KR101100716B1 - Antibiotics-producing a novel strain of Streptomyces sp. BCNU 1001 and composition using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 토양에서 분리한 신규한 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) BCNU 1001 균주 및 이를 이용한 항균 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) BCNU 1001 균주는 다양한 세균 및 진균에 대하여 넓은 항균 스펙트럼을 나타내므로 항균 조성물로 널리 응용될 수 있으며, 특히 인체에 기회성 감영증을 유발하는 진균에 대하여 항균 활성을 나타내는 바, 피부 치료제 등으로 사용될 수 있다. The present invention is a novel Streptomyces genus isolated from soil sp.) BCNU 1001 strain and antimicrobial composition using the same.
Streptomyces sp. BCNU 1001 strain of the present invention exhibits a broad antimicrobial spectrum against various bacteria and fungi, and thus can be widely applied as an antimicrobial composition, especially against fungi that cause opportunistic sensitization in the human body. As it shows antimicrobial activity, it can be used as a skin treatment.
Description
본 발명은 토양에서 분리한 신규한 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) BCNU 1001 균주 및 이를 이용한 항균 조성물에 관한 것이다.
The present invention is a novel Streptomyces genus isolated from soil sp.) BCNU 1001 strain and antimicrobial composition using the same.
인체에 여러가지 감염을 일으키는 감염증 치료를 포함한 항생물질과 관련하여 미생물 유리 천연 생리활성 물질의 연구가 활발하게 진행되고 있다. 특히 진균류는 인체의 면역 기능이 약화되었거나, 항생물질, 호르몬류 또한 항암제 등의 과용으로 인하여 항생물질에 대한 내성이 생겼을 때 여러 가지 진균증을 일으키는데, 칸디다 속(Candida sp.) 진균에 의한 칸디다증(candidiasis), 아스퍼질러스 속 (Aspergillus sp.) 진균에 의한 국균증(aspegillosis), 크립토코커스 네오포르만스(Crytococcus neoformans)에 의한 효모균증, 뮤코 속(Mucor sp.)과 리조푸스 속 (Rhizopus sp.) 등의 진균에 의한 접합균류증(zygomycosis), 에피더모피톤 플로코섬(Epidermophyton floccosum)과 트리코피톤 속(Trichophyton sp.) 진균에 의한 피부사상균증(dermatophytosis) 등이 대표적으로 알려진 진균증이다. In relation to antibiotics, including the treatment of infectious diseases that cause various infections in the human body, research on microbial free natural bioactive substances is being actively conducted. In particular, fungi cause various fungi when the body's immune function is weakened, or antibiotics, hormones, and anticancer drugs are used, resulting in a variety of fungal diseases. Candidiasis caused by Candida sp. ), Aspergillus sp. Fungi, Aspegillosis, yeast fungus caused by Crytococcus neoformans , Mucor sp. And Rhizopus sp. ) bonding by fungi, such as fungi increases (zygomycosis), epi more fur tone flow koseom (Epidermophyton floccosum ) and Trichophyton sp.) Dematophytosis caused by fungi is a known fungal disease.
다양한 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.)의 미생물이 생산하는 발견된 폴리엔(polyene)계 화합물은 에르고스테롤(ergosterol)과 복합체를 형성하여 곰팡이 세포막을 약화시킬 수 있으며, 바실러스 세레우스(Bacillus cereus)에서 분리한 시스펜타신(cispentacin)은도 항균활성이 있는 것으로 알려져 있다. 그밖에도 암포테리신(amphotericin) B, 플루시토신(flucytosine) 및 그리세오풀빈(griseofulvin) 등이 천연항진균제로 널리 사용되고 있다. 그러나 암포테리신 B를 비롯한 몇몇 항진균제들은 인체독성을 야기하며, 그리세오풀빈은 항진균 스펙트럼이 좁아, 내성 균주 출현 등으로 인해 기존의 항진균제의 부작용을 대체할 수 있는 신규 천연 항진균 물질의 연구가 절실히 필요한 실정이다.
The discovered polyene compounds produced by the microorganisms of the various Streptomyces sp. Can form complexes with ergosterol to weaken the fungal cell membrane, Bacillus cereus Cispentacin isolated from is also known to have antimicrobial activity. In addition, amphotericin B, flucytosine and griseofulvin are widely used as natural antifungal agents. However, some antifungal agents, including amphotericin B, cause human toxicity, and the griseofulvin has a narrow antifungal spectrum, which necessitates the study of new natural antifungal substances that can replace the side effects of existing antifungal agents due to the emergence of resistant strains. It is true.
