KR100489914B1 - Preparation method and antioomycete activity of a novel antibiotic produced by Lechevalieria aerocolonigenes strain VK-A9 against Phytophthora capsici - Google Patents

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Abstract

본 발명은 식물병원균인 고추 역병균에 대해 항균효과를 가지는 신규 항생물질인 티오부타신을 생성, 분비하는 신규의 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 VK-A9 균주 및 이 균주로부터 생산되는 항생물질의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a novel Lechevalieria aerocolonygenes VK-A9 strain that produces and secretes thiobutasin, a new antibiotic having antibacterial activity against the pepper germ bacterium, which is a phytopathogenic bacterium, and a method for producing antibiotics produced from the strain. It is about.

레체발리에리아 에어로콜로니제네스 VK-A9 균주 및 이 균주로부터 생산되는 항생물질은 파이토프소라 캡시사이 (Phytophthora capsici)를 비롯하여 보트라이티스 시네리아 (Botrytis cinerea), 클라도스포리움 쿠쿠메리눔 (Cladosporium cucumerinum) 등의 생장을 현저히 억제하는 효과가 있다.Lechevalieria aerocolonygenes VK-A9 strains and antibiotics produced from these strains include Phytophthora capsici , Botrytis cinerea , Cladosporium cucumerinum It is effective in remarkably suppressing the growth of).

Description

고추 역병균에 항균활성을 갖는 신규 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 VK-A9 균주 및 이 균주로부터 생산되는 신규 항생물질의 제조방법 {Preparation method and antioomycete activity of a novel antibiotic produced by Lechevalieria aerocolonigenes strain VK-A9 against Phytophthora capsici} Preparation method and antioomycete activity of a novel antibiotic produced by Lechevalieria aerocolonigenes strain VK-A9 against Phytophthora capsici}

본 발명은 식물병원균에 대하여 항균활성을 가지는 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 VK-A9 균주 (Lechevalieria aerocolonigenes strain VK-A9) 및 그로부터 생산되는 신규 항생물질의 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로, 고추 역병균, 오이 잿빛곰팡이병균 등의 식물병원균에 대해 항균효과를 가지는 신규 항생물질인 티오부타신을 생성, 분비하는 신규의 항균활성 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 VK-A9 균주 및 이 균주로부터 생산되는 항생물질의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing Lechevalieria aerocolonigenes strain VK-A9 strain having antibacterial activity against phytopathogens and a novel antibiotic produced therefrom. A novel antimicrobial activity of Lechevalieria aerocolonygenes VK-A9 which produces and secretes thiobutasin, a new antibiotic having antimicrobial effect against phytopathogens such as cucumber gray fungus, and antibiotics produced from the strain It is about.

일반적으로, 고추역병 (Phytophthora blight)은 경제적으로 중요한 식물병으로서, 이를 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.In general, pepper blight (Phytophthora blight) is an economically important plant disease, which will be described in more detail as follows.

상기 고추역병은 유묘기부터 전 생육기에 걸쳐 주로 뿌리와 줄기 부위에 발생되지만, 병원균이 빗물에 튀어 올라 잎, 열매, 가지 등의 지상부에도 발생하는 병으로서, 일단 유묘기에 감염되면 그루 전체가 심하게 시들어 죽게 되고, 생육 중기나 후기의 병든 그루는 처음에 시들다가 후에 적황색으로 변해 말라죽게 된다.The red pepper disease occurs mainly in the roots and stems from the seedling stage to the entire growing season, but pathogens splash into the rainwater and also occur on the ground such as leaves, fruits, and branches. In the middle and later stages of growth, the diseased tree is wilted at first, then later turned yellow to dry.

고추역병을 일으키는 병원균인 파이토프소라 캡시사이 (Phytophthora capsici)는 물을 좋아하는 반수생균으로 물속이나 배양기상에서 유주자낭을 쉽게 형성하고, 여기서 유출된 유주자는 2개의 편모를 가지고 물속을 유영하며 전반된다. 고추역병의 병원균은 병든 식물체의 조직에서 균사나 난포자 상태로 월동한 후 다시 발아하여 1차 전염원이 되는 것으로, 이를 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다. Phytophthora capsici , a causative agent of red pepper disease, is a water-loving hemi-aquatic bacterium that easily forms a zygote sac in the water or on an incubator, where the spilled zygote swims through the water with two flagella. The causative agent of red pepper disease is the primary infectious agent after overwintering in the form of mycelium or follicle in the diseased plant tissues and becoming a primary infectious agent.

고추역병은 육묘상에서부터 전 생육기에 발생되며 시설재배에서는 연중 발생되는 것으로, 토양이 장기간 과습하거나 배수가 불량하고, 침수되면 병발생 환경이 조장된다. 특히, 상기 고추역병은 종자전염도 가능하나, 대부분의 전염원은 토양에서 유입되기 때문에 방제에 어려움이 있다.Red pepper plague occurs from seedlings to all growing seasons, and in plant cultivation throughout the year, and when the soil is excessively moist or poorly drained and flooded, the disease-producing environment is promoted. In particular, the pepper blight is also possible seed transmission, but most infectious agents are difficult to control because it is introduced from the soil.

이와 같은 고추역병의 방제를 위해서 현재 저항성품종의 재배, 윤작 등이 행하여지고 있으나, 지금까지 가장 효율적인 방제법은 살균제를 이용한 화학적 방제인 것으로 알려져 있다. 이러한 화학적 방제를 이용한 고추역병의 방제를 위해 고추재배토양에 사용되고 있는 살균제의 양은 83,000정보의 포장에 약 1,000 M/T로서, 이렇게 사용된 유기합성농약에 의한 환경 및 인축에 대한 부작용이 심각한 수준에 이르러 사회문제를 유발하고 있는 실정이다.Currently, cultivation and rotation of resistant varieties have been carried out for the control of red pepper disease, but until now, the most effective control method has been known to be chemical control using fungicides. The amount of fungicide used in pepper cultivation soil for the control of red pepper disease using chemical control is about 1,000 M / T in the packaging of 83,000 information, and the side effects on the environment and the killing by the organic synthetic pesticides used are severe. This is causing social problems.

이러한 관점에서 상기 고추역병의 방제에 사용할 수 있는 저독성이고 환경에 부작용을 일으키지 않는 무공해 살균제의 개발이 절실하게 요청되는 상황이라고 할 수 있다.From this point of view, it can be said that the development of a low toxicity and pollution-free fungicide that can be used for the control of pepper disease is urgently required.

이미, 기존에 알려진 많은 수의 항생물질이 방선균으로부터 분리되었는데, 특히, 스트렙토마이세스 (Streptomyces)속의 방선균은 아미노글라이코사이드(aminoglycosides), 안쓰라사이클린 (anthracyclines), 글리코펩타이드 (glycopeptides), 베타락탐 (β-lactams), 마크롤라이드 (macrolides), 핵산계열 (nucleocides), 펩타이드계열 (peptides), 폴리엔계열 (polyenes) 등 다양한 종류의 화학구조를 가진 항생물질을 생성하는 것으로 잘 알려져 있다. 그러나 최근에 와서는 새로운 항균활성물질을 탐색하기 위한 방안의 하나로 희소방선균 (rare actinomycetes)으로 알려져 있는 방선균류에 대한 탐색이 시도되고 있다.Already, a large number of known antibiotics have been isolated from actinomycetes, particularly actinomycetes in Streptomyces , which include aminoglycosides, anthracyclines, glycopeptides and betalactams. It is well known to produce antibiotics with various chemical structures such as β-lactams, macrolides, nucleic acid sequences, peptides, and polyenes. Recently, however, a search for actinomycetes known as rare actinomycetes has been attempted as a way to search for new antimicrobial actives.

희소방선균의 하나인 사카로트릭스 (Saccharothrix)의 몇 가지 종의 분류학적 위치가 최근 변경되어 레체발리에리아 (Lechevalieria) 속으로 재명명 되었는데, 레체발리에리아와 사카로트릭스 속의 방선균은 다양한 생리활성물질의 분리원으로 최근 연구되기 시작하였고, 다양한 항균활성 항생물질을 생성할 가능성이 높음에도 불구하고 아직까지 농용 항생제와 관련한 연구는 거의 이루어지지 않고 있다. 대부분의 레체발리에리아 속의 방선균은 유기물 함량이 높은 일반 육지토양에서 주로 분리되는 것으로 알려져 있다. 현재까지 사카로트릭스 속을 포함하여 레체발리에리아 속에서 발견된 항생물질로는 항세균활성이 있는 갈라카르딘 (galacardin)과 사카로마이신 (saccharomicin), 항진균활성이 있는 카르나마이신 (karnamicin)과 포르마마이신 (formamicin), 항암활성이 있는 트라조민 (tetrazomine), 그리고 제초활성이 있는 포스포노트릭신 (phosphonothrixin) 등이 알려져 있다. 그러나 티오부타신 (thiobutacin)과 같은 신규 부타노익 에시드 (butanoic acid) 유도체가 레체발리에리아 속의 방선균에서는 발견된 바 없었다.The taxonomic location of several species of Saccharothrix , one of the rare actinomycetes, has recently been renamed to Lechevalieria , and actinomycetes of the genus Lecevaleria and Saccharothrix Although it has recently been studied as a separate source, although there is a high possibility of producing various antimicrobial antibiotics, research on agricultural antibiotics has not been conducted so far. Actinomycetes in most Lecevalieria are known to be isolated mainly from general land soils with high organic content. To date, antibiotics found in Lecevariaria, including the genus Saccharotrix, include galacardin and saccharomicin, which have antibacterial activity, and karnamicin and antifungal activity. Formamicin, anticarcinogenic tetrazomine, and herbicidal phosphonothrixin are known. However, no new butanoic acid derivatives, such as thiobutacin, have been found in actinomycetes of the genus Lecevaria.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점 및 요구를 해결하고자 하는 것으로, 그 목적은 고추역병, 오이 잿빛곰팡이병 등의 식물병 방제에 사용할 수 있는 저독성이고 환경에 부작용을 일으키지 않는 친환경적 신규 살균제를 제공하고자 하는 것이다.The present invention is to solve the problems and demands of the prior art as described above, the object is to provide a low-toxic and environmentally friendly new fungicide that can be used in the control of plant diseases, such as pepper blight, cucumber gray mold, etc. I would like to.

