KR20100118396A - 항진균 활성을 갖는 신규한 균주 및 이를 함유하는 미생물 농약제재 - Google Patents

항진균 활성을 갖는 신규한 균주 및 이를 함유하는 미생물 농약제재 Download PDF

Info

Publication number
KR20100118396A
KR20100118396A KR1020090037218A KR20090037218A KR20100118396A KR 20100118396 A KR20100118396 A KR 20100118396A KR 1020090037218 A KR1020090037218 A KR 1020090037218A KR 20090037218 A KR20090037218 A KR 20090037218A KR 20100118396 A KR20100118396 A KR 20100118396A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
iturin
bacillus amyloliquefaciens
gib
strain
pathogenic fungi
Prior art date
Application number
KR1020090037218A
Other languages
English (en)
Inventor
장한수
황해연
박지영
허종욱
이정락
고동규
최충식
손호용
민병선
Original Assignee
재단법인 경북바이오산업연구원
(주) 한스바이오
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 재단법인 경북바이오산업연구원, (주) 한스바이오 filed Critical 재단법인 경북바이오산업연구원
Priority to KR1020090037218A priority Critical patent/KR20100118396A/ko
Publication of KR20100118396A publication Critical patent/KR20100118396A/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20Bacteria; Culture media therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K7/00Peptides having 5 to 20 amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof
    • C07K7/50Cyclic peptides containing at least one abnormal peptide link
    • C07K7/54Cyclic peptides containing at least one abnormal peptide link with at least one abnormal peptide link in the ring
    • C07K7/56Cyclic peptides containing at least one abnormal peptide link with at least one abnormal peptide link in the ring the cyclisation not occurring through 2,4-diamino-butanoic acid
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20Bacteria; Culture media therefor
    • C12N1/205Bacterial isolates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12RINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/01Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
    • C12R2001/07Bacillus

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 광범위한 항진균 활성을 갖는 신규의 균주 바실러스 아밀로리쿠에파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) GIB-01와 이를 함유하는 식물 병원성 진균 방제용 미생물 농약에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 식물 병원성 진균에 대해 광범위한 항진균 활성 스펙트럼을 가지면서 항진균 활성이 우수한 신규의 미생물과 이를 함유하는 환경 친화적인 진균 방제용 미생물 농약을 제공함에 있다.
본 발명의 바실러스 아밀로리쿠에파시엔스 GIB-01은 겹무늬썩음병(Botrysphaeria dothidea), 고추역병(Phytophthora capsici), 고추탄저병(Colletotrichum gloeosporioides), 벼도열병(Phyricularia grisea), 사과과실탄저병(Glomerella cingulata), 잎집무늬마름병(Rhizoctonia solani), 및 잿빛곰팡이병(Botrytis cinerea) 등에 광범위하게 항진균 활성 스펙트럼을 가지는 균주이며, 이를 함유하는 병원성 진균 방제용 미생물 농약을 제공하는 것을 특징으로 한다.
바실러스 아밀로리쿠에파시엔스 GIB-01, 이투린 A, 종이 디스크 확산법

