• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2001년도 추계학술발표대회
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• pp.906-909
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• 2001

곤충병원성 선충으로부터 각각 공생박테리아를 분리하여 flask 상에서 7일간 배양하여 공생박테리아의 성장정도, 단백질 분해 효소의 생성, 배양상등액의 꿀벌부채명나방 유충에 대한 살충성 및 지방산 함량에 관한 연구를 수행한 결과 XR-PC 및 XR-MK의 성장 및 살충성이 가장 우수한 것으로 나타났으며 protease 활성은 XR-DR이 배양 4일째 최대 활성을 보였으며, 지방산 함량의 경우 XR-PC 및 XR-HY가 다른 종의 지방산 함량에 비해 12:0, 14:0, 13:0 iso, 16:1 cis 5, 17:0 cyclo에서 함량의 차이를 나타내었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제21권8호
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• pp.869-873
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• 2011

Most medium formulations for improving culture of entomopathogenic nematodes (EPN) based on protein sources have used enriched media like animal feed such as dried egg yolk, lactalbumin, and liver extract, among other ingredients. Most results, however, showed unstable yields and longer production time. Many of the results do not show the detailed parameters of fermentation. Soy flour, cotton seed flour, corn gluten meal, casein powder, soytone, peptone, casein hydrolysates, and lactalbumin hydrolysate as protein sources were tested to determine the source to support optimal symbiotic bacteria and nematode growth. The protein hydrolysates selected did not improve bacterial cell mass compared with the yeast extract control, but soy flour was the best, showing 75.1% recovery and producing more bacterial cell number ($1.4{\times}10^9$/ml) than all other sources. The highest yield ($1.85{\times}10^5$ IJs/ml), yield coefficient ($1.67{\times}10^6$ IJs/g medium), and productivity ($1.32{\times}10^7$ IJs/l/day) were also achieved at enriched medium with soybean protein.

• 한국응용곤충학회지
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• 제49권4호
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• pp.409-416
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• 2010

곤충병원세균인 Photorhabdus temperata ssp. temperata(Ptt)는 곤충의 면역반응을 억제시켜 피기생 곤충 체내에서 공생하는 기주 선충의 발육을 도모하게 된다. 또한 Ptt의 변역억제 활성은 Bacillus thuringiensis(Bt)의 병원성을 증가시킨다. 본 연구는 이러한 유용 곤충병원세균의 대량 생산을 위한 저렴한 배지를 선발하기 위해 수행되었으며, 두 연구용 배지(LB, TSB)와 저렴한 산업용 두 배지(MY, M2)를 상호 비교하였다 모든 배양액에 동일한 밀도의 Ptt를 접종하고 배양하였을 때 48 시간 이후 정지상이 나타났다. 그러나 연구용 배양액인 LB와 TSB에서 두 가지 산업용 배양액보다 정지상에서 높은 세균 밀도를 보였다. 네 가지 배지에서 증식된 Ptt 배양액은 모두 배추좀나방(Plutella xylostella) 3령충에 대한 Bt 병원성을 현격하게 제고시켰고, 이들 배지 종류에 따라 치아가 없었다. 네 가지 배양액에서 세균의 증식에 의해 생산되는 대시물질의 양과 배지별 생산되는 대사물질의 동일성을 확인하기 위해 헥산과 에틸아세테이트의 유기용매로 추출했다. 시간별 배양액의 유기용매 추출물질은 세균의 증식과 비슷하게 대사물질의 생산량에서도 증가하는 것을 알 수 있었다. 역상 HPLC를 이용하여 네 가지 세균 배양액 각각에서 대사물질을 분리하였고, 정량적으로 네 가지 대사물질이 서로 다른 배지에서 통계적으로 차이 없이 검출되었다. 본 연구는 비교적 저렴한 두 가지 산업용 배지가 유용 대사물질의 생성에 변화 없이 Ptt 세균을 저렴하게 배양할 수 있다고 제시하고 있다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제55권2호
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• pp.123-127
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• 2012

