• 한국미생물·생명공학회지
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• 제38권3호
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• pp.273-277
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• 2010

운데실프로지닌과 스트래토루빈 B는 S. coelicolor가 생산하는 붉은색 항생물질이다. 이번 연구에서 이들 붉은색 항생제의 생산성과 pH shock 스트레스와의 상관관계를 연구 하였다. 운데실프로디지닌과 스트랩토루빈 B의 생합성은 고체 R2YE 배지에서 산성 pH shock에 의해 증가되었다. 최적 pH shock은 pH 4로 비교군과 비교하여 각각 1.6배 및 2배 운데실프로디진과 스트랩토루빈 B의 생산성이 증가되었다. 게다가, 산성 pH 4의 세포 추출물은 T. mentagrophytes 에 대한 주목할만한 저항 활성을 나타내었다. 그러나, 중성 및 염기성 pH shock에서는 이들 항생제의 생산성뿐만 아니라 항진균 활성 증가가 일어나지 않았다. 그러므로, 비록 산성 pH shock이 간단하고 쉬운 방법이지만, 이들 붉은색 항생물질과 다른 이차대사산물의 생산성 향상에는 매우 효과적인 접근방법일 것이다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권4호
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• pp.543-551
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• 2023

In this study, five endophytic fungi belonging to the Aspergillus and Alternaria genera were isolated from Lagopsis supina. The antimicrobial activity of all fungal fermented extracts against Staphylococcus and Fusarium graminearum was tested using the cup-plate method. Among them, Aspergillus ochraceus XZC-1 showed the best activity and was subsequently selected for large-scale fermentation and bioactivity-directed separation of the secondary metabolites. Four compounds, including 2-methoxy-6-methyl-1,4-benzoquinone (1), 3,5-dihydroxytoluene (2), oleic acid (3), and penicillic acid (4) were discovered. Here, compounds 1 and 4 displayed anti-fungal activity against F. graminearum, F. oxysporum, F. moniliforme, F. stratum, Botrytis cinerea, Magnaporthe oryzae, and Verticillium dahlia with diverse MIC values (128-512 ㎍/ml), which were close to that of the positive control antifungal, actidione (64-128 ㎍/ml). Additionally, compounds 1 and 4 also exhibited moderate antibacterial activity against S. aureus, Listeria monocytogenes, Escherichia coli, and Salmonella enterica, with low MIC values (8-64 ㎍/ml). Moreover, compounds 1 and 4 displayed selective cytotoxicity against cancer cell lines as compared with the normal fibroblast cells. Therefore, this study proposes that the endophytic fungi from L. supina can potentially produce bioactive molecules to be used as lead compounds in drugs or agricultural antibiotics.

• 식물병연구
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• 제29권2호
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• pp.174-183
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• 2023

관행적 화학농약의 식물병 관리 및 치료의 한계적인 효과는 유익한 세균이나 미생물을 이용한 식물병 제어 방법 개발의 필요성을 나타낸다. 지속 가능한 농업은 특히 다양한 항생물질과 이차 대사 생성물을 생산하는 방선균의 농업적 중요성을 시사하며, Streptomyces globiosporus SP6C4균주와 Streptomyces sp. S8은 강력한 항균 작용을 가지고 있으며, 지속가능한 농업에서 작물 생장을 개선하기 위한 우수한 균주로 인정되고 있다. 본 연구에서는 다양한 질소원과 탄소원을 활용하여 대상 미생물 Streptomyces 두 균주의 생장을 촉진시키는 방법을 조사하였다. L-글루타민과 L-시스테인이 첨가된 조건에서 S. globiosporus SP6C4와 Streptomyces sp. S8 균주의 포자 생성 능력이 증가하였으며, 각 균주의 생장이 촉진되었다. 이러한 결과는 유용 미생물의 대량배양 기술의 범위 확장과 농업미생물의 실용화에 기여할 것으로 생각된다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제47권6호
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• pp.773-783
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• 2023

Background: Gray mold, caused by Botrytis cinerea, is one of the major fungal diseases in agriculture. Biological methods are preferred over chemical fungicides to control gray mold since they are less toxic to the environment and could induce the resistance to pathogens in plants. In this work, we try to understand if ginseng defense to B. cinerea could be induced by fungal hypovirulent strain △BcSpd1. BcSpd1 encodes Zn(II)₂Cys₆ transcription factor which regulates fungal pathogenicity and we recently reported △BcSpd1 mutants reduced fungal virulence. Methods: We performed transcriptomic analysis of the host to investigate the induced defense response of ginseng treated by B. cinerea △BcSpd1. The metabolites in ginseng flavonoids pathway were determined by UPLC-ESI-MS/MS and the antifungal activates were then performed. Results: We found that △BcSpd1 enhanced the ginseng defense response when applied to healthy ginseng leaves and further changed the metabolism of flavonoids. Compared with untreated plants, the application of △BcSpd1 on ginseng leaves significantly increased the accumulation of p-coumaric acid and myricetin, which could inhibit the fungal growth. Conclusion: B. cinerea △BcSpd1 could effectively induce the medicinal plant defense and is referred to as the biological control agent in ginseng disease management.

