KR100431595B1 - 항진균 활성을 가지는 신규의 미생물 바실러스 폴리믹사이비엠 99와 이를 함유하는 미생물농약 - Google Patents

항진균 활성을 가지는 신규의 미생물 바실러스 폴리믹사이비엠 99와 이를 함유하는 미생물농약 Download PDF

Info

Publication number
KR100431595B1
KR100431595B1 KR10-2001-0029206A KR20010029206A KR100431595B1 KR 100431595 B1 KR100431595 B1 KR 100431595B1 KR 20010029206 A KR20010029206 A KR 20010029206A KR 100431595 B1 KR100431595 B1 KR 100431595B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ebm
microbial
pesticide
bacillus
bacillus polymyxa
Prior art date
Application number
KR10-2001-0029206A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20020090254A (ko
Inventor
이기성
박영식
고동규
현기돈
조주환
Original Assignee
이기성
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이기성 filed Critical 이기성
Priority to KR10-2001-0029206A priority Critical patent/KR100431595B1/ko
Publication of KR20020090254A publication Critical patent/KR20020090254A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100431595B1 publication Critical patent/KR100431595B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
    • C12N1/205—Bacterial isolates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/01—Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
    • C12R2001/07—Bacillus
    • C12R2001/12—Bacillus polymyxa ; Paenibacillus polymyxa

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

본 발명은 광범위한 항진균 활성을 가지는 신규의 미생물 바실러스 폴리믹사(Bacillus polymyxa)EBM 99와 이를 함유하는 미생물농약에 관한 것이다.
바실러스 폴리믹사(Bacillus polymyxa)EBM 99는, 식물 병원성 진균인 벼도열병(Pyricularia oryzae),입고병(Pythium ultimum), 벼문고병(Rhizoctonia solani), 사과부패병(Botryoshaeria dothidea), 깨씨무늬병(Bipolaris sorokniana), 잿빛곰팡이병(Botrytis cinerea), 고추탄저병(Colletotrichum gloeosporioides), 벼도열병(Pyricularia grisea), 수박 덩굴마름병(Mycosphaerella melonis), 고추역병(Phytophthora capsici), 토마토 겹둥근무늬병(Alternaria solani), 입고병(Fusarium oxysporum), 균핵병(Sclerotinia sclerotiorum), 버섯곰팡이병(Neurosporasp.) 등에 광범위하게 항진균 활성 스펙트럼을 가지는 미생물이며, 이를 함유하는 병원성 진균 방제용 미생물농약(biopesticide)이 제공된다.
바실러스 폴리믹사(Bacillus polymyxa)EBM 99는 항진균 활성에 더하여 유기물 분해능, 농약내성 및 농약분해능을 지니고 있어 환경보전 및 정화작용이 있는 다기능적 농약제로 유용하게 사용될 수 있다.

