• 제목/요약/키워드: algicidal bacteria

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Algicidal Effect of Glycolipid on Dinoflagellate

  • 백승학;이성규;김은기
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2001년도 추계학술발표대회
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    • pp.582-585
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    • 2001
  • Yeast 유래의 미생물 생리활성물질(GL)에 대한 살조특성은 다음과 같다. C. polykrikoides 및 3종의 와편모조류에 대한 운동성 저해는 $MT_{50}$은 S. trochoidea 는 5${\mu}g/ml$에서 5분 이내에, P. minimum 및 H. akashiwo는 30 ${\mu}g/ml$에서, C. polykrikoides는 200${\mu}g/ml$에서 5분 전후로 나타났으며, 이로 인해 저농도에서 와편모조류의 저해가 가능했다. 와편모조류의 사멸효과는 최종농도 10${\mu}g/ml$ 이상에서 와편모조류의 대부분의 살조가 나타났으며, 살조유형을 조사한 결과, GL이 와편모조류의 세포벽을 직접적으로 공격함으로써 세포벽의 파괴를 야기함을 알 수가 있었다.

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유해성 조류 Microcystis aeruginosa의 생물학적 제어를 위한 미소생물제재의 적용 실험 (Potential in the Application for Biological Control of Harmful Algal Bloom Cased by Microcystis aeruginosa)

  • 김백호;최희진;한명수
    • 생태와환경
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    • 제37권1호통권106호
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    • pp.64-69
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    • 2004
  • 부영양호수의 남조 Microcystis aeruginosa 제어를 위해 호수 바닥층에서 분리한 살조세균과 섬모충을 현장여과수를 이용하여 조류배양조건과 동일한 조건에서 단일 또는 혼합적용하여 그 결과를 서로 비교하였다. 두 생물제재는 저자들의 선행연구와 같이 단일 적용시 매우효과적인 반면, 혼합적용시 오히려 조류의 성장을 촉진하였다. 결국 남조 Microcystis제어를 위한 섬모충이나 박테리아의 적용은 다른 한 생물군의 낮은 밀도를 요구하였으며, 이처럼 동일 조류에 대한 제어능을 갖는 두 생물제재의 배타적인 관계는 앞으로 부영양호수의 남조대발생 제어에 귀중한 자료로서 제공될 것이다.

겨울철 녹조발생 원인종 Stephanodiscus hantzschii의 생물학적제어를 위한 미소생물제재의 적용실험 (Potential in the Application for Biological Control of Winter Diatom Bloom Caused by Stephanodiscus hantzschii)

  • 김백호;강윤호;한명수
    • 생태와환경
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    • 제37권2호통권107호
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    • pp.236-240
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    • 2004
  • 국내에서 저온기에 하천 및 하천형 호수에서 대발생하는 소형원반 규조 stephanodiscus hantzschii 제어를 위하여 팔당호 상류인 경안천 수역에서 세균 Pseudomonas putida 및 섬모충 Stentor roeseli 를 각각 분리하고, 이들의 단일 및 혼합적용시 조류제어효과를 조사하였다. 세균단일처리군에서는 접종 7일만에 98%이상의 규조를 제거한 반면, 섬모충 단일 처리군에서는 약 80%정포를 제어하였다. 두 생물제재를 혼합적용한 경우, 배양 5일만에 배양계내에서 더 이상 규조가 관찰되지 않았다. 이 결과는 살조세균과 섬모충의 두 생물재제 혼합적용이 규조 Stephanodiscus hantzschii 대발생을 제어하는데 매우 효과적이며 현장적용 가능성이 높다는 것을 제시한다.

Red to Red - the Marine Bacterium Hahella chejuensis and its Product Prodigiosin for Mitigation of Harmful Algal Blooms

  • Kim, Doc-Kyu;Kim, Ji-Hyun F.;Yim, Joung-Han;Kwon, Soon-Kyeong;Lee, Choong-Hwan;Lee, Hong-Kum
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제18권10호
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    • pp.1621-1629
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    • 2008
  • Harmful algal blooms (HABs), commonly called red tides, are caused by some toxic phytoplanktons, and have made massive economic losses as well as marine environmental disturbances. As an effective and environment-friendly strategy to control HAB outbreaks, biological methods using marine bacteria capable of killing the harmful algae or algicidal extracellular compounds from them have been given attention. A new member of the $\gamma$-Proteobacteria, Hahella chejuensis KCTC 2396, was originally isolated from the Korean seashore for its ability to secrete industrially useful polysaccharides, and was characterized to produce a red pigment. This pigment later was identified as an alkaloid compound, prodigiosin. During the past several decades, prodigiosin has been extensively studied for its medical potential as immunosuppressants and antitumor agents, owing to its antibiotic and cytotoxic activities. The lytic activity of this marvelous molecule against Cochlodinium polykrikoides cells at very low concentrations ($\sim$l ppb) was serendipitously detected, making H. chejuensis a strong candidate among the biological agents for HAB control. This review provides a brief overview of algicidal marine bacteria and their products, and describes in detail the algicidal characteristics, biosynthetic process, and genetic regulation of prodigiosin as a model among the compounds active against red-tide organisms from the biochemical and genetic viewpoints.

