• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권1호
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• pp.105-113
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• 2019

Although siderophore compounds are mainly biosynthesized as a response to iron deficiency in the environment, they also bind with other metals. A few studies have been conducted on the impact of heavy metals on the siderophore-mediated iron uptake by microbiome. Here, we investigated siderophore production by a variety of rhizosphere fungi under different concentrations of $Zn^{2+}$ ion. These strains were specifically isolated from the rhizosphere of Panax ginseng (Korean ginseng). The siderophore production of isolated fungi was investigated with chrome azurol S (CAS) assay liquid media amended with different concentrations of $Zn^{2+}$ (50 to $250{\mu}g/ml$). The percentage of siderophore units was quantified using the ultra-violet (UV) irradiation method. The results indicated that high concentrations of $Zn^{2+}$ ion increase the production of siderophore in iron-limited cultures. Maximum siderophore production by the fungal strains was detected at $Zn^{2+}$ ion concentration of $150{\mu}g/ml$ except for Mortierella sp., which had the highest siderophore production at $200{\mu}g/ml$. One potent siderophore-producing strain (Penicillium sp. JJHO) was strongly influenced by the presence of $Zn^{2+}$ ions and showed high identity to P. commune (100% using 18S-rRNA sequencing). The purified siderophores of the Penicillium sp. JJHO strain were chemically identified using UV, Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), and matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometer (MALDI-TOF-MS) spectra.

• 미생물학회지
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• 제30권4호
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• pp.286-290
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• 1992

광주근교 지역의 근권 토양으로부터 cetrimide agar medium을 이용하여 형광성 pseudomonads를 분리하였고, CAS medium에서 siderophore의 생성능력이 우수한 pseudomonads만을 분리하여 생리화학적인 실험을 수행하였다. Kanamycin-sensitive pseudomonads를 Tn5를 이용한 mutagenesis를 실시하여 Kanamycin에 내성을 갖는 transconjugants를 선별하였고, siderophore 생합성을 하지 못하는 돌연변이주를 선별하기 위하여 CAS medium에서 yellow hallow를 형성하지 못하거나 King's B medium에서 형광성을 나타내지 못하는 colony를 선별하였다. 선별된 mutants들의 genomic DNA에 Tn5가 삽입되었는지를 확인하기 위하여 Southern blot hybridization을 실시한 결과 intact Tn5에 homology를 나타내는 하나의 single band를 확인하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제13권3호
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• pp.415-421
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• 2003

A bacterium, Pseudomonas fluorescens 2112, that is antagonistic against a red-pepper blight-causing fungus, Phytophthora capsici, was isolated from the local soil of Gyongju, Korea. This strain formed an orange-colored clear halo zone on chrome azurol S (CAS) blue agar, suggesting the production of a siderophore in addition to an antifungal antibiotic. The optimal culture conditions for siderophore production by P. fluorescens 2112 were 30-h cultivation at $25^{\circ}C$ and pH 6.5 in King's B medium. The presence of $20{\mu}g/ml\;of\;Fe^3+$ ion or EDDHA promoted the production of siderophore in King's B medium. The siderophore was purified from culture broth by CM-Sephadex C-25 and Sephadex G-25 column chromatographies. The UV spectra of the purified siderophore was the same as that of pyoverdins or pseudobactins. The molecular mass was 1,958 Da determined by FAB-rlass spectrometer, and the amino acid composition analysis showed that the purified siderophore consisted of glycine/threonine/serine/glutamic acid/alanine/lysine with the molar ratio of 3:2:1:1:1:1, DL-Threo-${\beta}$-hydroxyaspartic acid and $N^{\delta}$-hydroxyornithine, two of the essential constituents of pyoverdin, were also found. The purified siderophore pyoverdin showed strong in vitro and in vivo antagonistic activities against phytophthora blight-causing P. capsici. Especially in an in vivo pot test, the siderophore protected red-pepper Capsicum annum L. very well from the attack of P. capsici. These results indicated that the purified siderophore of P. fluorescens 2112 played a critical role in the biocontrol of the red-pepper blight disease, equivalent to treatment by P.fluorescens 2112 cells.