이에 본 발명자들은 다양한 진균에 대하여 항진균 활성이 우수한 미생물을 제공하고자 연구, 노력한 결과, 토양에서 분리, 동정된 스트렙토마이세스 속 BCNU 1001 균주가 우수한 항진균 활성을 가지는 것을 발견함으로써 본 발명을 완성하게 되었다. Accordingly, the present inventors have conducted research and efforts to provide microorganisms having excellent antifungal activity against various fungi, and have completed the present invention by finding that
따라서 본 발명은 항균 활성을 갖는 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) BCNU 1001 균주 및 이를 포함하는 항균 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
Therefore, the present invention is Streptomyces genus having antibacterial activity sp.) BCNU 1001 strain and an antimicrobial composition comprising the same.
본 발명은 항균 활성을 갖는 신규의 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) BCNU 1001 균주(수탁번호: KCTC 18186P)를 그 특징으로 한다. The present invention is characterized by a novel Streptomyces sp. BCNU 1001 strain (Accession No .: KCTC 18186P) with antimicrobial activity.
또한 본 발명은 균주, 균주 현탁액, 균주 배양액 또는 균주의 배양 상등액을 포함하는 항균 조성물을 또 다른 특징으로 한다. In another aspect, the present invention is characterized by an antimicrobial composition comprising a strain, strain suspension, strain culture or culture supernatant of the strain.
또한 본 발명은, In addition, the present invention,
스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) BCNU 1001 균주를 pH 6.0 ~ 7.0의 복합 배지에서, 25 ~ 30℃, 5 ~ 15일간 배양하여 배양액을 얻는 단계; Streptomyces sp. Streptomyces sp. BCNU 1001 strain in a complex medium of pH 6.0 ~ 7.0, 25 to 30 ℃, 5 to 15 days to obtain a culture;
상기 배양액을 원심분리하여 배양 상등액을 얻는 단계; 및Centrifuging the culture solution to obtain a culture supernatant; And
상기 배양 상등액을 유기 용매로 추출하는 단계Extracting the culture supernatant with an organic solvent
를 포함하는 항균 활성을 가지는 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) BCNU 1001 균주의 배양 상등액 추출물의 제조방법을 또 다른 특징으로 한다.
Streptomyces sp. ( Streptomyces sp.) Having an antimicrobial activity comprising a method of producing a culture supernatant extract of
본 발명의 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) BCNU 1001 균주는 다양한 세균 및 진균에 대하여 넓은 항균 스펙트럼을 나타내므로 항균 조성물로 널리 응용될 수 있으며, 특히 인체에 기회성 감영증을 유발하는 진균에 대하여 항균 활성을 나타내는 바, 피부 치료제 등으로 사용될 수 있다.
Streptomyces sp. BCNU 1001 strain of the present invention exhibits a broad antimicrobial spectrum against various bacteria and fungi, and thus can be widely applied as an antimicrobial composition, especially against fungi that cause opportunistic sensitization in the human body. As it shows antimicrobial activity, it can be used as a skin treatment.
도 1은 본 발명의 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) BCNU 1001 균주의 16S rRNA 분석을 토대로 한 계통도이다.
도 2는 본 발명의 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) BCNU 1001 균주의 항균 활성을 측정하기 위하여 평판 배지 확산법에 의한 저해환의 크기를 확인한 사진이다.
A: B. subtilis KACC 10111 B: M. luteus KACC 10488
C: Sta . aureus IMSNU 11088 D: E. coli KACC 10080
E: P. aeruginosa IMSNU 10191 F: P. fluorescens KACC 10071
G: C. albicans KACC 30062 H: Filobasidium neoformans KCTC 7902
I: Sa . cerevisiae KCTC 7968.
도 3은 본 발명의 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) BCNU 1001 균주의 인체병원성 진균의 항진균 효과를 나타낸 사진이다.
a : A. niger b : T. mentagrophytes
c : T. rubrum 1 is a schematic diagram based on 16S rRNA analysis of Streptomyces sp. BCNU 1001 strain of the present invention.
Figure 2 is a photograph confirming the size of the inhibitory ring by plate medium diffusion method in order to measure the antimicrobial activity of the Streptomyces sp. BCNU 1001 strain of the present invention.
A: B. subtilis KACC 10111 B: M. luteus KACC 10488
C: Sta . aureus IMSNU 11088 D: E. coli KACC 10080
E: P. aeruginosa IMSNU 10191 F: P. fluorescens KACC 10071
G: C. albicans KACC 30062 H: Filobasidium neoformans KCTC 7902
I: Sa. cerevisiae KCTC 7968.