• 식물병연구
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• 제8권3호
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• pp.184-188
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• 2002

Botrytis cinerea에 의한 들깨 잿빛곰팡이병의 생물학적 방제를 위해 선발한 Bacillus lirheniformis Nl 글주를 제제화하여 미생물농약을 제조하고 이의 방제 효과를 검정하였다. Nl균주의 길항력에 미치는 탄소원과 질소원의 영향을 실험한 결과 탄소원으로는 glucose, 질소원으로는 tryptone이 가장 높은 효과를 보였다. 또한 Nl 균주를 이들 glucose와 tryptone을 첨가한 NB배지에 대량배양하고 그 배양액에 콩가루, 쌀가루, glucose, FeSo$_4$~7$H_2O$ 및 MnCl$_2$. 4$H_2O$ 을 첨가하여 수화형 미생물농약 Soy제제로제조하고,이 병원균에 대한 방제효과를 하우스내에서 폿트 검정한 결과 방제가가 93.1%로서 유의성은 없으나 베노밀 수화제에 의한 86.1%보다 높았다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제39권2호
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• pp.104-110
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• 2011

방선균은 그램양성 토양 박테리아로서 항생제, 항암제, 항구충제, 면역억제제 등 유용한 2차 대사산물을 생산하는 유용 산업미생물이다. 비록 대부분의 방선균이 속해있는 스트렙토마이세스는 지난 수 십 년간 분자수준에서의 연구가 집중적으로 진행되어 왔으나, 최근에 분리된 잠재적 유용성을 갖는 스트렙토마이세스 이외의 희소방선균들은 유전자 조작시스템의 부재로 그 특성이 잘 규명되지 않고 있다. 본 연구에서는 독립적으로 분리된 180 여 방선균주들 중에서 희소방선균만을 선별하기 위하여 중합효소연쇄반응을 이용한 유전체 스크리닝 전략을 시도하였으며, 이 전략을 통하여 7종의 희소방선균을 성공적으로 분리하였다. 특히 여러 생리활성 테스트를 통하여, 항진균 및 항생제 활성을 띄는 잠재적 유용성이 높은 노카이디옵시스 균주 MMBL010을 선별하였다. 또한 전통적인 방선균 유전자 조작기법이 작동하지 않는 본 MMBL010 균주를 대장균 접합을 통한 유전자 전달 시스템도 최적화시킴으로써, 유전체 스크리닝을 통한 유용희소방선균의 선별 및 유전자 조작시스템 구축은 궁극적으로 희소방선균의 잠재적 유용성을 극대화시킬 수 있는 효율적인 전략으로 사료된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권4호
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• pp.490-497
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• 2010

근권토양으로부터 고추역병균을 포함한 다양한 식물 병원성 곰팡이에 대하여 항균활성이 강한 세균을 분리하였다. 이 세균은 16S rRNA gene서열 분석 결과 Lysobacter enzymogens로 동정되었고 LE429로 명명 하였다. LE429는 chitinase, ${\beta}-1$, 3-glucanase, protease, gelatinase, lipase 및 항생물질과 같은 다양한 이차대사산물을 분비하였다. 항생물질은 diaon HP-20 및 sephadex LH-20 컬럼크로마토그래피 및 HPLC로 정제하여, GC-EI 및 GC-CI분석을 통하여 phenylacetic acid로 동정되었다. Field 실험에서 LE429의 고추 병해 억제 효과를 조사하기 위해 LE429배양액(CB), Neem oil 용액 (NO), LE429배양액과 Neem oil 용액을 섞은 혼합액(CB+NO), 그리고 대조구로서 물(CON)을 각각 고추에 처리하였다. 고추의 수량구성요소는 일반적으로 CB 처리구가 가장 높았고, CB+NO, CON 그리고 NO 순서로 나타났다. CB 처리구에서 병원성 곰팡이는 강하게 억제 되었지만, 몇몇 해충이 발견되었다. NO 처리구에서는 해충은 발견 되지 않았지만, 병원성 곰팡이가 발견 되었다. 하지만, CB+NO 처리구에서 병원성 곰팡이 및 해충이 전혀 발견 되지 않았다. 결론적으로, 2차 대 사산물을 생산하는 LE429와 Neem oil의 혼합액은 고추에 발생하는 병원성 곰팡이와 해충에 대한 좋은 생물학적 방제제가 될 수 있다고 사료된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제41권3호
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• pp.350-357
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• 2013