Description

항진균 활성을 갖는 신규한 균주 및 이를 함유하는 미생물 농약제재{NEW ANTIFUNGAL BACTERIA AND BIOPESTICIDES CONTAINING THE SAME}
본 발명은 식물 병원성 진균에 대해 광범위한 항진균 활성 스펙트럼을 갖는 신규의 바실러스 아밀로리쿠에파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) GIB-01와 이를 함유하는 식물 병원성 진균 방제용 미생물 농약에 관한 것이다.
미생물 농약은 농작물의 해충, 잡초, 병원미생물 등을 방제하기 위하여, 자연에서 분리 선발하거나 용도에 맞게 변형시킨 미생물 또는 미생물이 분비하는 화합물 등을 제품화한 것이다.
미생물 농약의 개발에 있어 필수적인 요소는, 길항성이 뛰어난 유용 미생물을 선발하거나 변형하여 만들어 내고, 선발된 미생물 또는 미생물이 분비하는 약제를 대량 생산하여 이들을 농작물에 효율적으로 전달하여 사용하는데 있다.
최근 미생물을 이용한 미생물 농약의 연구개발이 활발히 이루어지고 있다.
국민들의 생활수준이 높아짐에 따라 좋은 먹거리 (well-being food)에 대한 관심이 높아지고 있을 뿐만 아니라, 인류 생존의 주요 관심사인 환경보전 문제도 심각하게 대두되고 있다.
이에 농업 분야에서도 자연 환경을 보존하여 양질의 안전 농산물을 생산하여 공급하고 지속 가능한 환경농업을 발전시키기 위해서 환경 친화적인 소재개발을 확대하는 방안을 모색해야 한다는 인식이 확산되고 있다.
기존의 화학농약과 화학비료가 식량 증산에 많은 기여를 했음에도 불구하고 장기간의 사용으로 인하여 많은 부작용이 발생하고 있다.
즉, 화학물질의 남용에 따른 토양 생산성 감소, 농산물의 품질저하 및 생태계 파괴 등 심각한 피해가 보고되고 있으며, 이에 따라 각국은 화학비료 및 화학농약 사용에 따른 규제가 점점 더 강화되고 있다.
이러한 상황에서 기존의 합성농약이 가지고 있는 많은 문제점들을 보완할 만한 친환경 소재의 개발이 절실한 실정이다.
그 중에서도 안전성, 무독성 및 지속성 등의 장점을 가진 생물농약에 대한 관심과 연구가 계속해서 이루어지고 있다.
특히, 생물농약분야 중에서 미생물을 이용한 것이 주축을 이루면서 많은 연구가 진행되고 있다.
현재 병원성 진균에 대한 항진균 활성을 가지는 균주로서, 바실러스 서브틸리스 변종 아밀로리쿠파시엔스(Bacillus subtilis var. amyloliquefaciens), 슈도모나스 아에루기노사(Pseudomonas aeruginosa) 등 항진균 활성을 나타내는 미생물이 알려져 있으나, 항진균 활성 스펙트럼이 좁다는 문제점을 가지고 있다.
또한, 바실러스 속, 특히 바실러스 서브틸리스에 속하는 균주로 이투린 A(Iturin A)를 제조하는 것이 알려져 있다.
이투린 A는 진균류, 특히 식물 병원균에 대한 항균작용을 가지고 있어 식물 질병을 억제하는 우수한 성분으로 관심을 끌고 있다.
그러나, 바실러스 속 미생물은 이투린 A를 제조하는데 그 생산성이 낮아서 산업적 규모에 적용할 수 없다.
따라서, 많은 연구원들은 이투린 A의 생산성을 향상시키기 위해 노력하고 있다.
본 발명의 목적은 식물 병원성 진균에 대해 광범위한 항진균 활성 스펙트럼을 가지면서 항진균 활성이 우수한 신규의 미생물과 이를 함유하는 환경 친화적인 진균 방제용 미생물 농약을 제공함에 있다.
본 발명은 식물 병원성 진균에 대해 광범위한 항진균 활성 스펙트럼을 가지며 항진균 활성이 우수한 신규의 균주 바실러스 아밀로리쿠에파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) GIB-01을 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바실러스 아밀로리쿠에파시엔스 GIB-01을 함유하는 환경친화적인 미생물 농약을 제공하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바실러스 아밀로리쿠에파시엔스 GIB-01은 식물 병원성 진균에 대하여 광범위한 항진균 활성 스펙트럼을 나타내며, 유기물 분해능, 농약 내성 및 농약 분해능을 지니고 있어 환경 보전 및 정화 작용이 있는 다기능적 농약제로서 환경 친화형 토양 개량제 등에 이용될 수 있다.
또한 본 발명의 바실러스 아밀로리쿠에파시엔스 GIB-01은 우리나라의 토양으로부터 분리한 미생물로서, 경제적인 대체 효과도 크다.
