• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제27권5호
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• pp.947-955
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• 2017

Herbicidin A is a potent herbicide against dicotyledonous plants as well as an antibiotic against phytopathogens. In this study, fermentation parameters for herbicidin A production in submerged culture of Streptomyces scopuliridis M40 were investigated. The herbicidin A concentration varied with the C/N ratio. High C/N ratios (>4) resulted in a herbicidin A production of more than 900 mg/l, whereas maximally 600 mg/l was obtained at ratios between 1 and 3.5. In 5-L batch fermentation, there was a positive correlation between the oxygen uptake rate (OUR) and herbicidin A production. Once the OUR increased, the substrate consumption rate increased, leading to an increase in volumetric productivity. Mechanical shear force affected the hyphal morphology and OUR. When the medium value of hyphal size ranged from 150 to $180{\mu}m$, high volumetric production of herbicidin A was obtained with OUR values >137mg $O_2/l{\cdot}h$. The highest herbicidin A concentration of 956.6 mg/l was obtained at 500 rpm, and coincided with the highest relative abundance of hyphae of $100-200{\mu}m$ length and the highest OUR during cultivation. Based on a constant impeller tip speed, which affects hyphal morphology, herbicidin A production was successfully scaled up from a 5-L jar to a 500-L pilot vessel.

• Weed & Turfgrass Science
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• 제4권3호
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• pp.219-224
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• 2015

본 연구를 통해 토양 방선균 유래 제초활성물질을 대상으로 제초제로서의 적용 가능성 여부를 확인하기 위하여 수행되었다. 잡초에 대한 발아와 경엽처리에 대한 약효시험 결과, 종자 발아는 100 ppm 수준으로 처리하고 경엽에는 2,000 ppm 수준으로 처리해야 저해효과를 나타냈다. 작물에 대한 시험 결과, 오이는 발아억제가 이루어지지 않았으며 벼는 발아와 생육 모두 50% 내외의 저해를 보였다. 그 외의 모든 시험 작물 초종은 처리 농도에 따른 민감한 반응을 보였다. 즉 토양방선균으로부터 발굴한 천연제초활성물질은 선택성 제초제로의 개발은 어려워 보이나 비선택성 제초제로의 개발은 가능할 것으로 보인다. 한편 처리방법에 따른 농도별 시험 결과, 패트리디쉬에서 실험의 경우 모든 잡초종이 농도에 민감히 반응하였으며, $GR_{50}$값은 1-2 ppm 정도를 보였다. 그리고 토양처리 효과에 따른 발아억제 및 생육저해 효과는 쌍떡잎식물에서 보다 민감한 반응을 보였고, 털비름의 경우 1,000 ppm에서도 85%의 생육저해를 보였다. 경엽처리에 따른 생육저해 조사시 2,000 ppm에서 피는 고사하지 않았으나 나머지 초종은 모두 고사하였고, 특히 털비름은 6.25 ppm의 농도에서도 고사하였다. 경엽처리에 따른 대표적인 반응으로 바랭이는 잎의 꼬임현상을 나타냈고, 어저귀는 잎이 변색되었다. 토양처리는 그 효과가 경미하고 일정기간 경과후에 재생되어 방제효과가 부족하였으며, 경엽처리의 경우 피를 제외한 잡초종등이 2,000 ppm에서 방제가 가능할 것으로 보인다. 또한 모든 결과를 종합 할 때 화본과잡초 보다 광엽잡초에서 민감한 발아억제 및 생육저해 효과를 볼 수 있었다. 따라서 토양 방선균 유래 제초활성 후보물질은 비선택성 경엽처리제로서의 개발이 상대적으로 유망할것으로 판단되었다. 한편 화본과 잡초에 대한 저해 효과가 부족함으로 추후 다른 제제와 혼합함으로써 화본과 잡초도 동시에 방제할 수 있는 기술의 개발이 필요할 것이다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제24권1호
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• pp.82-86
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• 1996

Three thousand microbial strains collected from different sources were screened for herbicidal activity. A strain of ME-9189 showed herbicidal activity against Digitaria sanguinalis and Portulaca oleracea was isolated from a mountainy soil. Based on taxonomic studies, the strain was identified as Streptomyces tubercidicus. The active compound of ME-9189 was purified from the culture broth by charcoal, silica gel, sephadex LH-20 column chromatography and crystalization, consecutively. The ME-9189 compound was identified as tubercidin by spectroscopic methods of UV, $^{1}H$ and $^{13}C$-NMR, and EIMS. In the bioassay, growth of radish shoot and root was inhibited by 50% with tubercidin treatment of 10 ppm, showing 2 times higher activity than that of herbicidin A and similar to that of toyocamycin.