오늘날 환경친화적인 생물농약을 개발하기 위한 미생물로는 Bacillus thuringiensis 이외에 Photorhabdus, Xenorhabdus 및 Serratia와 같은 곤충병원성 미생물과 Pseudomonas와 같은 식물유용 미생물에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 곤충병원성 미생물인 Photorhabdus temperata M1021 균주를 동결건조법을 이용하여 제제화 하였으며, 동결건조 시 세포보호를 위하여 skim milk, starch, sodium alginate, glucose와 sodium glutamate를 농도별로 첨가하여 동결 건조 후의 세포 생존율을 확인하였다. 그 결과 7% (w/v)의 skim milk가 첨가된 시료에서 가장 높은 63%의 생존율을 나타내었다. 제제화된 동결 건조균을 공기와 접촉시키면서 저온에서 생존율을 측정한 결과 4주 후에도 75% 이상의 생존율을 나타내었다. 또한 제제를 이용한 살충력 시험에서 꿀벌 부채명나방 유충에 대한 주사독성은 $2.0{\times}10^1$ cells/lavar 이상을 주사할 경우 4일 이내에 전체유충이 사멸하는 것으로 나타났으며, $2.0{\times}10^0$ cells/larva의 아주 낮은 농도에서도 50% 이상의 유충사멸 효과를 확인하였다. 본 연구에서 사용된 P. temperata M1021 균주의 동결건조 분말의 뛰어난 살충효과는 보다 현실적인 생물학적 제제로의 개발가능성을 제시하고 있다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제44권1호
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• pp.21-30
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• 2005

곤충병원성선충 {Heterorhabditis sp. KCTC 0991BP (He)와 Steinernema carpocapsae KCTC 0981BP (Sc)}에 의한 치사충과 선충의 공생세균(He공생세균=Photorhabditis sp.와 Sc공생세균= Xenorhabdus nematophila)에 의한 치사충에 대한 개미의 섭식행동을 알아보기 위하여 동래베네스트골프장과 안양베네스트골프장, 가평베네스트골프장, 울산골프장에서 치사 원인에 따른 개미의 방문수, 종류 및 선호성을 조사하였다. 방문하는 개미의 수나 종류 및 개미가 물고 간 먹이의 수는 치사원인에 따라 차이가 있었으며, 골프장이나 골프장내의 장소(페어웨이와 러프)간에도 차이가 있었다. 개미의 선호성은 모든 골프장에서 He에 의한 치사충에서 가장 낮았다. 동래베네스트 골프장의 6번 홀에서는 러프에서만 고동털개미(Lasius japonicu)($76{\pm}2.9\%$)와 검정꼬마개미(Monomorium floricola)($10\%$)가 치사충을 끌고 갔다. 러프의 치사충에 개미의 방문이 있었던 비율은 $87{\pm}3.5\%$였지만 페어웨이에서는 처리 16시간 후까지 모든 치사충에 개미의 방문이 없었다. 12시간 후까지 개미가 끌고 간 치사충의 비율은 He에 의한 치사충이 $16.7\%$로 Sc에 의한 치사충의 $40.0\%$, fenitrothion에 의한 치사충의 $53.3\%$, 자연치사충의 $56.7\%$에 비하여 낮았다. 안양베네스트골프장 6번 홀 러프에서는 주름개미(Tetramorium tsushimae)($33{\pm}6.9\%$)와 극동혹개미(Pheidole fervida)($17{\pm}8.7\%$), 일본왕개미(Camponotus japonicus)($10\%$), 곰개미(Formica japonica)($7{\pm}3.5\%$), 스미스개미(Paratrechina flavipes)($3{\pm}3.5\%$), 마쓰무라밑들이개미(Crematogaster matsumurai)($3{\pm}3.5\%$)가 치사충을 방문하였다. 개미가 치사충을 끌고 감이 없었던 비율은 $23{\pm}8.7\%$였고, Sc에 의한 치사충을 끌고 간 비율은 $40.0\%$, 냉동 치사충을 끌고 간 비율은 $16.7\%$, He에 의한 치사충을 끌고 간 비율은 $3.4\%$였다. 가평베네스트골프장 벚꽃나무 코스 9번 홀의 러프에서는 치사충을 방문하는 개미의 수가 매우 낮았는데, 주름개미와 스미스개미가 각각 한곳에서 발견되었다. 곤충병원성 선충의 접종 농도는 개미가 끌고 간 치사충의 비율에서 차이를 보이지 않았다. 한편, 치사충의 매장 유무는 개미의 섭식활동에 영향을 미쳤다. 동래베네스트골프장 6번 홀의 러프에서 토양 속에 묻은 치사충에서는 처리 16시간 동안 개미의 방문이 없었던 반면, 묻지 않은 치사충은 끌고 갔다. He와 Sc의 공생세균을 처리한 비스켓에 대한 개미의 방문은 선충의 치사충에 대한 방문과 동일한 경향을 보여, He의 공생세균인 Photorhabditis sp.처리에서 Sc 공생세균인 Xenorhabdus 처리보다 방문수가 적었다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제51권3호
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• pp.245-253
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• 2012

