KR20060036008A

KR20060036008A - 미생물 보존 방법, 미생물 보존용 조성물 및 그의 용도

Info

Publication number: KR20060036008A
Application number: KR1020040085113A
Authority: KR
Inventors: 박해준
Original assignee: (주)바이오드림스
Priority date: 2004-10-23
Filing date: 2004-10-23
Publication date: 2006-04-27

Abstract

본 발명은 미생물을 보존하는 방법 및 이를 이용한 미생물 보존용 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자외선을 차단하는 다당류 및 산성 화합물을 이용하여 미생물을 보존하는 방법, 이들을 포함하는 미생물 보존용 조성물 및 이를 이용한 미생물 농약에 관한 것이다. 본 발명의 조성물은 미생물 보존 능력이 탁월할 뿐만 아니라 친환경적인 물질을 사용하여 간단하고 경제적으로 제조할 수 있으므로 산업적으로 널리 이용될 수 있다.

미생물 보존용 조성물, 미생물 농약, 액상 수화제, 커드란, 산성 화합물

Description

미생물 보존 방법, 미생물 보존용 조성물 및 그의 용도{Method and Composition for Preserving microbes, and Use Thereof}

도 1 은 바실러스 서브틸리스 (Bacillus subtilis) 균주를 포함하는 본 발명의 미생물 보존용 조성물을 LB 배지 상에 뿌린 다음, 바로 (0일) 살아있는 세포 수를 측정한 결과를 나타낸 것이다.

도 2 은 바실러스 서브틸리스 균주를 포함하는 본 발명의 미생물 보존용 조성물을 LB 배지 상에 뿌리고 7일이 경과한 다음, 살아있는 세포 수를 측정한 결과를 나타낸 것이다.

도 3 은 바실러스 서브틸리스 균주를 포함하는 본 발명의 미생물 보존용 조성물을 LB 배지 상에 뿌리고 30일이 경과한 다음, 살아있는 세포 수를 측정한 결과를 나타낸 것이다.

도 4 은 본 발명의 조성물에 다양한 농도의 인산 용액 (H3PO3)을 첨가하여 미생물 보존 효과를 조사한 결과를 나타낸 것이다.

BS 0 (대조군): 0.13 g 커드란; BS 1: 0.13 g 커드란, 0.415 g 수산화 칼륨 (KOH), 0.5 g 인산 (H3PO3); BS 2: 0.13 g 커드란, 0.0415 g 수산화 칼륨, 0.05 g 인산; BS 3: 0.13 g 커드란, 0.00415 g 수산화 칼륨, 0.005 g 인산; BS 7: 0.415 g 수산화 칼륨, 0.5 g 인산.

도 5 은 본 발명의 조성물에 다양한 농도의 아세트산 용액 (CH3COOH)을 첨가하여 미생물 보존 효과를 조사한 결과를 나타낸 것이다.

BS 0 (대조군): 0.13 g 커드란; BS 4: 0.13 g 커드란, 0.415 g 수산화 칼륨 (KOH), 0.39 g 아세트산 (CH3COOH); BS 5: 0.13 g 커드란, 0.0415 g 수산화 칼륨, 0.039 g 아세트산; BS 6: 0.13 g 커드란, 0.00415 g 수산화 칼륨, 0.005 g 아세트산; BS 8: 0.415 g 수산화 칼륨, 0.5 g 아세트산.

도 6 은 바실러스 서브틸리스 균주를 포함하는 본 발명의 미생물 보존용 조성물을 다양한 농도로 희석하여 LB 배지 상에 뿌리고 다양한 기간이 경과한 다음, 살아있는 세포 수를 관찰한 결과를 나타낸 것이다.

A: 10-6 농도로 희석, 경과 기간 없음;

B: 10-4 농도로 희석, 7일 경과;

C: 10-4 농도로 희석, 30일 경과.

본 발명은 미생물 보존용 조성물 및 그의 용도에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자외선을 차단하는 다당류, 산성 화합물 등을 이용하여 미생물을 보존하는 방법, 이들을 포함하는 미생물 보존용 조성물 및 이를 이용한 미생물 농약에 관한 것이다.

미생물을 보존하기 위한 방법으로는 지금까지 미생물을 고체 발효하여 건조시키는 공정 및 액체 발효로 농축 배양한 다음 동결 건조시키는 공정 등이 주로 사용되어 왔다. 그러나, 고체 발효를 이용한 방법은 공정이 단순하고 대량 생산이 용이하여 비용이 저렴한 장점이 있지만 발효 공정 상의 제한으로 인해 다양한 종류의 미생물에 사용하는 데 어려움이 있고, 동결 건조를 이용한 방법은 다양한 미생물에 사용할 수 있고 높은 생균수를 유지할 수 있으며 현장에서 빠른 활성을 나타내는 장점이 있지만 다양한 설비와 장치를 필요로 하므로 비용이 많이 드는 단점이 있었다.