Description

항진균 활성을 가지는 신규의 미생물 바실러스 폴리믹사 이비엠 99와 이를 함유하는 미생물농약{THE NOVEL ANTIFUNGAL BACTERIA Bacillus polymyxa EBM 99 AND THE BIOPESTICIDES CONTAINING THEREOF}
본 발명은 식물 병원성 진균에 대해 광범위한 항진균 활성 스펙트럼을 가지는 신규의 미생물 바실러스 폴리믹사(Bacillus polymyxa)EBM 99와 이를 함유하는 식물 병원성 진균 방제용 미생물농약(biopesticide)에 관한 것이다.
미생물농약은 농작물의 해충, 잡초, 병원미생물 등을 방제하기 위하여, 자연에서 분리 선발하거나 용도에 맞게 변형시킨 미생물 또는 미생물이 분비하는 화합물 등을 제품화 한 것이다.
미생물농약의 개발에 있어 필수적인 요소는, 길항성이 뛰어난 유용 미생물을 선발하거나 변형하여 만들어 내고, 선발된 미생물 또는 미생물이 분비하는 약제를 대량 생산하여 이 들을 농작물에 효율적으로 전달하여 사용하는데 있다.
최근 미생물을 이용한 미생물농약의 연구개발이 활발히 이루어지고 있다.
한국 특허출원 1990-0017551(신규의 바실러스 서브틸리스 아종 및 이로부터 생산되는 항진균 물질 KRF-001 복합체의 용도)에는, 항진균 올리고 펩티드계 물질을 생산하는 바실러스 서브틸리스 아종 크릭티엔시스(Bacilus subtilis subsp. Krictiensis)에 관한 것이 있으나, 항진균 활성 대상 병원균 스펙트럼이 좁고, 본원 발명의 바실러스 폴리믹사 EBM 99와는 균주의 종류가 다르다.
한국 특허출원 1997-025148(신규한 바실러스속 세균 균주 및 그를 이용한 식물성장 촉진 방법)에는, 신규의 바실러스 폴리믹사 E681 균주에 관한 것이 있으나, 그 용도가 식물성장을 촉진시키는 것이어서, 본 발명의 바실러스 폴리믹사 EBM 99와는 용도와 목적이 다르며 균주 또한 다른 것이다.
또한, 본 출원인이 선출원한 한국 특허출원 10-1998-0062437(병원성 진균에대한 항진균 활성을 가지는 미생물, 이를 함유하는 항진균성 미생물 농약제 및 그의 제조방법)에는, 바실러스 섭틸리스 변종 아밀로리쿠파시엔스(Bacilius subtilis var. amyloliquefaciens), 슈도모나스 아에루기노사(Pseudomonas aeruginosa) 등 항진균 활성을 나타내는 미생물과 이를 이용한 바이오 매트 에 관한 것이 나와 있으나, 본원 발명의 바실러스 폴리믹사 EBM 99와는 균주의 종류가 다르고, 항진균 활성 스펙트럼이 좁고, 바이오 매트릭스의 구성 성분과 조성이 복잡한 점이 있었다.
본 발명은 식물 병원성 진균에 대해 광범위한 항진균 활성 스펙트럼을 가지며 항진균 활성이 우수한 신규의 미생물과 이를 함유하는 환경 친화적인 진균 방제용 미생물농약을 제공하는데 그 목적이 있다.
도1은 본 발명의 바실러스 폴리믹사 EBM 99 균주의 병원성 진균에 대한 항진균 활성을 나타낸 사진.
A : 입고병(Fusarium oxysporum)
B : 고추탄저병(Colletotrichum gloeosporioides)
도2는 바실러스 폴리믹사 EBM 99 균주의 전분 및 섬유소의 유기물 분해능을 나타낸 사진.
도3은 본 발명의 바실러스 폴리믹사 EBM 99 균주와 바이오 매트릭스를 이용한 미생물농약 제조도
본 발명은 식물 병원성 진균에 대해 광범위한 항진균 활성 스펙트럼을 가지며 항진균 활성이 우수한 신규의 미생물 바실러스 폴리믹사(Bacillus polymyxa)EBM 99(수탁번호 KCTC 0983BP)를 제공한다.
또한, 본 발명의 바실러스 폴리믹사 EBM 99를 함유하는 환경친화적인 미생물농약을 제공한다.
본 발명의 바실러스 폴리믹사(Bacillus polymyxa)EBM 99는, 식물 병원성 진균인 벼도열병(Pyricularia oryzae),입고병(Pythium ultimum),벼문고병(Rhizoctonia solani),사과부패병(Botryoshaeria dothidea), 깨씨무늬병(Bipolaris sorokniana), 잿빛곰팡이병(Botrytis cinerea), 고추탄저병(Colletotrichum gloeosporioides), 벼도열병(Pyricularia grisea), 수박 덩굴마름병(Mycosphaerella melonis), 고추역병(Phytophthora capsici), 토마토 겹둥근무늬병(Alternaria solani), 입고병, 근부병(Fusarium oxysporum) 또는 균핵병 (Sclerotinia sclerotiorum), 버섯곰팡이병(Neurosporasp.) 등에 항 진균활성을 나타낸다.
또한, 본 발명의 바실러스 폴리믹사(Bacillus polymyxa)EBM 99는 글루칸, 전분, 지방, 단백질, 셀룰로오즈, 리그닌 등에 대한 유기물 분해능력이 높으며, 또한 제초제, 살균제 및 살충제를 포함한 20 여종의 농약에 대하여 내성이 있고, 이 들농약을 분해한다.
즉 본 발명의 미생물 바실러스 폴리믹사(Bacillus polymyxa)EBM 99는 항진균 활성에 더하여 유기물 분해능, 농약 내성 및 농약 분해능 등을 가짐으로 토양개량제, 퇴비부숙제, 엽면살포제 또는 관주살포제 등의 유효성분으로 이용될 수 있다. 특히 느타리버섯 배양시 문제가 되는 뉴로스포라(Neurosporasp.)의 성장억제에 탁월한 효과가 있어, 버섯의 곰팡이병 방제용 미생물농약, 버섯재배용 무살균 배지제조를 위한 첨가제, 바이오상토의 제조에도 활용될 수 있다.