이를 위한 본 발명은 토양으로부터 분리한 신규 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 VK-A9 균주 (Lechevalieria aerocolonigenes strain VK-A9)와 이 균주의 배양여액으로부터 분리, 추출되는 신규 항생물질 티오부타신의 제조방법을 제공하는 것으로 이루어진다.To this end, the present invention provides a novel Lechevalieria aerocolonigenes strain VK-A9 strain isolated from soil and a method for producing a new antibiotic thioutacin isolated and extracted from the culture filtrate of the strain. It consists of

본 발명은 항균 활성을 가지는 신규 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 (Lechevalieria aerocolonigenes) VK-A9 균주 (미생물 기탁번호: KCCM 10461)에 관한 것이다. 본 발명은 사카로트릭스 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 (Lechevalieria aerocolonigenes) VK-A9 균주 또는 이 균주의 배양 여액을 함유하는 무공해 농약에 관한 것이다. 본 발명은 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 (Lechevalieria aerocolonigenes) VK-A9 균주 또는 그 배양 여액을 함유하는 파이토프소라 캡시사이 (Phytophthora capsici) 또는 보트라이티스 시네리아 (Botrytis cinerea)에 의한 식물병의 방제용 무공해농약에 관한 것이다.The present invention relates to a novel Lechevalieria aerocolonigenes VK-A9 strain (microbial accession number: KCCM 10461) having antibacterial activity. The present invention relates to a pollution-free pesticide containing a strain of Lechevalieria aerocolonigenes VK-A9 or a culture filtrate of the strain. The present invention is for the control of plant diseases caused by Phytophthora capsici or Botrytis cinerea containing Lechevalieria aerocolonigenes VK-A9 strain or its culture filtrate. It is about pollution-free pesticides.

본 발명은 항균활성을 갖는 신규 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 (Lechevalieria aerocolonigenes) VK-A9 균주로부터 생산되는 하기 구조식을 갖는 신규 항생물질 티오부타신에 관한 것이다.The present invention relates to a novel antibiotic thiobutasine having the following structural formula produced from a novel Lechevalieria aerocolonigenes VK-A9 strain having antibacterial activity.

본 발명은 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 (Lechevalieria aerocolonigenes) VK-A9 균주를 탄소원 및 질소원이 함유된 액체배지에서 배양하고, 그 배양 여액을 HP-20 레진에 흡착시켜 메탄올로 전개시켜 에틸 아세테이트로 추출하여 농축한 후, C18 레진 및 실리카겔을 충진한 컬럼에서 플래쉬 크로마토그래피를 행하고, 항균활성 분획을 세파덱스 LH-20 컬럼 크로마토그래피를 행한 후, 메탄올로 용출한 용출액을 HPLC로 최종 순화하여 항균활성을 갖는 신규 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 (Lechevalieria aerocolonigenes) VK-A9 균주로부터 하기 구조식의 신규 항생물질을 제조하는 티오부타신의 제조방법에 관한 것이다.In the present invention, Lechevalieria aerocolonigenes VK-A9 strain is cultured in a liquid medium containing a carbon source and a nitrogen source, the filtrate is adsorbed to HP-20 resin and developed with methanol to extract with ethyl acetate After concentration, flash chromatography was performed on a column packed with C 18 resin and silica gel, and the antimicrobial activity fraction was subjected to Sephadex LH-20 column chromatography. The eluate eluted with methanol was purified by HPLC for final antimicrobial activity. The present invention relates to a method for preparing thiobutacin, which prepares a novel antibiotic having the following structural formula from a Lechevalieria aerocolonigenes VK-A9 strain.

본 발명에서 균주는 20℃∼40℃의 호기성 조건하에서 배양하는 티오부타신의 제조방법이다. 본 발명에서 HP-20 컬럼 크로마토그래피에서 단계적 농도구배 용출을 행하는 메탄올-물은 80:20 또는 100:0으로 하는 티오부타신의 제조방법이다. 본 발명에서 C18 역상 플래쉬 컬럼 크로마토그래피에서 단계적 농도구배 용출을 행하는 메탄올-물은 60:40 또는 80:20으로 하는 티오부타신의 제조방법이다. 본 발명에서 실리카겔 플래쉬 컬럼 크로마토그래피에서 단계적 농도구배 용출을 행하는 클로로포름-메탄올은 100:0 또는 90:10으로 하는 티오부타신의 제조방법이다. 본 발명에서 세파덱스 LH-20 컬럼 크로마토그래피에서 전개용매는 메탄올로 하는 티오부타신의 제조방법이다. 본 발명에서 HPLC법에서 전개용매는 트리플루오로아세틱에시드가 첨가된 아세토나이트릴-물의 혼합용액으로 하는 티오부타신의 제조방법이다. 본 발명에서 액체배지는 글리세롤 펩톤 액체배지 (glycerol peptone broth)로 하는 티오부타신의 제조방법이다.In the present invention, the strain is a method for producing thiobutacin which is cultured under aerobic conditions of 20 ° C to 40 ° C. In the present invention, methanol-water performing stepwise gradient elution in HP-20 column chromatography is a method for preparing thiobutacin which is 80:20 or 100: 0. In the present invention, methanol-water performing stepwise gradient elution in C 18 reversed-phase flash column chromatography is a method for preparing thiobutacin which is 60:40 or 80:20. In the present invention, chloroform-methanol performing stepwise gradient elution in silica gel flash column chromatography is a method for producing thiobutacin which is 100: 0 or 90:10. In the present invention, the developing solvent in Sephadex LH-20 column chromatography is a method for preparing thiobutacin using methanol. In the present invention, the developing solvent in the HPLC method is a method for preparing thiobutacin, which is a mixed solution of acetonitrile-water to which trifluoroacetic acid is added. In the present invention, the liquid medium is a glycerol peptone broth.

본 발명자들은 한국 경기 및 충남 지역의 산림, 호수, 과수 및 작물재배 토양으로부터 약 1,500여 종의 방선균을 분리하여 한천 배지상에서 여러 가지 식물병원진균에 대한 역가를 검정한 결과 고추 역병균 등의 식물병원균에 대해 항균효과가 뛰어난 신규 항균활성 항생물질 티오부타신 (thiobutacin)을 생성하는 방선균 균주 VK-A9를 선발하여 동정하였다.The present inventors isolated about 1,500 actinomycetes from forest, lake, orchard and crop cultivation soils in Gyeonggi and Chungnam, Korea, and tested the potency of various plant pathogens on agar plate. Actinomycetes strain VK-A9, which produces a novel antimicrobial antibiotic thiobutacin with excellent antibacterial effect, was selected and identified.

본 발명의 방선균 균주 VK-A9는 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 (Lechevalieria aerocolonigenes)와 생리, 생화학적 특성 및 16S rDNA 염기 서열이 동일하여 다른 속의 방선균들과 구분되었다.Actinomycetes strain VK-A9 of the present invention was identical to Lechevalieria aerocolonigenes ( Lechevalieria aerocolonigenes ) physiological, biochemical properties and 16S rDNA base sequence was distinguished from the actinomycetes of other genera.

다시 말하면, 본 발명자들은 지난 10여 년간 토양 방선균 및 세균으로부터 항진균성 항생물질을 개발하기 위한 연구를 수행한 결과, 식물병원진균에 대하여 뛰어난 항균활성을 보이는 항진균성 항생물질을 생성하는 다수의 길항방선균을 발견하고, 이것을 기초로 본 발명을 완성하게 된 것이다.In other words, the present inventors have conducted research for the development of antifungal antibiotics from soil actinomycetes and bacteria for the last decade, and have shown that many antagonistic fungi that produce antifungal antibiotics exhibiting excellent antimicrobial activity against phytopathogenic fungi. After discovering, based on this, the present invention has been completed.

즉, 본 발명자들은 한국 경기 및 충남 지역의 산림, 호수, 과수 및 작물재배 토양으로부터 약 1,500여 종의 방선균을 분리하여 한천 배지상에서 여러 가지 식물병원진균에 대한 역가를 검정한 결과, 고추 역병균에 대한 항균효과가 뛰어난 방선균 균주 VK-A9가 식물병원진균에 대해 항균활성을 지닌 방선균 균주라는 것을 발견하고 기탁하였다 (미생물 기탁번호: KCCM 10461).In other words, the present inventors isolated about 1,500 actinomycetes from forest, lake, orchard and crop cultivation soils in Gyeonggi and Chungnam, Korea, and tested the titer of various plant pathogens on agar plate. Actinomycetes strain VK-A9 with excellent antibacterial effect was found and deposited as an actinomycetes strain with antibacterial activity against phytopathogenic fungi (Microbial Accession No .: KCCM 10461).

이후, 계속적인 연구를 통하여 방선균 균주 VK-A9를 동정하였고, 그 배양여액으로부터 항균활성을 가진 항생물질을 순화하여 화학구조를 밝혔으며, 여러 가지 식물병원진균에 대한 in vitro 상에서의 항균효과와 온실 조건 하에서 고추 역병에 대한 방제 효과를 생물 검정하였다. 그 결과 확인된 항생물질인 티오부타신이 천연물질로서 발견된 것은 처음이며, 본 연구자들이 식물병원진균, 특히 조균류 (oomycetes)인 고추 역병균 뿐만 아니라 오이 잿빛곰팡이병균에 대하여 유의적으로 높은 수준의 항균활성을 가지고 있음을 확인하였다.Subsequently, through the continuous research, the actinomycetes strain VK-A9 was identified, and the chemical structure of the antibiotics with antimicrobial activity was purified from the culture filtrate, and the antimicrobial effect in vitro and greenhouses against various phytopathogenic fungi were identified. The control effect against pepper blight under conditions was bioassayed. As a result, it was the first time that the identified antibiotic, thiobutasin, was found as a natural substance. It was confirmed that it has antimicrobial activity.