Figure 3 is a photograph showing the antifungal effect of human pathogenic fungi of Streptomyces sp. BCNU 1001 strain of the present invention.
a: A. niger b: T. mentagrophytes
c: T. rubrum
이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명의 토양에서 분래된 신규의 스트렙토마이세스 속 (Streptomyces sp.) BCNU 1001 균주를 제공하며, 상기 균주는 한국생명공학연구원 미생물자원센터에 2010 년 01 월 27 일자로 기탁되었다(수탁번호 : KCTC 18186P).Provided novel Streptomyces sp. BCNU 1001 strain derived from the soil of the present invention, the strain was deposited on January 27, 2010 to the Korea Institute of Bioscience and Biotechnology (Accession Number: KCTC) 18186P).
본 발명에 의한 상기 균주, 균주 현탁액, 균주 배양액 또는 균주의 배양 상등액은 다양한 세균 및 진균에 대하여 넓은 항균 스펙트럼을 나타내며, 상기 균주, 균주 현탁액, 균주 배양액 또는 균주의 배양 상등액을 포함하는 항균 조성물을 권리범위로 포함한다. 상기 항균 조성물은 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 마이크로코코스 루테우스(Micrococcus luteus), 황색포도상구균(Staphylococcus aureus), 대장균(Escherichia coli), 슈도모나스 애어로지노사(Pseudomonas aeruginosa), 슈도모나스 플로레센스(Pseudomonas fluorescens), 아스퍼질러스 나이거(Aspergillus niger), 캔디다 알비칸스(Candida albicans), 에피더모파이톤 플로코섬(Epidermophyton floccosum), 필로바시디움 네오포만스(Filobasidium neoformans), 사카로마이세스 세레비시아(Saccharomyces cerevisiae), 트리코피톤 멘타그로파이트(Trichophyton mentagrophytes) 및 트리코피톤 루브럼(Trichophyton rubrum) 중에서 선택된 균주에 대하여 항균 활성을 나타낸다. The strain, strain suspension, strain culture medium or culture supernatant of the strain according to the present invention exhibits a broad antimicrobial spectrum against various bacteria and fungi, and claims the antimicrobial composition comprising the strain, strain suspension, strain culture medium or culture supernatant of the strain. Include in the range. The antimicrobial composition is Bacillus subtilis ( Bacillus subtilis ), Micrococcus luteus ), Staphylococcus aureus ), Escherichia coli), Pseudomonas kid fishing not labor (Pseudomonas aeruginosa), Pseudomonas sense Floresta (Pseudomonas fluorescens), Aspergillus and this (Aspergillus niger), Candida albicans (Candida albicans ), Epidermophyton floccosum , Filobasidium neoformus neoformans ), Saccharomyces cerevisiae ), Trichophyton mentagrophytes and Trichophyton rubrum ) shows antimicrobial activity against the selected strain.
본 발명의 스트렙토마이세스 속 (Streptomyces sp.) BCNU 1001 균주가 생산하는 항균 활성 물질은 균주 현탁액, 균주 배양액 또는 균주의 배양 상등액에서 추출될 수 있으나, 바람직하게는 균주의 배양 상등액에서 추출될 수 있다. Streptomyces genus of the present invention sp.) The antimicrobial active material produced by the BCNU 1001 strain can be extracted from strain suspensions, strain cultures or culture supernatants of strains, but preferably from culture supernatants of strains.
본 발명은 상기 스트렙토마이세스 속 (Streptomyces sp.) BCNU 1001 균주의 배양 상등액에서 항균 활성 물질을 추출하는 방법을 권리범위로 포함한다. The present invention is the genus Streptomyces (Streptomyces sp.) How to extract antimicrobial active material from the culture supernatant of strain BCNU 1001 is included in the scope.
먼저, 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) BCNU 1001 균주를 pH 6.0 ~ 7.0의 복합 배지에서, 25 ~ 30℃, 5 ~ 15일간 배양하여 배양액을 얻는다. 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) BCNU 1001 균주를 배양하는 복합 배지로는 ISP (International Streptomyces Project) 배지, NA(nutrient agar) 배지, BHI(brain heart infusion agar) 배지, SDA (sabouroud dextrose agar), PDA(potato dextrose agar) 배지, NB(nutrient broth) 배지 등이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 ISP 배지, BHI 배지, SDA 배지, NB 배지를 사용하는 것이 좋다.First, Streptomyces sp. BCNU 1001 strain is cultured in a complex medium of pH 6.0-7.0 at 25-30 ° C. for 5-15 days to obtain a culture solution. Complex media for culturing Streptomyces sp. BCNU 1001 strain include International Streptomyces Project (ISP) media, nutrient agar (NA) media, brain heart infusion agar (BHI) media, sabouroud dextrose agar (SDA), PDA (potato dextrose agar) medium, NB (nutrient broth) medium and the like can be used, preferably ISP medium, BHI medium, SDA medium, NB medium is preferably used.