또한, 본 발명의 바실러스 폴리믹사 EBM 99는, 식물종자의 발아율을 저해하지 않아 미생물 농약제 뿐만 아니라 종자 피막제로도 활용이 가능하다.
또한, 본 발명은 본 발명의 바실러스 폴리믹사 EBM 99와 미생물 담체인 바이오 매트릭스를 혼합하여 만든 미생물 농약을 제공한다.
바이오 매트릭스는 본 출원인이 선출원한 한국특허출원 10-1998-0062437 에 의하여 만든 것을 사용할 수 도 있지만, 선출원의 바이오 매트릭스 구성 성분이 복잡하므로 다음과 같이 구성을 단순화 하여 만든 것을 사용한다.
바이오 매트릭스는 식물자원 고분자 재료, 미생물 기원 생체 고분자 재료, 영양제, 보조 재료 및 첨가제로 구성된다.
식물자원 고분자 재료는 감자가루, 콩가루, 전분가루 등을 사용한다.
미생물기원 생체 고분자는 뮤코폴리사카라이드, 폴리-베타하이드록시-알카노에이트, 응집제로 구성된다.
영양제로는 포도당, 펩톤, 무기염류를 사용한다.
보조 재료로 질석, 왕겨 태운가루 등을 사용한다.
첨가제로 증량제, UV 차단제, 계면활성제를 사용한다.
이와 같은 재료를 혼합하여 만들어진 바이오 매트릭스에 본 발명의 바실러스 폴리믹사 EBM 99를 다음과 같이 혼합하여 미생물 농약을 만든다.
본 발명의 바실러스 폴리믹사 EBM 99를 배양하여 농축한 다음, 뮤코폴리사카라이드로 피막화 한다.
상기 바이오 매트릭스 성분을 혼합하여 만든 바이오 매트릭스를 멸균한 다음, 50 ℃ 정도로 냉각한다.
피막화된 바실러스 폴리믹사 EBM 99를 바이오 매트릭스와 혼합하되 바이오매트릭스 그람 당 균체 수가 108- 109정도 되게 한 다음 호모지나이저(Homogenizer) 속에서 균일하게 혼합시킨다.
이렇게 하여 만들어진 미생물과 바이오 매트릭스 복합체를 건조하여 적당한 크기의 분말형태인 미생물농약을 만든다.
본 발명의 바실러스 폴리믹사 EBM 99를 피막화한 다음 바이오 매트릭스와 혼합하여 만든 미생물농약은 활성 세균의 생존 유지기간, 생존 발아율, 항진균 활성 유지, 항진균 물질 생성능력이 우수하다.
이 미생물농약은 항진균 미생물농약, 종자 코팅제, 미생물영양제, 토양개량제, 퇴비부숙제, 엽면살포제 또는 관주살포제 등에 사용될 수 있다.
이하 실시예에 의하여 본 발명을 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예들은 본 발명을 예시하는 것으로, 본 발명의 내용이 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
< 실시예 1 > 신규 균주 바실러스 폴리믹사 EBM 99 의 선발
식물 병원성 진균에 대해 광범위한 활성 스펙트럼을 가지며, 활성 효과가 우수한 미생물을 선발하기 위해 수차례의 선발과 확인 실험을 하였다.
충청지역 일대의 토양, 옥비, 퇴비 등으로부터, 식물 병원성 진균에 강한 항진균 활성을 나타내는 균주 109 개 균주를 분리하고, 이중 45 개 균주를 1 차 선발하였다.
다시 항진균 효과, 균주의 활성 등을 기준하여 2 차로 EBM 1, 2, 3, 13, 31, 43, 67, 99 등 12 균주를 선발하였다.
이들을 다시 항진균 효과 시험 등을 하여 우수한 항진균 활성세균 EBM 3, EBM 13, EBM 31, EBM 99 를 선발하였다.
선발된 이들 균주를 API 키트 및 추가적으로 80 가지 이상의 실험을 수행하여 이들의 생리화학적 특성을 알아내고 동정하였다(표1 참조).
동정한 결과, EBM 3, EBM 13, EBM 31 균주는 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis)로 확인되었고, EBM 99는 바실러스 폴리믹사(Bacillus polymyxa)로 확인되었다.
표 1. EBM 균주의 생리생화학적 특성
Test substrate reaction/enzymes EBM13 EBM3 EBM31 EBM99
Gram Gram staining ＋/－ ＋ ＋ ＋ ＋
Cell form rod/coccus rod rod rod rod
Catalase hydrogen peroxide catalase ＋ ＋ ＋ －
OX tetramethyl-p-phenylene diamine cytocrome oxidase － － － －
ONPGPNPG ortho-nitrophenyl-galactoside/p-nitro beta-galactosidase － － － ＋
ADH arginine arginine dihydrolase ＋ ＋ ＋ －
CIT sodium citrate assimilation ＋ ＋ ＋ －
URE urea urease ＋ ＋ ＋ －
INDTRP tryptophane indol production － － － －
GEL gelatine gelatinase(protease) ＋ ＋ ＋ －
ARA arabinose assimilation ＋ ＋ ＋ ＋
NO3 potassium nitrate reduction of nitrates to nitrites ＋ ＋ ＋ ＋
reduction of nitrates to nitrogen － － － －
ESC esculin beta-glucosidase ＋ ＋ ＋ ＋
MNE mannose assimilation ＋ ＋ ＋ ±
NAG N-acetyl-glucosamine assimilation ＋ ＋ ＋ －
MAL maltose assimilation ＋ ＋ ＋ ±
GNT gluconate assimilation ＋ ＋ ＋ ＋
CAP caprate assimilation － － － －
ADI adipate assimilation ＋ ＋ － －
MLT malate assimilation ＋ ＋ ＋ －
PAC phenylacetate assimilation － ± － －
