• 한국환경과학회지
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• 제29권9호
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• pp.925-933
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• 2020

To develop eco-friendly microbial inoculants, siderophore-producing bacteria were isolated and identified, and their production characteristics and plant growth-promoting abilities were investigated. A strain S21 was isolated from rhizosphere of Korean perilla (Perilla frutescens) and identified as Enterobacter amnigenus by phenotypic properties and 16S rRNA gene sequencing. The highest siderophore production was obtained in a medium containing 0.5% fructose, 0.1% urea, 0.5% K₂HPO₄ and 0.1% succinic acid. By using this improved medium, siderophore production increased by 2.5 times compared to that of basal medium. The strain S21 showed insoluble phosphate solubilizing, ammonification and antifungal activities, and also produced hydrolytic enzymes (protease and lipase), indoleacetic acid and 1-aminocyclopropane-1-carboxylate deaminase. Our data suggest that E. amnigenus S21 is a potential candidate that can be used as eco-friendly biocontrol agent and biofertilizer.

• 미생물학회지
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• 제44권3호
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• pp.258-263
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• 2008

대표적인 식물병원성 곰팡이 인 Phytophthora infestans와 Fusarium oxysporum의 생장을 저해하는 근권세균들을 토양에서 분리하여 동정하였으며 이 균주들이 분비하는 항진균성 물질인 siderophore, $\beta-1$,3-glucanase, hydrogen cyanide와 chitinase의 생성능을 조사하였다. 분리균주 중 Bacilus sp. RFO41은 F. oxysporum의 생장을 가장 효율적으로 억제하였으며, siderophore 생성능과 $\beta-1$,3-glucanase의 활성이 가장 우수하였다. 또 다른 분리균주인 Bacilus sp. PS2는 P. infestans의 생장을 가장 많이 억제하였으며, chitinase 활성과 hydrogen cyanide 생성능이 가장 우수하였다. F. oxysporum과 P. infestans에 대한 항진균 효과는 근권세균이 생산하는 siderophore, $\beta-1$,3-glucanase, hydrogen cyanide와 chitinase의 활성에 따라 차이가 있음을 알 수 있었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제48권3호
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• pp.296-300
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• 2005

Among the root colonizing and plant growth promoting bacteria isolated from the bacterial wilt suppressive soil, five strains were detected to produce siderophores by CAS agar assay. The most effective isolate, TS3-7 strain induced significant suppression of bacterial wilt disease in tomato and pepper plants. Seed treatment followed by soil drench application with this strain resulted in over 80% reduction of bacterial wilt disease compared with the control. Significant disease suppression by TS3-7 strain was related to the production of siderophore. Besides iron competition, induction of resistance of the host plant with siderophore was suggested to be another mode of action that suppress bacterial wilt, based on the lack of direct antibiosis against pathogen in vitro. According to Bergey's Manual of Systemic Bacteriology and 16S rDNA sequence data, TS3-7 stain was identified as Pseudomonas sp. TS3-7.

• 한국토양비료학회지
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• 제28권3호
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• pp.287-294
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• 1995

본 논문에서는 철 이외에 사이데로포 생성에 관여하는 요인을 연구하였다. 약산성(pH6)에서 세포의 양은 감소하는 반면에 세포당 사이데로포의 생성은 증가하였다. 사이데로포 생성의 적정온도는 7NSK2 균주가 $12^{\circ}C$이고 ANP15은 $19^{\circ}C$였다. 배지의 C : N 비율에 따른 사이데로포 생성력을 보면 C : N율이 낮은 배지에서는 사이데로포 생성과 세포생장은 감소됐다. 서로 다른 배지에서 사이데로포 생성을 조사한 바에 의하면 citrate를 탄소원으로 했을 경우 세포의 철 흡수능력이 증가했으며 사이데로포 생성도 감소되었다. 그러나 Glucose나 Succiuate에 비해서 citrate 배치의 세포량에는 별 차이가 나타나지 않았다. 이상의 결과로 보아 환경요인으로 작용할 수 있는 pH나 온도, 탄소원 등은 철분 외에도 사이데로포의 생성에 영향을 미칠 수 있음을 확인하게 되었다.