따라서, 본 발명은 토양으로부터 분리한 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 VK-A9 균주 (Lechevalieria aerocolonigenes strain VK-A9)와 이러한 방선균 균주의 배양여액으로부터 생산, 분리되는 신규 항생물질 티오부타신의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.Accordingly, the present invention is to provide a method for producing a new antibiotic thiobutacin produced and isolated from the culture filtrate of Lechevalieria aerocolonigenes strain VK-A9 strain isolated from the soil and the actinomycetes strains It is.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 항균활성을 가지는 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 VK-A9 균주 (Lechevalieria aerocolonigenes strain VK-A9) 및 이 균주로부터 생산되는 신규 항생물질 제조방법의 기술적 사상을 첨부된 도면을 참고로 하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, Lechevalieria aerocolonigenes strain VK-A9 strain having the antimicrobial activity of the present invention configured as described above ( Lechevalieria aerocolonigenes strain VK-A9) and attached to the technical idea of a novel antibiotic production method produced from the strain It will be described in detail with reference to.

길항방선균을 선발하기 위하여 표층으로부터 10-20 ㎝ 깊이의 토양을 채취하여 1주일간 상온에서 풍건하였다. 건조된 토양시료 1g을 10㎖의 멸균수에 혼합하고 회전진탕기 (170rpm)에서 1시간동안 진탕하여 토양 현탁액을 제조하였다. 상기 현탁액을 상온에서 1시간동안 방치하고 그 중 상등액을 취하여 멸균수로 1:1000 (v:v) 비율로 희석하였다. 각각의 희석액 1㎖를 방선균 선택용 배지인 휴믹애시드 바이타민 한천배지 (humic acid-vitamin agar: 1.0g humic acid, 0.5g Na2HPO4, 1.71g KCl, 0.05g MgSO4·7H2O, 0.01g FeSO4·7H2O, 0.02g CaCO 3, 0.5mg thi아민-HCl, 0.5mg riboflavin, 0.5mg niacin, 0.5mg pyridoxin-HCl, 0.5mg inositol, 0.5mg Ca-pantothenate, 0.5mg p-aminobenzoic acid, 0.25mg biotin, 50mg cycloheximide, 18g agar, 1 liter H2O, adjusted to pH 7.2; vitamins and cycloheximide were filter-sterilized)에 도말하고, 도말한 한천평판배지를 30℃에서 4주간 균총 (colony)이 발생할 때까지 배양시켰다.In order to select antagonists, 10-20 cm of soil was collected from the surface layer and air-dried at room temperature for one week. 1 g of the dried soil sample was mixed with 10 ml of sterile water and shaken for 1 hour in a rotary shaker (170 rpm) to prepare a soil suspension. The suspension was left at room temperature for 1 hour and the supernatant was taken and diluted with sterile water in a ratio of 1: 1000 (v: v). 1 ml of each dilution was added to humic acid-vitamin agar (1.0 g humic acid, 0.5 g Na 2 HPO 4 , 1.71 g KCl, 0.05 g MgSO 4 · 7H 2 O, 0.01 for the actinomycetes selection medium). g FeSO 4 · 7H 2 O, 0.02 g CaCO 3 , 0.5 mg thiamine-HCl, 0.5 mg riboflavin, 0.5 mg niacin, 0.5 mg pyridoxin-HCl, 0.5 mg inositol, 0.5 mg Ca-pantothenate, 0.5 mg p -aminobenzoic acid , 0.25mg biotin, 50mg cycloheximide, 18g agar, 1 liter H 2 O, adjusted to pH 7.2; vitamins and cycloheximide were filter-sterilized) and spread the agar plate medium at 30 ° C for 4 weeks Incubate until development occurs.

상술한 바와 같이 배양하여 발생한 균총들 가운데 방선균으로 보이는 균총, 즉, 일반 세균과는 달리 기질균사 (substrate mycelium) 및 기중균사 (aerial mycelium)를 형성하여 한천배지 상에서 딱딱한 균총을 형성한 균총들을 선택하여 고추 역병균, 오이 탄저병균, 벼 도열병균, 토마토 시들음병균, 벼 잎집무늬마름병균 및 사과 겹둥근무늬병균에 대한 항균활성을 시험하였다.Among the germs generated by culturing as described above, the germs that appear to be actinomycetes, that is, unlike general bacteria, form mycelia (substrate mycelium) and aerial mycelium (aerial mycelium) to form a mycelium on the agar medium to select Antimicrobial activity against red pepper bacterium, cucumber anthrax bacterium, rice blast bacterium, tomato wilted bacterium, rice leaf blight blight, and apple polyposis was tested.

이를 위하여, 선발된 방선균 균주들을 브이에잇 쥬스 한천배지 (V8-juice agar; 20% V8-juice, 18g agar, 1L 증류수, pH 6.4)의 평판 가운데에 획선 도말 (single-streaking)하고 28℃에서 4-10일 동안 배양한 후, 그 배지의 중앙에서 30 ㎜ 떨어진 곳에 고추 역병균과 오이 탄저병균 등 식물병원진균의 배양체로부터 떼어낸 균사 절편 (mycelial disk, 직경 5㎜)을 올려 놓고 다시 7일간 배양한 후 저지 길이를 측정하였다.To this end, selected actinomycetes strains were single-streaking in the middle of a plate of V8-juice agar (20% V8-juice, 18 g agar, 1 L distilled water, pH 6.4) and 4 at 28 ° C. After incubation for 10 days, the mycelial disk (5 mm in diameter) removed from the culture of phytopathogenic fungi, such as red pepper bacillus and cucumber anthrax, was placed 30 mm away from the center of the medium. The jersey length was then measured.

한편, 상기 선발된 길항방선균 균주의 보관방법은 다음과 같다. 일일 사용을 위해서 유리시험관 (10×28 ㎜)에 담긴 yeast-malt extract 한천 사면배지 (10g malt extract, 4g yeast extract, 4g glucose, 18g agar)에 접종하여 사용하였고, 장기 보관을 위해서는 yeast-malt extract broth에서 증식시킨 후에 순수 배양체를 15%의 글리세롤과 혼합하여 -70℃의 초저온 냉각기에서 보관하였다.On the other hand, the storage method of the selected antagonistic strains is as follows. For daily use, it was inoculated with yeast-malt extract agar agar medium (10g malt extract, 4g yeast extract, 4g glucose, 18g agar) contained in a glass test tube (10 × 28 mm), and yeast-malt extract for long-term storage. After propagation in broth, pure cultures were mixed with 15% glycerol and stored in a cryogenic cooler at -70 ° C.

선발된 길항방선균 균주가 생성하는 항생물질의 항균활성을 미리 검정하기 위하여 다음과 같은 방법으로 항생물질의 조추출물 (crude extracts)을 추출하여 제조하였다.In order to test the antimicrobial activity of the antibiotics produced by the selected antagonistic strains in advance, crude extracts of the antibiotics were prepared by the following method.

이와 같이 조추출물을 추출하는 이유는 미생물이 생성하는 항생물질의 완전순화에는 시간과 비용이 많이 투자되므로 검정 초기단계에서 시험 균주가 생성하는 항생물질이 실제로 식물체 내에서 병방제 효과가 있는지를 검정하기 위한 것이다. 이때, 미생물의 배양여액을 그대로 사용하게 되면 미생물의 배양을 위해 첨가했던 배지성분이 잔존하여 오히려 병 촉진효과를 나타낼 수 있으므로 배지성분을 제거하고 미생물이 생성한 순수 이차대사산물을 회수하기 위하여 에틸 아세테이트를 사용한 유기용매 추출법을 사용한다.The reason for extracting crude extracts is that it takes time and money to fully purify the antibiotics produced by microorganisms. Therefore, it is necessary to test whether the antibiotics produced by the test strain at the initial stage of the assay actually have a control effect in plants. It is for. At this time, if the culture filtrate of the microorganism is used as it is, the medium component added for the culture of the microorganism may remain, and thus may have a disease promoting effect. Thus, the ethyl acetate may be removed to remove the medium component and recover the pure secondary metabolite produced by the microorganism. Organic solvent extraction method is used.

상기 각 길항방선균은 진탕 플라스크 배양으로 글리세롤-펩톤 배지 (GPB: 20g glycerol, 10g polypeptone, 5g meat extract, 1L 증류수, pH 7.0 before autoclaving)에서 발효시켜, 28℃에서 10일간 배양하였다. 상기 배양액을 8000g로 원심분리 (centrifugation)하거나 filter-paper로 여과하여 균체를 제거한 배양여액을 동일 부피의 에틸 아세테이트로 세 번 추출하였다. 또한, 상기 분리된 에틸 아세테이트 층은 35-40℃의 감압 증류기에서 농축한 후, 남은 잔류물을 최소량의 메탄올에 용해시켜 -20℃에서 보관하였다.The antagonistic bacteria were fermented in glycerol-peptone medium (GPB: 20 g glycerol, 10 g polypeptone, 5 g meat extract, 1 L distilled water, pH 7.0 before autoclaving) by shaking flask culture, and incubated at 28 ° C. for 10 days. The culture solution was centrifuged at 8000 g or filtered through a filter-paper to remove the cells from the culture filtrate three times with the same volume of ethyl acetate. In addition, the separated ethyl acetate layer was concentrated in a vacuum distillation at 35-40 ° C., and the remaining residue was dissolved in a minimum amount of methanol and stored at −20 ° C.

이렇게 제조된 각 길항방선균의 항생물질 조추출물을 가지고 다음과 같은 방법으로 생물학적 검정 (bioassay)을 실시하였다.The bioassay was performed in the following manner with the crude extract of each of the antagonistic fungi prepared in this way.

항생물질 조추출물의 생물학적 검정은 고추 역병균 (Phytophthora capsici)과 오이 탄저병균 (Colletotrichum orbiculare)이 접종된 한천배지에서 페이퍼 디스크법 (paper disk-agar diffusion method)을 이용하여 수행한 것으로, 이를 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Biological assays of the crude crude extracts were performed using the paper disk-agar diffusion method on agar plates inoculated with red pepper bacillus ( Phytophthora capsici ) and cucumber anthrax ( colletotrichum orbiculare ). Explained as follows.