PA proteolytic agar(gelatine) 1% tannic acid ＋ ＋ ＋ ＋
LA lipolytic agar(tween 80) opaque zone － － － ＋
SA amylolytic agar(starch) Gram iodine ＋ ＋ ＋ ＋
CA cellulolytic agar(CMC) 0.5% congo red ＋ ＋ ＋ ＋
SPF spore staining spore formation ＋ ＋ ＋ ＋
Glucose acidification ＋ ＋ ＋ ＋
carbon dioxide(gas) － － － ＋
Fructose acidification ＋ ＋ ＋ ＋
carbon dioxide(gas) － － － ＋
Lactose acidification － － － ＋
carbon dioxide(gas) － － － ＋
Sucrose acidification ＋ ＋ ＋ ＋
carbon dioxide(gas) － － － ＋
Mannitol acidification ＋ ＋ ＋ ＋
carbon dioxide(gas) － － － ＋
VP Voges-Proskauer test ＋ － ＋ ＋
MR-VP Methyl Red test － － － ＋
<실시예 2 > 바실러스 폴리믹사 EBM 99 균주의 항진균 활성스펙트럼 비교
식물 병원성 진균류 14종, 벼도열병(Pyricularia oryzae), 입고병(Pythium ultimum), 벼문고병(Rhizoctonia solani), 사과부패병(Botryoshaeria dothidea), 깨씨무늬병(Bipolaris sorokniana), 잿빛곰팡이병(Botrytis cinerea), 고추탄저병(Colletotrichum gloeosporioides), 벼도열병(Pyricularia grisea), 수박 덩굴마름병(Mycosphaerella melonis), 고추역병(Phytophthora capsici),토마토 겹둥근무늬병(Alternaria solani), 입고병(Fusarium oxysporum), 균핵병(Sclerotinia sclerotiorum), 버섯 곰팡이병(Neurosporasp.) 과 동물 병원성 진균인 칸디다증(Candida albicans)에 대한 항진균 활성 실험을 하였다.
병원성 진균류가 도말된 PDA (Difco Co.) 배지에 종이 디스크 (직경 6mm)를 이용하여 영양 배지에서 전 배양된 세포 배양액을 접종하고 30℃에서 2∼3일간 배양하여 조사하였다.
상기 병원성 진균을 대상으로 항진균 활성을 조사한 결과는 표2와 같다.
표 2. EBM 균주의 항진균 활성스펙트럼
항진균 활성세균 항진균 활성
C. A P. O P. U R. S B. D B. S B. C C. G P. G M. M P. C A. S F. O S. S N.s
EBM 13 ◎ ● ◎ ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●
EBM 3 ● ● ○ ● ● ● ● ● ● ○ ● ● ● ● ●
EBM 31 ● ● ● ● ● ◎ ● ● ● ● ● ◎ ● ● ●
EBM 99 ● ● ● ◎ ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●
● : 매우 우수 ; ◎ : 우수 ; ○ : 약간C. A :Candida albicans.P. O :Pyricularia oryzae(벼도열병).P. U :Pythium ultimum(입고병). R. S :Rhizoctonia solani(벼문고병).B. D :Botryoshaeria dothidea(사과부패병). B. S :Bipolaris sorokniana(깨씨무늬병). B. C :Botrytis cinerea(잿빛곰팡이병). C. G :Colletotrichum gloeosporioides(고추탄저병).P. G :Pyricularia grisea(벼도열병). M. M :Mycosphaerella melonis(수박덩굴마름병).P. C :Phytophthora capsici(고추역병). A. S :Alternaria solani(토마토 겹둥근무늬병).F. O :Fusarium oxysporum(입고병, 근부병). S. S :Sclerotinia sclerotiorum(균핵병).N. s :Neurosporasp. (버섯곰팡이병균)
본 발명의 바실러스 폴리믹사 EBM 99는 벼도열병 등 13개의 병원성 진균류에 대해 매우우수 하고, 사과부패병 1 개에 대해서는 우수하며 칸디다진균에는 활성이 없는 것으로 나타났다.
본 발명의 우수한 항진균성 균주 바실러스 폴리믹사(Bacillus polymyxa)EBM 99를 2001. 4. 13 일 특허출원을 위한 국제미생물기탁기관인 한국생명공학연구원 유전자은행에 수탁번호 KCTC 0986BP로 기탁하였다.
< 실시예 3> 바실러스 폴리믹사 EBM 99의 최적 배양 조건
본 발명의 항진균 활성이 우수한 바실러스 EBM 99 균주를 대상으로 항진균 활성물질이 생성되는 최적 조건을 조사하였다.
실험에 사용한 배지 조성 중 탄소원, 질소원 및 인산원에 대한 것은 표 3 에나타낸 바와 같고, 바실러스 폴리믹사 EBM 99의 성장곡선을 48시간 동안 620 또는 630㎚ 에서의 흡광도로 측정하여 확인하였다.
표 3. 바실러스 폴리믹사 EBM 99의 배지 조성
배 지 종류
Glu-MOPS 배지의 인산 농도(mM) 0.01, 0.05, 0.1, 0.5, 1.0, 2.0
질소원 비프 추출물, 카사미노산, 말트 추출물,펩톤, 트립톤, 우레아, 이스트 추출물
탄소원 과당, 갈락토스, 글리세롤, 락토스,말토스, 만니톨, 슈크로스