유독성 와편모류 Alexandrium catenella에 대한 Pseudoalteromonas sp. NH-12의 살조능 (The Algicidal Activity of Pseudoalteromonas sp. NH-12 against the Toxic Dinoflagellate Alexandrium catenella)

  • 정남호;손홍주;정성윤
    • 한국환경농학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.175-184
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    • 2012
  • 우리나라뿐만 아니라 전 세계적으로 적조 및 마비성 패독을 일으켜 문제시되고 있는 유독성 와편모류인 A. catenella 를 살조시키는 해양미생물 Pseudoalteromonas sp. NH-12를 마산만의 적조발생 해역에서 분리, 동정하고 그 특성과 살조능에 대해 연구함으로써 보다 환경 친화적인 적조 구제 기술개발의 기초 자료를 제공하고자 하였다. 적조발생 해역인 마산만의 해수에서 분리한 38개의 해양미생물 균주 중 4종의 미생물이 A. catenella 에 대해 살조능을 나타내었으며, 이중 살조능이 가장 우수한 NH-12 균주를 선별하였다. 본 균주는 API kits 및 16S rRNA gene 염기서열을 분석하여 계통분류를 행한 결과 Pseudoalteromonas 속으로 분류되었으며, 최적 배양조건은 $25^{\circ}C$, pH 8.0, 3.0% NaCl 농도였다. Pseudoalteromonas sp. NH-12의 성장 단계별 살조능은 대수증식기 후기, 정지기, 대수증식기 중기, 유도기 순으로 높게 나타났다. 살조물질은 대수증식기 중기 이후에 활발히 생산되기 시작하여 대수증식기 후기에 가장 고농도로 축적되는 것으로 판단된다. 2조 배양계를 이용한 살조 유형 조사에서 Pseudoalteromonas sp. NH-12는 격리된 상태에서도 A. catenella 를 살조시켜 '직접 공격형'이 아니라 세포외로 물질을 분비하여 살조시키는 '살조인자 분비형'으로 확인되었다. 또한 NH-12 균주 배양여과액을 5% 첨가하였을 때 36시간 후에 A. catenella 는 100% 살조되었고, 10%를 첨가한 경우 24시간 후에 99% 이상 살조되었다.

살조세균 Pseudomonas fluorescens HYK0210-SK09의 두 가지 담체 포집능과 이를 이용한 microcosm에서 Stephanodiscus hantzschii (Bacillariophyceae)의 살조능 연구 (Algicidal Effect of Immobilized Bacteria against S. hantzschii in Microcosm)

  • 정승원;김영옥;한명수
    • 환경생물
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    • 제27권3호
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    • pp.244-251
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    • 2009
  • 두 가지 다른 기질의 담체를 이용하여 살조세균 Pseudomonas fluorescens HYK0210-SK09의 포집율과 microcosm에서 Stephanodiscus hantzschii의 살조능을 파악하였다. Active carbon polyvinyl alcohol (ACPA)담체가 cellulose sponge (CS)담체보다 SK09를 높게 포집하였다. 이를 이용한 microcosm에서 ACPA담체가 CS담체보다 S. hantzschii의 살조능이 높았으며 지속적이었다. 특히 ACPA담체에서는 낮은 전기전도도를 나타내어 S. hantzs-chii 분해에 따른 용출된 이온들을 흡수하고 있음을 판단할 수 있었다. 따라서 ACPA담체를 이용한 유해조류 제어는 지속적 제어와 함께 생태계의 교란을 최소화할 것으로 판단된다.

적조 살상 해양 미생물 Hahella chejuensis의 유전체 구조 (Lessons from the Sea : Genome Sequence of an Algicidal Marine Bacterium Hahella chehuensis)

  • 정해영;윤성호;이홍금;오태광;김지현
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.1-6
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    • 2006
  • Harmful algal blooms (HABs or red tides), caused by uncontrolled proliferation of marine phytoplankton, impose a severe environmental problem and occasionally threaten even public health. We sequenced the genome of an EPS-producing marine bacterium Hahella chejuensis that produces a red pigment with the lytic activity against red-tide dinoflagellates at parts per billion level. H. chejuensis is the first sequenced species among algicidal bacteria as well as in the order Oceanospirillales. Sequence analysis indicated a distant relationship to the Pseudomonas group. Its 7.2-megabase genome encodes basic metabolic functions and a large number of proteins involved in regulation or transport. One of the prominent features of the H. chejuensis genome is a multitude of genes of functional equivalence or of possible foreign origin. A significant proportion (${\sim}23%$) of the genome appears to be of foreign origin, i.e. genomic islands, which encode genes for biosynthesis of exopolysaccharides, toxins, polyketides or non-ribosomal peptides, iron utilization, motility, type III protein secretion and pigment production. Molecular structure of the algicidal pigment was determined to be prodigiosin by LC-ESI-MS/MS and NMR analyses. The genomics-based research on H. chejuensis opens a new possibility for controlling algal blooms by exploiting biotic interactions in the natural environment and provides a model in marine bioprospecting through genome research.