지의류는 사막에서 북극지방까지 이르는 극한 환경에서도 생존 가능한 곰팡이, 조류 또는 시아노박테리아 등으로 구성된 공생체이다. 몇몇 지의류 공생체들은 항균, 항곰팡이, 항바이러스, 항암, 항산화 및 항염증 등과 같은 많은 생물학적 활성을 지닌 넓은 범위의 이차대사물질을 생산한다. 지의류와 공생 관계인 박테리아에 관하여는 아주 일부 알려져 있다. 최근 본 연구팀은 북극 지의류 Stereocaulon spp로부터 4종류의 미생물을 분리하였으며, DPPH와 ABTS 측정법을 이용하여 그들의 항산화능을 조사하였다. 또한 총 폴리페놀 함량과 총 플라보노이드 함량 분석 등도 측정되었다. 강력한 라디컬 소거능은 지의류 추출물을 이용하여 수행하였다. 본 연구에서 조사된 4종류 중, Bosea vestrisii 36546(T)의 에틸아세테이트 추출액은 DPPH 분석에서 86.8% 그리고 ABTS 분석에서 75.2%에 달하는 억제력과 함께 가장 강력한 자유 라디컬 소거능을 보여주었다. 따라서 이러한 결과들로부터 지의류 유래 박테리아 종들이 천연 항산화제로서 잠재적인 소재가 될 수 있다는 것을 제안한다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제35권4호
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• pp.351-361
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• 2019

In our previous study, pyrrolnitrin produced in Pseudomonas chlororaphis G05 plays more critical role in suppression of mycelial growth of some fungal pathogens that cause plant diseases in agriculture. Although some regulators for pyrrolnitrin biosynthesis were identified, the pyrrolnitrin regulation pathway was not fully constructed. During our screening novel regulator candidates, we obtained a white conjugant G05W02 while transposon mutagenesis was carried out between a fusion mutant $G05{\Delta}phz{\Delta}prn::lacZ$ and E. coli S17-1 (pUT/mini-Tn5Kan). By cloning and sequencing of the transposon-flanking DNA fragment, we found that a vfr gene in the conjugant G05W02 was disrupted with mini-Tn5Kan. In one other previous study on P. fluorescens, however, it was reported that the deletion of the vfr caused increased production of pyrrolnitrin and other antifungal metabolites. To confirm its regulatory function, we constructed the vfr-knockout mutant $G05{\Delta}vfr$ and $G05{\Delta}phz{\Delta}prn::lacZ{\Delta}vfr$. By quantifying ${\beta}-galactosidase$ activities, we found that deletion of the vfr decreased the prn operon expression dramatically. Meanwhile, by quantifying pyrrolnitrin production in the mutant $G05{\Delta}vfr$, we found that deficiency of the Vfr caused decreased pyrrolnitrin production. However, production of phenazine-1-carboxylic acid was same to that in the wild-type strain G05. Taken together, Vfr is required for pyrrolnitrin but not for phenazine-1-carboxylic acid biosynthesis in P. chlororaphis G05.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제49권1호
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• pp.111-119
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• 2021

본 연구에서는 국내 자생 식물인 아욱으로부터 새로운 균주를 분리 및 동정하였고 해당 미생물이 생산하는 항미생물질의 활성과 관련 생합성 유전자들을 확인하고자 하였다. 16S rRNA 유전자 서열 정보를 토대로 비교한 결과, 아욱에서 분리된 균주는 Bacillus velezensis이었으며 strain은 MV2라고 명명되었다. 유전체 염기서열 분석을 통해 전체 유전정보를 확인할 수 있었으며, 45.57% GC 함량을 가지는 4,191,702 bp 크기의 1개 컨티그(contig)가 존재하는 것으로 확인되었다. B. velezensis MV2가 정지기에 생산하는 물질 중 항균 활성이 확인된 소수성 물질 분획을 이용하여 항균 활성 스펙트럼 테스트를 진행한 결과, 그람음성균보다 그람양성균에서 더 높은 억제능이 확인되었다. 6종의 곰팡이를 이용한 항진균 활성 테스트에서는 모든 진균에 대해 강한 저해 활성을 보였으며, 특히 F. fujikuroi와 F. graminearum에 대한 항진균 활성이 매우 강하게 나타났다. 세균에 대한 항균물질의 작용 기작 분석을 통해 해당 항균물질은 균을 용해시키는 살균(bactericidal) 특성을 가진 것으로 추측할 수 있었다. B. velezensis MV2의 유전체 염기서열 정보를 통해 이차대사산물 생합성 유전자 cluster를 탐색한 결과 총 47가지 이차대사산물 생산이 예측되었으며, 기존에 밝혀져 있는 물질들과 유사도 80% 이상인 물질은 14개로 확인되었다. 앞서 확인된 내용들을 바탕으로 B. velezensis MV2에서 생성되는 항균물질은 비리보솜 펩타이드성 물질로 예상되며, 향후 항균물질의 동정과 활용 가능성에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각되었다. 기존에 상업적으로 이용되었던 곰팡이에 대한 활성이 낮은 항균물질 생물제제들과 함께 복합기능성 미생물제로 활용하여 식품산업 및 농업에서의 이용 가능성이 있음을 보여주었다.