• 미생물학회지
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• 제51권3호
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• pp.249-255
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• 2015

철 스트레스($2{\mu}M$ 이하 농도) 하에서 시데로포어를 생산하는 균주를 토양에서 분리하여 16S rDNA 염기 서열 분석과 생화학적, 생리학적 분석 및 전자 현미경 관찰 등으로 동정한 결과, Acinetobacter sp.로 밝혀졌다. 시데로포어의 카테콜 특성은 Arnow법으로 조사되었다. 철을 제한한 배지에서 균주를 배양한 결과, $36^{\circ}C$에서도 잘 자랐지만 시데로포어 생산은 $28^{\circ}C$에서 높았다. $36^{\circ}C$에서는 시데로포어 생산이 강하게 억제되었다. $10{\mu}M\;FeCl_3$를 첨가한 배지에서는 시데로포어 생산이 완전히 억제되었다. 균주 상등액을 부탄올 추출 후, Sephadex LH-20 컬럼 크로마토그래피와 HPLC를 이용하여 시데로포어를 분리, 정제하였다. 분리, 정제된 시데로포어의 구조는 HPLC, TLC와 IR 분석 결과로부터 2,3-dihydroxybenzoic acid로 확인되었다.

• Journal of Microbiology
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• 제43권1호
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• pp.54-61
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• 2005

In this study, we attempted to determine the effects of iron-availability and the activity of the bacterial iron-uptake system (IUS) on the growth of Staphylococcus aureus in human peritoneal dialysate (HPD) solution. A streptonigrin-resistant S. aureus (SRSA) strain, isolated from S. aureus ATCC 6538, exhibited defective siderophore production, thereby resulting in ineffective uptake of iron from low iron-saturated transferrin. The growth of both strains was stimulated in HPD solution supplemented with FeCl_3 and holotransferrin, but growth was inhibited in HPD solution which had been supplemented with apotransferrin and dipyridyl. The SRSA strain grew less robustly than did its parental strain in both iron-supplemented HPD solution and regular HPD solution. These results indicate that iron-availability and siderophore-mediated IUS activity in particular, the ability to produce siderophores and thus capture iron from low iron-saturated transferrin play critical roles in the growth of S. aureus in HPD solution. Our results also indicated that the possibility of using iron chelators as therapeutic or preventive agents warrants further evaluation.

• 생명과학회지
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• 제29권2호
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• pp.198-201
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• 2019

Bacillus mojavensis를 이용한 항진균성 및 식물 생장 촉진 활성이 최근 보고되었다. 이런 활성은 사이드로포어의 일반적 특성과 일치하여, 본 연구에서는 Bacillus mojavensis가 생산하는 사이드로포어를 고체상추출 카트리지와 액체크로마토그래피-사중극 비행시간형 탠덤 질량분석기를 이용하여 규명하였다. Bacillus mojavensis를 페놀 배지에서 16시간 동안 배양하고 동결 건조 시킨 후, 물에 용해시켜 고상추출 카트리지에 로딩하였다. 카트리지는 5% 메탄올로 세척하고 2% 포름산을 이용해 용출 시켰다. 용출액은 메탄올에 재용해 후 분석을 하였다. Bacillus mojavensis의 사이드로포어는 질량 스펙트럼의 결과를 바탕으로 882.2556의 분자량을 갖는 카테콜타입의 사이드로포어 중 하나인 bacillibactin으로 확인되었다. 이 사이드로포어 분석은 Bacillus 연구 및 기능성 식품 그리고 Bacillus mojavensis의 약학 응용 분야에 큰 기여를 할 것으로 예상된다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제50권1호
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• pp.23-28
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• 2007