상기 배양액을 원심분리하여 배양 상등액을 얻은 뒤, 배양 상등액을 유기 용매로 추출하고, 이를 여과, 농축하면 항균 물질을 최적으로 추출한 배양 상등액 추출물을 얻을 수 있다. 이때 상기 유기 용매로는 극성에 따라 핵산, 디클로로메탄 및 에틸 아세테이트 중에서 선택된 유기 용매를 사용하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 에틸 아세테이트를 사용한다. After centrifugation of the culture solution to obtain a culture supernatant, the culture supernatant is extracted with an organic solvent, and filtered and concentrated to obtain a culture supernatant extract from which an antimicrobial substance is optimally extracted. In this case, as the organic solvent, it is preferable to use an organic solvent selected from nucleic acids, dichloromethane and ethyl acetate according to polarity, and more preferably ethyl acetate.
이하 본 발명을 다음의 실시예에 의하여 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 설명하고자 하는 하나의 예일 뿐, 이에 의하여 본 발명의 기술적 사상의 범위가 변경되거나 축소되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described by the following examples. The following examples are only examples for describing the present invention, and thus the scope of the technical spirit of the present invention is not changed or reduced.
실시예 1 : 균주의 분리, 생리, 생화학적 특징 및 16S rRNA 염기서열 분석을 통한 균주의 동정Example 1 Identification of Strains Through Isolation, Physiology, Biochemical Characteristics and 16S rRNA Sequencing of Strains
본 발명의 균주는 강원도 평창군 개방산 일대의 토양시료에서 분리하였다. The strain of the present invention was isolated from soil samples in the open mountains of Pyeongchang-gun, Gangwon-do.
채집한 토양시료를 음건한 후, 4 ℃에서 냉장보관하였다. 상기 토양 시료 1g을 10 ml의 NB(nutrient broth) 배지에 넣고 28℃에서 3주간 전배양한 후, 녹말 카제인 한천(starch casein agar), 오트밀 한천(oatmeal agar), PDA(potato dextrose agar) 및 NA(nutrient agar) 배지에 각각 100 μl씩 도말하여 28℃에서 3 주간 배양하여 방선균을 순수 분리하였다. After collecting the collected soil samples, they were refrigerated at 4 ℃. 1 g of the soil sample was placed in 10 ml of nutrient broth (NB) medium and pre-cultured at 28 ° C. for 3 weeks, followed by starch casein agar, oatmeal agar, PDA (potato dextrose agar), and NA. 100 μl each was plated in (nutrient agar) medium and incubated at 28 ° C. for 3 weeks to isolate pure actinomycetes.
상기 분리된 균주의 동정을 위해 Bergey's manual of systematic bacteriology를 참고하여 생리, 생화학적 특성을 조사하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
For the identification of the isolated strains, the physiological and biochemical properties were examined by referring to Bergey's manual of systematic bacteriology, and the results are shown in Table 1 below.
(Production of diffusible pigment) Production of Diffuse Pigments
(Production of diffusible pigment)
상기 표 1에서 보는 바와 같이 상기 균주는 25 ~ 35℃의 온도범위에서 배양 가능하며, pH 6.0 ~ 8.2, 염분 농도 0.025 M ~ 0.7 M에서 배양이 가능한 것으로 나타났다. 또한 아밀라아제(amylase), 겔라티나아제(gelatinase), 카탈라아제(catalase) 및 우레아제(urease)를 생성하며, 자화능 조사에서는 다양한 탄소원을 이용하는 것으로 나타났으며 특히 글루코오스(glucose), 말토오스(maltose), 녹말(starch)에서 생육이 좋은 것으로 나타났다. 그리고 10 ug의 암피실린(ampicillin)과 테트라사이클린(tetracycline) 및 5 ug의 클로람페니콜(chlorampenicol)에 대해 내성이 있는 것으로 확인되었다.As shown in Table 1, the strain can be cultured at a temperature range of 25 ~ 35 ℃, pH 6.0 ~ 8.2, it was found that it can be cultured at a salt concentration of 0.025 M ~ 0.7 M. It also produces amylase, gelatinase, catalase, and urease, and it has been shown to use a variety of carbon sources in its magnetization ability, especially glucose, maltose, Growth was good in starch. And 10 ug of ampicillin, tetracycline and 5 ug of chlorampenicol.
