• 제목/요약/키워드: Penicillium isolates

검색결과 105건 처리시간 0.019초

Towards a Miniaturized Culture Screening for Cellulolytic Fungi and Their Agricultural Lignocellulosic Degradation

  • Arnthong, Jantima;Siamphan, Chatuphon;Chuaseeharonnachai, Charuwan;Boonyuen, Nattawut;Suwannarangsee, Surisa
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
    • /
    • 제30권11호
    • /
    • pp.1670-1679
    • /
    • 2020
  • The substantial use of fungal enzymes to degrade lignocellulosic plant biomass has widely been attributed to the extensive requirement of powerful enzyme-producing fungal strains. In this study, a two-step screening procedure for finding cellulolytic fungi, involving a miniaturized culture method with shake-flask fermentation, was proposed and demonstrated. We isolated 297 fungal strains from several cellulose-containing samples found in two different locations in Thailand. By using this screening strategy, we then selected 9 fungal strains based on their potential for cellulase production. Through sequence-based identification of these fungal isolates, 4 species in 4 genera were identified: Aspergillus terreus (3 strains: AG466, AG438 and AG499), Penicillium oxalicum (4 strains: AG452, AG496, AG498 and AG559), Talaromyces siamensis (1 strain: AG548) and Trichoderma afroharzianum (1 strain: AG500). After examining their lignocellulose degradation capacity, our data showed that P. oxalicum AG452 exhibited the highest glucose yield after saccharification of pretreated sugarcane trash, cassava pulp and coffee silverskin. In addition, Ta. siamensis AG548 produced the highest glucose yield after hydrolysis of pretreated sugarcane bagasse. Our study demonstrated that the proposed two-step screening strategy can be further applied for discovering potential cellulolytic fungi isolated from various environmental samples. Meanwhile, the fungal strains isolated in this study will prove useful in the bioconversion of agricultural lignocellulosic residues into valuable biotechnological products.

Toxigenic Mycobiota of Small Grain Cereals in Korea

  • Lee, Theresa
    • 한국균학회소식:학술대회논문집
    • /
    • 한국균학회 2016년도 춘계학술대회 및 임시총회
    • /
    • pp.33-33
    • /
    • 2016
  • Mycotoxins are toxic secondary metabolites produced by fungi. They can be present in where agricultural-based commodities are contaminated with toxigenic fungi. These mycotoxins cause various toxicoses in human and livestock when consumed. Small grains including corn, barley, rice or wheat are frequently contaminated with mycotoxins due to infection mainly by toxigenic Fusarium species and/or under environment favorable to fungal growth. One of the most well-known Fusarium toxin groups in cereals is trichothecenes consisting of many toxic compounds. Deoxynivalenol (DON), nivalenol (NIV), T-2 toxin, and various derivatives belong to this group. Zearalenone and fumonisin (FB) are also frequently produced by many species of the same genus. In order to monitor Korean cereals for contamination with Fusarium and other mycotoxigenic fungal species as well, barley, corn, maize, rice grains, and soybean were collected from fields at harvest or during storage for several years. The fungal colonies outgrown from the grain samples were identified based on morphological and molecular characteristics. Trichothecene chemotypes of Fusarium species or presence of FB biosynthetic gene were determined using respective diagnostic PCR to predict possible toxin production. Heavy grain contamination with fungi was detected in barley, rice and wheat. Predominant fungal genus of barley and wheat was Alternaria (up to 90%) while that of rice was Fusarium (~40%). Epicoccum also appeared frequently in barley, rice and wheat. While frequency of Fusarium species in barley and wheat was less than 20%, the genus mainly consisted of Fusarium graminearum species complex (FGSC) which known to be head blight pathogen and mycotoxin producer. Fusarium composition of rice was more diverse as FGSC, Fusarium incarnatum-equiseti species complex (FIESC), and Fusarium fujikuroi species complex (FFSC) appeared all at considerable frequencies. Prevalent fungal species of corn was FFSC (~50%), followed by FGSC (<30%). Most of FFSC isolates of corn tested appeared to be FB producer. In corn, Fusarium graminearum and DON chemotype dominate within FGSC, which was different from other cereals. Soybeans were contaminated with fungi less than other crops and Cercospora, Cladosporium, Alternaria, Fusarium etc. were detected at low frequencies (up to 14%). Other toxigenic species such as Aspergillus and Penicillium were irregularly detected at very low frequencies. Multi-year survey of small grains revealed dominant fungal species of Korea (barley, rice and wheat) is Fusarium asiaticum having NIV chemotype.