벤질리덴아세톤(benzylinedeneacetone: BZA)은 두 곤충병원세균인 Xenorhabdus nematophila와 Photorhabdus temperata subsp. temperata에서 유래된 대사산물의 일종이다. 이 물질은 곤충의 세포성 및 체액성 면역반응을 억제하며 또한 다양한 세균이나 곰팡이에 대해 항생효과를 갖고 있다. 그러나 이 물질이 갖는 비교적 높은 약해와 낮은 식물체 침투력은 효과적 농약으로 개발하는 데 어려움을 주고 있다. 본 연구에서는 다섯 개의 서로 다른 BZA 유사체를 스크리닝하여 면역억제 및 항균활성을 유지하면서 비교적 용해도가 높고 약해가 낮은 물질을 선발하였다. BZA의 벤젠 고리에 수산기가 붙은 유도체는 면역억제 및 항균활성이 뚜렷이 낮아졌다. 또한 BZA의 케톤기를 카르복실기로 변형하면 면역억제와 항균활성을 잃게 되었다. 그러나 BZA의 탄화수소 사슬을 짧게 하여 형성된 아세테이트 유도체인 4-hydroxyphenylacetic acid (HPA)는 면역억제와 항균활성을 잃지 않았다. 또한 HPA는 BZA 보다 고추(Capsicum annuum)에 대해 약해가 낮은 것으로 나타났다. 이 연구는 낮은 약해를 유발하면서 높은 곤충면역억제와 식물병원균에 대해 높은 항균활성을 보이는 BZA 유도체를 선발하였다.

• 한국토양동물학회지
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• 제9권1_2호
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• pp.1-5
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• 2004

2002년에서 2004년까지 3월에서 11월 사이에 무궁화를 가해하는 해충과 천적에 관해 조사한 결과 해충은 5목 9과 12종, 비곤충류 2목과 2과 2종이 조사되었다. 목별로는 매미목(Homoptera) 5종과, 나비목(Lepidoptera) 3종, 딱정벌레목(Coleoptera) 2종, 메뚜기목(Orthoptera) 1종, 노린재목(Hemiptera) 1종, 응애목(Acarina) 1종, 병안목(Stylommato-phora) 1종이 조사되었다. 무궁화 해충 중 목화진딧물, 무궁화잎밤나방 그리고 점박이응애등이 피해가 심하여 방제를 요하는 주요해충이었다. 목화진딧물은 5월~6월, 무궁화잎 밤나방은 7월~8월, 점박이응애는 6월~8월에 밀도가 높았다. 무궁화에서 발견된 천적 및 병원성 미생물은 세균 1종, 병원성 곰팡이 3종, 노린재목 1종, 딱정벌레목 1종, 벌목 1종 파리목 2종, 응애강 1종 등 11종이 조사되었다. 목화진딧물 포식성 천적은 진디혹파리(Aphidoletes aphidimyza), 꽃등에류(Eristalis sp.), 무당벌레(Harmonia axyridis), 기생성 천적은 싸리진디벌(Aphidius gifuensis), 병원성 미생물은 Verticillium lecanii, Beauveria bassinan가 조사되었다. 무궁화잎밤나방 기생성 천적은 고치벌류(Cotesia sp.), 병원성 미생물은 Bacillus thuringiensis, B. bassiana, Meterhizium anisopliae가 확인되었다. 점박이응애 포식성 천적은 긴털이리응애류(Amblyseius sp.), 애꽃노린재류(Orius sp.)가 조사되었다.