고추 역병균의 경우, 액체상의 브이에잇 쥬스 한천배지에 고추 역병균의 유주자 현탁액 (106 유주자/㎖)을 혼합하여 생물검정 평판배지를 만들었고, 오이 탄저병균의 경우는 분생포자 현탁액 (106 포자/㎖)을 액체상의 감자 덱스트로스 한천배지 (potato dextrose agar; potato dextrose broth 20g, agar 10g, H2O 1L)에 혼합하여 검정평판을 만들었다. 그리고, 상기 항생물질 조추출물을 적신 멸균여과지편(paper disk, 7㎜)을 상온에서 2시간 건조하여 대상 병원균이 접종된 배지 (seeded agar media)에 올려놓고, 그 평판을 28℃에서 24시간 내지 72시간 배양한 결과 생성된 저지원의 직경으로 저지 정도를 평가하였다.In the case of red pepper bacterium, a bioassay plate medium was prepared by mixing a red pepper juice agar medium with a liquid vitreous juice agar medium (10 6 shakers / ml), and in the case of cucumber anthrax, a conidia spore suspension (10 6 spores). / Ml) was mixed with liquid potato dextrose agar (potato dextrose agar; 20 g potato dextrose broth, 10 g agar, H 2 O 1 L) to make a black plate. Then, the sterilized filter paper (paper disk, 7 mm) moistened with the crude crude extract was dried at room temperature for 2 hours and placed on a seeded agar media inoculated with the target pathogen. The degree of inhibition was evaluated by the diameter of the low support produced after 72 hours of incubation.

다음은 상기와 같이 구성된 본 발명에 대해 실시예를 통해 보다 구체적으로 설명하고자 한다.Next will be described in more detail with reference to the embodiment of the present invention configured as described above.

이들 실시 예는 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시 예에 국한되지 않는다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명한 것이다. These examples are intended to illustrate the present invention, and it is obvious to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited to these examples.

[실시예 1] 생리, 생화학적 특성 및 16S rDNA 염기서열 분석을 통한 길항방선균 VK-A9의 동정Example 1 Identification of Antagonist VK-A9 by Physiological, Biochemical Characteristics and 16S rDNA Sequencing

상기 선발된 본 발명의 길항방선균 균주 VK-A9는 배지상에서 기중균사 및 기질균사를 생성하는 방선균의 특징을 갖고 있으며, 그람 염색시험 결과 그람 양성 (Gram positive)을 나타내었다. 상기 방선균 균주 VK-A9의 동정 (identification)을 위한 형태적, 세포화학적, 생리적 그리고 생화학적 시험은 모두 버지스 매뉴얼 오브 시스티메틱 박테리올로지 (Bergey's manual of systematic bacteriology) 및 버지스 매뉴얼 오브 디터미너티브 박테리올로지 (Bergey's manual of determinative bacteriology)에서 서술한 방법에 따라 시행하였다. The selected antagonistic actinomycetes strain VK-A9 has the characteristics of actinomycetes that generate aerial mycelia and matrix mycelia on the medium, and showed Gram positive results as a result of Gram staining test. Morphological, cytochemical, physiological and biochemical tests for identification of the actinomycetes strain VK-A9 are all carried out in Burgy's manual of systematic bacteriology and Burgess manual of determinant. It was performed according to the method described in the Bergey's manual of determinative bacteriology.

상기 방선균 균주 VK-A9의 16S rDNA 염기서열 분석을 통한 동정을 위하여 염색체 DNA (chromosomal DNA)로부터 16S rDNA를 순수 분리하여 염기서열을 분석하였다. 분석된 16S rDNA의 염기서열은 엔씨비아이 진뱅크 (NCBI GenBank)의 데이터 베이스와 비교하여 상기 방선균 균주 VK-A9를 동정하였으며, 방선균 균주 VK-A9의 16S rDNA의 염기서열은 이엠비엘/진뱅크 (EMBL/GenBank) 데이터 베이스에 기탁하였다 (EMBL/GenBank Accession number: AY196702).In order to identify 16S rDNA sequencing of the actinomycetes strain VK-A9, 16S rDNA was purely separated from chromosomal DNA, and nucleotide sequence was analyzed. The nucleotide sequence of the analyzed 16S rDNA was identified in the actinomycetes strain VK-A9 compared to the NCBI GenBank database, the base sequence of 16S rDNA of the actinomycetes strain VK-A9 was EMBL / Genebank Deposited in (EMBL / GenBank) database (EMBL / GenBank Accession number: AY196702).

길항방선균 VK-A9 균주의 배양학적 특성을 6가지 ISP (International Streptomyces Project) 배지 및 nutrient agar와 Bennett's agar 배지를 이용하여 알아보았다.The culture characteristics of the antagonist VK-A9 strain were evaluated using six ISP (International Streptomyces Project) media and nutrient agar and Bennett's agar media.

길항방선균 VK-A9 균주는 peptone-yeast extract iron agar (ISP 6 배지)를 제외한 모든 배지에서 생장이 양호하였다. 모든 배지에서 흰색 또는 연한 노란색의 기중균사를 형성하였으며, 형성된 기질균사의 색깔은 연한 노란색 또는 연한 갈색이었다. Tyrosine agar (ISP 7 배지)에서 연한 갈색의 수용성 색소가 분비되었으나, 나머지 다른 배지에서는 수용성 색소의 형성이 관찰되지 않았다. Antagonist VK-A9 strains showed good growth in all media except peptone-yeast extract iron agar (ISP 6 medium). White or light yellow aerial mycelium was formed in all the medium, and the color of the substrate mycelia formed was light yellow or light brown. Tyrosine agar (ISP 7 medium) produced light brown water-soluble pigments, but the formation of water-soluble pigments was not observed in the other medium.

VK-A9 균주의 포자 사슬모양을 주사전자현미경을 통하여 확인하였다 (도 1A 참조). VK-A9 균주는 기중균사 상에 0.3-0.6×0.8-1.6 ??m 크기의 긴 원통형의 포자를 형성하며, 포자 사슬은 직선 또는 약간 구부러진 (slightly flexuous type) 형태로 8-14개의 포자를 함유하고 있는 것으로 관찰되었다. 또한 유사포자낭 (pseudosporangium)과 같은 특이한 구조도 관찰되었다 (도 1B 참조).Spore chain shape of the VK-A9 strain was confirmed by scanning electron microscopy (see Figure 1A). VK-A9 strain forms long cylindrical spores of 0.3-0.6 × 0.8-1.6 μm on aerial hyphae, and spore chains contain 8-14 spores in a straight or lightly flexuous type. Was observed. In addition, unusual structures such as pseudosporangium were also observed (see FIG. 1B).

방선균의 세포벽 구성 성분 중 하나인 디아미노피멜릭 에시드 (diaminopimelic acid; DAP) 이성질체를 확인하기 위하여 VK-A9 균주의 세포벽 구성성분을 분석한 결과, 펩티도글리칸 (peptidoglycan)의 유일한 아미노산으로 meso-DAP를 함유하고 있는 것으로 확인되었다. VK-A9 균주의 균체 추출물에서 갈락토즈 (galactose), 람노즈 (rhamnose), 그리고 만노즈 (mannose)와 같은 당이 검출되었으나, 아라비노즈 (arabinose)나 마두로즈 (madurose), 자일로즈 (xylose) 등은 검출되지 않았다. 이러한 결과들은 VK-A9 균주가 세포벽 타입 Ⅲ (cell wall type Ⅲ)와 세포성분내 당 패턴 타입 E (whole cell sugar pattern type E)에 해당됨을 보여주고 있다.In order to identify the diaminopimelic acid (DAP) isomer, one of the cell wall components of actinomycetes, the cell wall components of the VK-A9 strain were analyzed.The only amino acid of peptidoglycan was meso- It was confirmed that it contained DAP. Sugars such as galactose, rhamnose, and mannose were detected in the mycelium extract of the VK-A9 strain, but arabinose, madurose, xylose, and xylose were detected. And the like were not detected. These results show that the VK-A9 strain corresponds to cell wall type III and whole cell sugar pattern type E in cell components.

메나퀴논 (menaquinone)을 분석한 결과, VK-A9 균주의 주요 메나퀴논(major menaquinone)으로 아홉 개의 아이소프렌 단위 (isoprene units)를 가진 tetrahydrogenated 메나퀴논 [MK-9(H4)]이 검출되었다. 마이콜릭 에시드 (mycolic acid)는 검출되지 않았다. 이러한 사실로 보아 VK-A9 균주는 일반적으로 잘 알려진 방선균 속인 스트렙토마이세스 (Streptomyces)와는 구별되는 희소방선균 (rare actinomycetes) 속의 하나인 Lechevalieria 속에 속하는 것으로 나타났다.As a result of analyzing menaquinone, tetrahydrogenated menaquinone [MK-9 (H 4 )] having nine isoprene units was detected as the major menaquinone of the VK-A9 strain. Mycolic acid was not detected. This fact suggests that the VK-A9 strain belongs to the genus Lechevalieria , a genus of rare actinomycetes that is distinct from the well-known actinomycetes Streptomyces .

VK-A9 균주는 casein, esculin, gelatin, hypoxanthine, starch, tyrosine, 그리고 urea에 대하여 분해능력이 있었으나, adenine, hippurate, 그리고 xanthine에 대하여는 가수분해력을 보이지 않았다. KNO3가 첨가된 배지에서 nitrate reduction이 관찰되었고, phosphatase 활성이 검출되었다. VK-A9 균주는 45℃에서는 생장하지 않았고, 4% NaCl에 대하여 내성을 보였으며, citrate를 이용능력이 있으나 oxalate와 DL-tartrate의 이용능력은 관찰되지 않았다. L-arabinose, cellobiose, dextrin, glucose, glycerol, inositol, lactose, melibiose, L-rhamnose, salicin, sucrose, 그리고 D-xylose로부터의 산 생성이 관찰되었다.VK-A9 strains were degradable against casein, esculin, gelatin, hypoxanthine, starch, tyrosine, and urea, but not hydrolyzed against adenine, hippurate, and xanthine. Nitrate reduction was observed in KNO 3 -added medium, and phosphatase activity was detected. The VK-A9 strain did not grow at 45 ° C, was resistant to 4% NaCl, and had the ability to use citrate, but the ability to use oxalate and DL-tartrate was not observed. Acid production from L-arabinose, cellobiose, dextrin, glucose, glycerol, inositol, lactose, melibiose, L-rhamnose, salicin, sucrose, and D-xylose were observed.