  • PDF

Bacillus spp. 및 Serratia marcescens에 의한 사과 푸른곰팡이병의 생물적 방제 (Biological Control of Blue Mold of Apples by Bacillus spp. and Serratia marcescens)

  • 김용기;이승돈;류재기;류재당
    • 식물병연구
    • /
    • 제9권4호
    • /
    • pp.229-236
    • /
    • 2003
  • 사과 푸른곰팡이병을 방제하기 위하여 사과, 배, 복숭아 등 370점의 과일을 채취하여 과일표면으로부터 세균 1,080균주를 분리하였다. 분리한 1,080균주를 공시 하여 사과 저장병을 일으키는 Penicillium expansum, Alternaria alternata 그리고 Botrytis cinerea을 대상으로 항균활성 및 병 진전억제효과를 검정하여 8종의 길항세균을 선발하였다. 이 들 길항세균에 대한 세균학적 특성과 Biolog system에 의한 영양원 이용성을 조사한 결과 Bacillus amyloliquefaciens가 2균주, B. megaterium, B. subtilis var. gladioli, B. licheniformis, B. pumilus 및 Serratia marcescens로 동정하였다. Glucose, mannose, starch 등 8종의 탄소원을 공시하여 병원균의 생장 및 길항균의 중식에 미치는 영향을 조사한 결과, 병원균의 증식을 억제하고 길항균의 증식을 촉진하는 영양원으로 glucose가 선발되었다. 길항균의 처리효과를 높이기 위하여 길항균 현탁액에 glucose를 1% 첨가하여 사과에 처리한 다음 푸른곰팡이 병균을 $10^5$포자/ml 농도로 처리하였을 때, 병 진전억제효과가 S. marsecens P76-9처리에서 48%, B. amyloliquefaciens P43-2 처리에서 46% 그리고 B. licheniformis P94-1 처리에서 14% 증가되었다. 사과표면의 상처부위에서 처리한 길항균의 밀도변동에 있어서는 Bacillus 속 세균인 B. amyloliquefaciens P43-2과 B. licheniformis P94-1는 처리 후 7일까지 밀도가 증가하다가 처리 후 10일부터는 감소되는 경향이었으며, S. marsecens P76-9는 초기(처리 후 4일)에는 밀도가 감소되다가 처리 후 7일부터 증가되어 처리 후 7일까지도 일정한 수준으로 밀도가 유지되었다.

마늘 푸른곰팡이병 방제용 Pantoea agglomerans 59-4의 억제기작 해석 (Elucidation of Mode of Action of Pantoea agglomerans 59-4 for Controlling Garlic Blue Mold)