(1) 탄소원 종류에 따른 성장량
GM63 배지에 질소원으로 펩톤 (0.5%)을 고정량으로 넣어주고 각각의 탄소원을 0.5%씩 첨가하여 조사하였다.
포도당을 제외한 7가지 탄소원 중 만니톨이 탄소원으로 효과적이었다.
(2) 질소원 종류에 따른 성장량
GM63 배지에 각각의 질소원을 0.5%로 첨가한 것을 이용하여 측정하였다.
EBM 99 균주의 성장을 위한 질소원으로 펩톤이 가장 좋았다.
(3) 인산원 농도에 따른 성장량
인산원은 Glu-MOPS 배지의 인산 농도를 달리하여 항진균 활성 균주의 성장 정도를 측정하였다.
인산 농도에 따라 성장률은 정확히 비례하였고, 0.1mM 이상의 농도에서는 성장량에 차이가 없었다.
<실시예 4> 식물 종자 발아율에 미치는 영향조사
바실러스 폴리믹사 EBM 99를 사용하여 종자발아율을 측정하였다.
배추, 고추 종자에서 100%의 발아율을 나타냈다.
<실시예 5> 미생물농약 제조용 바이오 매트릭스 제조
항진균 활성 세균이 자연 환경생태계 또는 식물체에서 생존을 유지하면서, 항진균 생리활성물질을 생산하기 위해서는 영양분 공급 (단기적, 중장기간 이용가능한 영양분), 항진균 세균의 보호, 발아율 증진, 장단기적 생장 등을 유지하는 것이 필요하다.
이와 같은 작용을 가지는 바이오 매트릭스(bio-matrix)를 제조하였다.
바이오 매트릭스는 식물자원 고분자 재료(biogel)에, 미생물기원 생체고분자(microgel), 영양제, 보조재료, 그리고 첨가제를 혼합하여 만들었다.
식물자원 고분자 재료로는 감자가루, 콩가루 등을 사용했다.
미생물 기원 생체고분자로는 뮤코폴리사카라이드 (MPS), 폴리-베타-하이드록시알카노에이트, 응집제를 사용하였다.
영양제로는 포도당, 펩톤과 무기염류를 사용했다.
보조 재료로는 질석, 왕겨 태운가루를 사용했다.
첨가제로는 증량제, UV 차단제, 계면활성제를 사용했다.
바이오 매트릭스 제조용 조성 성분과 성분량을 표5에 나타냈다
표5. 바이오 매트릭스 조성 성분량
성 분 성분량
식물자원 고분자 재료(감자가루, 콩가루) 400g
미생물기원 생체고분자 재료(뮤코폴리사카라이드, 폴리-베타-하이드록시알카노에이트, 응집제) 5∼10g
영양제 포도당 2g
펩톤 2g
MgCl2 0.04g
CaCO3 2g
FeSO4·7H2O 120mg
MnCl2·4H2O 20mg
KH2PO4 0.1g
보조 재료(질석, 왕겨태운가루) 5∼10g
첨가제(증량제, UV 차단제, 계면활성제) 미량
H2O 1ℓ
<실시예 6> 바실러스 폴리믹사 EBM 99를 함유하는 미생물농약의 제조
본 발명의 바실러스 폴리믹사 EBM 99를 배양하여 농축하였다.
농축된 바실러스 폴리믹사 EBM 99를 뮤코폴리사카라이드(MPS : mucopolysaccharide)로 피막화하였다.
실시예 5에서 만든 바이오 매트릭스를 멸균한 후 50 ℃ 정도에서 냉각시켰다.
피막화된 바실러스 폴리믹사 EBM 99 균체 수가 바이오 매트릭스 그람 당 108-109개 정도 되게 혼합한 다음 호모지나이저(homogenizer)속에서 균일하게 섞었다.
이렇게 만들어진 바실러스 폴리믹사 EBM 99와 바이오 매트릭스 복합체를 건조하여 적당한 크기의 분말로 제조하여 미생물농약을 만들었다.
본 발명의 미생물농약을 이용하여 수화제, 입제, 코팅입제 등 도 만들 수 있다.
<실시예 7> 미생물농약을 이용한 코팅종자의 제조
본 발명의 미생물 농약을 이용하여 코팅종자를 제조하였다.
실시예 6에서 만든 미생물농약에, 전착제(sticker), 증량제(filler) 등을 혼합하여 슬러리를 제조하였다.
종자코팅기계(seed processing machine)를 이용하여 종자를 슬러리로 펠렛코팅(pelletizing)하거나, 필름코팅(film coating)하였다.
또는 펠렛코팅과 필름코팅 두 가지 기법을 동시에 적용한 다양한 형태의 생물농약 코팅종자를 만들었다.
생물농약 코팅종자의 경우, 파종하면 미생물이 식물체의 뿌리와 함께 생장하여 작물의 근권에 자연스럽게 정착. 병원균의 침입부위를 유용 미생물이 미리 선점, 효율적으로 토양 병원균의 침입을 막아 식물을 보호, 뿌리에 유용물질을 분비하여 작물의 생육 촉진효과를 나타낸다.
<실시예 8> 미생물농약을 이용한 미생물 영양제의 제조
상기 실시예 6에서 제조된 본 발명의 미생물농약을 이용하여 미생물 영양제를 제조하였다.
본 발명의 미생물농약과, 생체고분자 물질(microgel), 식물영양원(질소, 인산, 칼륨, 아미노산, 기타 무기물 등), 전착제(sticker), 증량제(filler), UV 차단제 등을 혼합하여 분말 및 액상 형태의 미생물 영양제를 만들었다.
미생물 영양제의 경우, 식물체에 살포하였을 때 작물의 생육증진효과 뿐만 아니라 본 발명의 바실러스 폴리믹사 EBM 99가 함유되어 있기 때문에 식물병 방제효과도 뛰어났다.
<실험예 1> 본발명의 바실러스 폴리믹사 EBM 99 균주의 유기물 분해능 및 농약 내성 조사
(1) 바실러스 폴리믹사 EBM 99의 환경 보전 및 정화 능력
항진균 활성 세균이 생물 폐자원을 이용하여 고부가가치의 미생물 농약 제제 및 항진균제 생산은 물론이고, 환경정화능력이 있는지 여부를 가리기 위해 세포외효소의 활성을 액체 상태와 고체배지 상태로 나누어 조사하였다.
본 발명의 바실러스 폴리믹사 EBM 99는 글루칸, 전분, 단백질, 셀룰로오즈, 리그닌 등 유기물 분해능력이 뛰어났다.
(2) 바실러스 폴리믹사 EBM 99의 농약 내성 및 분해능