또한 이와 같은 공정을 통하여 얻은 미생물은 그 제형에 있어서 입제, 수화제, 액상 수화제 등의 다양한 형태로 구분된다. 이러한 미생물 제형은 몇 가지 조건을 만족시켜야 하는데, 우선 적절한 수준의 생균수를 유지하여야 하고, 둘째 미생물의 활성화 속도가 빨라야 하며, 셋째 다양한 미생물을 포함할 수 있어야 하고, 넷째 미생물의 증식을 도와주는 적절한 영양 물질이 포함되어야 하며, 다섯 째 난분해성 물질 또는 독성 물질이 배제되어야 하고, 마지막으로 미생물을 이용하는 해당 목적에 적합하여야 한다.

이에 본 발명자들은 새로운 미생물의 보존 방법을 개발하기 위하여 계속 노력한 결과, 기존에 상업화 된 미생물 제형에서는 사용되지 않은 자외선을 차단하는 효과를 가진 다당류인 커드란, 수산화 칼륨 및 산성 화합물을 유효 성분으로 첨가한 조성물이 미생물을 보존하는 효과가 탁월할 뿐만 아니라 제조 공정이 간편하여 경제적인 것을 확인하여 본 발명을 성공적으로 완성하였다.

본 발명은 새로운 미생물을 보존하는 방법, 이에 사용되는 미생물 보존용 조성물 및 이들을 농약의 제조에 사용하는 용도를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 자외선 차단 효과가 있는 다당류, 수산화 칼륨 및/또는 산성 화합물을 포함하는 미생물 보존용 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 미생물 보존용 조성물을 농약의 제조에 사용하는 용도를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 자외선 차단 효과가 있는 다당류 및 산성 화합물을 배양 배지에 첨가하는 미생물의 보존 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 자외선 차단 효과가 있는 다당류, 수산화 칼륨 및/또는 산성 화합물을 포함하는 미생물 보존용 조성물을 제공한다.

본 발명의 미생물 보존용 조성물에서 상기 다당류는 커드란을 포함하는 것이 바람직하고, 상기 산성 화합물은 인산 또는 아세트산을 포함하는 것이 바람직하며, pH 는 중성인 것이 바람직하다.

구체적으로, 본 발명은 세포 배양액 또는 증류수에 커드란은 0.1 ~ 0.2 중량% 범위, 수산화 칼륨은 0.3 ~ 0.003 중량% 범위, 산성 화합물은 0.003 ~ 0.5 중량% 범위로 포함하는 미생물 보존용 액상 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 자외선 차단 효과가 있는 다당류, 수산화 칼륨 및/또는 산성 화합물을 포함하는 미생물 보존용 조성물을 유효 성분으로 하는 농약을 제공한다.

또한, 본 발명은 자외선 차단 효과가 있는 다당류 및/또는 수산화 칼륨을 배양 배지에 첨가하여 미생물을 보관하는 미생물의 보존 방법을 제공한다.

본 발명의 보존 방법에서 상기 다당류로는 커드란을 사용하는 것이 바람직하고, 산성 화합물로는 인산 용액 또는 아세트산 용액 등을 사용하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선 본 발명은 자외선 차단 효과가 있는 다당류, 수산화 칼륨 및 산성 화합물을 다음의 함량으로 포함하는 미생물 보존용 조성물을 제조하고 (표 1 참조), 바실러스 속 미생물을 선택하여 상기 조성물의 미생물 보존 효과를 조사한다. 이 때 다당류로는 커드란을 사용하는 데, 상기 커드란은 자외선을 차단하는 동시에 미생물의 탄소원으로도 이용될 수 있다. 또한, 수산화 칼륨은 완충 작용을 하면서 전체 조성물의 pH 를 중성으로 조절할 수 있다.

구체적으로, 바실러스 서브틸리스 (Bacillus subtilis) 균주를 상기 조성물을 포함하는 배지를 넣어 실온에서 그대로 배양하고, 각 조성물이 포함된 균주 배양액은 다시 10-4 ~ 10-6 농도로 희석하여 고체 배양 배지 상에 100 μL 씩 각각 0일, 7일 및 30일 간격을 두어 뿌린 다음 30℃ 에서 하루 동안 배양한다. 그 결과 생성된 고체 배양 배지 상의 세포 콜로니 수를 측정하여 미생물의 보존 효과를 판단한다 (도 1, 도 2 및 도 3 참조).