  • 김용기;권미경;예완해;홍성준;지형진;박종호;한은정;박경석;이상엽;이승돈
    • 식물병연구
    • /
    • 제16권2호
    • /
    • pp.163-169
    • /
    • 2010
  • 마늘 저장병을 일으키는 푸른곰팡이병을 생물적으로 방제하기 위하여 마늘과 양파 등 파속 채소 근권 또는 근면으로부터 미생물 1,292균주를 분리하였다. 분리한 균주를 대상으로 푸른곰팡이병에 대한 항균성 검정과 마늘인 편검정을 실시하여 최종적으로 푸른곰팡이병 진전을 현저히 억제하는 S59-4균주를 선발하였으며, Biolog system을 이용하여 동정한 결과 Pantoea agglomerans 59-4(Pa59-4)로 동정되었다. 선발한 길항균 Pa59-4의 억제기작을 조사하기 위하여 TSA배지 상에서 병원균과 대치 배양하였을 때 항균활성을 보이지 않았다. 길항균 Pa59-4과 병원균간의 영양원 경합여부를 Janisiewicz(2000)의 방법으로 조사한 결과, 저농도로 마늘즙액에 병원균과 길항균 Pa59-4를 함께 처리하였을 때, 길항균 Pa59-4는 병원균의 포자발아 및 균사생장을 현저히 억제하였으며, 길항균 Pa59-4와 함께 접종하였을 때 발아되지 않았던 병원균 포자를 신선한 5% 마늘쥬스에 접종했을 때에는 다시 잘 발아 되는 것으로 나타나 길항균 Pa59-4균주의 억제기작은 영양원 경합에 의한 것으로 확인되었다. 이상의 결과로 볼 때, 길항균 Pa59-4는 마늘저장 중 부패를 줄일 수 있는 유망한 길항균으로 판단되었다.

목련(Magnolia kobus DC.)에서 분리한 흰비단병균(Sclerotium rolfsii Sacc.)에 관한 연구 (Studies on Sclerotium rolfsii Sacc. isolated from Magnolia kobus DC. in Korea)

