다. 이러한 Bt 혼합제를 통틀어 "비티플러스"라 명명하였으며, 이는 Bt 약효의 단점을 극복한 효과적 미생물 살충제로 개발 가능성을 보여주었다.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제11권2호
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• pp.125-127
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• 2005

In order to improve the transformation efficiency of the Bacillus thuringiensis (Bt)-Escherichia coli (E. coli) shuttle vector, pHT3101, we intended to minimize replication origin of Bt in pHT3101. For this, two modified shuttle vectors, pHT1K and pHT261, in which 2.9 kb of replication origin of Bt were shortened to 1 kb and 261 bp, respectively as previously reported. Whereas the pHT1K could efficiently transform Bt into the antibiotic resistant, no transformants were obtained with pHT261. Furthermore, pHT1K showed higher transformation efficiency compared to that of parent vector, pHT3101. Therefore, pHT1K might be a very useful Bt-E. coli shuttle vector carrying minimal replication origin of Bt.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제14권1호
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• pp.33-36
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• 2007

To improve insecticidal activity of B. thuringiensis 2385-1 (Bt 2385-1), a recombinant plasmid, pHT1K-1Ac, was introduced into lepidopteran toxic Bt 2385-1 by electroporation. The presence of the recombinant plasmid in Bt 2385-1 after electroporation was confirmed by PCR. Bt 2385-1 transformant was named as Bt pHT1K-1Ac/2385-1 (1K-1Ac/2385-1). The 1K-1Ac/2385-1 transformant produced bipyramidal-shaped parasporal inclusion as like the wild-type strain, Bt 2385-1, and showed an 130 kDa band of Cry1Ac protein. The insecticidal activity of 1K-lAc/2385-1 against S. exigua was similar to that of Bt 2385-1 but the $LC_{50}$ value of transformant against P. xylostella was 1.8 times lower. Through these bioassay results, it was confirmed that toxicity of Bt 2385-1 transformant showed synergistic effect by introducing Cry1Ac. These results suggested that the multiple expressions of Cry proteins in a promising Bt strain may interact synergistically in insect midgut, resulting in increase of toxicity and expansion of host spectrum.

• 한국응용곤충학회지
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• 제48권1호
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• pp.101-108
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• 2009

벼에 발생하여 잎을 가해하여 피해를 주는 혹명나방(Cnaphalocrosis medinalis)과 벼애나방(Naranga aenescens)의 곤충병원성미생물을 이용한 친환경적 방제를 위해, 국내토양에서 분리된 Bacillus thuringiensis 균주들을 대상으로 생물검정을 수행하였다. 실험에 이용한 Bt 53균주 중, 약 18개 균주가 혹명나방에 90% 이상의 살충률을 나타내었고, 13개 균주가 벼애나방에 살충활성을 보였는데, 두 종 모두에 90% 이상의 살충률을 보이는 균주도 CAB141균주를 비롯해 11균주나 확인되었다. 이러한 균주들은 혹명나방에 대한 실내방제실험결과, 96%이상의 방제효과를 나타내기도 하였다. 또한 Bt 포자현탁액에 노출된 유충의 용화율, 용길이, 우화율이 감소되는 경향이 나타났는데, 혹명나방의 경우, 번데기 길이에서도 정상개체와 처리 후 생존개체가 현저한 차이를 나타내었다.