작물의 생육촉진과 식물 진균병의 생물방제능 효과를 동시에 나타내는 다기능 유기농업용 미생물제제를 개발하고자 경북지역 저병해 경작지 토양으로부터 옥신생산성 균주들을 분리하였다. 그 중 auxin, siderophore, 그리고 항진균성 cellulase를 동시에 생산하는 K11 균주를 선발하였으며, 선발된 K11 균주는 형태 및 생화학적 test 후 Biolog사의 동정시스템(Microlog$^{TM}$ 4.0)과 16s rDNA 상동성을 조사한 결과 Bacillus licheniformis로 동정되었으며, 이를 Bacillus licheniformis K11로 명명하였다. B. licheniformis K11은 고추역병의 원인균인 Phytophthora capsici에 대하여 in vitro 상에서 63%의 길항능을 보였으며, in vivo pot test에서도 뛰어난 방제능을 나타내었다. 또한 B. licheniformis K11의 배양액을 10ml/l로 처리한 녹두발근생검법에서 시판중인 IAA(0.1 mg/l)보다 발근율이 15% 증가됨을 확인 할 수 있었다. 또한 배추, 완두, 녹두를 대상으로 B. licheniformis K11에 의한 식물 생장촉진을 조사한 결과 녹두, 완두 그리고 배추의 뿌리 생육을 각각 160, 150, 130% 증가시켰다. 상기 연구 결과들로 미루어 볼 때 다기능 생물방제균인 B. licheniformis K11을 경작지에 관주하거나 적합한 미생물제제로 제제화한다면 토양전염성 질병의 방제와 함께 옥신 생산성에 의한 작물생육의 촉진으로 수확시기를 조기화 함으로 농가에 수익 증대 효과를 줄 수 있을 것이므로 친환경 농업용 미생물제제로 개발 가능성이 있음을 확인 할 수 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권3호
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• pp.587-593
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• 2010

Three hundred and seventy-four rhizobacteria were isolated from the rhizosphere soil (RS) or rhizoplane (RP) of Echinochloa crus-galli, Carex leiorhyncha, Commelina communis, Persicaria lapathifolia, Carex kobomugi, and Equisetum arvense, grown in contaminated soil with petroleum and heavy metals. The isolates were screened for plant growth-promoting trait (PGPT), including indole acetic acid (IAA) productivity, 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC) deaminase activity, and siderophore(s) synthesis ability. IAA production was detected in 86 isolates (23.0%), ACC deaminase activity in 168 isolates (44.9%), and siderophore(s) synthesis in 213 isolates (57.0%). Among the rhizobacteria showing PGPT, 162 isolates had multiple traits showing more than two types of PGPT. The PGPT-possesing rhizobacteria were more abundant in the RP (82%) samples than the RS (75%). There was a negative correlation (-0.656, p<0.05) between the IAA producers and the ACC deaminase producers. Clustering analysis by principal component analysis showed that RP was the most important factor influencing the ecological distribution and physiological characterization of PGPT-possesing rhizobacteria.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제29권3호
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• pp.249-255
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• 2006

Ability of iron acquisition of pathogenic microorganisms functions as a virulence factor. Candida albicans, a fungal pathogen that requires iron for growth, is susceptible to growth retardation by high-affinity iron binding proteins such as transferrin. Recently, we reported that C. albicans could utilize the heme as a part of heme-containing proteins dissociated by heme oxygenase, CaHMX1. In search of another pathway that C. albicans can use to bypass the growth regulation produced by iron limitation, this present study examined utilization of non-candidal siderophores such as Desferal and rhodotorulic acid (RA) for acquisition of inorganic iron by the fungus. C. albicans secreting no siderophores was cultured in iron-free (pretreated with apotransferrin for 24 h) (culture medium). Once growth of the yeast reached stasis from iron starvation, a siderophore was added to the culture media. Results showed that cultures containing apotransferrin within a dialysis membrane recovered growth to the level of untreated controls, whereas C. albicans yeast cells in direct contact with soluble iron-free (apo) transferrin recovered growth only partially. When static growth from iron limitation was reached, the addition of siderophore-apotransferrin complex to culture medium also permitted the yeast to recover growth from apotransferrin growth regulation. All the data show that C. albicans can utilize the non-candidal siderophores for iron acquisition under transferrin regulation as can pathogenic bacteria.