이하, 본 발명을 상세하게 기재할 것이다.
본 발명의 바실러스 아밀로리쿠에파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) GIB-01은 겹무늬썩음병(Botrysphaeria dothidea), 고추역병(Phytophthora capsici), 고추탄저병(Colletotrichum gloeosporioides), 벼도열병(Phyricularia grisea), 사과과실탄저병(Glomerella cingulata), 잎집무늬마름병(Rhizoctonia solani), 및 잿빛곰팡이병(Botrytis cinerea) 등에 항진균 활성을 나타낸다.
본 발명의 바실러스 아밀로리쿠에파시엔스 GIB-01은 항진균성 물질인 이투린 A를 생성한다. 이투린 A의 구조는 아래와 같다.
Figure 112009025873581-PAT00001
상기 구조에서 알 수 있는 바와 같이, 이 물질은 환상 지질펩타이드(cyclic lipopeptide)로써, 이 화합물은 7개의 D-형과 L-형 아미노산에 소수성인 β-아미노 산이 환상의 구조로 연결되어 있다.
또한, 이 β-아미노산은 지방산의 탄소수와 이성질체에 따라 n-c14-β-아미노산, 안테이소-c15-β-아미노산, 이소-c15-β-아미노산, n-c16-β-아미노산, 이소-c16-β-아미노산으로 나누어진다.
지방산의 탄소수가 많을수록, 그리고 n-아미노산보다는 이소- 또는 안테이소-아미노산을 함유한 것이 항진균력이 더 뛰어나다.
이투린 A는 질소원 및 탄소원의 종류 및 농도에 따라 축적되는 양이 다를 수 있다.
본 발명에 따르면, 균주를 배양하는 배지 중에 질소원으로 비프 추출물을 0.5%(w/v) 첨가하는 경우에 이투린 A를 고농도로 축적시킬 수 있으며, 탄소원으로 글루코오스를 1% 첨가하는 경우에 이투린 A를 고농도로 축적시킬 수 있음을 알아냈다.
이러한 이투린 생산능은 기본 배지로 사용한 PDB배지(0.4% 감자녹말, 2% 덱스트로즈)에서 생산할 때에 비해 40배 정도 높다.
이투린 A의 항진균 활성도는 종이 디스크 확산법 및 96 웰 기반 HTS(96 well based-high-throughput screening) 시스템을 이용하여 측정된다.
이하, 본 발명에 의한 균주 GIB-01을 토양으로부터 분리하는 방법이 도 1을 참조하여 설명될 것이다.
본 발명에 따른 바실러스 아밀로리쿠에파시엔스 GIB-01을 토양 시료로부터 분리하는 방법은 1) 멸균생리식염수에 토양 시료를 현탁하고, 2) 2종류의 식물병원 성 진균류를 생리 식염수에 현탁하여 PDA배지에 도말하고, 3) PDA배지에 토양 시료를 도말한 후에 30℃, 5일간 배양하고, 4) 배양된 콜로니(colony) 주변에 형성되는 생육저지환(clear zone)의 유무에 따라 항진균성 미생물을 1차 분리하고, 5) 1차 분리된 항진균성 미생물을 PDB배지에서 30℃, 24시간 배양하고, 6) 7종류의 식물병원성 진균류를 생리 식염수에 현탁하여 PDA배지에 도말하고, 7) 종이 디스크 확산법으로 포자 현탁액 0.2 ㎖를 8㎜ 종이 디스크 상에 접종하고, 8) 종이 디스크 확산법으로 8㎜ 종이 디스크 상으로 1차 분리된 미생물을 접종한 후, 25℃에서 5일간 배양하고, 9) 콜로니 주변에 형성되는 생육저지환의 유무와 크기에 따라 항진균성 미생물을 최종 분리한다.
상술한 바와 같은 방법으로 최종 분리된 본 발명의 균주 바실러스 아밀로리쿠에파시엔스 GIB-01은 종이 디스크 확산법과 96 웰 기반 HTS 시스템을 통하여 확인한 결과 가장 광범위한 항진균 스펙트럼을 나타내면서도 항진균 활성이 우수한 균주로 판명되었다.
본 발명의 균주 바실러스 아밀로리쿠에파시엔스 GIB-01은 안전성, 무독성 및 지속성 등의 장점을 갖는 미생물 농약에도 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 균주들을 하기 실시예에서 보다 상세히 설명하되, 실시예에 의해 본 발명이 제한되는 것은 아니다.
1. 사용한 배지
본 실험에서 사용한 배지의 조성은 표 1에 요약되어 있다.
항진균 활성 확인 및 계대 배양을 위해서는 PDA(Potato Dextrose Agar) 배지를 사용하였고, 종배양 배지로는 PDB(Potato Dextrose Broth) 배지를 사용하였다.