본 발명의 바실러스 폴리믹사 EBM 99의 농약에 대한 저항성을 분석하기 위하여 NA 배지에 23종의 농약, 살균제로는 베노밀(Benomyl), 플루실라졸 (Flusilazole), 테부코나졸(Tebuconazole), 옥사디실(Oxadixyl), 에디펜포스 (Edifenphos), 트리사이클라졸(Tricyclazole), 만코젭(Mancozeb), 클로로타로닐(Chlorothalonil), 디클로프루아니드(Dichlofluanide), 펜사이쿠론(Pencycuron), 아족시스트로빈(Azoxystrobin), 수산화구리(Copper hydroxide), 이소프로티오란 (Isoprothiorane), 이프로벤포스(Iprobenphos), 살충제로는 클로르페나피르 (Chlorfenapyr), 이미다클로프리드(Imidacloprid), 카보퓨란(Carbofuran), 펜파이옥시메이트(Fenpyroximate), 클로르피리포스(Chlorpyrifos), BPMC, 디아지논 (Diazinon), 제초제로는 부타클로르(Butachlor), 글리포세이트(Glyphosate)를 각각 첨가하여 30℃에서 2일간 배양하여 성장 여부를 관찰하였다.
농약 분해능의 분석을 위해서는 탄소원으로 포도당 대신에 농약를 첨가한 GM63 액체 배지와, 유일한 인(P)원으로 농약을 첨가한 Glu-MOPS 액체 배지에 균주를 30℃에서 3일간 배양하여 성장 여부 및 분해능을 UV 스펙트럼과 TLC 방법 등으로 조사하였다.
대조군 (control)으로는 탄소원으로 포도당이 첨가된 GM63 액체 배지와 역시 원래의 인원인 인산을 첨가한 Glu-MOPS 0.1mM Pi 액체 배지에 균주를 배양하여 동일한 방법으로 조사하였다.
그 결과, 본 발명의 바실러스 폴리믹사 EBM 99는 여러 종류의 농약에 대하여 저항성을 갖고 분해능은 농약별로 차이를 나타내었다.
독성이 강하고 환경오염물질로 작용하는 대부분의 유기화학농약에 대하여 본 발명의 바실러스 폴리믹사 EBM 99가 저항성과 분해능을 가지고 있기 때문에 환경 보전 및 정화에 매우 유용한 환경 친화적인 다기능적 미생물농약으로 이용될 수 있다.
<실험예 2> 본 발명의 미생물 농약의 안정성 및 성능 조사
(1) 미생물 농약의 안정성
미생물 농약은 약효 수명이 최소한 1∼2년 정도 유지되는 것이 중요하다.
실시예 6에서 제조한 본 발명의 미생물 농약을 0 개월, 3 개월, 6 개월, 9 개월, 12 개월을 방치한 다음 회생되는 살아있는 미생물 수를 조사하였다.
농축된 바실러스 폴리믹사 EBM 99를 실험 구간을 설정하여 각각의 시료를 NA 평판배지 상에 도말한 다음 30℃에서 24시간 배양하고, 처음에 넣어준 미생물 수와 회생된 미생물 수를 비교하여 안정성을 측정하였다.
그 결과, 대조군에 비하여 피막화되어 건조된 본 발명의 미생물 농약은 다소 차이는 있지만 12개월 저장기간 동안 아무런 변화 없이 안정하였다.
회생된 바실러스 폴리믹사 EBM 99의 항진균 활성을 분석하기 위하여, 회생된 세균을 임의로 50개씩 선별하여 항진균활성(AF) 실험을 수행하였다.
그 결과, 모두 AF＋길항성을 보유하고 있어 회생된 균주들은 모두 생물학적인 항진균 활성을 그대로 유지함을 확인하였다.
(2) 미생물농약 내에서 바실러스 폴리믹사 EBM 99 균주의 엽면, 토양생존률 조사
미생물농약 내의 바실러스 폴리믹사 EBM 99 균주에 대하여 배추엽면, 배추근권토양, 일반토양에서 1주후, 2주후의 생존률을 조사한 결과, 초기의 생존률에 비하여 오히려 2∼20배까지 증가하였다.
(3) 미생물 농약의 살포 활성 조사
본 발명의 바실러스 폴리믹사 EBM 99 균주를 피막화시켜 제조한 미생물농약 시제품(5,000ppm, 107cfu/㎖)은 대조약제 플루아지아남(Fluazianam, 200ppm)에 비하여 오이잿빛곰팡이에 대한 방제 효과가 오히려 높았으며(시제품: 80%, Fluazianam: 74%), 오이흰가루병에 대한 방제효과도 매우 우수하였다(시제품: 88%, Hexaconazole: 87%).
(4) 미생물농약을 이용한 코팅종자의 발아율 조사
실시예 6에서 제조한 본 발명의 미생물농약을 이용하여 코팅한 오이, 토마토, 고추의 종자들 100개씩을 대상으로 발아율을 조사하였다.
그 결과, 코팅 종자의 발아율 및 발아세가 코팅하지 않은 일반종자와 차이가 없거나 오히려 증가하는 효과가 나타났다.
(5) 미생물 농약의 UV 저항성 조사
실시예 6에서 제조한 미생물 농약의 UV 저항성을 조사하였다.
햇볕에 5시간 노출시킨 미생물농약 내에 함유되어 있는 바실러스 폴리믹사 EBM 99의 생존률은 감소되지 않았다.
<실험예 3> 본 발명의 미생물농약과 항진균제의 독성 조사
본 발명의 바실러스 폴리믹사 EBM 99를 함유한 미생물농약과 시제품화한 다른 미생물농약을 대상으로 세포독성실험, 피부자극실험 및 급성독성실험을 수행하였다.
본 발명의 미생물농약과 다른 미생물 농약 시제품을 이용하여 모두 마우스를대상으로 경구 투입에 의한 급성독성실험을 수행하였다.
그 결과, 본 발명의 미생물농약은 일반 농약투입 기준보다 높은 2,000mg/kg 을 투여하여도 전혀 독성을 나타내지 않을 뿐만 아니라 오히려 대조구에 비하여 체중이 증가하는 효과도 나타냈다.
본 발명의 바실러스 폴리믹사 EBM 99는 식물 병원성 진균에 대하여 광범위한 항진균 활성 스펙트럼을 나타내며, 유기물 분해능, 농약내성 및 농약 분해능을 지니고 있어 환경 보전 및 정화 작용이 있는 다기능적 농약제로서 환경친화형 토양개량제, 퇴비부숙제, 환경정화제 등에도 이용될 수 있다.
또한, 본 발명의 바실러스 폴리믹사 EBM 99를 피막한 다음 바이오 매트릭스와 복합시켜 만든 진균 방제용 미생물농약은 우리 나라에서 자생하는 미생물을 이용하여 경제적인 대체 효과가 크고 고성능을 가지므로 농업 인력도 획기적으로 줄일 수 있다.