이상의 형태적 및 배양학적, 세포화학적, 생리, 생화학적 특성을 종합하여 볼 때, 길항방선균 VK-A9 균주는 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 (Lechevalieria aerocolonigenes)와 가장 잘 일치하였다. 이러한 결과는 VK-A9 균주의 16S rDNA 염기서열 분석을 통하여 다시 확인하였다.Based on the above morphological and culture, cytochemical, physiological and biochemical properties, the antagonistic VK-A9 strain was the best match with Lechevalieria aerocolonigenes . These results were again confirmed through 16S rDNA sequencing of the VK-A9 strain.

Clustal 방법 (clustal method)에 의하여 결정된 계통수 (phylogenetic tree)는 VK-A9 균주가 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 (Lechevalieria aerocolonigenes)와 가장 잘 일치함을 보여주고 있다 (도 2). VK-A9 균주의 16S rDNA 염기서열 1476개 중 1474개가 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 (Lechevalieria aerocolonigenes) ISP 5034 (EMBL/GenBank Accession number: AB020030)와 일치하여 이 두 개 균주의 염기서열 유사도가 99.9%인 것으로 확인되었다.Phylogenetic tree determined by the cluster method shows that the VK-A9 strain is the best match with Lechevalieria aerocolonigenes (FIG. 2). Of the 1476 16S rDNA sequences of the VK-A9 strain, 1474 corresponded to Lechevalieria aerocolonigenes ISP 5034 (EMBL / GenBank Accession number: AB020030), with 99.9% base sequence similarity of the two strains. It was confirmed that.

이상의 형태적, 생리적 및 생화학적 특성과 16S rDNA 염기서열 분석을 통한 결과를 종합하여, 길항방선균 VK-A9 균주를 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 균주 VK-A9 (Lechevalieria aerocolonigenes strain VK-A9)로 동정하였다.Based on the above morphological, physiological and biochemical characteristics and the results of 16S rDNA sequencing, the antagonistic strain VK-A9 was identified as Lechevalieria aerocolonigenes strain VK-A9. .

[표 1] 길항방선균 VK-A9 균주의 형태적 및 세포화학적 특성Table 1 Morphological and cytochemical characteristics of antagonistic VK-A9 strains

[표 2] 길항방선균 VK-A9 균주의 생리적 및 생화학적 특징[Table 2] Physiological and biochemical characteristics of antagonist VK-A9 strain

[실시예 2] 항균효과 시험Example 2 Antibacterial Effect Test

1) 여러 가지 식물병원진균 및 조균류 (oomycete)에 대한 항균효과    1) Antibacterial effect against various phytopathogenic fungi and oomycete

V8-쥬스 한천배지 상에서의 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 (Lechevalieria aerocolonigenes) 균주 VK-A9의 항균활성은, 표 3에 도시된 바와 같이, 고추 역병균인 파이토프소라 캡시사이 (Phytophthora capsici)를 비롯하여 사과 겹둥근무늬병균인 알터나리아 말리 (Alternaria mali), 오이 탄저병을 일으키는 콜레토트리쿰 오비큘레어 (Colletotrichum orbiculare), 사과 탄저병을 일으키는 콜레토트리쿰 글로에오스포리오이데스 (Colletotrichum gloeosporioides), 벼 도열병균인 마그나포르테 그라이시아 (Magnaporthe grisea), 그리고 벼 잎집무늬마름병을 일으키는 라이족토니아 솔라나이 (Rhizoctonia solani)의 균사생장을 현저하게 억제하는 효과가 있었다.The antimicrobial activity of Lechevalieria aerocolonigenes strain VK-A9 on V8-juice agar medium, as shown in Table 3, was investigated in apples, including the red pepper blight Phytophthora capsici . Alternaria mali , a double fungus, Colletotrichum orbiculare , which causes cucumber anthrax, Colletotrichum gloeosporioides , which causes apple anthrax, and rice crust Magnaporthe grisea , and Rhizoctonia solani , which causes rice leaf blight, significantly inhibited mycelial growth.

[표 3] 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 균주 VK-A9의 여러 가지 식물병원진균 및 난균류에 대한 항균효과[Table 3] Antimicrobial Effects of Lechevalieria Aerocolonygenes Strain VK-A9 against Various Plant Pathogenic Fungi and Fungi

상기 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 (Lechevalieria aerocolonigenes) 균주 VK-A9는 바실러스 서브틸러스 (Bacillus subtilis), 이. 콜라이 (E. coli) 및 랄스토니아 솔라나시아룸 (Ralstonia solanacearum) 등의 세균에 대해서는 항균활성이 없는 것으로 나타났다.The Lechevalieria aerocolonigenes strain VK-A9 is Bacillus subtilis , E. coli. Bacteria, such as E. coli and Ralstonia solanacearum , have no antimicrobial activity.

2) 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 (Lechevalieria aerocolonigenes) 균주 VK-A9가 생성하는 항생물질 조추출물의 항균효과2) Antimicrobial Effect of Antibiotic Crude Extract Produced by Lechevalieria aerocolonigenes Strain VK-A9

글리세롤-펩톤 배지에서 10일간 배양한 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 균주 VK-A9의 배양 여액을 에틸아세테이트로 추출하여 생산된 항생물질의 조추출물을 제조하였다. 페이퍼 디스크 방법을 통해 생물검정하여 항균력을 비교하였으며, 그 결과를 하기 표 4에 도시하였다. 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 균주 VK-A9가 생성하는 항생물질 조추출물은 in vitro에서 고추 역병균과 오이 탄저병균에 대해서 뚜렷한 항균활성을 나타내었다.A crude extract of the antibiotics produced by extracting the culture filtrate of Lechevalieria aerocolonygenes strain VK-A9 incubated in glycerol-peptone medium for 10 days with ethyl acetate. Bioassay was compared by the paper disk method to compare the antimicrobial activity, and the results are shown in Table 4 below. Antibiotic crude extract produced by Rechevaleria aerocolonigenes strain VK-A9 showed distinct antimicrobial activity against pepper germ and cucumber anthrax in vitro .

[표 4] 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 (Lechevalieria aerocolonigenes) 균주 VK-A9가 생성하는 항생물질 조추출물의 균사생장 억제효과[Table 4] Inhibitory Effect of Crude Extracts of Antibiotics Produced by Lechevalieria aerocolonigenes Strain VK-A9

* 배양 여액 5㎖ 분량의 항생물질 조추출물로 적신 종이절편 (직경 7㎜)을 검정용 배지에 올려놓았다.* A paper slice (7 mm in diameter) moistened with 5 ml of antibiotic crude extract was placed on the assay medium.

[실시예 3] 항생물질 생산을 위한 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 균주 VK-A9의 배양조건Example 3 Culture Conditions of Lechevalieria Aerocolonygenes Strain VK-A9 for Antibiotic Production

길항방선균 균주 VK-A9가 생성하는 항균성 물질의 최적생산 조건을 알아 보기 위하여 조성이 상이한 4가지 배지를 사용하여 배양 시간별로 항생물질의 생산 변화를 조사하였다. 여기에 사용된 배지는 전분-카세인 배지 (starch casein broth, SCB), 전분-글루코즈 배지 (starch glucose broth, SGB), 글리세롤-덱스트린 배지(glycerol dextrin broth, GDB) 및 글리세롤-펩톤 배지 (glycerol peptone broth, GPB)이다. In order to determine the optimal production conditions of the antimicrobial material produced by the antagonistic strain VK-A9, the production changes of the antibiotics were investigated for each culture time using four different media. The medium used here is starch-casein broth (SCB), starch glucose broth (SGB), glycerol dextrin broth (GDB) and glycerol peptone broth (GDB). , GPB).

접종 후 4일부터 14일까지 2일 간격으로 각 배지로부터 배양여액을 회수하여 Diaion HP-20 레진에 흡착시킨 후 메탄올로 추출하여 오이 탄저병균, 고추 역병균 및 라이족토니아 솔라나이에 대한 항균력을 검정하였다.After inoculation, the culture filtrate was recovered from each medium at 2 days intervals from 4 days to 14 days, and then adsorbed onto Diaion HP-20 resin and extracted with methanol to prevent the antimicrobial activity against cucumber anthrax, red pepper bacterium, and lyxonia solani. Assay.

그 결과, 각 배지에서 배양 시간이 지날수록 항생물질의 생산이 증가하는 것으로 나타났는데, 특히 글리세롤-펩톤 배지에서는 8일간 배양한 경우 가장 높은 항균력을 나타내는 것으로 보아 가장 많은 양의 항균성 물질이 생성되고 있음을 알 수 있었다 (도 3 참조). As a result, the production of antibiotics increased as the incubation time in each medium, especially in the glycerol-peptone medium showed the highest antimicrobial activity when cultured for 8 days, the highest amount of antimicrobial material is produced It was found (see Figure 3).

글리세롤-펩톤 배지 상에서 pH는 배양기간 중에 증가와 감소를 반복하는 것으로 나타났는데, 항균성 물질의 분비와 pH의 변화가 어느 정도 상관관계가 있는 것으로 보인다. 균체량은 배양 14일까지 계속적으로 증가하는 것으로 관찰되었다 (도 4 참조).On glycerol-peptone medium, the pH was increased and decreased repeatedly during the incubation period, and there seems to be some correlation between the secretion of the antimicrobial substance and the change of pH. Cell mass was observed to increase continuously until 14 days of culture (see FIG. 4).

이상의 결과를 통해 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 균주 VK-A9로부터 항생물질 생산을 위한 배양 조건을 글리세롤-펩톤 배지에서 8일간 배양하는 것으로 결정하여 총 78 liter를 배양하였다. Through the above results, it was determined that the culture conditions for the production of antibiotics from Lechevalieria aerocolonygenes strain VK-A9 were cultured in glycerol-peptone medium for 8 days, and a total of 78 liters were cultured.

상기 배지조성에 따른 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 균주 VK-A9의 항생물질 생산에 사용된 배지의 구체적인 조성은 아래와 같다.The specific composition of the medium used for the production of antibiotics of Lechevalieria aerocolonigenes strain VK-A9 according to the medium composition is as follows.