  • 김기청
    • 한국응용곤충학회지
    • /
    • 제13권3호
    • /
    • pp.105-133
    • /
    • 1974
  • 본 연구는 목련에서 분리한 흰비단병균 Sclerotimu rolfsii Sacc.의 분화형을 밝히고 균계생장 및 균핵형성에 대한 영양생리를 구명코저 vitamin, 질소원, 탄소원의 효과를 검토했으며 또 본 균과 Penicillium sp.와의 생태적 관계를 해명하기 위한 기초적인 연구로서 본 균의 균계생장 및 균핵형성에 대한 Penicillium 배양여액의 촉진효과와 그 요인을 밝히려고 시도하였다. 본 연구결과를 종합해서 적요하면 다음과 같다. 1. 목연에서 분리한 흰비단병균 제1형, 축2형은 배지상의 성상이나 생리적 성질 펄 병원성이 상이하였다. 특히 목연 아카시아에 대한 병원성은 양자 동일하나 콩이나 오이에 대해서는 제2형균이 제1형균보다 더 강하였다. 2. 공시된 14종의 질소원중 $KNO_2$와 glycine을 제외하고는 모두 thiamine hydrochloride 10r/l가 첨가되었을 때 비로소 공시균의 균계생장 및 균핵형성에 이용되었다. 질소의 형태별로 보면 균계생장에 있어서는 $NO_3-N$보다는 $NH_4-N$이 훨씬 더 효과적이며 organic N은 화합물에 따라 상이하였다. 그러나 균핵형성에 있어서는 이와 반대로 $NO_3-N$이 효과적이었다. $NO_2-N$은 균계생장이나, 균핵형성에 전혀 효과가 없었다. 3. 공시 탄소원 7종도 대체적으로 thiamine이 존재하지 않는 한 균계생장이나 균핵형성에 아무런 효과가 없었다. thiamine이 첨가될 경우 균계생장에 있어서 glucose와 saccharose가 가장 효과적이고 maltose와 soluble starch는 효과가 적었으며 xylose, lactose, glyceline은 전혀 효과가 없었다. 균핵형성에 있어서는 loctose를 제외하고는 전구에서 균핵형성을 보였으며 모두 비슷한 효과를 나타냈다. 4. 배지중의 질소원이 동일수준이면 탄소원이 증가함에 따라 균계생장량이 증가하였다. 그러나 질소원의 량에는 한도가 있는 것으로 질소 0.5g/l이상에서는 오히려 균계생장이 억제되었다. 그러나 균핵형성에 있어서는 탄소원의 증가에 따라 균핵형성량이 저하하였다. 5. 공시균은 thiamine 결핍균으로서 균계생장 최적 thiamine 농도는 20r/l이고 이 농도를 초과하면 오히려 균계생장이 억제되는데 150r/l에서는 무첨가구와 거의 같은 정도로 억제되었다. 6. 공시균의 생장에 있어서 thiamine의 첨가에 따른 질소원리용도는 $NH_4NO_3>(NH_4)_2SO_4>asparagine>KNO_3$의 순위이며 질소원별 thiamine 최적요구량은 $KNO_3$인 경우 12r/l, asparagine인 경우 16r/l 정도였다. 균핵형성량에 있어서는 $KNO_3>NH_4NO_3>asparagine>(NH_4)_2SO_4$의 순위로서 thiamine 최적량은 $KNO_3,\;NH_4NO_3$인 경우 8r/l에서 전균핵생산량의 대부분이 형성되나 asparagine인 경우에는 16r/l 정도였다. 7. 배양액의 pH는 공시균이 생장을 개시하자마자 3.5정도로 급격히 떨어지나 그 이후부터는 생장량이 증가함에 따라 완만하게 떨어졌다. 그러나 pH2.2 이하로는 더 내려가지 않았다. 8. 공시균의 균계생장에 대한 각종 vitamin의 상호효과는 thiamine, biotin, pyridoxine, inositol의 4가지 조합에 있어서도 thiamine이 첨가되지 않은 곳에서는 거의 효과가 나타나지 않았다. 그러나 thiamine+pyridoxine, thiamine+inosital, thiamine+biotin+pyridoxine, thiamine+pyridoxine+inositol구에 있어서는 thiamine 단독 첨가구와 동등 혹은 그 이상의 효과를 나타내지만 thiamine+biotin과 thiamine+biotin+inosital구는 오히려 떨어졌다. 균핵형성에 있어서는 thiamine 단독구에 비하여 각구 모두 약간씩 증가하였다. 9. Penicillium 배양여액중에는 공시균의 균계생장을 촉진하는 물질이 존재하며 배양여액 6-15ml/50ml 배양액의 농도에서 거의 최고균계생장량에 달하였다. 10. 질소원으로서 첨가한 $NH_4NO_3$ 혹은 asparagine은 균계생장에 있어서 배양여액농도 여가에 관계없이 $NH_4NO_3$가 더 유효하였다. 11. 배양여액에 대한 일련의 처리에 있어서 휘발성물질분획, 비휘발성물질분획, 휘발산분획, ether 가용성유기산분획, ether 불용성물질분획, cation 흡착물질분획, cation 비흡착물질분획, anion 흡착물질분획 및 비흡착물질분획의 9분획중 비휘발성물질분획, ether 불용물질분획, cation 흡착물질분획 및 anion 비흡착물질분획에서만 균계가 잘 자랐다. 