• 대한미생물학회지
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• 제34권5호
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• pp.461-470
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• 1999

Growth under conditions of iron-restriction and the production of siderophore was examined in Vibrio mimicus ATCC 33653. This strain grew and multiplied in the presence of the high-affinity iron chelators ethylenediamine-di (o-hydroxyphenylacetic acid). Chrome azurol S (CAS) agar and solution were used to detect the production of siderophore under these condition. Siderophore could be detected in the iron-restricted culture supernatants. The siderophore was extracted from iron-restricted culture supernatants by phenol-chloroform-ether method and purified by Dowex ion-exchange and Sephadex G-25 gel filtracton chromatography. The purified siderophore was confirmed by paper chromatography and HPLC. The Purified siderophore enhanced the growth of V. mimicus when the bacterium was grown in iron limited medium. Injection of both the siderohore and the bacteria to mice resulted in more rapid death than that of the only bacteria. However, the siderophore did not show lethality to mice and any toxicity to cell line like HeLa and U937.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제34권2호
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• pp.94-100
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• 2006

식물생장 촉진 호르몬인 auxin을 생산하는 균주를 선발하기 위해 경산지역 경작지 토양에서 29종의 세균을 분리하였으며 Salkowsky test를 통해 auxin을 생산하는 14종을 선발하였다. 이 중 CAS(chrome azurol S) blue agar에서 siderophore의 생산을 확인 후 auxin과 siderohroe를 동시에 생산하는 AH18을 최종 선발하였다. AH18의 mung-bean adventitious root induction test를 통해 식물생장 촉진 능이 대조구에 비해 1.5배나 뛰어남을 알 수 있었고, 토마토 pot test에서 토마토 시들음병의 윈인균인 F. oxysporum에 대해서 길항력도 나타내었다. 선발된 AHl8 균주는 16S rDNA와 Biolog system을 통해 Bacillus subtilis 동정되었다. B. subtilis AH18은 Sucrose-asparagine-MgsO$_4$(SAM) medium (pH 6.0)에 접종하여 30$^{\circ}C$에서 3일간 배양 시 siderophore를 가장 많이 생산하는 것을 알 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제35권2호
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• pp.128-134
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• 2007

식물성장촉진 호르몬인 auxin, 식물병원성 진균의 생육을 억제하는 siderophore, 그리고 세포벽이 cellulose로 구성된 식물병원성 진균의 세포벽을 분해하는 cellulase를 동시에 생산하는 PGPR균주이자 생물방제균주로 선발된 Bacillus licheniformis K11이 생산하는 항진균성 siderophor의 특성을 확인한 결과 catechol type의 siderophore로 확인하였다. 또한 B. licheniformis K11의 siderophore 생산조건을 조사한 결과 nutrient broth(pH 9.0)를 $20^{\circ}C$에서 96 h 배양시 가장 많이 생산하였다. 그리고 탄소원과 질소원으로는 각각 trehalose와 $NH_4Cl$ 첨가시 siderophore를 가장 많이 생산하였다. 그리고 $siderophore_{K11}$의 정제는 Amberlite XAD-2과 sephadex LH-20 column chromatography를 통해 수행하였으며, HPLC를 통해 단일 물질임을 확인하였다. 정제된 $siderophore_{K11}$은 2, 3-dihydroxybenzoate의 유도체로 추정하며, P. capsici의 zoospores와 F. oxysporum의 conidia의 발아를 강하게 억제하였다.

• 미생물과산업
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• 제14권2호
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• pp.13-16
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• 1988

이글은 siderophore의 식물과의 관계에 집중될것이다. 독자들은 Neilands와 Leong의 review에서 많은 도움을 얻으리라 믿는다. 한편 siderophore의 또다른 면모(관점)에 관심이 있는 독자를 위하여 몇가지 참고문헌을 제시하고자 한다. 미생물에 의해 생성되는 siderophore의 종류및 화학성분에 관한 것, 철분을 포함하는 항생물질에 관한 것들이 있고 철분에 의한 조절기작의 최근의 분자 생물학적 연구도 있다. 그외에 철분의 흡수과정에 필요한 유전적 배경에 관한 것도 있다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제27권6호
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• pp.427-432
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• 1999