그 결과, 상기 조성물 BS 1 및 BS 8 을 제외하고는 본 발명의 조성물 BS 0, BS 2 ~ BS 7 은 미생물 보존 효과가 있는 것을 확인한다 (표 2 참조).

또한, 미생물 보존용 조성물 중에 산성 화합물을 전혀 사용하지 않은 대조군으로 상기 조성물 BS 0 을 처리하고 0 일, 7 일 및 30 일이 각각 경과한 경우 콜로니 형성율이 각각 140, 20, 34 (CFU/mL)로 나타나고 있으므로 7 일 이상이 경과한 후에는 미생물의 생균 수는 일정하게 유지되는 것을 확인한다.

또한, 상기 대조군 조성물 (BS 0)에 산성 화합물로서 인산 (H3PO4)을 다양한 농도로 첨가하고 이를 이용하여 미생물 생균수를 측정한 결과, 상기 대조군 조성물 BS 0 와 비교하여 전체적으로 미생물 수의 보존성이 있는 액상 수화제로서 사용 가능한 것을 확인한다.

이외에도, 상기 대조군 조성물 (BS 0)에 산성 화합물로서 아세트산 (CH3COOH)을 다양한 농도로 첨가하고 이를 이용하여 미생물의 생균수를 측정한 결과, 상기 대조군 조성물 BS 와 비교하여 산성 화합물의 특정 농도에서 미생물 수의 보존성이 높고 특히 본 발명의 조성물 BS 5 및 BS 6 를 첨가할 때 미생물 수의 보 존성이 높게 나타나는 것을 확인한다.

특히, 본 발명의 조성물 BS 5 은 0일, 7일 및 30일에서의 미생물 콜로니 형성율은 수치 상의 약간의 변화가 있긴 하지만, 이 오차는 액상 수화제의 제조 공정 상에서 생긴 것으로 볼 수 있으므로 대략 30일 동안은 미생물 생균수를 일정하게 유지시키는 것을 알 수 있다.

따라서, 본 발명의 미생물 보존용 조성물은 기존에 상업화 된 미생물 제형에 사용되지 않은 새로운 성분인 산성 화합물을 유효 성분으로 사용하여 공정이 간편한 미생물 제형으로 적합하다. 이외에도 상기 조성물은 기존의 상업화 된 미생물 보존용 제형들과 비교하여 친환경적인 성분을 사용하고 비용이 저렴하게 드는 뛰어난 장점을 가진다.

이하, 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1> 미생물 배양

본 발명은 미생물 보존성 실험을 수행하기 위하여, 대상 미생물로서 바실러스 속 미생물을 사용하였다. 구체적으로, - 80℃ 에 보관되어 있는 바실러스 서브틸리스 (Bacillus subtilis) 균주를 액체 LB 배지가 포함되어 있는 얼린메이어 플라스크에 접종하고 30℃ 에서 20시간 동안 진탕 배양하였다. 그 다음 균주 배양액 을 따로 10 mL 을 12,000 g 에서 20분 동안 원심분리하고 그 결과 얻은 대상 균주를 본 실험에 사용하였다.

<실시예 2> 미생물 보존용 조성물의 제조

본 발명은 우선 표 1 에 나타난 바와 같이 커드란, 수산화 칼륨 및 산성 화합물을 다음의 함량으로 포함하는 미생물 보존용 조성물을 제조하였다. 이 때 세포 배양배지 또는 증류수를 사용하여 본 발명의 조성물이 액상 수화제 형태가 되게 하였다.

<실시예 3> 미생물 보존 효과의 확인

본 발명은 상기 조성물의 미생물 보존 효과를 조사하기 위하여, 미생물로서 바실러스 서브틸리스 (Bacillus subtilis) 균주를 선택하고 팔콘 튜브 안에 상기 조성물을 포함한 배지를 첨가하여 실온에서 진탕하지 않은 상태로 배양하였다. 각 조성물 시료는 10-4 및 10-6 농도로 희석하고 LB 아가 플레이트 상에 100 μL 씩 각각 0일, 7일 및 30일 간격을 두어 뿌린 다음 30℃ 에서 하루 동안 배양하고 LB 아가 플레이트에서 자라난 세포 콜로니 수를 측정하였다 (도 1, 도 2, 도 3 및 도 6 참조).

그 결과, 상기 조성물 BS 1 및 BS 8 을 제외하고는 본 발명의 조성물 BS 0, BS 2 ~ BS 7 은 미생물 보존용 액상 조성물로서의 가능성이 있는 점을 확인하였다. 구체적으로, 상기 조성물 BS 1 과 BS 8의 경우 7일이 경과하면서 이미 콜로니가 전혀 형성되지 않았으므로 미생물 보존용 액상 조성물로는 적합하지 않은 것을 알 수 있었다.