그러나 균핵은 오직 cation 흡착물질분획에서만 형성되었다. 12. 이 결과는 배양여액중에 균계생장물질, 균핵형성물질 및 균핵형성억제물질이 존재하며 이들 물질은 각각 별개의 물질로서 전2자는 비휘발성이고 ether 불용성이며 cation교환수지에는 흡착되지 않는 물질이며 후자는 비휘발성이고 ether 불용성이며 cation 및 anion 교환수지에 흡착되지 않는 물질임을 암시한다. 13. DNP-aminoacids paper chromatography에 의하여 cation 교환수지흡착분획중에서 aspartic acid, cystine, glycine, histidine, lycine, tyrosine 및 dinitroaniline 7종의 아미노산이 검출되었다. 14. S. rolfsii의 균계생장 및 균핵형성은 glutamic acid, aspartic acid, cystine, histidine 및 glycine의 단독첨가나 혼합첨가에 의해서 촉진되지 않았고 다만 tyrosine에 의해서 약간 촉진되었다. 15. 균핵의 습열에 대한 저항성은 균핵의 수분함유량에 따라 다르며 수분함유량이 적은 것이 보다 더 강하였다. 배지에서 채취한 균핵은 제1,2형균 모두 $52^{\circ}C$에서 5분에 사멸하거나 155일간 $26{\circ}C$에서 건조시킨 것은 $52^{\circ}C$에 있어서 제1형균은 15분, 제2형균은 10분, $57^{\circ}C$에 있어서는 제1형균은 5분, 제2형균은 10분처리에 사멸하였다. 16. 배양균핵을 132일간 $26^{\circ}C$에서 건조시킨 것은 제1,2형균 모두 전부 발아하였고 기건상태에서 283일간 방치한 천연균핵도 제1,2균형 모두 발아하였으며 443일간처리한 것도 아직 제1형균 $20\%$, 제2형균 $16$의 발아율을 보지하고 있었다. 17. 저온에 대한 저항성은 균계, 균계괴, 균핵의 순으로 강하였는데 균계는 $-7--8^{\circ}C$ 1주간 처리에서 완전 사멸하였으나 균계괴는 $-17--20^{\circ}C$ 3주에서도 아직 사멸치 않은 것이 있었으며 균핵은 $-17--20^{\circ}C$ 3주에서 대부분 생존하였다. 18. 약제저항력은 승괴수 $0.05%$에 있어서 제1형균은 180분 제2형균은 240분, $0.1\%$에 있어서는 제1형균 60분, 제2형균 30분에 각각 사멸하였고, Uspulun 800배에 있어서는 제1형균은 120분에 사멸하나 제2형균은 180분에도 사멸치 않으며 500배에 있어서는 제1,2형균 모두 90분에 비로소 사멸하였다. 그러나 유산동 $5\%$ 240분, Ceresan 석탄, Mercuron 각 500배 80분처리에도 아무런 영향이 없었다. 19. Benlate와 Tachigaren의 농도가 증가함에 따라 균계생장 억제효과도 증가하였다. 처리 6째에는 Benlate 0.5ppm을 제외하고는 전농도에서 뚜렷한 억제효과를 나타내었으나 12일째에는 농도에 따라 현저한 차이를 나타냈다. Benlate 0.5ppm 처리는 대조구에 비하여 $66\%$, 2.0ppm은 $92\%$의 억제효과를, Tachigaren은 1ppm $54\%$, 1.5ppm과 2.0ppm은 $77\%$의 억제효과를 나타냈다. 양자 모두 500ppm에서는 거의 완전히 균계생장을 억제시켰다. 균핵형성은 Benlate 500ppm과 Tachigaren 500ppm 및 1000ppm에서 $100\%$ 억제되었다. 20. 일반적으로 균계생장량이 증가함에 따라 배지중의 glucose나 $NH_4-N$의 소비량도 증가하였으나 Benlate나 Techigaren을 처리할 경우 그 농도의 증가에 따라 이들의 소비량이 억제되었다. 그러나 Benlate 저농도(0.5ppm 및 1ppm)에 있어서는 $NH_4-N$의 소비가 무처리구보다 많았다. 21. glucose와 $NH_4-N$의 흡수이용효과 즉 glucose나 $NH_4-N$ 1mg을 소비하여 생산된 균계량은 Benlate나 Techigaren의 처리로 말미암아 크게 저하되었다. 그 정도는 농도에 관계없이 처리 3일째에 가장 심했고 이후 시일이 경과함에 따라 높아졌다. Benlate 처리의 glucose를 제외하고는 대체로 농도가 증가함에 따라 흡수이용효과가 저하되었다. 22. 토양배양에 있어서 $CO_2$ 배출량으로 측정한 균계생장은 어느 농도에서나 저지되지 않았고 다만 Tachigaren 100mg/g 토양에서만 현저하게 억제되었다. 균핵형성은 Benlate나 Tachigaren 10mg/g 토양에서 완전히 억제되었다. 23. Benlate와 Tachigaren 0.1, 1.0, 10, 100, 1000ppm에 10분 및 20분간 침지처리한 결과 균핵의 발아억제효과를 인정할 수 없었다.

  • PDF