• 농약과학회지
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• 제13권3호
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• pp.185-189
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• 2009

모노터핀의 일종인 벤질리덴아세톤은 곤충병원세균인 Xenorhabdus nematophila의 대사산물이다. 이 물질의 주요 생물활성은 인지질 분해효소인 phospholipase $A_2$를 억제하는 것이다. 이 효소는 아이코사노이드 생합성 반응의 최초 결정단계를 촉매하는 것으로 이 아이코사노이드는 곤충의 면역 반응을 중개하는데 중요하다. 본 연구는 벤질리덴아세톤을 점박이응애(Tetranychus urticae)에 처리하였고, 이 물질의 농도 증가에 따라 응애의 치사율이 높아지는 실내 생물검정 결과를 얻었다. 이에 따라 야외 사과원에 피해를 주는 점박이응애 집단에 처리한 결과 현재 상용화하고 있는 살비제와 비교하여 같은 수준의 살비효과를 나타냈다. 벤질리덴아세톤은 또한 3종의 식물병원세균 배양액에 첨가한 경우 이들 세균의 성장을 억제하였다. 특히 세균성풋마름병을 일으키는 Ralstonia solanacearum에 대해서 현격한 억제효과가 나타났다. 이 세균 균주는 어린 감자묘에 병원성을 나타냈으며, 벤질리덴아세톤은 이 병 발생을 억제시켰다. 이 연구결과는 벤질리덴아세톤이 응애와 식물병 세균을 방제하는 데 새로운 작물보호제로서 개발될 수 있다고 제시한다.

• 식물병연구
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• 제23권2호
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• pp.114-149
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• 2017

전 세계적으로 주요 작물에서 식물 병원성 해충 및 선충으로 인한 작물 생산량 감소 등의 경제적 손실이 심각하다. 우리나라의 경우 시설 재배지의 연작으로 인해 해충과 선충의 발생이 증가하여 작물의 피해가 점차 증가하고 있는 추세다. 현재 주로 사용되고 있는 식물병원성 해충 및 선충의 방제법은 사용이 편리하고 비용이 저렴한 화학적 방제법을 이용하고 있지만 화학 농약의 남용으로 인한 약제 저항성이 발생하고, 화학 약품으로 인한 인체 유해성 및 환경오염 문제가 대두되고 있다. 이로 인해 최근 친환경적인 방제에 관한 지속적인 연구와 관심이 높아지면서 식물병원성 해충과 선충에 대하여 살충/살선충 활성을 나타내는 미생물을 생물학적 방제법으로 이용하기 위한 시도가 증가하고 있다. 본 리뷰에서는 식물병원성 해충과 선충에 대한 살충/살선충 활성을 나타내는 세균, 진균, 바이러스에 의한 살충 및 살선충 사례와 기전들을 소개하였다. 이러한 미생물의 활성은 외피 분해효소와 독소물질생산을 통한 직접적인 작용기전과 기주 식물의 저항성 유도를 통한 간접적인 작용기전에 의해서 일어난다. 본 리뷰를 통하여 선충과 해충에 대한 생물학적 방제법과 그 분자 작용기전에 대한 이해를 돕고, 최신 살충 및 살선충 연구들을 소개함으로써 국내의 농민들과 연구자들의 미생물을 기반으로 한 친환경적 해충 및 선충의 방제법에 대한 저변확대를 기대한다.

• 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.