농산물의 증산을 위한 과도한 농약 사용으로 인한 토양 생태계의 파괴를 줄이기 위하여 맹독성 농약을 대신할 수 있는 생물학적 방제제 개발의 일환으로 식물병원성 진균의 생육을 억제하는 siderophore를 생산하는 생물학적 방제균을 선발하여, 이를 동정하고 근부병균억제기작을 연구하여 향후 다기능 생물학적 방제제 개발의 기초자료를 활용하고자 하였다. 이를 위해 저병해 경작지 토양에 장기간 우점화 되어 있는 siderophore 생산 가능성이 높은 토착 길항미생물을 전국 각지의 저병해 경작지에서 분리하였고, 이들 중 siderophore 생산능이 높은 길항미생물 4종의 균주를 chrome azurol S(CAS) agar를 이용하여 선발하였다. 그 중 최고의 길항성을 나타내는 GL7 균주를 최종 선발하였고, API diagnostic test와 지방산 분석, 그리고 각종 생리학적 특성 및 형태학적 특성을 통해 동정한 결과 Pseudomonas fluoresceus의 한 균주임을 확인하였다. 최종 선발된 siderophore 생산균주 P. fluorescens GL7의 길항기작을 병원성 진균인 Fusarium solani를 대상으로 균사 생장과 포자 발아 등의 억제율을 조사한 결과 균사 생장 억제율은 75% 이상이며, 포자 발아억제율은 97% 이상으로 우수한 방제능을 확인할 수 있었다. 선발된 siderophore 생산능이 높은 길항균주 P. fluo-rescens GL7을 대상으로 토양 내에서 실제로 근부병에 방제력이 있는가를 조사하기 위해 강낭콩 종자(Phaseolus vulgaris L.)를 발병 기주식물로 사용하여 방제시험을 한 결과 F. solam만 처리한 경우는 30%의 성장율을, P. fluorescens GL7 균주와 F. solani와 함께 처리한 경우는 95% 정도의 성장율을 나타내어 약 65% 정도의 발병율을 줄일 수 있었다. 또한 F. solani와 P. fluorescens GL7을 처리하지 않은 무처리구에 비해 식물 물게가 147% 정도로 증가하여 식물의 생육도와 뿌리의 발육상태가 양호하였고, 근부병 발생도 거의 볼 수 없었으므로 아주 우수한 siderophore 생산성 생물학적 방제균을 선발할 수 있었다.

• 미생물학회지
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• 제51권2호
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• pp.177-180
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• 2015

Bordetella bronchiseptica에 의한 돼지위축성비염과 Salmonella gallinarum에 의한 가금티푸스 방지 방법을 찾기 위해서 두 세균병원체에 항균활성을 갖는 세균 균주를 축산농가의 여러 시료로부터 분리하였다. 분리균주 372개 중 TK3 균주가 두 병원체에 대해 가장 우수한 항균활성을 나타내었으며, 16S rRNA 염기서열 분석 결과 Bacillus amyloliquefaciens로 동정되었다. B. amyloliquefaciens TK3는 siderophore, rhamnolipid와 antimicrobial peptide 같은 항균물질을 분비하여 두 병원체의 생장을 저해할 수 있었다. TK3 균주는 Chrome azurol S 한천 평판에서 siderophore 생성반지름이 14일 배양 후 0.53 cm이었으며, King's B 배지에서 1.06 mmol/ml의 siderophore를 생성하였다. 또한 82.4 mg/L의 rhamnolipid를 분비하였으며, LB배지에 $30{\mu}l/ml$ 농도의 추출된 antimicrobial peptide 첨가 시 두 병원체의 생장을 완전히 저해하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제12권2호
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• pp.249-257
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• 2002

Pseudomonas fluorescens GL20 is a plant growth-promoting rhizobacterium that produces a large amount of hydroxamate siderophore under iron-limited conditions. The strain GL20 considerably inhibited the spore germination and hyphal growth of a plant pathogenic fungus, Fusarium solani, when iron was limited, significantly suppressed the root-rot disease on beans caused by F. solani, and enhanced the plant growth. The mechanism for the beneficial effect of strain GL20 on the disease suppression was due to the siderophore production, evidenced by mutant strains derived from the strain. Analysis of the outer membrane protein profile revealed that the growth of strain GL20 induced the synthesis of specific iron-regulated outer membrane proteins with molecular masses of 85- and 90 kDa as the high-affinity receptors for the ferric siderophore. In addition, a cross-feeding assay revealed the presence of multiple inducible receptors for heterologous siderophores in the strain. In order to induce increased efficacy and potential in biological control of plant disease, a siderophore-overproducing mutant, GL20-S207, was prepared by NTG mutagenesis. The mutant GL20-S207 produced nearly 2.3 times more siderophore than the parent strain. In pot trials of beans with F. solani, the mutant increased plant growth up to 1.5 times compared with that of the parent strain. These results suggest that the plant growth-promoting P. fluorescens GL20 and the genetically bred P. fluorescens GL20-S207 can play an important role in the biological control of soil-borne plant diseases in the rhizosphere.