[실시예 4] 항생물질 티오부타신의 분리 및 정제Example 4 Isolation and Purification of the Antibiotic Thiobutasin

본 발명의 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 (Lechevalieria aerocolonigenes) 균주 VK-A9를 글리세롤 펩톤 액체배지에서 8일간 총 78 liter를 28℃에서 배양한 후, 균체를 제거한 배양 여액을 6 liter의 Diaion HP-20 레진에 흡착시켜 이를 0%에서 100% 메탄올 각 12 liter로 HP-20 컬럼을 전개시켰다. 이후 도 6에 나타낸 과정을 통해 항생물질의 순화작업을 수행하였다. Lechevalieria aerocolonigenes strain VK-A9 of the present invention was incubated in a glycerol peptone liquid medium for a total of 78 liters at 28 ° C for 8 days, and the culture filtrate was removed 6L of Diaion HP-20 resin Was adsorbed on to develop an HP-20 column with 12 liters each from 0% to 100% methanol. Thereafter, the purification of antibiotics was performed through the process shown in FIG. 6.

HP-20 컬럼을 0%에서 100% 메탄올로 전개시킨 분획 중 항균활성을 보인 80%와 100% 메탄올 분획을 모아 감압 농축한 후, 동일 부피의 에틸 아세테이트로 추출하여 유기용매층만을 수거하였다. 이를 다시 소량으로 농축하여 C18 레진으로 역상 flash 크로마토그라피를 행하였다. 0%에서 100% 메탄올로 전개시킨 각 분획 중, 60%와 80%의 메탄올 분획에서 항균활성을 보였다. 항균활성 분획을 모아서 silica gel flash 크로마토그라피를 수행한 결과, 100%와 90% 클로로포름 분획에서 항균활성이 관찰되었다. 이 활성 분획을 Sephadex LH-20 컬럼을 이용하여 100% 메탄올로 전개시켜 부분 순화하였다. 300개의 분획 중 항균활성을 보인 31번부터 52번까지의 분획을 모아 Sephadex LH-20 컬럼 크로마토그라피를 다시 행하였다.80% and 100% methanol fractions showing antimicrobial activity among the fractions in which HP-20 column was developed from 0% to 100% methanol were collected, concentrated under reduced pressure, and extracted with the same volume of ethyl acetate to collect only the organic solvent layer. This was again concentrated in small amounts and subjected to reverse phase flash chromatography with C 18 resin. Among the fractions developed from 0% to 100% methanol, 60% and 80% methanol fractions showed antimicrobial activity. As a result of collecting silica gel flash chromatography, the antimicrobial activity was observed in 100% and 90% chloroform fractions. This active fraction was partially purified by running with 100% methanol using a Sephadex LH-20 column. Sephadex LH-20 column chromatography was performed again from the 31 to 52 fractions showing antimicrobial activity among the 300 fractions.

Sephadex LH-20 컬럼 크로마토그라피를 통해 부분 순화된 항균성 물질(분획 57-81번, 도 5)을 UV 227 nm에서 C18 역상 컬럼을 이용한 분취 HPLC를 수행하여 완전 순화하였다. 0.1%의 trifluoroacetic acid (TFA)가 첨가된 10% 아세토니트릴부터 50% 아세토니트릴까지의 linear gradient 용매 전개 system에서 분취된 피크 가운데 24.03분의 retention 시간의 피크에서 검출된 물질이 고추 역병균 (Phytophthora capsici)에 대해 균사생장 억제 효과를 나타내었다. 이 항균물질은 분석용 HPLC 상에서 다른 여러 가지 유기용매로 전개시킨 결과, 단일 피크로 나타났다.Partially purified antimicrobial material (Section 57-81, Figure 5) was purified through Sephadex LH-20 column chromatography by preparative HPLC using a C 18 reversed phase column at UV 227 nm. Among the peaks fractionated in a linear gradient solvent development system from 10% acetonitrile to 50% acetonitrile with 0.1% trifluoroacetic acid (TFA) added, the substance detected at the peak of 24.03 minutes retention time was identified as Phytophthora capsici. Mycelial growth inhibitory effect on). This antimicrobial was developed with several other organic solvents on analytical HPLC and showed a single peak.

분취용 HPLC system을 이용하여 분리한 항균활성 피크를 모두 모아서 농축한 후 최종적으로 9.8 mg의 갈색 점질인 항균활성물질을 얻었다. 순수 분리한 항균활성물질을 메탄올에 용해시켜 UV 스펙트럼 pattern을 알아본 결과, 227nm, 260nm, 그리고 360nm의 파장에서 최대흡광도를 나타내었다.All of the isolated antimicrobial activity peaks were collected and concentrated using a preparative HPLC system, and finally 9.8 mg of a brown viscous antimicrobial active material was obtained. Pure anti-microbial active material was dissolved in methanol and the UV spectral pattern was found to show maximum absorbance at wavelengths of 227nm, 260nm, and 360nm.

[실시예 5] 티오부타신의 화학구조 결정Example 5 Determination of Chemical Structure of Thiobutasin

순수 분리된 항균활성물질의 화학구조 분석을 위하여 Bruker AMX 500 NMR spectrometer를 이용하여 NMR 스펙트럼을 조사하였다.NMR spectra were investigated using a Bruker AMX 500 NMR spectrometer for chemical structure analysis of purely isolated antimicrobial actives.

항균활성물질을 CD3OD에 녹여 1H NMR 및 13C NMR 스펙트럼을 조사하는 한편, 탄소의 결합상태를 알아보기 위한 DEPT 스펙트로스코피 실험과 수소원자간 및 수소와 탄소원자간의 상관관계를 알아보기 위한 이차원 NMR 스펙트로스코피를 수행하였다.The 1 H NMR and 13 C NMR spectra were dissolved in CD 3 OD, and the DEPT spectroscopy experiments were conducted to determine the binding state of carbon and the correlation between hydrogen and carbon atoms. Two-dimensional NMR spectroscopy was performed.

이차원 NMR 스펙트로스코피는 항균물질을 CD3OD에 용해시켜 1H-1H 및 1 H-13C COSY 스펙트로스코피, HMBC, HMQC, HSQC, ROESY 및 NOESY 스펙트로스코피를 수행하였고, 항균물질의 분자량과 탄소, 질소, 산소원자의 구성비율을 알아보기 위하여 고해상도 mass spectrometry를 수행하였다. JEOL HX 100A-HX100A Tandem mass spectrometer를 이용하여 EI 방법으로 mass 스펙트럼을 확인하였다. 이상의 유기분광학적 방법을 사용하여 얻은 스펙트럼을 분석하여 항균활성물질의 화학구조를 규명하였다.Two-dimensional NMR spectroscopy was performed with 1 H- 1 H and 1 H- 13 C COZY spectroscopy, HMBC, HMQC, HSQC, ROESY and NOESY spectroscopy by dissolving the antimicrobial in CD 3 OD. High resolution mass spectrometry was performed to determine the composition ratios of nitrogen, oxygen and oxygen atoms. Mass spectra were identified by EI method using J EOL HX 100A-HX100A Tandem mass spectrometer. The chemical structure of the antimicrobial active material was identified by analyzing the spectra obtained using the above organic spectroscopic method.

항균물질을 고해상도 EI mass spectrometry로 분석한 결과, 분자식은 C11H13NO3S로 추정되었고, 분자량은 239.2951로 확인되었다. 또한, 1 H, 13C NMR 및 DEPT 스펙트럼을 분석하여 13개의 수소와 11개의 탄소가 존재함을 확인하였다. 하기 표 5에 항생물질 티오부타신의 NMR 분석 결과를 나타내었다.As a result of analyzing the antimicrobial substance by high resolution EI mass spectrometry, the molecular formula was estimated to be C 11 H 13 NO 3 S and the molecular weight was 239.2951. In addition, 1 H, 13 C NMR and DEPT spectra were analyzed to confirm that 13 hydrogen and 11 carbon is present. Table 5 shows the results of NMR analysis of the antibiotic thiobutasin.

[표 5] 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 균주 VK-A9가 생산하는 항생물질 티오부타신의 NMR 분석결과[Table 5] NMR analysis results of the antibiotic thiobutasin produced by Lechevalieria aerocolonygenes strain VK-A9

a125 MHz, ppm 단위의 chemical shift a chemical shift in 125 MHz, ppm

b500 MHz, ppm 단위의 chemical shift b Chemical shift in 500 MHz, ppm

cSignal multiplicity의 약어로 s: singlet, dd: doublet of doublets, ddd: doublet of doublet of doublets c Abbreviation for Signal multiplicity, s: singlet, dd: doublet of doublets, ddd: doublet of doublet of doublets

수소 NMR 스펙트럼에서 6.60, 6.73, 7.23, 그리고 7.78 ppm에 위치한 피크에서 methine 그룹의 존재를 확인하였다. 탄소 NMR 스펙트럼에서 115.0, 117.0, 130.8, 그리고 134.3 ppm에 위치한 피크에서 aromatic 탄소의 존재와 151.4 ppm에 위치한 피크에서 아민 그룹의 존재를 확인하였다. 또한 199.2 ppm에 위치한 탄소 NMR 스펙트럼의 피크에서 carbonyl 그룹이 검출되었다. 이러한 결과들은 항균물질의 화학구조가 아민 기와 carbonyl 기가 aromatic 기에 결합된 구조임을 시사하고 있다. 수소 NMR 및 탄소 NMR 스펙트럼 분석을 통하여 각각 3.27과 3.66 ppm, 그리고 41.0 ppm 위치의 피크에서 methylene 그룹이 존재함을 확인하였다. 황 이온이 결합된 methyl 기의 존재는 2.23 ppm 위치의 수소 NMR 피크과 13.2 ppm 위치의 탄소 NMR 피크를 통해 알 수 있었다.Hydrogen NMR spectra confirmed the presence of methine groups at the peaks located at 6.60, 6.73, 7.23, and 7.78 ppm. The carbon NMR spectra confirmed the presence of aromatic carbons at the peaks located at 115.0, 117.0, 130.8, and 134.3 ppm and the presence of amine groups at the peak located at 151.4 ppm. Carbonyl groups were also detected at the peak of the carbon NMR spectrum located at 199.2 ppm. These results suggest that the chemical structure of the antimicrobial material is that the amine group and the carbonyl group are bonded to the aromatic group. Hydrogen NMR and carbon NMR spectral analysis confirmed the presence of methylene groups at the peaks at 3.27 and 3.66 ppm and 41.0 ppm, respectively. The presence of methyl groups bound to sulfur ions was confirmed by hydrogen NMR peaks at 2.23 ppm and carbon NMR peaks at 13.2 ppm.

