• 미생물학회지
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• 제54권3호
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• pp.244-253
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• 2018

이 연구는 분리된 토양 세균에 의해 생성된 항균물질의 효과를 평가하기 위해 수행되었다. 2000여개의 세균 분리주 중 Paenibacillus elgii DS381이 여러 인간 피부 상재균과 병원성 세균에 대해 높은 항균활성을 나타내었다. DS381 균주는 agar well diffusion test에서 모든 대상 세균과 효모에 대해 15.3~26.0 mm 직경의 저해대를 형성하였다. DS381이 생성한 항균 펩티드는 모든 대상 미생물에 낮은 최소저해농도 (0.039-5.000 mg/ml)를 나타내었다. DS381 균주는 lipopeptide 같은 생물계면활성제 생산을 나타내었는데, 배양 상등액의 표면장력을 60.0에서 40.3 mN/m으로 낮추었다. DS381은 또한 $1.56{\pm}0.13U/ml$의 chitinase 활성도 나타내었다. 이 결과들은 P. elgii DS381이 일부 중요한 인간 피부 상재균과 병원성 세균에 대한 효율적인 생물제어제로 사용될 수 있음을 가리킨다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제21권4호
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• pp.328-333
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• 2005

Paenibacillus elgii SD17 (KCTC $10016BP^T$=NBRC $100335^T$) was recently reported as a new species. Based on its inhibitory activity to Thanatephorus cucumeris AG1-1, strain SD17 was further evaluated for its potential as a biocontrol agent against soil-borne diseases of turf grasses in Korea. P. elgii SD17 showed a broad spectrum of antimicrobial activity in vitro test and suppressed development of turf grass diseases; Pythium blight caused by Pythium aphanidermatum and brown patch caused by T. cucumeris AG1-1 on creeping bentgrass (Agrostis palustris) in the growth chamber tests. Under a condition for massive culture in a 5,000 L fermenter, P. elgii SD17 reached $6.4{\times}10^8$ spores/ml that resulted in approximately $1.0{\times}10^7$ cfu/g when formulated into a granule formulation (GR) using the whole culture broth instead of water. Using the GR formulation, biocontrol activity of P. elgii SD17 was confirmed. In the growth chamber tests, the GR formulation was effective against brown patch and Pythium blight with similar level of disease severity compared to each of the standard fungicides at the application rates of 10 g/$m^2$ or above. In the field tests, compared to each untreated control, the GR formulation also effectively controlled Pythium blight, brown patch and large patch at all the application rates of 5, 10 and 20 g/$m^2$, respectively, without significant response by the application rates. However its performance was inferior to each of the standard chemical fungicides. Based on these results, we consider this GR formulation of P. elgii SD17 as an effective biocontol agent to suppress Pythium blight, brown patch and large patch of turf grasses in Korea.

• The Plant Pathology Journal
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• 제33권3호
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• pp.318-328
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• 2017

Chitinase-producing Paenibacillus elgii strain HOA73 has been used to control plant diseases. However, the antimicrobial activity of its extracellular chitinase has not been fully elucidated. The major extracellular chitinase gene (PeChi68) from strain HOA73 was cloned and expressed in Escherichia coli in this study. This gene had an open reading frame of 2,028 bp, encoding a protein of 675 amino acid residues containing a secretion signal peptide, a chitin-binding domain, two fibronectin type III domains, and a catalytic hydrolase domain. The chitinase (PeChi68) purified from recombinant E. coli exhibited a molecular mass of approximately 68 kDa on SDS-PAGE. Biochemical analysis indicated that optimum temperature for the actitvity of purified chitinase was $50^{\circ}C$. However, it was inactivated with time when it was incubated at $40^{\circ}C$ and $50^{\circ}C$. Its optimum activity was found at pH 7, although its activity was stable when incubated between pH 3 and pH 11. Heavy metals inhibited this chitinase. This purified chitinase completely inhibited spore germination of two Cladosporium isolates and partially inhibited germination of Botrytis cinerea spores. However, it had no effect on the spores of a Colletotricum isolate. These results indicate that the extracellular chitinase produced by P. elgii HOA73 might have function in limiting spore germination of certain fungal pathogens.

• 미생물학회지
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• 제54권3호
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• pp.272-279
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• 2018

본 연구는 여드름을 유발하는 세균인 Propionibacterium acnes에 대해 다양한 토양에서 분리된 세균 균주들의 항균효과를 조사하기 위해 수행되었다. 수백 개의 분리 세균균주 중 Paenibacillus elgii DS381과 Paenibacillus elgii DS1515, Burkhoderia gladioli DS518, Streptomyces lienomycini DS620는 2가지 균주의 P. acnes에 대해 높은 항균활성을 나타내었다. 이 분리균주들은 agar well diffusion test에서 15.5~34.3 mm 직경의 저해대를 형성하였으며, 특히 DS620는 가장 큰 저해대 직경(28.3~34.3 mm)을 나타내었다. 분리 균주가 생성하는 항균 물질은 DS381과 DS1515 균주의 경우lipopeptide (pelgipeptin, paenipeptin), DS518은 protease, 그리고 DS620은 anthracycline 인 것으로 추정되며, 이들 모두 P. acnes에 대해매우낮은 최소저해농도를 나타내었다[DS381와 DS1515 (0.078 mg/ml), DS518 (0.312 mg/ml), DS620 (0.000078 mg/ml)]. P. acnes를 대상으로 한 time-kill assay에서는 네 균주의 항균물질이 모두 24시간 이내에 P. acnes를 완전히 사멸시켰다. 이 결과는 네 가지 항균활성 균주들이 분비하는 항균물질들이 여드름을 유발하는 P. acnes에 대하여 효율적인 치료 소재로 사용될 수 있는 가능성을 보여준다.

• 미생물학회지
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• 제44권4호
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• pp.326-332
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• 2008

국내 토양으로부터 MRSA에 대해 항균활성을 보이는 세균들을 분리하였다. 이들 가운데 가장 높은 항MRSA 균 활성을 보인 YK5 균주는 호기성 간균으로 운동성이 있고, 내생포자를 형성하였으며, 인돌을 형성하지 않았고, mannitol을 분해하여 산을 생성시키지 않았다. 이 균주의 16S rRNA 유전자 염기서열은 Paenibacillus 속 세균들의 유전자와 $95{\sim}98%$의 상동성을 나타냈는데 특히 P. elgii와 가장 높은 상동성을 보였으나, 기타 생리 생화학적 특성에서 다른 점들이 관찰되어 P. incheonensis YK5로 명명되었다. P. incheonensis YK5 를 SST 배지에 접종하여 $37^{\circ}C$에서 96 시간 배양한 다음 그 상등액으로 부터 부탄올로 추출된 항균물질은 그람 양성균인 MRSA 20 균주들과 Streptococcus pneumoniae, 그람 음성균인 Pseudomonas aeruginosa 10균주들, Salmonella spp., Shigella spp., Escherichia coli와 Klebsiella pneumoniae 및 인체병원성 진균인 Cryptococcus neoformans와 Trichophyton spp.에 대하여 광범위한 항균효과를 나타냈다. 또한 이 항균물질은 $20{\sim}100^{\circ}C$ 사이의 온도구간에서 안정한 활성을 유지하였을 뿐만 아니라, pH $3.0{\sim}7.0$의 넓은 pH범위에서 활성을 나타내 MRSA를 비롯한 다양한 병원균에 대한 항생물질로서의 가능성을 보였다.