또한 실제 산업 현장에서 사용되고 있는 질소원과 탄소원은 아래의 표 2와 같은 다양한 기질이 이용되어 이투린 A의 생산능을 확인하였다.
Figure 112009025873581-PAT00002
Figure 112009025873581-PAT00003
2. 배양 및 접종
1) 종 배양 및 접종량
250 ㎖ 삼각 플라스크(Erlenmeyer flask)에 든 100 ㎖의 PDB 배지에 한 백금이 접종하여 18시간 동안 37℃ 항온실에서 150 rpm으로 진탕하여 배양한 후 본 배양을 위한 종균으로 사용하였다.
접종량은 본 배양액의 5%(v/v)에 해당되는 양을 접종하였다.
2) 본 배양
본 실험에서 사용된 모든 플라스크 배양은 표 2와 같이 다양한 기질이 함유된 100 ㎖의 배지가 들어있는 250 ㎖ 삼각플라스크에서 37℃, 150 rpm으로 진탕하여 배양하였다.
3. 본 발명의 균주의 분리
본 발명의 균주는 경북지역 일대의 토양으로부터 채취된 시료를 0.85% 멸균생리식염수에 현탁시킨 후 시료액으로 사용하였다.
고추탄저병균 (Colletotrichum gloeosporioides)과 잿빛 곰팡이병균 (Botrytis cinerea) 등 식물병원성 진균류 2종을 0.2 ㎖ PDA 배지에 도말하였고, 그 위에 0.2 ㎖의 토양 시료액을 도말하여 5일동안 30℃ 항온 배양기에서 배양한 후, 배양된 콜로니(colony) 주변에 형성되는 생육저지환(clear zone)의 유무에 따라 항진균성이 있는 5종류의 콜로니를 후보 미생물로 1차적으로 선정하였다.
후보 미생물로 선정된 5종류의 콜로니를 2차 분리하기 위하여, 후보 미생물들을 PDB배지에 30℃, 24시간 진탕 배양하고, PDA배지에 표 3과 같은 식물병원성 진균류 7종을 상기와 같은 방법으로 진균류 7종에 대한 포자를 회수한 후 포자현탁액을 준비하였다.
이 포자현탁액 0.2 ㎖를 PDA 배지에 도말한 후 종이 디스크 확산법으로 진균류가 도말된 PDA배지 위에 멸균한 직경 8㎜ 종이 디스크(일본 동경의 아드반텍사 제품)를 고착시킨 후 1차로 분리된 배양액 0.1 ㎖를 종이 디스크 위에 접종한 후 25℃에서 5일간 배양하여 2차 분리하였다 (도 1).
최종 균주는 콜로니 주변에 형성되는 생육저지환의 유무와 크기에 따라 결정된다.
결과적으로 토양으로부터 분리한 항진균 활성을 나타내는 미생물 분리균주 5종류 가운데 가장 넓은 항진균 스펙트럼과 우수한 활성을 나타내는 균주를 선발하고, 바실러스 아밀로리쿠에파시엔스(B. amyloliquefaciens) GIB-01 균주로 명명하였다 (표 4).
본 실시예에서 선발되어 분리된 바실러스 아밀로리쿠에파시엔스(B. amyloliquefaciens) GIB-01 균주는 한국과학기술원 생명공학연구소 유전자은행에 2009년 4월 6일에 기탁번호 KCTC18157P로 기탁하였다.
Figure 112009025873581-PAT00004
Figure 112009025873581-PAT00005
4. 분리균의 동정 및 특성
우수한 항진균 활성을 나타내는 GIB-01 특성을 알아보기 위하여 동결 보관된 균주를 PDA배지에 접종하여 37℃, 24시간 배양하여 동정 균주로 사용하였다.
현미경(Nikon 90i) 관찰을 통하여 형태학적으로 간균 모양을 가지며, 세포내에 포자를 갖고 있는 바실러스속의 균주임을 확인할 수 있었고, 또한 그람(Gram)염색을 통해 그람(+) 균주임을 알 수 있었다 (도 2).
일반 세균학에 대한 방법 메뉴얼에 준하여, 생화학적 특성을 통해 API 50CH/20E 키트 (표 5)로 간이 동정하였고, VITEK 2 (표 6) 자동동정기를 이용하여 확인하였다.
그 결과 분리균은 연쇄상간균이며, 카탈라아제(catalase), V-P (voges-proskauer) 반응 및 젤라틴 양성으로 운동성을 나타내었다.
Figure 112009025873581-PAT00006
Figure 112009025873581-PAT00007
5. 배양시간에 따른 균체 생육도 측정
선발된 균주의 배양시간에 따른 균체 생육도를 측정하기 위하여 종배양액을 PDB배지에 5% 접종하였고, 37℃, 150 rpm에서 진탕 배양하면서 3시간 간격으로 시료를 채취하여 분광도계(spectrophotometer, 일본 시마즈사 제품)로 600nm에서 균체의 생육을 측정하였다.