또한 상기 균주의 16S rRNA 염기서열 분석을 실시하였으며, 16S rRNA의 PCR 분석은 16F (5’-AGTTTGATCCTGGCTCAG-3’)와 1492R (5’-ACGGCTACCTTGTTACGA CTT-3’) 프라이머를 사용하여 이루어졌다. In addition, 16S rRNA sequencing of the strain was performed, and PCR analysis of 16S rRNA was performed using 16F (5'-AGTTTGATCCTGGCTCAG-3 ') and 1492R (5'-ACGGCTACCTTGTTACGA CTT-3') primers.
상기 염기서열을 Blast search를 통해 비교 분석한 결과, S. nojiriensis , S. cinnamonensis와 98% 상동성이 있는 것으로 나타났으며, 계통적으로는 S. virginiae, S. lavendulae 그리고 S. spororaveus의 서브클러스터(subcluster)에 속하는 균주로 확인된 바, 이를 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) BCNU 1001 균주로 명명하였으며, 한국생명공학연구원 미생물자원센터에 2010 년 01 월 27 일자로 기탁되었다(수탁번호 : KCTC 18186P).The nucleotide sequence was analyzed by Blast search and found to have 98% homology with S. nojiriensis and S. cinnamonensis . Systemically, S. virginiae and S. lavendulae And of S. spororaveus It was identified as a strain belonging to the subcluster ( s ubcluster), which was named Streptomyces sp.
상기 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) BCNU 1001 균주의 계통수는 neighbor joining 법과 bootstrap 분석을 통하여 이루어졌으며, 이에 따른 계통도를 도 1에 나타내었다. The phylogenetic tree of the Streptomyces sp.
또한, 상기 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) BCNU 1001 균주의 배양학적 특성을 ISP (International Streptomyces Project) 배지, NA 배지, BHI(brain heart infusion agar) 배지, SDA (sabouroud dextrose agar), 및 PDA 배지에서 28℃, 14일간 배양하면서 확인하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
In addition, the culture characteristics of the Streptomyces sp.
(Aerial
mycelium) Aerial mycelium
(Aerial
mycelium)
(Substrate
mycelium) Substrate mycelia
(Substrate
mycelium)
(Pigmentation of
substrate
mycelium) Pigment of substrate mycelia
(Pigmentation of
substrate
mycelium)
(Soluble
pigment) Soluble pigment
(Soluble
pigment)
크림색 Medium, slightly white
cream color
갈색Rich, pale red
Brown
보라색 bluish
purple
회색 Medium, pale brown
grey
갈색 Poor, pale yellow
Brown
갈색 Rich, pale red
Brown
ISP 2, ISP 3, ISP 4 및 SDA 배지에서 기질균사와 포자를 형성하며 생육이 좋은 것으로 나타났으며, ISP 6 배지에서 푸르스름한 보라색(Bluish Violet) 색소를 나타내는 것으로 확인되었다.
ISP 2, ISP 3, ISP 4 and SDA medium to form a substrate mycelia and spores were found to be good growth, and ISP 6 medium was confirmed to represent a bluish violet (Bluish Violet) pigment.
실시예 2 : 항균활성의 조사Example 2 Investigation of Antimicrobial Activity
스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) BCNU 1001 균주의 항균 활성을 측정하기 위하여 다음과 같이 실험하였다. In order to determine the antimicrobial activity of Streptomyces sp.
먼저 항균 활성을 측정하기 위하여, 그람 양성균인 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) KACC 10111(ATCC 465), 마이크로코코스 루테우스 (Micrococcus luteus) KACC 10488(ATCC 4698) 및 황색포도상구균(Staphylococcus aureus) IMSNU 11088(ATCC 6538)와, 그람 음성균인 대장균(Escherichia coli) IMSNU 10080(ATCC 10798), 슈도모나스 애어로지노사(Pseudomonas aeruginosa) IMSNU 10191(ATCC 10145) 및 슈도모나스 플로레센스(Pseudomonas fluorescens) KACC 10071 (ATCC 13525), 인체 병원성 진균로서 아스퍼질러스 나이거(Aspergillus niger) KACC 40280(ATCC 4695), 캔디다 알비칸스(Candida albicans) KACC 30062(ATCC 10231), 에피더모파이톤 플로코섬(Epidermophyton floccosum) KCTC 6921, 필로바시디움 네오포만스(Filobasidium neoformans) KCTC 7902, 사카로마이세스 세레비시아(Saccharomyces cerevisiae) KCTC 7968, 트리코피톤 멘타그로파이트(Trichophyton mentagrophytes) KCTC 6077(IFO 6202) 및 트리코피톤 루브럼 (Trichophyton rubrum) KCTC 6375을 한국농업미생물자원센터, 한국생물자원센터, 서울대학교 미생물연구소로부터 분양받았다.First, in order to measure the antimicrobial activity, gram positive bacteria Bacillus subtilis (Bacillus subtilisKACC 10111 (ATCC 465), Micrococos Luteus (Micrococcus luteus) KACC 10488 (ATCC 4698) and Staphylococcus aureus (Staphylococcus aureus) IMSNU 11088 (ATCC 6538) and gram negative bacteria E. coli (Escherichia coliIMSNU 10080 (ATCC 10798), Pseudomonas Aeroginosa (Pseudomonas aeruginosa) IMSNU 10191 (ATCC 10145) and Pseudomonas florence (Pseudomonas fluorescensKACC 10071 (ATCC 13525), Aspergillus niger as a human pathogenic fungusAspergillus nigerKACC 40280 (ATCC 4695), Candida Albicans (Candida albicansKACC 30062 (ATCC 10231), Epidermopython Flocosum (Epidermophyton floccosumKCTC 6921, Philobariumium neo-performance (Filobasidium neoformansKCTC 7902, Saccharomyces cerevisiaeSaccharomyces cerevisiaeKCTC 7968, trichophyton mentagropiteTrichophyton mentagrophytesKCTC 6077 (IFO 6202) and Trichophyton rubrum (Trichophyton rubrumKCTC 6375 was distributed by the Korea Agricultural Microbial Resources Center, the Korea Institute of Biological Resources, and the Microbiological Research Institute of Seoul National University.
상기 균주에 대한 항균활성은 평판 배지 확산법(agar diffusion method)을 이용하여 측정하였다. 상기 균주를 NB 배지 또는 LB 배지를 이용하여 최적 배양조건에서 Mcfaland 0.5 (1.5× 108)가 될 때까지 배양하였다. 그리고 ISP 1, ISP 2, BHI, SDA 및 NA 배지에 Mcfaland 0.5로 맞춘 상기 균주 배양액 100 μl를 골고루 도말하고 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) BCNU 1001 균주의 ISP 2 배지 배양액 10 μl를 각각 점적하였다. 18 ~ 24 시간 배양한 후 저해환(clear zone)의 크기를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 3 및 도 2에 나타내었다.
Antimicrobial activity against the strain was determined using agar diffusion method. The strain was incubated with NB medium or LB medium until Mcfaland 0.5 (1.5 × 10 8 ) under optimal culture conditions. In addition, 100 μl of the strain culture medium adjusted to Mcfaland 0.5 in ISP 1, ISP 2, BHI, SDA and NA medium was evenly spread and 10 μl of ISP 2 medium culture medium of Streptomyces sp.
상기 표 3에서 보는 바와 같이 본 발명의 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) BCNU 1001 균주는 그람 양성균과 인체병원성 진균에 대해 넓은 항균스펙트럼을 가지고 있었으며, 특히 ISP 2 배지에서 M. luteus에 대해서 27.33 mm의 높은 활성을 보였으며, 병원성 진균인 C. albicans와 S. cerevisiae에 대해서도 각각 12.53 mm와 13.87 mm 의 저해환을 나타내는 것을 확인하였다. 다만 그람 음성균에서는 항균활성이 나타나지 않았다. As shown in Table 3, Streptomyces sp.
또한, 주요 인체병원성 진균인 아스퍼질러스 나이거(Aspergillus niger), 트리코피톤 멘타그로파이트(Trichophyton mentagrophytes) 및 트리코피톤 루브럼 (Trichophyton rubrum)에 대하여, 28℃에서 3 ~ 10일간 PDA 배지에서 배양한 후 Whipps(Whipps, J. M (1987), Effect of media on growth and interactions between a range of soil-borne glasshouse pathogens and antagonistic fungi. New Phytol. 107, 127-142.)에 개시된 대치배양법을 통하여 항균스펙트럼을 조사하였으며, 저해능은 증식저해율(growth inhibition: GI)로 나타내었다(수학식 1). 그 결과는 하기 표 4 및 도 3에 나타내었다.
In addition, the main body of pathogenic fungi Aspergillus and this (Aspergillus niger ), Trichophyton mentagrophytes and Trichophyton rubrum ), Whipps (Whipps, J. M (1987), Effect of media on growth and interactions between a range of soil-borne glasshouse pathogens and antagonistic fungi. Phytol. 107, 127-142.) The antimicrobial spectrum was investigated by the replacement culture method described in (Fig. 1). The inhibition capacity was expressed by growth inhibition (GI) (Equation 1). The results are shown in Table 4 and FIG. 3.