HMBC 스펙트럼 분석을 통하여 carbonyl 탄소 (199.2 ppm, C-7)와 aromatic 수소 (7.78 ppm, H-6)와의 상관관계를 확인하였다. 또한 이 carbonyl 탄소 (199.2 ppm, C-7)와 methylence 수소 (3.27, 3.66 ppm, H-8)와의 상관관계도 확인되었다. 카르복실산 탄소 (174.9 ppm)와 methylence 수소 (3.27, 3.66 ppm, H-8)와의 상관관계 및 황 원소를 함유한 methyl 탄소 (13.2 ppm)와 3.71 ppm 위치의 수소 (H-9)와의 상관관계도 HMBC 스펙트럼 분석을 통하여 확인되었다. HMBC spectral analysis confirmed the correlation between carbonyl carbon (199.2 ppm, C-7) and aromatic hydrogen (7.78 ppm, H-6). The correlation between the carbonyl carbon (199.2 ppm, C-7) and methylence hydrogen (3.27, 3.66 ppm, H-8) was also confirmed. Correlation between carboxylic acid carbon (174.9 ppm) and methylence hydrogen (3.27, 3.66 ppm, H-8) and methyl carbon containing elemental sulfur (13.2 ppm) with hydrogen (H-9) at 3.71 ppm position It was also confirmed through HMBC spectral analysis.

이상의 모든 스펙트럼 결과들을 분석, 종합하여 볼 때, 순수 분리된 항균물질은 지금까지 천연물질 또는 합성물질로 보고된 바 없는 신규 butanoic acid 유도체인 4-(2-aminophenyl)-4-oxo-2-methylthio-butanoic acid인 것으로 확인되었고, 본 발명자들은 이 신규 항생물질을 티오부타신 (thiobutacin)이라 명명하였다.Based on the analysis and synthesis of all the above spectral results, the purely isolated antimicrobial agent is 4- (2-aminophenyl) -4-oxo-2-methylthio, a novel butanoic acid derivative that has not been reported as a natural or synthetic substance. It was found to be -butanoic acid, and we named this novel antibiotic thiobutacin.

[티오부타신의 화학구조][Chemical structure of thiobutacin]

생리활성이 있는 몇몇 butanoic acid 유도체들이 천연물질로 분리되거나 또는 유기 합성된 보고가 있다. 3-(3-indolyl)-butanoic acid는 세균성 시들음병을 일으키는 식물병원세균 Ralstonia solanacearum에 대하여 항세균효과가 있는 것으로 보고되었고, 2-amino-2-methyl-butanoic acid는 항암효과가 있는 것으로 알려져 있다. 그러나 지금까지 butanoic acid 유도체의 항진균 및 anti-oomycete 활성이 보고된 바는 없으며, butanoic acid 유도체인 신규 항생물질 thiobutacin이 Lechevalieria 속의 방선균에서 분리된 것도 세계 최초이다.Several butanoic acid derivatives with bioactive activity have been reported to be isolated from natural substances or organically synthesized. 3- (3-indolyl) -butanoic acid has been reported to have antibacterial effect against Ralstonia solanacearum , which causes bacterial wilt disease, and 2-amino-2-methyl-butanoic acid is known to have anticancer effect. However, the antifungal and anti-oomycete activity of butanoic acid derivatives has not been reported so far, and the new antibiotic butoic acid thiobutacin has been isolated from actinomycetes of Lechevalieria .

[실시예 6] 신규 항생물질 티오부타신의 항균 활성Example 6 Antimicrobial Activity of the Novel Antibiotic Thiobutasin

순수 분리된 신규 항생물질 티오부타신을 일련의 농도로 첨가한 감자 덱스트로즈 배지 또는 뉴트리언트 배지에서 식물병원진균, 조균류 및 효모, 세균에 대한 생장 억제효과를 비교하였다. 항생물질이 첨가되지 않은 배지에서의 미생물 생장을 기준으로 하여 항생물질을 처리한 배지에서 생장 억제가 일어나기 시작한 농도를 최소억제농도 (MIC)로 평가하였으며, 결과는 하기 표 6에 제시되어 있다.Growth inhibitory effects on phytopathogenic fungi, crude fungi and yeasts, and bacteria were compared in potato dextrose medium or nutrient medium to which freshly isolated new antibiotic thiobutasin was added in a series of concentrations. Based on the microbial growth in the medium without antibiotics, the concentration at which growth inhibition began to occur in the antibiotic-treated medium was evaluated as the minimum inhibitory concentration (MIC), and the results are shown in Table 6 below.

[표 6] 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 균주 VK-A9에서 순수 분리한 신규 항생물질 티오부타신의 여러 가지 미생물 생장에 대한 최소억제농도TABLE 6 Minimum Inhibitory Concentrations for Various Microbial Growth of Novel Antibiotic Thiobutasin Isolated from Lechevalieria Aerocolonygenes Strain VK-A9

신규 항생물질 티오부타신은 파이토프소라 캡시사이 (Phytophthora capsici), 보트라이티스 시네리아 (Botrytis cinerea), 클라도스포리움 쿠쿠메리눔 (Cladosporium cucumerinum), 사카로마이세스 세레비지에 (Saccharomyces serevisiae)에 대해 높은 수준의 생장억제 효과를 나타냈다.Between the novel antibiotics thio butanone worn pie Saratov seashell kaepsi (Phytophthora capsici), beam-trimethyl teeth on cine Liao (Botrytis cinerea), Cloud FIG sports Solarium Cuckoo Mary num (Cladosporium cucumerinum), (Saccharomyces serevisiae ) in my process serenity busy in Saccharomyces High growth inhibition effect.

[실시예 7] 신규 항생물질 티오부타신의 제조Example 7 Preparation of New Antibiotic Thiobutasin

28℃에서 2일간 yeast-malt 추출 배지 (100㎖)에서 전배양한 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 균주 VK-A9의 접종원 5㎖를 1 L 크기의 플라스크에 담긴 500 ㎖의 글리세롤 펩톤 배지에 접종한 후, 28℃에서 10일간 150 rpm의 회전속도로 진탕배양기에서 발효하였다. 이렇게 배양된 배양액 (78 L)을 30,000 g에서 10분간 원심분리하여, 배양여액과 균사체를 분리한 후, 6 liter의 Diaion HP-20 레진에 흡착시켜 이를 0%에서 100% 메탄올 각 12 liter로 HP-20 컬럼을 전개시켰다. 전개된 각 분획은 감압 조건에서 다시 농축하여 건조시켰다. 건조된 시료는 소량의 메탄올에 녹여 페이퍼 디스크 확산분석법 (paper disk-agar diffusion method)을 통하여 항균활성을 검정한 결과, 고추 역병균과 오이 탄저병균에 대하여 높은 수준의 항균활성을 보였다.After inoculating 5 ml of the inoculum of Lechevalieria aerocolonygenes strain VK-A9 pre-cultured in yeast-malt extraction medium (100 ml) at 28 ° C. for 2 days in 500 ml glycerol peptone medium in a 1 L flask And fermentation in a shaker incubator at 28 ℃ for 10 days at a rotational speed of 150 rpm. The culture solution (78 L) was centrifuged at 30,000 g for 10 minutes, the culture filtrate and mycelium were separated, and then adsorbed onto 6 liter Diaion HP-20 resin, which was then HP with 12 liters of 0% to 100% methanol. -20 columns were developed. Each developed fraction was concentrated again to dryness under reduced pressure. The dried samples were dissolved in a small amount of methanol and tested for antimicrobial activity by the paper disk-agar diffusion method, and showed high levels of antimicrobial activity against pepper germ and cucumber anthrax.

이후의 순화 과정으로 HP-20 컬럼을 0%에서 100% 메탄올로 전개시킨 분획 중 항균활성을 보인 80%와 100% 메탄올 분획을 모아 감압 농축한 후, 동일 부피의 에틸 아세테이트로 추출하여 유기용매층만을 수거하였다. 이를 다시 소량으로 농축하여 C18 레진으로 역상 flash 크로마토그라피를 행하였다. 0%에서 100% 메탄올로 전개시킨 각 분획 중, 60%와 80%의 메탄올 분획에서 항균활성을 보였다. 항균활성 분획을 모아서 silica gel flash 크로마토그라피를 수행한 결과, 100%와 90% 클로로포름 분획에서 항균활성이 관찰되었다. 이 활성 분획을 Sephadex LH-20 컬럼을 이용하여 100% 메탄올로 전개시켜 부분 순화하였다. 300개의 분획 중 항균활성을 보인 31번부터 52번까지의 분획을 모아 Sephadex LH-20 컬럼 크로마토그라피를 다시 행하였다.Subsequently, 80% and 100% methanol fractions showing antimicrobial activity were collected and concentrated under reduced pressure, and the organic solvent layer was extracted with the same volume of ethyl acetate. Was collected. This was again concentrated in small amounts and subjected to reverse phase flash chromatography with C 18 resin. Among the fractions developed from 0% to 100% methanol, 60% and 80% methanol fractions showed antimicrobial activity. As a result of collecting silica gel flash chromatography, the antimicrobial activity was observed in 100% and 90% chloroform fractions. This active fraction was partially purified by running with 100% methanol using a Sephadex LH-20 column. Sephadex LH-20 column chromatography was performed again from the 31 to 52 fractions showing antimicrobial activity among the 300 fractions.