균체의 생육은 배양 6시간 이후부터 급격히 증가하여 배양 27시간까지 대수증식기를 유지함을 알 수 있었다 (도 3).
6. 바실러스 아밀로리쿠에파시엔스 GIB-01의 항진균 활성도 측정
1) 종이 디스크 확산법을 통한 활성도 측정
항진균 활성도를 확인하기 위하여 표 3에 기재된 진균류를 0.85% 멸균생리식염수에 포자를 회수하여 초음파처리하고, 이 포자현탁액 0.2 ㎖를 PDA배지에 도말하여 준비하였다.
진균류를 도말한 평판 배지에 직경 8 ㎜의 멸균 종이 디스크(일본 동경의 아드반텍사 제품)를 고착시켜 그 위에 배양액을 각각 100 ㎕씩 분주하고 25℃, 5일간 배양하여 종이 디스크 주변의 생육저지환을 보고 항진균 활성을 확인하였다.
확인 결과 식물병원성 진균류 7종 모두에 대해 광범위하게 항진균 스펙트럼을 확인할 수 있었다 (표 7, 도 4).
이러한 특성으로 인하여 병충해를 유발하는 진균에 대해 이 균주를 사용할 경우 매우 효과적일 것으로 생각된다.
Figure 112009025873581-PAT00008
2) 96 웰 기반 HTS(96 well based-high-throughput screening) 시스템을 통한 활성도 측정
포자발아 억제실험의 경우 96 웰 기반 HTS 시스템을 이용하여 관찰한 결과, 바실러스 아밀로리쿠에파시엔스 GIB-01은 병원성 진균류 7종 모두에 대해 포자발아가 되지 않는 것을 확인할 수 있었다. 그 결과. 강한 항진균 활성을 나타냄을 2차 확인하였다 (도 5).
7. 이투린 A의 항진균 활성도 측정
1) 종이 디스크 확산법을 이용한 활성도 측정
본 실험에 사용된 식물병원성 진균 7종에 대해서 활성도 측정을 한 결과, 도 6에 도시된 바와 같이, 종이 디스크 확산법을 통해 진균류 7종에 대해 강력한 항진균 효과를 나타냄을 확인하였다 (표 8).
이 실험에서는 일차적으로 이투린 A가 식물병원성 진균류 7종에 대해서 예상대로 강력한 항진균성을 나타냄을 확인할 수 있었으며, 다음 단계에서 수행할 표준물질의 정량 분석을 통한 정량화 실험의 기분적인 근거가 될 수 있을 것으로 생각된다.
Figure 112009025873581-PAT00009
2) 96 웰 기반 HTS(96 well based-high-throughput screening) 시스템을 통한 활성도 측정
본 실험에서는 강력한 항진균성을 나타낸다고 알려진 이투린 A의 포자발아 억제력에 대하여 조사하였다.
96 웰 기반 HTS(96 well based-high-throughput screening) 시스템을 이용하여 이투린 A라는 표준물질을 병원성 진균류 7종에 대해서 강한 항진균 활성을 나타냄을 다시 확인하였다 (도 7).
8. 이투린 A의 정량분석
이투린 A는 아세토니트릴-암모늄 아세테이트(10 mM) 40 : 60(v/v)에 녹여 표 9(HPLC의 작동 조건)와 같은 조건으로 정량 분석하였다.
그 결과 도 8에 도시된 바와 같이, 이투린 A1, A2, A3라는 물질을 확인할 수 있었다.
이를 농도와 면적치의 관계를 추정하면 일차원적 선형관계로 해석할 수 있으며, 이를 토대로 면적에 대한 농도를 구하여 정량곡선을 작성하여 정량분석에 이용하였다.
바실러스 아밀로리쿠에파시엔스 GIB-01은 원심분리 후, 상등액을 여과한 다음 HPLC를 통하여 정량 분석한 결과, 이투린 A 표준물질에서 나오는 이투린 A1, A2, A3가 배양액에서도 확인할 수 있었다.
Figure 112009025873581-PAT00010
본 실험은 최종 선발된 균내에 이투린 A 물질의 존재를 가정하고, 이를 유관 또는 정량적인 수치로 확인하는 것을 목표로 수행되었다.
결과적으로, 이투린 A로 예상되는 3가지 물질이 확인되었다.
그러나 균의 상등액을 이용하여 정략분석한 경우에는 많은 요인들(pH, 온도, 미량원소 등)로 인하여 정확한 정량적인 수치로 나타내는 데에 어려움이 있다는 것을 알 수 있었다.
9. 질소원의 종류에 따른 이투린 A의 생산성 비교
바실러스 아밀로리쿠에파시엔스 GIB-01의 이투린 A 생산에 대한 질소원의 영향을 조사하기 위해서 PDB배지를 기본 배지로 하고, 이스트 추출물(yeast extract), 트립톤(tryptone), 비프 추출물(beef extract), 대두 단백(soy protein), 펩톤(peptone) 및 맥아 추출물(malt extract)과 같은 유기 질소원과 포타시움 니트레이트(potassium nitrate), 암모늄 설페이트의 무기 질소원을 각각 0.2%씩 첨가하여 이투린 A의 생산성을 표 9의 조건으로 HPLC로 조사하였다.
그 결과 이스트 추출물, 트립톤, 비프 추출물, 대두 단백, 펩톤 및 맥아 추출물의 유기 질소원에서 110 ㎎/L, 155 ㎎/L, 309 ㎎/L, 190 ㎎/L, 141 ㎎/L, 및 141 ㎎/L가 생산됨을 알 수 있었다.
그러나 무기 질소원을 첨가한 배지에서는 이투린 A가 거의 생산되지 않음을 확인하였다 (도 9).
무기 질소원의 경우에는 질소 카타보라이트 제어(nitrogen catabolite regulation) 작용에 의하여 생산량이 감소한 것으로 예상된다.
이러한 결과들을 토대로 바실러스 아밀로리쿠에파시엔스 GIB-01이 생산하는 이투린 A는 비프 추출물이 가장 좋은 질소원임을 확인할 수 있었다.
10. 비프 추출물의 농도에 따른 영향
본 배양 배지에 비프 추출물을 0, 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 0.9 및 1.1% (w/v)가 되도록 첨가하여 이투린 A의 생산성을 HPLC로 조사하였다.
그 결과 37℃에서 배양 96시간 만에 비프 추출물 0.5%가 첨가된 배지에서 589 ㎎/L의 이투린 A가 고농도로 축적되어 생산되는 것을 확인할 수 있었다.(도 10)
11. 탄소원의 종류에 따른 이투린 A의 생산성 비교
바실러스 아밀로리쿠에파시엔스 GIB-01의 이투린 A 생산에 대한 탄소원의 영향을 조사하기 위하여 PDB배지에 앞선 실험에서 확인된 최적 질소원인 비프 추출물 0.5% (w/v) 첨가한 배지를 기본배지로 하여 글루코오스, 락토오스, 수크로오스, 갈락토오스, 말토오스, 크실로오스를 각각 2% (w/v) 첨가하여 이투린 A의 생산성을 표 9의 조건으로 HPLC로 조사하였다.
실험 결과, 591 ㎎/L, 294 ㎎/L, 408 ㎎/L, 135 ㎎/L, 및 130 ㎎/L가 생산됨을 각각 알 수 있었다 (도 11).
이 실험에서는 글루코오스가 가장 높게 나왔으나, 앞선 실험에서 최적 질소원인 0.5% 비프 추출물에 대한 생산 결과와 비교해 볼 때, 큰 차이를 보이지 않는 것을 확인하였다.
따라서, 본 실험에서는 탄소원에 대해서는 이투린 A 생산성 증진에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었다.
12. 글루코오스의 농도에 따른 영향
그러나 앞선 실험을 통해 글루코오스가 이투린 A의 생산에 가장 중요한 탄소원임을 확인할 수 있었다.
위와 같은 결과를 근거로 하여 본 배양에 이용된 배지의 조성 가운데 글루코오스에 대한 최적 농도를 조사하였다.
본 배양 배지에 글루코오스를 0, 0.5, 1.0, 1.5 및 2% (w/v)가 되도록 첨가하여 이투린 A의 생산성을 HPLC로 조사하였다.
그 결과 37℃에서 배양 96시간 만에 글루코오스 1%가 첨가된 배지에서 644 ㎎/L의 이투린 A가 생산되어 가장 높은 생산성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.(도 12)
도 1은 토양 시료로부터 항진균성 미생물을 분리하는 과정을 나타내는 도면.
도 2는 그람(Gram) 염색에 의한 바실러스 아밀로리쿠에파시엔스 GIB-01을 나타내는 도면.
도 3은 37℃에서 39시간 동안 바실러스 아밀로리쿠에파시엔스 GIB-01의 세포 성장 분석도.
도 4는 종이 디스크 확산법에 의한 바실러스 아밀로리쿠에파시엔스 GIB-01의 항진균 활성을 나타내는 도면.
도 5는 96 웰 기반 HTS 시스템에 의한 바실러스 아밀로리쿠에파시엔스 GIB-01의 항진균 활성을 나타내는 도면.
도 6은 종이 디스크 확산법에 의한 이투린 A의 항진균 활성을 나타내는 도면.
도 7은 96 웰 기반 HTS 시스템에 의한 이투린 A의 항진균 활성을 나타내는 도면.
도 8은 이투린 A 및 바실러스 아밀로리쿠에파시엔스 GIB의 HPLC 분석을 나타내는 도면.
도 9는 37℃에서 96시간 동안 이투린 A의 생산에 대한 질소원의 영향을 나타내는 도면.
도 10은 37℃에서 96시간 동안 이투린 A의 생산에 대한 비프 추출물의 영향을 나타내는 도면.
도 11은 37℃에서 96시간 동안 이투린 A의 생산에 대한 탄소원의 영향을 나타내는 도면.
도 12는 37℃에서 96시간 동안 이투린 A의 생산에 대한 글루코오스의 영향을 나타내는 도면.

Claims (5)

  1. 식물 병원성 진균에 대해 항진균 활성 물질인 이투린 A(Iturin A)를 생산하는 균주 바실러스 아밀로리쿠에파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) GIB-01 (기탁번호 KCTC18157P).
  2. 제 1항에 있어서, 상기 식물 병원성 진균은 겹무늬썩음병(Botrysphaeria dothidea), 고추역병(Phytophthora capsici), 고추탄저병(Colletotrichum gloeosporioides), 벼도열병(Phyricularia grisea), 사과과실탄저병(Glomerella cingulata), 잎집무늬마름병(Rhizoctonia solani), 및 잿빛곰팡이병(Botrytis cinerea) 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 바실러스 아밀로리쿠에파시엔스 GIB-01.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 이투린 A는 균주를 배양하는 배지 중에 질소원으로 비프 추출물(beef extract)을 0.5% 첨가하는 경우에 고농도로 축적되는 것을 특징으로 하는 바실러스 아밀로리쿠에파시엔스 GIB-01.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 이투린 A는 균주를 배양하는 배지 중에 탄소원으로 글루코오스를 1% 첨가하는 경우에 고농도로 축적되는 것을 특징으로 하는 바실러스 아밀로리쿠에파시엔스 GIB-01.
  5. 제 1항의 균주를 함유하는 식물 병원성 진균을 방제하는 미생물 농약.
KR1020090037218A 2009-04-28 2009-04-28 항진균 활성을 갖는 신규한 균주 및 이를 함유하는 미생물 농약제재 KR20100118396A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090037218A KR20100118396A (ko) 2009-04-28 2009-04-28 항진균 활성을 갖는 신규한 균주 및 이를 함유하는 미생물 농약제재

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090037218A KR20100118396A (ko) 2009-04-28 2009-04-28 항진균 활성을 갖는 신규한 균주 및 이를 함유하는 미생물 농약제재

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100118396A true KR20100118396A (ko) 2010-11-05

Family

ID=43404710

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090037218A KR20100118396A (ko) 2009-04-28 2009-04-28 항진균 활성을 갖는 신규한 균주 및 이를 함유하는 미생물 농약제재

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20100118396A (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101270664B1 (ko) * 2011-07-06 2013-06-03 전남대학교산학협력단 식물병원성 세균 및 진균을 방제하는 기능과 약제 다제내성 세균에 대한 억제활성이 있는 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 eml-jun11
KR101279026B1 (ko) * 2011-07-01 2013-07-02 전남대학교산학협력단 바실러스 아밀로리퀴피시언스 kb3 균주, 이를 함유하는 식물병 방제용 조성물 및 식물병 방제방법
KR101279027B1 (ko) * 2011-07-06 2013-07-02 전남대학교산학협력단 바실러스 아밀로리퀴피시언스 lm11 균주, 이를 함유하는 식물병 방제용 조성물 및 식물병 방제방법
KR101291915B1 (ko) * 2011-07-06 2013-08-07 고려대학교 산학협력단 식물병원성 진균에 항균 활성을 갖는 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 gyl4 및 이를 이용한 항생물질의 제조방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101279026B1 (ko) * 2011-07-01 2013-07-02 전남대학교산학협력단 바실러스 아밀로리퀴피시언스 kb3 균주, 이를 함유하는 식물병 방제용 조성물 및 식물병 방제방법
KR101270664B1 (ko) * 2011-07-06 2013-06-03 전남대학교산학협력단 식물병원성 세균 및 진균을 방제하는 기능과 약제 다제내성 세균에 대한 억제활성이 있는 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 eml-jun11
KR101279027B1 (ko) * 2011-07-06 2013-07-02 전남대학교산학협력단 바실러스 아밀로리퀴피시언스 lm11 균주, 이를 함유하는 식물병 방제용 조성물 및 식물병 방제방법
KR101291915B1 (ko) * 2011-07-06 2013-08-07 고려대학교 산학협력단 식물병원성 진균에 항균 활성을 갖는 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 gyl4 및 이를 이용한 항생물질의 제조방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sarwar et al. Biocontrol activity of surfactin A purified from Bacillus NH-100 and NH-217 against rice bakanae disease
Abedin et al. Antibacterial and antifungal activity of cyanobacteria and green microalgae. Evaluation of medium components by Plackett-Burman design for antimicrobial activity of Spirulina platensis
KR100587447B1 (ko) 바실러스 서브틸리스 eb120 균주, 이를 포함하는 식물병 방제용 미생물 제제 및 이를 이용하여 식물병을 방제하는방법
Nesci et al. In vitro selection of maize rhizobacteria to study potential biological control of Aspergillus section Flavi and aflatoxin production
Yücel et al. Selection of Streptomyces isolates from Turkish karstic caves against antibiotic resistant microorganisms
Sharma et al. Antifungal activity of extracts obtained from actinomycetes
KR101291915B1 (ko) 식물병원성 진균에 항균 활성을 갖는 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 gyl4 및 이를 이용한 항생물질의 제조방법
KR20050060624A (ko) 신규한 미생물 바실러스 아밀로리쿼페이션스케이티지비0202 및 이를 이용한 식물병원균의 방제방법
Shrivastava Shalini, Antifungal activity of Pseudomonas fluorescens against different plant pathogenic fungi
Kim Screening of cyanobacteria (blue-green algae) from rice paddy soil for antifungal activity against plant pathogenic fungi
Bhakthavatchalu et al. Characterization of multiple plant growth promotion traits of Pseudomonas aeruginosa FP6, a potential stress tolerant biocontrol agent
KR100735572B1 (ko) 주요 식물 병원균에 대한 항균 활성을 갖는스트렙토마이세스 파다누스 vsp-32 및 이를 이용한식물 병원균 방제용 미생물 제제
KR20100118396A (ko) 항진균 활성을 갖는 신규한 균주 및 이를 함유하는 미생물 농약제재
Benaissa et al. Antagonistic effect of plant growth promoting rhizobacteria associated with Rhus tripartitus on gram positive and negative bacteria.
Nosir et al. Impact of biological control agents on fusaric acid secreted from Fusarium oxysporum f. sp. gladioli (Massey) Snyder and Hansen in Gladiolus grandiflorus corms
KR100411185B1 (ko) 신균주 스트렙토마이세스 속 ag-p(kctc8965p)및 이를 이용한 식물병 방제제
KR20090119175A (ko) 식물병원성 진균에 대해 항진균 활성을 가지는 저영양세균바실러스 발리스모르티스 1a 균주 및 상기 균주의배양액을 이용한 고추역병 발생 억제 방법
Prihatiningsih et al. Characterization of Bacillus spp. from the rhizosphere of potato Granola varieties as an antibacterial against Ralstonia solanacearum
KR20070077357A (ko) 신규 바실러스 아트로페어스 cnu05-1 및 이를 이용한식물병 방제용 조성물
KR101905058B1 (ko) 바실러스 아밀로리퀴파시엔스 ak―0 균주 및 이를 포함하는 인삼 뿌리썩음병원균 방제용 미생물 제제
CN105586297B (zh) 解淀粉芽孢杆菌植物亚种wk1菌株及其应用
KR100940231B1 (ko) 람노리피드를 생성하는 슈도모나스속 ep-3와 이를 이용한 진딧물 방제법
KR20080037849A (ko) 신규한 스트렙토마이세스 속 균주 및 그 균주를 이용한미생물 농약제제
Krishnakumar et al. Extracellular biosynthesis of silver nanoparticles using terrestrial Streptomyces sp-SBU3 and its antimicrobial efficiency against plant pathogens
Woyessa et al. Diversity and plant growth promoting proerties of rhizobacteria isolated from tef (Eragrostis tef)

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application