GI: growth inhibition(%) GI: growth inhibition (%)
R1: 배양 후 균 사이의 거리, R2: 배양 전 접종 거리
R1: Distance between bacteria after incubation, R2: Inoculation distance before incubation
상기 표 4에서 보는 바와 같이, 본 발명의 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) BCNU 1001 균주는 아스퍼질러스 나이거, 트리코피톤 멘타그로파이트 및 트리코피톤 루브럼에 대하여 45 ~ 46%의 높은 저해효과를 나타낸 바, 본 발명의 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) BCNU 1001 균주는 인체병원성 진균에 대해서도 우수한 항균 활성이 있음을 확인할 수 있었다. As shown in Table 4, the Streptomyces sp.
실시예 3 : 항균 활성물질의 추출 및 이의 최소 저해농도(Minimum Inhibitory Concentration; MIC) 측정Example 3 Extraction of Antimicrobial Active Materials and Measurement of Minimum Inhibitory Concentration (MIC) thereof
ISP 2 배지에서 28℃, pH 6.4의 조건에서 7일간 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) BCNU 1001 균주를 배양하여 배양액을 얻었다. The culture medium was obtained by culturing
(항균 물질의 최적 생산 조건을 조사하기 위한 기본배지로 ISP 1, ISP 2, BHI, SDA 그리고 NB를 사용하였으며, 각종 pH, 온도조건, NaCl 농도 등을 달리하여 7~14일 동안 배양하였다. 24시간 간격으로 배양액을 회수하여, 항균활성 조사를 위한 시료로 사용하였다. 항균활성 물질의 생산 조건에 대한 기초 조사 결과, 항균활성 스펙트럼이 넓고 경제적인 ISP 2 배지를 기본배지로 선정하였으며, 28, pH 6.4로 7일간 배양했을 때가 가장 최적 생산 조건이었다)(Issue 1, ISP 2, BHI, SDA and NB were used as the basic medium to investigate the optimum production conditions of the antimicrobial material, and cultured for 7-14 days at various pH, temperature conditions and NaCl concentrations. The culture medium was collected at intervals of time and used as a sample for investigation of antimicrobial activity. 7 days of incubation at 6.4 was the most optimal production condition)
상기 배양액 1 L를 회수하여 원심분리(7,500 × g, 10분, 4℃)하여 배양 상등액을 얻었으며, 99.5 중량% 에틸아세테이트 2 L를 가하여 25℃에서 약 24시간 동안 추출하였다. 상기 추출물을 와트만(whatman no. 2) 여과지를 이용하여 여과하고, 회전 증발기(rotary evaporator)를 이용하여 37℃에서 감압, 농축하여 배양 상등액 추출물 0.123 g을 얻었다. 1 L of the culture solution was collected and centrifuged (7,500 × g, 10 minutes, 4 ° C.) to obtain a culture supernatant. 2 L of 99.5% by weight ethyl acetate was added thereto, and extracted at 25 ° C. for about 24 hours. The extract was filtered using Whatman no. 2 filter paper, concentrated under reduced pressure at 37 ° C. using a rotary evaporator to obtain 0.123 g of the culture supernatant extract.
상기 배양 추출물 시료를 이용하여 상기 실시예 1에서 열거된 그람 양성균 3종, 그람 음성균 3종 및 인체병원성 진균 7종에 대하여 최소 저해 농도를 측정하였다. Using the culture extract sample, the minimum inhibitory concentration was measured for three Gram-positive bacteria, three Gram-negative bacteria, and seven human pathogenic fungi listed in Example 1.
그람 양성균과 그람 음성균의 최소 저해 농도의 측정하기 위하여, 96 well plate에 ISP 2 배지를 이용하여 Mcfaland 0.5로 맞춘 대상 균주 배양액 100 μl를 분주하고, 상기 에틸아세테이트에 의한 배양 상등액 추출물을 2배씩 단계적으로 희석하여 농도별로 제조하여 10 μl씩 가하였다(National Committee for Clinical Laboratory Standards. (2004), Methods for antimicrobial susceptibility testing of anaerobic acteria: Approved Standard. 6th ed., Vol. 24, NCCLS Document M11-A6. Pennsylvania, U.S.A.). 각 균의 최적온도(P. fluorescens: 26℃ / B. subtilis , M. lutes: 30℃ / S. aureus , E. coli: 35℃)에서 24 시간 배양한 후에, 570 nm에서 흡광도를 측정함으로써 최소 저해 농도를 측정하였고, 대조군으로 Streptomycin과 비교하였으며, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
In order to determine the minimum inhibitory concentrations of Gram-positive bacteria and Gram-negative bacteria, 100 μl of the target strain cultures adjusted to Mcfaland 0.5 using ISP 2 medium in 96 well plates, and the culture supernatant extracts by ethyl acetate were doubled in steps. Dilutions were made for each concentration and added to 10 μl (National Committee for Clinical Laboratory Standards. (2004), Methods for antimicrobial susceptibility testing of anaerobic acteria: Approved Standard.6th ed., Vol. 24, NCCLS Document M11-A6.Pennsylvania , USA). Optimum temperature of each bacteria ( P. fluorescens : After 24 hours incubation at 26 ℃ / B. subtilis , M. lutes : 30 ℃ / S. aureus , E. coli : 35 ℃), the minimum inhibitory concentration was determined by measuring the absorbance at 570 nm, and Streptomycin and The results are shown in Table 5 below.
Strain
(㎍/disc) Streptomycin
(Μg / disc)
(mg/disc) Minimum Inhibitory Concentration (MIC) of Cultured Supernatant Extracts
(mg / disc)
상기 표 5에서 보는 바와 같이, 0.125 mg/ml의 저농도에서 그람 양성균인 M. luteus, S. aureus와 그람 음성균인 P. fluorescens의 생육을 저해하였으며, B. subtilis, E. coli 및 P. aeruginosa에 대해서도 0.25 mg/ml 농도에서 생육을 저해하였다.As shown in Table 5, the growth of Gram-positive bacteria M. luteus , S. aureus and Gram-negative bacteria P. fluorescens were inhibited at low concentrations of 0.125 mg / ml, and were inhibited by B. subtilis, E. coli and P. aeruginosa . Growth was also inhibited at 0.25 mg / ml concentration.
또한 인체병원성 진균의 최소 저해 농도는 PDA 배지에 대상 진균을 접종하고 상기 에틸아세테이트에 의한 배양 상등액 추출물을 2배씩 단계적으로 희석하여 농도별로 제조하여 10 μl씩 멸균한 paper disc에 점적하였다. 28℃에서 7일 동안 배양한 후 570 nm에서 흡광도를 측정함으로써 최소 저해 농도를 측정하였고, 대조군으로는 Itraconazol과 비교하였으며, 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.
In addition, the minimum inhibitory concentration of human pathogenic fungi was inoculated with the target fungi in PDA medium, and the culture supernatant extracts obtained by ethyl acetate were diluted two-fold step by step, and then dipped into sterilized paper discs by 10 μl. After culturing at 28 ° C. for 7 days, the minimum inhibitory concentration was measured by measuring absorbance at 570 nm, and compared with Itraconazol as a control, and the results are shown in Table 6 below.
(㎍/disc) Itraconazol
(Μg / disc)
(mg/disc) Minimum Inhibitory Concentration (MIC) of Cultured Supernatant Extracts
(mg / disc)
상기 표 6에서 보는 바와 같이 0.125 mg/ml의 저농도에서 C. albicans의 생육을 저해하였으며, 0.25 mg/ml에서 Sa . cerevisiae, 0.5 mg/ml 농도에서 A. niger와 T. mentagrophytes의 생육을 저해하였다.Was inhibited the growth of C. albicans in a low concentration of 0.125 mg / ml As shown in Table 6, Sa from 0.25 mg / ml. cerevisiae , inhibited growth of A. niger and T. mentagrophytes at concentrations of 0.5 mg / ml.
결국 본 발명의 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) BCNU 1001 균주는 다양한 세균 및 진균에 대하여 넓은 항균 스펙트럼을 나타낼 수 있음을 확인할 수있었다.
As a result, it was confirmed that the Streptomyces sp.
Claims (5)
상기 배양액을 원심분리하여 배양 상등액을 얻는 단계;
상기 배양 상등액을 유기 용매로 추출하는 단계; 및
추출물을 와트만 여과지를 이용하여 여과하고, 회전 증발기를 이용하여 감압 농축하는 단계를 포함하며,
상기 유기 용매는 핵산, 디클로로메탄, 에틸 아세테이트 중에서 선택된 용매인 것을 특징으로 하는 항균 활성을 가지는 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) BCNU 1001 균주의 배양 상등액 추출물의 제조방법. Streptomyces sp. Streptomyces sp. BCNU 1001 strain in a complex medium of pH 6.0 ~ 7.0, 25 to 30 ℃, 5 to 15 days to obtain a culture;
Centrifuging the culture solution to obtain a culture supernatant;
Extracting the culture supernatant with an organic solvent; And
Filtering the extract using Whatman filter paper, concentrating under reduced pressure using a rotary evaporator,
The organic solvent is a method of producing a culture supernatant extract of Streptomyces sp. BCNU 1001 strain having antibacterial activity, characterized in that the solvent selected from nucleic acid, dichloromethane, ethyl acetate.
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