적조생물 살조세균 탐색 -IV. 살조세균 Micrococcus sp. LG-5가 생산하는 살조물질의 특성과 해양생물에 미치는 영향- (Isolation of Marine Bacteria Killing Red Tide Microalgae -IV. Characteristics of Algicidal Substances, Produced from Micrococcus sp. LG-5 and the Effects on Marine Organisms-)

  • 정성윤;박영태;김무찬;최석철;성희경;김재영;김태운;이원재
    • 한국수산과학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.339-347
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    • 2000
  • 적조생물을 살조시키는 해양세균 Microcorcus sp. LG-5가 생산하는 세포외 분비 살조물질의 최적 생성조건, 살조물질의 특성과 한외여과 분획별 살조활성 및 해양생물에 미치는 영향을 조사함으로서 자연생태 조화형, 환경 친화적 적조방제 기술개발의 기초 자료를 제공하고자 연구한 결과를 요약하면 다음과 같다. Micrococcus sp. LG-5의 살조물질 생성 최적온도는 $20{\~}30^{\circ}C$로 살조활성이 $100{\%}$였으며, 살조물질 생성 최적 pH는 7.0, 최저 염농도는 $3.0{\%}$였다. 또한 세포외 분비 살조물질의 $IC_(50)$ 값은 $0.482{\%}$였다. 세포외 분비 살조물질의 열 안정성을 실험한 결과, 열처리한 배양여과액 $1{\%}$ 첨가시 12시간 후에 $31.4{\%}$, 24시간 후 $79.7{\%}$, 36시간 후 $94.6{\%}$의 살조활성을 보였고 $5{\%}, 10{\%}$의 경우 각자 36시간, 24시간 후에 $100{\%}$ 살조되었으며, 열처리하지 않은 배양여과액을 넣었을 때와 비교해볼 때 살조력에 유의한 차이는 없었다. 이와 같이 Micrococcus sp. LG-5가 생산, 분비하는 살조물질은 열에 안정한 내열성 물질로 판단된다. 또한 대사산물의 pH 안정성은 $pH 6.0{\~}8.0$에서 거의 $100{\%}$의 살조활성을 보였으며 $pH 5.0{\~}10.0$에서 살조활성이 $85{\%}$ 이상으로 나타나 살조물질은 약산성과 알카리에서 살조활성이 안정하였다. 또한 한외여과의 결과, 분자량 $>10,000, 10,000{\~}1,000, <1,000$의 3개의 분획 모두 살조활성이 있었으며, 각 분획 모두 열에 대단히 안정하였다. 각 분획별 $IC_(50)$ 값은 분자량 1,000 이상에서 강한 살조활성이 나타났으며 분자량 1,000 이하에서는 상대적으로 낮은 살조활성을 보였다. Micrococcus sp. LG-5가 해양세균에 미치는 영향은 E. faecalis, E. coli, K. pneumoniae 및 V. alginolyticus에 대해서는 항균력을 보였으나, P. aeruginosa, P. fluorescens, S. typhi, S. aureus, V. cholerae 및 V parahaemolyticus에 대해서는 전혀 항균력을 보이지 않았다. 그리고 적조생물에 미치는 영향은 A. tamarense, E. gymnastica, G. catenatum, G. niikimotoi, G. sanguineum, G. impudicum, H. triquetra, H akashiwo, P. micans와 Pyramimonas sp.에 대해서는 살조활성을 보였으나 Chlamydomonas sp., C. closterium, P. mininum, P. triestimum, Pseudonitzschia sp.와 S. trochoidea에 대해서는 살조활성을 보이지 않았다. 즉, 적조생물에 따라 살조활성이 다양하게 나타나 종 특이성이 낮았다. 먹이생물에 미치는 영향은 1 galbana를 제외하고 실험한 모든 먹이생물에 별다른 영향이 없거나 오히려 성장을 촉진시켰고, 또한 살조세균 배양여과액을 넙치 사육수에 $10{\%}$까지 투여하였을 때 양식 넙치에 미치는 유해한 생리학적 영향은 없었다. 이상의 연구 결과 살조세균 Micrococcus sp. LG-5의 배양여과액은 조사된 적조생물을 제외한 해양세균, 치${\cdot}$자어의 먹이생물 및 양식 넙치에 유해한 영향은 미치지 않을 것으로 판단된다.

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