Sephadex LH-20 컬럼 크로마토그라피를 통해 부분 순화된 항균성 물질(분획 57-81번)을 UV 227 nm에서 C18 역상 컬럼을 이용한 분취 HPLC를 수행하여 완전 순화하였다. 0.1%의 trifluoroacetic acid (TFA)가 첨가된 10% 아세토니트릴부터 50% 아세토니트릴까지의 linear gradient 용매 전개 system에서 분취된 피크 가운데 24.03분의 retention 시간의 피크에서 검출된 물질이 고추 역병균 (Phytophthora capsici)에 대해 균사생장 억제 효과를 나타내었다. 이 항균물질은 분석용 HPLC 상에서 다른 여러 가지 유기용매로 전개시킨 결과, 단일 피크로 나타났다. 분취용 HPLC system을 이용하여 분리한 항균활성 피크를 모두 모아서 농축한 후 최종적으로 9.8 mg의 갈색 점질인 항생물질 티오부타신을 얻었다.Partially purified antimicrobial material (fractions 57-81) via Sephadex LH-20 column chromatography was completely purified by preparative HPLC using a C 18 reversed phase column at UV 227 nm. Among the peaks fractionated in a linear gradient solvent development system from 10% acetonitrile to 50% acetonitrile with 0.1% trifluoroacetic acid (TFA) added, the substance detected at the peak of 24.03 minutes retention time was identified as Phytophthora capsici. Mycelial growth inhibitory effect on). This antimicrobial was developed with several other organic solvents on analytical HPLC and showed a single peak. All of the antimicrobial activity peaks separated using a preparative HPLC system were collected and concentrated, and finally, 9.8 mg of the brown viscous antibiotic thiobutasin was obtained.

화학구조 결정을 위한 유기분광화학적 분석을 통해 상기 티오부타신이 지금까지 보고된 바 없는 새로운 구조의 항생물질임을 위에서 제시한 바 있다. 또한, 고추 역병균을 비롯한 여러 종류의 미생물에 대한 티오부타신의 항균활성을 최소억제농도 (MIC)를 통해 알아본 결과, 상기 표 6에 도시된 바와 같이, 항조균활성 (anti-oomycete activity)이 우수함을 알 수 있었다.Through the organic spectrochemical analysis for the determination of chemical structure, it was suggested above that the thiobutasin is an antibiotic of a new structure that has not been reported so far. In addition, the antimicrobial activity of thiobutacin against various kinds of microorganisms, including pepper blight, was determined through the minimum inhibitory concentration (MIC). As shown in Table 6, anti-oomycete activity was increased. It was found to be excellent.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 VK-A9 균주 및 이 균주로부터 생산되는 신규 항생물질의 제조방법은 고추 역병균에 대해 항균효과를 지닌 신규 항생물질 티오부타신을 생성, 분비하는 신규의 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 VK-A9 균주를 제공함으로써, 상기 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 VK-A9 균주로부터 생산되는 항생물질을 고추 역병 방제에 이용할 수 있는 효과가 있게 되는 것이다. 이와 같이 본 발명이 완성됨으로써, 고추 역병에 이용될 수 있는 생물학적, 친환경적 약제 및 방제법이 제공될 수 있게 되었다.As described above, the present invention Lechevaleriaria aero colony genes VK-A9 strain and a method for producing a new antibiotic material produced from this strain is to produce and secrete a new antibiotic thiobutacin having an antimicrobial effect against pepper blight bacteria By providing a novel Lechevalieria aerocolonygenes VK-A9 strain, it is possible to use the antibiotic produced from the Lechevalieria aerocolonygenes VK-A9 strain for the control of pepper blight. Thus, by completing the present invention, it is possible to provide a biological, environmentally friendly drugs and control methods that can be used for pepper blight.

도 1은 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 VK-A9 균주의 포자사슬 및 유사포자낭의 주사전자현미경 사진이다.1 is a scanning electron micrograph of the spore chain and pseudosporangia of the Lechevalieria aerocolonygenes VK-A9 strain.

도 2는 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 VK-A9 균주의 16S rDNA 염기서열 분석을 통한 분류학적 위치를 나타내는 계통도이다.Figure 2 is a schematic diagram showing the taxonomic location through 16S rDNA sequencing of the Lechevalieria aerocolonygenes VK-A9 strain.

도 3은 배지조성과 배양시간에 따른 본 발명의 식물병원균에 대한 억제효과를 보인 그래프이다.Figure 3 is a graph showing the inhibitory effect on the phytopathogens of the present invention according to the medium composition and incubation time.

도 4는 본 발명의 항생물질 생산 배지인 글리세롤-펩톤 배지에서 배양시간에 따른 항생물질 생산 변화와 식물병원균에 대한 억제효과를 보인 그래프이다.Figure 4 is a graph showing the inhibitory effect on antibiotic production and phytopathogens with the incubation time in the antibiotic production medium of glycerol-peptone medium of the present invention.

도 5는 Sephadex LH-20 크로마토그래피 컬럼을 통과시킨 항생물질의 분획에 따른 고추 역병균에 대한 항균효과를 보인 그래프이다.FIG. 5 is a graph showing the antimicrobial effect against red pepper bacterium according to the fraction of antibiotics passed through the Sephadex LH-20 chromatography column.

도 6은 본 발명 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 VK-A9 균주의 배양여액으로부터 티오부타신을 정제하는 과정을 보인 블록도이다.Figure 6 is a block diagram showing the process of purifying thiobutacin from the culture filtrate of the Lechevalieria aerocolonygenes VK-A9 strain of the present invention.

Claims (12)

항균 활성을 가지는 신규 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 (Lechevalieria aerocolonigenes) VK-A9 균주 (미생물 기탁번호: KCCM 10461).Novel Lechevalieria aerocolonigenes VK-A9 strain with antimicrobial activity (Microbial Accession No .: KCCM 10461). 제 1항 기재의 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 (Lechevalieria aerocolonigenes) VK-A9 균주 또는 이 균주의 배양 여액을 함유하는 것을 특징으로 하는 식물병 방제제.A plant disease control agent comprising the Lechevalieria aerocolonigenes VK-A9 strain according to claim 1 or a culture filtrate of the strain. 제 1항 기재의 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 (Lechevalieria aerocolonigenes) VK-A9 균주 또는 그 배양 여액을 함유하는 것을 특징으로 하는 파이토프소라 캡시사이 (Phytophthora capsici) 또는 보트라이티스 시네리아 (Botrytis cinerea)에 의한 식물병의 방제제. Phytophthora capsici or Botrytis cinerea , characterized by containing the Lechevalieria aerocolonigenes VK-A9 strain or the culture filtrate thereof according to claim 1 Control of plant diseases caused by. 항균활성을 갖는 신규 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 (Lechevalieria aerocolonigenes) VK-A9 균주로부터 생산되는 하기 구조식을 갖는 신규 항생물질 티오부타신.Novel antibiotic thiobutasine having the following structural formula produced from a novel Lechevalieria aerocolonigenes VK-A9 strain having antibacterial activity. 제 1항 기재의 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 (Lechevalieria aerocolonigenes) VK-A9 균주를 탄소원 및 질소원이 함유된 액체배지에서 배양하고, 그 배양 여액을 HP-20 레진에 흡착시켜 메탄올로 전개시켜 에틸 아세테이트로 추출하여 농축한 후, C18 레진 및 실리카겔을 충진한 컬럼에서 플래쉬 크로마토그래피를 행하고, 항균활성 분획을 세파덱스 LH-20 컬럼 크로마토그래피를 행한 후, 메탄올로 용출한 용출액을 HPLC로 최종 순화하여 항균활성을 갖는 신규 레체발리에리아 에어로콜로니제네스 (Lechevalieria aerocolonigenes) VK-A9 균주로부터 하기 구조식의 신규 항생물질을 제조하는 것을 특징으로 하는 티오부타신의 제조방법.The Lechevalieria aerocolonigenes VK-A9 strain according to claim 1 was incubated in a liquid medium containing a carbon source and a nitrogen source, and the culture filtrate was adsorbed onto HP-20 resin and developed with methanol to obtain ethyl acetate. After extraction and concentration, flash chromatography was performed on a column packed with C 18 resin and silica gel, and the antimicrobial active fraction was subjected to Sephadex LH-20 column chromatography. The eluate eluted with methanol was purified by HPLC for final antibacterial activity. A method for producing thiobutacin , characterized by preparing a novel antibiotic of the following structural formula from a novel Lechevalieria aerocolonigenes VK-A9 strain having activity. 제5항에 있어서, 상기 균주는 20℃∼40℃의 호기성 조건하에서 배양함을 특징으로 하는 티오부타신의 제조방법.The method of claim 5, wherein the strain is cultured under aerobic conditions of 20 ℃ to 40 ℃. 제5항에 있어서, HP-20 컬럼 크로마토그래피에서 단계적 농도구배 용출을 행하는 메탄올-물은 80:20 또는 100:0임을 특징으로 하는 티오부타신의 제조방법.The method of claim 5, wherein the methanol-water performing stepwise gradient elution in HP-20 column chromatography is 80:20 or 100: 0. 제5항에 있어서, C18 역상 플래쉬 컬럼 크로마토그래피에서 단계적 농도구배 용출을 행하는 메탄올-물은 60:40 또는 80:20임을 특징으로 하는 티오부타신의 제조방법.6. The process of claim 5, wherein the methanol-water undergoing stepwise gradient elution in C 18 reverse phase flash column chromatography is 60:40 or 80:20. 제5항에 있어서, 실리카겔 플래쉬 컬럼 크로마토그래피에서 단계적 농도구배 용출을 행하는 클로로포름-메탄올은 100:0 또는 90:10임을 특징으로 하는 티오부타신의 제조방법.The method of claim 5, wherein the chloroform-methanol which is subjected to step gradient gradient in silica gel flash column chromatography is 100: 0 or 90:10. 제5항에 있어서, 세파덱스 LH-20 컬럼 크로마토그래피에서 전개용매는 메탄올임을 특징으로 하는 티오부타신의 제조방법.The method of claim 5, wherein the developing solvent in Sephadex LH-20 column chromatography is methanol. 제5항에 있어서, HPLC법에서 전개용매는 트리플루오로아세틱에시드가 첨가된 아세토나이트릴-물의 혼합용액임을 특징으로 하는 티오부타신의 제조방법.The method of claim 5, wherein the developing solvent in the HPLC method is a mixed solution of acetonitrile-water to which trifluoroacetic acid is added. 제5항에 있어서, 상기 액체배지는 글리세롤 펩톤 액체배지 (glycerol peptone broth)임을 특징으로 하는 티오부타신의 제조방법.The method of claim 5, wherein the liquid medium is glycerol peptone broth.
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