또한, 미생물 보존용 액상 조성물 가운데 산성 화합물을 전혀 사용하지 않은 대조군으로서 상기 조성물 BS 0 을 처리하고 0 일, 7 일 및 30 일이 각각 경과한 경우 콜로니 형성율이 각각 140, 20, 34 (CFU/mL)로 나타나고 있으므로 7 일 이상이 경과한 후에는 미생물의 생균 수 (colony)가 일정하게 유지되는 것을 볼 수 있었다. 따라서, 산성 화합물을 첨가하지 않더라도 자체적으로 미생물의 콜로니를 보존할 수 있는 점을 확인하였다.

도 4 에 나타난 바와 같이, 상기 대조군 조성물 (BS 0)에 산성 화합물로서 인산 (H3PO4)을 다양한 농도로 첨가하여 액상 수화제를 제조하고 이를 이용하여 미생물 생균수를 측정하였다. 그 결과, 상기 대조군 조성물 BS 0 와 비교하여 전체적으로 미생물 수의 보존성이 낮은 것을 알 수 있었다. 따라서 산성 화합물은 다양한 농도 범위에서 미생물의 보존성을 살펴 볼 때 상기 조성물 BS 3 에서 0 일에서와 비교하여 미생물 생균수가 비록 감소하였지만 7일 이후부터 30일에서는 미생물 생균수가 일정하게 유지된 것으로 보아 그리 보존성이 높지는 않았으나 보존용 액상 수화제로서 사용 가능한 점을 알 수 있었다.

도 5 에 나타난 바와 같이, 상기 대조군 조성물 (BS 0)에 산성 화합물로서 아세트산 (CH3COOH)을 다양한 농도로 첨가하여 액상 수화제를 제조하고 이를 이용하여 미생물의 생균수를 측정하였다. 그 결과, 상기 대조군 조성물 BS 와 비교하여 산성 화합물의 특정 농도에서 미생물 수의 보존성이 높고 특히 본 발명의 조성물 BS 5 및 BS 6 를 첨가할 때 미생물 수의 보존성이 높게 나타나는 것을 확인하였다.

구체적으로, 본 발명의 조성물 BS 5 은 0일, 7일 및 30일에서의 미생물 콜로니 형성율 (CFU/mL)은 각각 157, 65, 173 으로 수치의 변화가 나타나긴 하지만, 이것은 액상 수화제의 제조 공정 상에서 생긴 오차로 볼 수 있으므로 시험 데이터를 분석한 결과 대략 30일 동안 일정한 미생물 생균수를 유지시켜 주는 점을 알 수 있었다.

또한, 본 발명의 조성물 BS 6 는 0일, 7일 및 30일에서의 미생물 콜로니 형성율 (CFU/mL)이 108, 261 및 250 로 수치의 변화가 거의 없으므로 미생물 생균수를 일정하게 유지시켜 주는 점을 확인하였다. 더욱이 본 발명의 조성물 BS 6 은 상기 실험 과정을 통하여 미생물 보존용 액상 수화제로서 가장 탁월한 효과를 나타내었다 (표 2 참조).

상기에서 설명하고 입증한 바와 같이, 본 발명은 자외선을 차단하는 다당류 및 산성 화합물을 이용하여 미생물을 보존하는 방법, 이들을 포함하는 미생물 보존용 조성물 및 이를 이용한 미생물 농약에 관한 것으로서, 본 발명의 조성물은 미생물 보존 능력이 탁월할 뿐만 아니라 기존에 상업화 된 미생물 제형에 사용되지 않은 새로운 성분인 산성 화합물을 유효 성분으로 사용하여 제조 공정이 간편하고 친환경적이면서 비용이 저렴하게 드는 뛰어난 장점을 가진다.

Claims

자외선 차단 효과가 있는 다당류, 수산화 칼륨 및/또는 산성 화합물을 포함하는 미생물 보존용 조성물.
제 1항에 있어서,

상기 다당류로는 커드란이 바람직하고, 상기 산성 화합물로는 인산 또는 아세트산이 바람직한 것을 특징으로 하는 미생물 보존용 조성물.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

다당류는 0.1 ~ 0.3 중량% 범위로 포함하고, 수산화 칼륨은 0.3 ~ 0.003 중량% 범위로 포함하며, 산성 화합물은 0.003 ~ 0.5 중량% 범위로 포함하는 액상 수화제 형태로 pH 는 중성인 것을 특징으로 하는 미생물 보존용 조성물.
제 1항의 미생물 보존용 조성물을 유효 성분으로 하는 미생물 농약.
자외선 차단 효과가 있는 다당류 및/또는 산성 화합물을 세포 배양액 또는 증류수에 첨가하는 미생물의 보존 방법.