Claims (5)

  1. 병원성 진균에 대해 항진균 활성을 가지는 미생물 바실러스 폴리믹사(Bacillus polymyxa)EBM 99(수탁번호 : KCTC 0986BP)
  2. 제 1항에 있어서, 병원성 진균은 벼도열병(Pyricularia oryzae),입고병(Pythium ultimum),벼문고병(Rhizoctonia solani),사과부패병(Botryoshaeria dothidea), 깨씨무늬병(Bipolaris sorokniana), 잿빛곰팡이병(Botrytis cinerea), 고추탄저병(Colletotrichum gloeosporioides), 벼도열병(Pyricularia grisea), 수박덩굴마름병(Mycosphaerella melonis), 고추역병(Phytophthora capsici), 토마토 겹둥근무늬병(Alternaria solani), 근부병(Fusarium oxysporum), 균핵병(Sclerotinia sclerotiorum), 버섯곰팡이병(Neurosporasp) 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 바실러스 폴리믹사 EBM 99.
  3. 제 1항에 있어서, 바실러스 폴리믹사 EBM 99 는 미생물농약, 종자코팅제, 버섯의 곰팡이병 방제용 미생물농약, 버섯재배용 무살균 배지제조를 위한 첨가제, 바이오상토, 미생물영양제, 토양개량제, 퇴비부숙제, 엽면살포제 또는 관주살포제의유효성분으로 이용되는 것을 특징으로 하는 바실러스 폴리믹사 EBM 99.
  4. 제 1항의 바실러스 폴리믹사 EBM 99를 뮤코폴리사카라이드로 피막한 다음; 식물유래 고분자 재료, 미생물 기원 생체고분자 재료, 영양제, 보조 재료 및 첨가제로 구성된 바이오 매트릭스;와 복합체를 만들고 건조하여 제조된 미생물농약.
  5. 제 4항에 있어서, 미생물농약은, 버섯곰팡이병 방제제, 버섯재배용 무살균 배지조성을 위한 첨가제, 바이오상토, 수화제, 입제, 코팅입제, 미생물영양제, 미생물 제제의 피막화물질, 엽면살포제 또는 관주살포제로 이용되는 것을 특징으로 하는 미생물농약.
KR10-2001-0029206A 2001-05-26 2001-05-26 항진균 활성을 가지는 신규의 미생물 바실러스 폴리믹사이비엠 99와 이를 함유하는 미생물농약 KR100431595B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2001-0029206A KR100431595B1 (ko) 2001-05-26 2001-05-26 항진균 활성을 가지는 신규의 미생물 바실러스 폴리믹사이비엠 99와 이를 함유하는 미생물농약

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2001-0029206A KR100431595B1 (ko) 2001-05-26 2001-05-26 항진균 활성을 가지는 신규의 미생물 바실러스 폴리믹사이비엠 99와 이를 함유하는 미생물농약

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020090254A KR20020090254A (ko) 2002-12-02
KR100431595B1 true KR100431595B1 (ko) 2004-05-17

Family

ID=27706611

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2001-0029206A KR100431595B1 (ko) 2001-05-26 2001-05-26 항진균 활성을 가지는 신규의 미생물 바실러스 폴리믹사이비엠 99와 이를 함유하는 미생물농약

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100431595B1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101015971B1 (ko) * 2008-05-15 2011-02-23 대한민국 식물병원성 진균에 대해 항진균 활성을 가지는 저영양세균 바실러스 발리스모르티스 1ａ 균주 및 상기 균주의 배양액을 이용한 고추역병 발생 억제 방법
CN112126601B (zh) * 2020-09-22 2022-08-12 天津大学 一种贝莱斯芽孢杆菌及发酵方法与应用
CN118421478A (zh) * 2023-09-08 2024-08-02 苏州农业职业技术学院 一株月季黑斑病病原菌l1及其应用
KR102664226B1 (ko) * 2024-01-09 2024-06-11 (주)씨엠씨코리아 페니바실루스 폴리믹사 cmc1872 (kctc19153p) 배양액 및 바이오황을 유효성분으로 포함하는 식물병 방제 조성물 및 이를 이용한 식물병 방제 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20020090254A (ko) 2002-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7429477B2 (en) Controlling plant pathogens with bacterial/fungal antagonist combinations
Deepa et al. Isolation and characterization of plant growth promoting bacteria from non-rhizospheric soil and their effect on cowpea (Vigna unguiculata (L.) Walp.) seedling growth
US6808917B1 (en) Controlling plant pathogens with fungal/bacterial anatagonist combinations
EP2138044B1 (en) A pure culture of strain ah2 of the bacillus velezensis species and a product for the biological control of phytopathogenic fungi
KR20130096870A (ko) 항진균 활성을 가지는 신규의 미생물 바실러스 메틸로트로피쿠스 엘케이에스26
JPH05507734A (ja) 被覆微生物農薬の改善された製造方法およびそれから製造された農薬
KR100325634B1 (ko) 병원성진균에대한항진균활성을가지는미생물,이를함유하는항진균성미생물농약제및그의제조방법
US10000427B2 (en) Phosphate solubilizing rhizobacteria bacillus firmus as biofertilizer to increase canola yield
CN112725213B (zh) 一种节杆菌及其作为腐熟蔬菜秸秆的腐熟剂的应用
KR100431614B1 (ko) 항진균 활성을 가지는 신규의 미생물 바실러스 섭틸리스 이비엠 13과 이를 함유하는 미생물농약
Abdel-Kader et al. Long activity of stored formulated bio-agents against some soil-borne plant pathogenic fungi causing root rot of some vegetables
Li et al. Development of resistance in Botryotinia fuckeliana (de Bary) Whetzel against the biological control agent Bacillus subtilis CL27/Resistenzentwicklung in Botryotinia fuckeliana (de Bary) Whetzel gegen den Antagonisten Bacillus subtilis CL27
KR100431617B1 (ko) 항진균 활성을 가지는 신규의 미생물 바실러스 섭틸리스 이비엠 3과 이를 함유하는 미생물농약
KR100890013B1 (ko) 신규한 균주 바실러스 섭틸러스 ｋｋｇ－１과 이를함유하는 미생물제제 및 미생물농약
KR100431595B1 (ko) 항진균 활성을 가지는 신규의 미생물 바실러스 폴리믹사이비엠 99와 이를 함유하는 미생물농약
KR100431613B1 (ko) 항진균 활성을 가지는 신규의 미생물 바실러스 섭틸리스이비엠 31과 이를 함유하는 미생물농약
Muis Biomass production and formulation of Bacillus subtilis for biological control
KR20120091680A (ko) 식물병원균에 대한 항균활성이 우수한 신규한 스트렙토마이세스속 균주 및 이의 배양방법과 배양물을 이용한 제제
KR101837695B1 (ko) 식물 병원성 곰팡이에 대한 방제 활성을 갖는 신규 바실러스 아밀로리퀴파시엔스 y1
JPH06133763A (ja) 新規微生物および植物病害防除剤
KR100616408B1 (ko) 라이조푸스 올리고스포러스을 포함하는 잔디생장촉진제 및이를 이용한 잔디 생장 촉진 방법
KR100637329B1 (ko) 항진균 및 살충활성을 가지는 미생물제제
KR20060021162A (ko) 신규한 항진균성 작물생육촉진 미생물 바실러스아밀로리퀴파시엔스 ｍｊ-3 및 이를 이용한 미생물 상토
KR101952421B1 (ko) 신규한 셀라티아 에스피 im2 균주, 및 이를 함유하는 식물병 방제용 조성물
KR100537782B1 (ko) 바실러스 리케니포미스를 포함하는 진균 방제용미생물제제 및 이를 이용한 생물학적 방제법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20100430

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee