KR20130009902A

KR20130009902A - 유해조류 제어용 살조세균

Info

Publication number: KR20130009902A
Application number: KR1020110069248A
Authority: KR
Inventors: 한명수; 이진원; 강윤호; 강수경; 이은선; 강사욱
Original assignee: 한양대학교 산학협력단; 서울대학교산학협력단
Priority date: 2011-07-13
Filing date: 2011-07-13
Publication date: 2013-01-24
Also published as: KR101311837B1

Abstract

본 발명은 특정 살조세균 또는 이를 포함하는 유해조류 제어용 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 락토바실러스(Lactobacillus) 속 또는 락토코커스(Lactococcus) 속 살조세균을 이용하여 유해조류 증식을 제어하는, 생물 유래의 친환경적 유해조류 제어에 관한 것으로, 특히, 락토바실러스(Lactobacillus) 속 또는 락토코커스(Lactococcus) 속 생물의 새로운 살조용도에 관한 것이다.

Description

유해조류 제어용 살조세균 {Harmful Algal species-specific Algicidal Bacteria}

본 발명은 특정 살조세균 또는 이를 포함하는 유해조류 제어용 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 락토바실러스(Lactobacillus) 속 또는 락토코커스(Lactococcus) 속 살조세균을 이용하여 유해조류 증식을 제어하는, 생물 유래의 친환경적 유해조류 제어에 관한 것으로, 특히, 락토바실러스(Lactobacillus) 속 또는 락토코커스(Lactococcus) 속 생물의 새로운 살조 용도에 관한 것이다.

유해 조류의 대발생(HAB, Harmful Algal Blooming)은 이들의 생육 서식지에 따라 산업적으로 다양한 문제를 일으키고 있다. 호수, 하천, 저수지, 양어장 등지에서의 유해조류의 대발생은, 1) 수생생물의 폐사를 일으키고 (Duke 등, Weed Sci. 50: 138-151, 2002); 2) 이취미(off-flavor) 물질을 발생시켜 음용수 및 양식어류의 육질을 떨어뜨리는데, 예를 들면, 유해 조류인 오실라토리아 페로나타(Oscillatoria perornata)의 서식지에서는 물고기에 흙냄새(off-flavor)가 나게 되며(Duke 등, Weed Sci. 50: 138-151, 2002); 3) 사람 및 동물에 유해한 독소가 생성되는데, 예를 들어, 마이크로시스티스(Microcystis) 속, 노듈라리아(Nodularia) 속, 아나베나(Anabaena) 속, 아파니조메논(Aphanizomenon)속 등의 일부 조류는 각각 사람 및 동물에 유해한 독소인 마이크로시스틴(microcystins), 노듈라린(nodularin), 아나톡신(anatoxin) 및 삭시톡신(saxitoxin)을 생산한다고 알려져 있고(Haider 등, Chemosphere 52:1-21, 2003); 4) 물의 착색 및 이상발포(scum) 형성 등으로 불쾌감을 유발하고 여가 및 산업 활동을 저해하며; 5) 상수처리과정 중의 여과지 폐쇄 및 응집 침전 저해 등으로 인해 염소의 과다처리가 필요하므로 경제적 손실을 야기한다.

한편, 담수직 파답에서는 조류의 대발생이 괴불 형성을 유도하여 입모율을 현저히 감소시키기도 하고, 토양온도를 저하시켜 작물의 생산성을 저감시키기도 한다. 골프장 페어웨이에서는 토양조류의 대발생으로 잔디가 고사하는 경우도 많다. 또한, 건축 및 산업시설 현장에서는 유해조류가 수질오염, 기계의 오작동, 노후화 촉진, 미관 손상 등 다양한 피해를 유발시키기도 한다.

따라서 유해조류 원인생물에 의한 현상을 제거 또는 완화시키기 위한 기술들이 개발되었는데, 지금까지 알려진 기술들로는 화학약품 살포법, 초음파 및 오존처리법, 해면회수 및 침강법, 황토살포법 등이 있다.

부영양성 호수 및 하천에서 유해조류 대발생으로 증가된 수중 내 오염물질 (자체생성유기물: 녹조생물)을 제어하는 것은 수자원 문제해결의 가장 핵심적인 부분이며, 적용될 기술 역시 경제성이 높고 생태계 혼란이 가장 적은 친환경적인 기술이어야 한다.

그러나 화학약품 살포법은 황산구리(CuSO₄), 이산화염소(ClO₂), 시마진(Simazine) 등을 살포하는 방법으로서 과거부터 이용되어 왔는데, 그 중 비용이 가장 저렴하여 널리 이용되는 황산구리는 적조원인 생물 외에 다른 해양생물에까지 영향을 끼쳐 수중의 다른 생물에 대한 독성 및 부식의 측면에서 문제를 일으킬 수 있으며, 또한 일시적 효과만 나타내기 때문에 반복 사용해야 하고, 적조 발생시 수반되는 높은 알칼리성 환경 조건하에서는 황산구리가 불안정해지기 때문에 많은 양을 처리하여야 하므로 비경제적이라는 단점이 있다.

초음파 처리법은 초음파(160~400kHz)로 적조원인생물의 세포를 파괴하는 방법이고, 오존처리법은 적조 발생 수역에 고압의 오존을 투입하여 적조로 인한 독성을 중화시키는 방법이나, 두 방법 모두 실용화단계에는 아직 이르지 못하고 있는 실정이다.

해면회수 및 침강법은 원심분리기, 응집본조, 혼합조 및 가압부상조로 구성된 가압부상분리장치를 이용하여 기포를 발생시켜 적조 생물을 흡착, 부상시키고 해표면에서 회수하는 방법이며, 황토살포법은 황토를 해수 중에 살포하여 적조생물을 흡착 침강시키고, 황토속의 알루미늄 이온이 적조원인 생물의 세포를 파괴시키는 성질을 이용한 방법이다. 그러나 해수 중에 황토를 살포하면 부유물질이 증가되어 어류 양식장과 저층에 정착생물이 살고 있는 어장에서는 어류 아가미 폐쇄로 호흡 장애 등 생물에 영향을 미칠 수 있는 문제점이 있다.

그리고, 살조제 이외에도 심층폭기/강제순환, 가압부상/물리적 수거, 초음파/오존처리 등의 물리, 화학적인 방법과 녹조를 제어가능한 세균, 바이러스, 곰팡이, 원생생물, 동물플랑크톤 등을 활용하는 생물학적인 방법 등이 있고, 여타 물리, 화학적 방법은 중, 소규모 수계에서 수질개선과 유지를 위해 많이 사용되고 있다. 그러나 이 방법의 경우 적용 수계의 규모와 환경적 특징에 따라서 적용이 어려운 경우와 효과가 미미한 경우가 많이 발생하였다. 게다가 전력, 노동력, 설비, 운영비 등의 부가적인 비용이 발생하는 문제점이 있다. 생물학적 방법의 경우에는 현재까지 실제 현장에서 그 효과를 인정받지 못하였으며, 외생종의 현장투여로 인한 생태계 교란과 현장에 투여하기 앞서 필요한 배양시설과 유지관리 비용이 발생하는 등의 문제점이 대두되었다.

일례로 정부는 4대강 수계 물관리 종합대책의 일환으로 1993억원을 들여 4대 강에 하천정화시설, 가압부상시설, 수초재배섬, 호소수질조사선, 수질정화습지, 생태보 (어도), 초기우수처리시설 (stormfilter 등) 등 기존의 녹조제어기술을 사용하여 99년부터 2005년까지 녹조방지사업을 추진하였으나 4대강 녹조방지사업이 큰 실효를 못거두고 있는 것으로 드러났다.

즉, 현재까지 국내에선 연중 수시로 발생하는 녹조를 효과적으로 제어할 수 있는 방법이 전무한 형편이다.

이에 본 발명자들은 녹조 및 적조를 유발시키는 유해조류의 생성 및 증식을 억제할 수 있는 새로운 살조제를 개발하던 중, 특정 락토바실러스(Lactobacillus) 속 또는 락토코커스(Lactococcus) 속 세균들이 녹조를 포함하는 유해조류에 대하여 우수한 살조 효과가 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.

본 발명은 락토바실러스(Lactobacillus) 속 또는 락토코커스(Lactococcus) 속 세균의 유해조류 제어 용도를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 락토바실러스(Lactobacillus) 속 또는 락토코커스(Lactococcus) 속 세균 또는 이들을 함유하는 유해조류 제어용 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 락토바실러스(Lactobacillus) 속 또는 락토코커스(Lactococcus) 속 살조세균을 이용하여 유해조류의 이상 증식을 제어 또는 방지하는 방법을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 유해조류 증식 제어를 위한 락토바실러스(Lactobacillus) 속 또는 락토코커스(Lactococcus) 속 살조세균을 제공한다.

이 때, 상기 락토박실러스(Lactobacillus) 속 살조세균은 락토박실러스 브레이비스, 락토박실러스 팔시미니스, 락토박실러스 오리스, 락토박실러스 프럭토서스, 락토박실러스 메일퍼멘탄스, 락토박실러스 파라카세이 섭스페시스. 톨러란스, 락토박실러스 플랜타럼, 락토박실러스 파라플랜타럼, 락토박실러스 마리 , 락토박실러스 불가리커스, 또는 락토박실러스 가비에 등일 수 있고, 바람직하게는 락토박실러스 그라미니스, 락토박실러스 가비에, 락토박실러스 팔시미니스, 락토박실러스 파라카세이 섭스페시스. 톨러란스, 락토박실러스 플랜타럼, 락토박실러스 파라플랜타럼 또는 락토박실러스 불가리커스일 수 있다.

상기 락토코커스(Lactococcus) 속 살조세균은 락토코커스 그라미니스, 락토박실러스 사케이 섭스페시스. 카르노서스, 또는 락토코커스 메센테로이데스 섭스페시스. 메센테로이데스일 수 있고, 바람직하게는 락토코커스 그라미니스 또는 락토코커스 메센테로이데스 섭스페시스. 메센테로이데스일 수 있다.

본 발명의 살조세균의 대상이 되는 유해조류는 적조 또는 녹조현상을 일으키는 것으로, 특히 녹조현상을 일으키는 조류를 대상으로 한다.

따라서, 일 관점에서 본 발명은 상기 살조세균, 또는 이들 유래 물질을 함유하는 유해조류 제어용 조성물을 제공한다. 특히, 본 발명의 상기 조성물은 생물제재인 것을 특징으로 한다.

유해조류 제어에 적합한 살조세균은 102 ~ 105 cells/ml의 접종농도로 함유되는 것이 바람직하나, 조류의 종류 및 세균의 종류에 따라 그 적용 접종농도를 적절히 선택하여 사용할 수 있다.

이 때, 살조세균 유래 물질은 상기 살조세균의 석유 에테르, 디에틸 에테르, 클로로포름, 에틸 아세테이트 또는 앤-부탄올로 등의 유기용매의 분획으로부터 수득할 수 있다.

한편, 상기 유해조류는 남조강, 규조강, 녹조강, 유글레조강, 와편모조강, 황색편모조강, 갈색편모조강 또는 홍조강 조류 등일 수 있다.

이 때, 상기 남조강(Cyanophyceae) 조류는 마이크로시스티스(Microcystis), 아나베나(Anabaena), 아파니존메논(Aphanizomenon), 오실라토리아(Oscillatoria) 및 워로니키니아(Woronichinia)속 조류 등일 수 있고, 바람직하게는 마이크로시스티스 또는 아나베나 속 조류일 수 있다.

상기 규조강(Bacillariophyceae) 조류는 스테파노디스커스(Stephanodiscus), 사이클로텔라(Cyclotella), 사이클로스테파노스(Cyclostaphanos), 아울라코세이라(Aulacoseira), 멜로지라(Melosira), 탈라지오지라(Thalassiosira), 케토세로스(Chaetoceros) 스켈레토네마(Skeletonema), 아크난테스(Achnanthes), 아스테리오넬라(Asterionella), 아칸토세라스(Acanthoceras), 나비큘라(Navicula), 니츠취아(Nitzschia), 디플로네시스(Diploneis), 심벨라(Cymbella), 곰포네마(Gomphonema), 수리렐라(Surirella), 시네드라(Synedra), 프레즐라리아(Fragilaria), 실린드로세카(Cylindrotheca), 유캄피아(Eucampia), 코스마리움(Cosmarium), 또는 타벨라리아(Tabellaria) 속 조류일 수 있고, 바람직하게는 스테파노디스커스, 사이클로텔라 또는 아울라코세이라일 수 있다.

상기 녹조강(Chlorophyceae) 조류는 클로스테리옵시스(Closteriopsis), 클로스테리움(Closterium), 하이드로테카(Hydrotheca), 스피로기라(Spirogyra), 고나토지곤(Gonatozygon), 액티나스트륨(Actinastrum), 마이크락티니움(Micractinium), 라걸헤이미어(Lagerheimia), 웨스텔라(Westella), 유도리나(Eudorina), 판도리나(Pandorina), 볼복스(Volvox), 딕티오스페리움(Dictyospaerium), 클라로코쿰(Chlorococcum), 보트리오코커스코커스코커스s), 스타우라스트륨(Staurastrum), 클로스테리움(Closterium), 모노라피디움(Monoraphidium), 안키스트로데스무스(Ankistrodesmus), 컬크네리엘라(Kirchneriella), 페디아스트룸(Pediastrum), 세네데스무스(Scenedesmus), 코엘라스트륨(Coelastrium), 클라미도모나스(Clamydomonas), 클로렐라(Chlorella), 및 클로렐라(Chlorella)속 조류 등일 수 있고, 바람직하게는 세네데스무스, 클로렐라, 클라미도모나스 또는 코엘라스트륨일 수 있다.

상기 유글레나조강(Euglenophyceae) 조류는 트라켈로모나스(Trachelomonas), 파커스(Phacus), 또는 유글레나(Euglena)속 조류 등일 수 있고, 상기 와편모조강(Dinophyceae) 조류는 페리디늄(Peridinium), 세라티움(Ceratium)속 조류 등일 수 있으며, 바람직하게는 페리디니움일 수 있다.

상기 황색편모조강(Chrysophyceae) 조류는 디노브리온(Dinobryon), 유로글레나(Uroglena), 시누라(Synura) 및 말로모나스(Mallomonas)속 조류 등일 수 있고, 상기 갈색편모조강(Cryptophyceae) 조류의 경우 크립토모나스(Cryptomonas) 등일 있다. 홍조강(Phodophyceae) 조류의 경우 로도모나스(Rhodomonas)속 조류 등일 수 있다.

본 발명은 다른 관점에서, 상기 살조세균 또는 상기 유해조류 제어용 조성물을, 유해조류가 번무한 지역 또는 발생징후가 관찰된 지역에 처리하는 것을 포함하는 유해조류의 제어방법을 제공한다. 이 때, 상기 처리는 선박을 이용하여 국부적으로 살포하는 형태로 이루어질 수 있다.

상기 제어방법은 살조세균의 생균살포, 살조세균 유래의 살조물질 살포 또는 살조세균을 다공성 부유 담체에 고정화시켜 살포로 이루어질 수 있는 등 크게 제한이 없이 다양하게 이루어질 수 있다.

유해조류 제어에 적합한 범위 내에서 상기 살조세균은 10² ~ 10⁵ cells/ml의 접종농도로 투여되는되는 것이 바람직하나, 조류의 종류, 세균의 종류 등에 따라 당업자가 적절히 제어효과가 우수한 접종농도로 선택하여 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 살조세균은 연못, 저수지, 호수, 호소, 하천 또는 강 등에서 유해조류(녹조류, 남조류, 규조류, 유글레노이드류, 편모조류 및 황녹색조류)의 이상 증식을 억제하고, 특히, 녹조 제어에 우수한 효과를 발휘하므로 담수 또는 기수역에서 녹조를 포함하는 유해조류의 피해를 예방하고 수질오염을 방지하는데 매우 유용하게 사용될 수 있다.

도 1은 13종의 숙주 조류를 대상으로 가장 살조활성이 우수한 15종의 유산균 일람을 나타낸 그림이다.
도 2는 유해조류 마이크로시스티스 아에루기노사를 대상으로 살조세균 락토코쿠스 그라미니스, 락토박실러스 브레이비스의 접종밀도에 따른 숙주조류제거 효과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 유해조류 아나배나 어피니스를 대상으로 살조세균 락토박실러스 가비에의 접종밀도에 따른 숙주조류제거 효과를 나타낸 그래프이다.
도 4는 유해조류 아나배나 플로스-아쿠아를 대상으로 살조세균 락토박실러스 플랜타럼, 락토박실러스 파라플랜타럼의 접종밀도에 따른 숙주조류제거 효과를 나타낸 그래프이다.
도 5는 유해조류 페리디니움 바이패스를 대상으로 살조세균 락토코쿠스 그라미니스, 락토박실러스 파라카세이 섭스페시스. 톨러란스, 락토박실러스 플랜타럼의 접종밀도에 따른 숙주조류제거 효과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 유해조류 스테파노디스커스 한츠치를 대상으로 살조세균 락토코쿠스 그라미니스, 락토박실러스 브레이비스 접종밀도에 따른 숙주조류제거 효과를 나타낸 그래프이다.
도 7은 살조세균 락토코쿠스 그라미니스 배양여액을 각각의 유기용매와 향류분배하여 얻은 에테르 분획(A), 디에틸 에테르 분획(B), 클로로포름 분획(C), 에틸 아세테이트 분획(D), 앤-부탄올 분획(E), 배양액 분획(F)과 대조구로서 메탄올 용매(G), 디에틸 에테르 용매(H), 에틸 아세테이트 용매(I)를 각각 마이크로시스티스 아에루기노사 algal lawn 위 페이퍼에 접종한 후 24시간 배양했을 때 형성된 투명대 사진을 나타낸다.
도 8은 살조세균 락토코쿠스 그라미니스 배양여액에서 에틸 아세테이트 분획 10 μl를 pTLC에 도말하고 클로로포름 : 메탄올 = 10 : 1의 용매로 전개했을 때 분리된 밴드의 UV하에서의 모습(왼쪽 그림)과 각각의 밴드가 속한 플레이트를 잘라내어 마이크로시스티스 아에루기노사 algal lawn 바닥에 삽입한 후 18시간 배양했을 때 형성된 투명대(오른쪽 아래, 위 그림) 사진을 나타낸다.

이하, 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다.

본 발명은 락토바실러스(Lactobacillus) 속 또는 락토코커스(Lactococcus) 속 미생물(세균,박테리아)의 신규 용도에 관한 것으로, 특히, 락토바실러스(Lactobacillus) 속 또는 락토코커스(Lactococcus) 속 미생물의 녹조를 포함하는 "유해 조류 방지 및 제어" 용도의 최초 발견에 근거한다.

지금까지 다양한 생물학적 제어기법에 관한 연구가 지난 수 십년간 지속적으로 이루어졌음에도 불구하고 현장적용에 성공한 예는 소수에 불과하다. 대표적인 예로는 나카무라 등이 2003년에 수행한 마이크로시스티스 아에루기노사에 의한 녹조발생 현장에 녹말로 만들어진 다공성 담체에 3 × 107 cells/g으로 고정화된 살조세균 박실러스 시리우스 N-14를 이용하여 4일 이내에 99%의 녹조가 제거된 사례(Nakamura, N., Nakano, K., Sungira, N., Matsumura, M., 2003, Environ. Technol., 24: 1569-1576)와 워커와 히긴바덤(Walker and Higginbotham)이 2000년에 1,233.6 m3의 연못에 살조세균 SG-3를 2,400 PFU/ml의 수준이 되도록 처리하여 오실라토리아 칼리비아(Oscillatoria chalybea)의 제어에 성공한 예 등이 있다(Walker, H.L., Higginbotham, L.R., 2000, Biological control, 18: 71-78). 그러나, 이외에는 현장적용의 경우가 확인된 바가 없었으며, 살조세균을 이용한 현장적용의 경우 이외에는 성공한 예가 거의 없는 것으로 조사되었다. 이러한 생물학적 방법의 경우에는 현재까지 실제 현장에서 그 효과를 인정받지 못하였으며, 외생종의 현장투여로 인한 생태계 교란과 현장에 투여하기 앞서 필요한 배양시설과 유지관리 비용이 발생하는 등의 문제점이 대두되었다.

생물학적 녹조제어 이외에도 살조제, 심층폭기/강제순환, 가압부상/물리적 수거, 초음파/오존처리 등의 물리, 화학적인 방법 등이 대표적인 예라고 할 수 있다. 살조제로서 황산구리 또는 구리 유기화합물 등은 그 효과는 인정되지만 비용이 많이 소요되고 타생물에 대한 독성을 보이거나 화학물질에 의한 2차적 환경오염 등을 유발하였다. 또한 선택적인 녹조제어가 불가능하여 무해한 조류 종들에게도 광범위하게 피해를 주는 문제점을 야기시켰다. 여타 물리, 화학적 방법은 중, 소규모 수계에서 수질개선과 유지를 위해 많이 사용되고 있다. 그러나 이 방법의 경우 적용 수계의 규모와 환경적 특징에 따라서 적용이 어려운 경우와 효과가 미미한 경우가 많이 발생하였다. 게다가 전력, 노동력, 설비, 운영비 등의 부가적인 비용이 발생하는 문제점이 있다.

이와 같은 문제점을 인식한 본 발명자들은 환경친화적인 특정 살조세균인 락토바실러스(Lactobacillus) 속 또는 락토코커스(Lactococcus) 속 살조세균을 사용하는 경우, 종래의 살조세균보다 우수한 살조활성을 보유하고 있음을 발견하였다.

살조세균

따라서, 본 발명은 일 관점에서 락토바실러스(Lactobacillus) 속 또는 락토코커스(Lactococcus) 속 미생물(세균, 박테리아)의 유해조류 증식 제어 용도에 관한 것이다.

락토바실러스(Lactobacillus)는 속 락토바실러스를 지칭하고, 간균으로써 호모(homo) 유산발효성과 헤테로(hetero) 유산발 효성을 모두 가지고 있으며, 동·식물체 및 발효유제품 등 다양한 분리원에서 발견되는 통성혐기성 균종이다.

락토바실러스는 젖산, 초산과 같은 유기산 생성과 그에 따른 pH 저하에 의한 항균작용과 H2O2 와 디아세틸(diacetyl) 등의 항균성 대사산물 및 다양한 단백질성 고분자 물질인 박테리오신(bacteriocin)의 생성에 의해 식품 부패 미생물과 다른 병원성 미생물의 생육을 억제하는 것으로 알려져 있어서 요구르트나 발효유 제조 혹은 건강식품 및 의약품으로도 널리 사용된다. 또한, 락토바실러스의 발효에 의해 생성되는 유기산은 부패 방지를 위한 식품첨가물뿐만 아니라 수술용 제봉사의 원료가 되는 폴리락틱산(polylactic acid)과 그 밖에 아세트알데히드(acetealdehyde), 아크릴릭산(acrylic acid), 2,3-펜타디온(2,3-pentadione) 등 다양한 합성물질의 재료로써 사용된다(Porro et al., Appl. Environ. Microbiol., 1999, 65, 4211-4215). 그러나 살조세균으로서 사용되어진 경우는 존재하지 않았다.

지금까지 알려진 락토바실러스 속 균종에는 90 여종이 있으며, 현재 프로바이오틱 균주로써 상용화되고 있는 균주는 일부에 불과하다. 이들 중 락토바실러스 애시도필러스( L. acidophilus ), 락토바실러스 불가리쿠스( L. bulgaricus ;L. delbrueckii subsp. bulgaricus ), 락토바실러스 카제이( L. casei ), 락토바실러스 가쎄리( L. gasseri ), 락토바실러스 파라카제이( L. paracasei ), 락토바실러스 플란타룸( L. plantarum ), 락토바실러스 람노서스( L. rhamnosus ;L. casei subsp. rhamnosus ), 락토바실러스 루테리( L. reuteri ) 등이 대부분을 차지하고, 이 밖에도 락토바실러스 헬베티쿠스( L. helveticus ), 락토바실러스 존소니이( L. johnsonii ; L. acidophilus subsp. johnsonii ), 락토바실러스 훼르멘텀( L. fermentum ) 등이 최근 기능성 프로바이오틱 균주로 개발되고 있다.

특히, 본 발명의 살조세균용 락토바실러스 속 균종으로 바람직한 것은 락토박실러스 사케이 섭스페시스. 카르노서스 KCTC 5053(L. sakei subsp. Carnosus KCTC 5053), 락토박실러스 브레이비스 KCTC 3498(L. brevis KCTC 3498), 락토박실러스 팔시미니스 KCTC 3681(L. farciminis KCTC 3681), 락토박실러스 오리스 KCTC 3670(L. oris KCTC 3670),락토박실러스 프럭토서스 KCTC 3544(L. fructosus KCTC 3544), 락토박실러스 메일퍼멘탄스 KCTC 3548(L. malefermentans KCTC 3548), 락토박실러스 파라카세이 섭스페시스. 톨러란스 KCTC 3074(L. paracasei subsp. Tolerans KCTC 3074), 락토박실러스 플랜타럼 KCTC 3108(L. plantarum KCTC 3108), 락토박실러스 파라플랜타럼 KCTC 5045(L. paraplantarum KCTC 5045), 락토박실러스 마리 KCTC 3596(L. mali KCTC 3596), 락토박실러스 불가리커스 KCTC 3635(L. bulgaricus KCTC 3635), 락토박실러스 가비에 KCTC 3772(L. garvieae KCTC 3772) 등을 들 수 있다.

"락토코커스(Lactococcus)"란, 일반적으로 속 락토코커스를 지칭하고, 둥근 형태를 가지는 유산균의 일종으로, 치즈, 발효유의 제조에 널리 사용되고 있다. 본 발명에서 락토코커스는, 당업계에서 이에 속하는 것으로 분류되는 임의의 분류군(예를 들어, 종, 아종, 균주)을 포함한다.

예로서, 락토코커스에는 락토코쿠스 그라미니스(Lactococcus graminis), 락토코커스 가르비에아에(Lactococcus garvieae), 락토코커스 락티스, 락토코커스 피스쿰(Lactococcus piscium), 락토코쿠스 메센테로이데스 섭스페시스. 메센테로이데스(Lactococcus mesenteroides subsp. mesenteroides), 락토코커스 플란타룸(Lactococcus plantarum) 및 락토코커스 라피노락티스(Lactococcus raffinolactis), 및 이들의 임의의 아종 및 균주가 포함된다.

본 발명의 바람직한 실시양태에서, 락토코커스는 락토코쿠스 그라미니스, 락토코쿠스 메센테로이데스 섭스페시스. 메센테로이데스 등이다.

유해조류

한편, 조류(algae)는 바닷물 또는 민물에서 서식하면서 생태계에 많은 영향을 주는데, 본 발명에서 유해조류(harmful algae)란 이하와 같은 악영향을 끼치는, 녹조 또는 적조현상을 야기시켜 수중환경 및 경제활동에 악영향을 미치는 조류를 말한다.

i) 착색 또는 스컴 형성, 죽은 물고기 등으로 시각적인 불쾌감 유발 및 레크레이션 활동의 저해

ii) 독소에 의한 인체 및 가축에의 건강상의 손상, 악취로 불쾌감 유발

iii) 생태계 파괴로 인하 토종 동물의 사멸 또는 서식처 이동, 개체군 변화, 먹이 손실

iv) 레크레이션 활동 및 여행의 저하로 인해 지역 경제적 손실, 먹는 물, 농업용수, 산업용수 부족으로 인한 경제적 손실

v) 독소물질에 의한 가축이나 야생동물의 폐사, 대량증식한 조류의 분해 동안 수중 용존산소 감소로 인한 물고기 및 수중생물의 폐사

vi) 경제적 가치가 있는 종들 (연어류와 송어류)에 악취를 발생

적조현상은 육지로부터 유기오염 물질이나 질소 인 등이 바다로 다량 유입되어 플랑크톤의 비정상적인 증식으로 인해 바다의 색깔이 적색, 적갈색, 황갈색, 녹색, 황녹색 및 황색 등으로 변하는 현상을 말한다. 이러한 적조를 일으키는 원인생물은 주로 편모조류 및 규조류이며, 이 외에도 섬모충류, 남조류 및 적색세균 등이 적조를 유발시키는 것으로 알려져 있다.

또한 최근 들어 적조현상은 산업화의 발전에 따라 해양 오염물의 증가로 인해 전 세계적으로 증가 추세에 있는데, 우리나라의 경우에도 1961년 진해만 부근의 진동만에서 적조가 목격된 이래 1970년대에는 104건의 적조가 진해만 일대에서 발생했으며, 1995년 이후 매년 남해안과 남동해안에서 적조가 발생하고 있는 실정이다.

한편, 적조가 발생하게 되면 수중의 용존 산소가 결핍되어 바다는 순식간에 산소가 희박한 상태가 되어 물고기 및 어폐류가 대량 폐사하게 되고, 대량 번식된 플랑크톤은 물고기의 아가미에 붙어서 물고기를 질식시키기도 하며, 특히 편모조류인 코콜리디니움은 유해 독소를 발생시켜 물고기의 죽음을 초래하게 된다. 또한 현재 세계 20억 이상의 인구가 소비하는 동물성 단백질의 50% 가량은 바다에서 공급되는데 적조현상에 따른 해양생태계의 파괴는 이러한 식량자원에도 심각한 영향을 미치게 되며, 나아가 수역 이용 가치를 저하시키고, 더 나아가 경제적인 가치를 초월하여 커다란 환경 문제를 야기하게 된다.

본 발명은 이러한 적조를 일으키는 원인생물인 편모조류 및 규조류, 남조류 등에 대하여 살조효과를 가진다. 그리고 본 발명은 이러한 적조현상뿐만 아니라, 녹조현상에 대한 증식 억제에도 특히 바람직하다.

녹조현상이란 부영양화된 호수나 유속이 느린 하천에서 부유성의 조류, 즉, 식물플랑크톤이 대량 증식하여 수면에 집적함으로써 물색을 현저하게 녹색으로 변화시키는 현상을 가리키는 말이다. 녹조현상은 수질 부영양화의 상징적인 현상으로 심한 이취미를 유발시키며 독성물질을 생성하는 등 수자원으로서의 가치는 물론 전체 수중 생태계의 균형과 질서를 파괴한다

이러한 녹조현상은 일반적으로 담수에서만 발생하는데 공장폐수와 생활하수, 비료, 농약, 가축과 사람의 분뇨 등등 각종 육상 오염물질들이 강 또는 호수로 유입되고 수역의 하부에 침작되어 박테리아에 의해 분해되며 분해된 유기물들이 플랑크톤의 먹이가 되는 질소와 인을 생성시켜 해수 및 담수에서 녹조가 발생하게 된다. 이러한 녹조는 수중의 용존산소를 감소시키며, 독성녹조 및 각종 녹조플랑크톤을 생성시켜 어류 및 수생생물을 폐사시키고, 또한 육지로부터 대량 유입된 유기물들이 침전된 수역 저부에는 침전된 중금속들이 수중으로 용출되어 담수를 오염시키고 어류를 중독시킬 수 있으며, 나아가서는 환경파괴 및 자연 미관의 손상 등 많은 문제점을 불러일으키게 된다.

전 세계적으로 녹조에 의한 동물의 피해는 1878년 영국의 Francis에 의해 처음으로 보고되었다. 그 후 1900년대에 접어들어 선진국을 중심으로 많은 나라에서 녹조에 의한 피해가 급속히 보고되기 시작하였다(표 1). 특히 Microcystis, Anabaena, Oscillatoria 등 독성물질을 배출하는 남조류에 의한 피해가 대부분을 차지하고 있으며, 북미대륙과 스웨덴, 영국 등의 유럽, 남아프리카, 중동지역, 한국, 일본, 중국 등 극동아시아 등등 전 세계에서 녹조가 발생되지 않는 지역은 거의 없으며, 특히 우리나라의 경우, 동물과 인간에 대한 피해조사가 체계적으로 이루어지지 않아 보건학적, 그리고 경제적 피해규모조차 확인되지 않고 있는 형편이다.

[표 1]

그리고, 우리나라와 같이 온대지방의 부영양화 되어 있는 수생태계에서는 풍부한 영양분을 바탕으로 식물플랑크톤 같은 1차 생산자의 생장에 유리한 환경이 조성되면서 조류의 대발생이 폭발적으로 매년 반복되고 있다. 특히, 우리나라 하천 및 호수에서 발생하는 녹조(algal blooming)는 주로 여름철의 남조류(cyanobacteria) 및 봄, 겨울철의 규조류(diatom)가 녹조현상의 주요 종이지만 지역에 따라 와편모조나 소형 cryptomonad등 다양한 조류 종에 의해서 발생되어진다.

[표 2]

녹조현상을 일으키는 주요 담수조류 종과 그 특징

상기 녹조현상은 수질 부영양화의 상징적인 현상으로 심한 이취미를 유발시키며 독성물질을 생성하는 등 수자원으로서의 가치는 물론 전체 수중 생태계의 균형과 질서를 파괴한다

본 발명에 따른 락토바실러스 또는 락토코커스 살조세균 및 이를 포함하는 조성물은 연못, 저수지, 호수, 호소, 하천 또는 강 등 담수 또는 기수역에서 미세조류(남조강, 규조강, 녹조강, 유글레조강, 와편모조강 및 황색편모조강, 갈색편모조강, 홍조강)의 이상 증식으로 유발되는 녹조발생을 더욱 효과적으로 제어 가능하다.

이러한 녹조 및 적조 현상을 나타내는 유해조류 중에서 본 발명의 살조 효과를 나타낼 수 있는 유해조류로는 남조강, 규조강, 녹조강, 유글레조강, 와편모조강, 황색편모조강, 갈색편모조강 또는 홍조강 조류를 포함한다.

특히, 상기 남조강(Cyanophyceae) 조류는 마이크로시스티스(Microcystis), 아나베나(Anabaena), 아파니존메논(Aphanizomenon), 오실라토리아(Oscillatoria) 또는 워로니키니아(Woronichinia)속 조류 등일 수 있고, 바람직하게는 마이크로시스티스 속 또는 아나베나 속 조류이다.

상기 규조강(Bacillariophyceae) 조류는 스테파노디스커스(Stephanodiscus), 사이클로텔라(Cyclotella), 사이클로스테파노스(Cyclostaphanos), 아울라코세이라(Aulacoseira), 멜로지라(Melosira), 탈라지오지라(Thalassiosira), 케토세로스(Chaetoceros) 스켈레토네마(Skeletonema), 아크난테스(Achnanthes), 아스테리오넬라(Asterionella), 아칸토세라스(Acanthoceras), 나비큘라(Navicula), 니츠취아(Nitzschia), 디플로네시스(Diploneis), 심벨라(Cymbella), 곰포네마(Gomphonema), 수리렐라(Surirella), 시네드라(Synedra), 프레즐라리아(Fragilaria), 실린드로세카(Cylindrotheca), 유캄피아(Eucampia), 코스마리움(Cosmarium), 또는 타벨라리아(Tabellaria) 속 조류 등일 수 있고, 바람직하게는 스테파노디스커스, 사이클로텔라, 또는 아울라코세이라이다.

상기 녹조강(Chlorophyceae) 조류는 클로스테리옵시스(Closteriopsis), 클로스테리움(Closterium), 하이드로테카(Hydrotheca), 스피로기라(Spirogyra), 고나토지곤(Gonatozygon), 액티나스트륨(Actinastrum), 마이크락티니움(Micractinium), 라걸헤이미어(Lagerheimia), 웨스텔라(Westella), 유도리나(Eudorina), 판도리나(Pandorina), 볼복스(Volvox), 딕티오스페리움(Dictyospaerium), 클라로코쿰(Chlorococcum), 보트리오코커스(Botryococcus), 스타우라스트륨(Staurastrum), 클로스테리움(Closterium), 모노라피디움(Monoraphidium), 안키스트로데스무스(Ankistrodesmus), 컬크네리엘라(Kirchneriella), 페디아스트룸(Pediastrum), 세네데스무스(Scenedesmus), 코엘라스트륨(Coelastrium), 클라미도모나스(Clamydomonas), 클로렐라(Chlorella), 또는 클로렐라(Chlorella) 속 조류 등일 수 있다. 바람직하게는 세네데스무스, 클로렐라, 클라미도모나스와 코엘라스트륨 등이다.

상기 유글레나조강(Euglenophyceae) 조류는 트라켈로모나스(Trachelomonas), 파커스(Phacus), 또는 유글레나(Euglena)속 조류 등을 포함하고, 상기 와편모조강(Dinophyceae) 조류는 페리디늄(Peridinium), 세라티움(Ceratium)속 조류 등을 포함한다. 바람직하게는 페리디니움이다.

상기 황색편모조강(Chrysophyceae) 조류는 디노브리온(Dinobryon), 유로글레나(Uroglena), 시누라(Synura) 및 말로모나스(Mallomonas)속 조류 등을 포함하고, 상기 갈색편모조강(Cryptophyceae) 조류의 경우 크립토모나스(Cryptomonas) 조류 등을 포함하고, 상기 홍조강(Phodophyceae) 조류의 경우 로도모나스(Rhodomonas)속 조류 등을 포함한다.

이들에 대하여, 본 발명의 락토바실러스 속 세균 및 락토코커스 속 세균이 녹조 및 적조현상들을 방지할 수 있는 효과가 있는지 확인한 결과, 상기 락토바실러스 속 세균 및 락토코커스 속 세균들이 유해조류를 살조하는 효과가 있음을 확인하였다.

예를 들어, 남조 마이크로시스티스 아에루기노사(M. aeruginosa)는 락토박실러스 그라미니스 KCTC 3542, 락토박실러스 사케이 섭스페시스. 카르노서스 KCTC 5053, 락토박실러스 브레이비스 KCTC 3498, 락토코커스 가비에 KCTC 3772 등에 의해 80% 이상 제어되었다. 남조 아나배나 어피니스(A. affinis)의 경우에는 락토박실러스 가비에 KCTC 3772로 제어 가능하고, 남조 아나배나 플로스-아쿠아(A. flos-aquae)의 경우는 락토박실러스 팔시미니스 KCTC 3681, 락토박실러스 파라카세이 섭스페시스. 톨러란스 KCTC 3074, 락토박실러스 플랜타럼 KCTC 3108, 락토박실러스 파라플랜타럼 KCTC 5045, 락토박실러스 불가리커스 KCTC 3635, 락토박실러스 가비에 KCTC 3772 등으로 제어가능하다.

녹조 시네데스무스 액터스(S. actus)는 락토코커스 그라미니스 KCTC 3542로 제어 가능하여, 녹조 클라미도모나스 에스피.(Chlamydomonas sp.)와 코엘라스트륨 레티큘라텀(C. reticulatum)의 경우에는 락토박실러스 파라카세이 섭스페시스. 톨러란스 KCTC 3074와 락토박실러스 불가리커스 KCTC 3635 으로 제어될 수 있다.

와편모조 페리디니움 바이패스(P. bipes)는 락토코커스 그라미니스 KCTC 3542, 락토박실러스 메일퍼멘탄스 KCTC 3548, 락토박실러스 파라카세이 섭스페시스. 톨러란스 KCTC 3074, 락토박실러스 플랜타럼 KCTC 3108 등으로 제어할 수 있다.

규조류 스테파노디스커스 한츠치(S. hantzschii)의 경우에는 락토코커스 그라미니스 KCTC 3542, 락토박실러스 브레이비스 KCTC 3498, 락토박실러스 팔시미니스 KCTC 3681, 락토박실러스 오리스 KCTC 3670, 락토코커스 메센테로이데스 섭스페시스. 메센테로이데스 KCTC3505, 락토박실러스 파라플랜타럼 KCTC 5045, 락토박실러스 마리 KCTC 3596, 락토박실러스 가비에 KCTC 3772 등으로 제어가능하다.

본 발명의 살조세균은 직접 살포를 포함하는 다양한 방법으로 살포할 수 있다.

예를 들어, 살조세균의 생균살포로 이루어질 수 있도, 살조세균 유래의 살조물질을 살포할 수도 있으며, 살조세균을 다공성 부유 담체에 고정화시켜 살포할 수도 있다.

상기 살조세균의 생균살포는 현장에 발생한 하기 녹조유발 조류 종에 따라 상기 살조세균 중 한 종을 선택한 다음 현장적용 규모에 따른 세균 배양 후 발생지역으로 운반하여 선박 등을 이용해 액상으로 살포하는 것을 특징으로 하는 녹조제어용 생물제재의 투여방법이다.

상기 살조세균 유래 살조물질의 살포의 경우에는 살조세균의 살조능력과 직접적인 관련이 있는 유래 살조물질을 분리, 정제한 후 생합성/유기합성을 통해 대량생산 후 상용화하여 가루상태의 분말로 준비한 것을 녹조가 발생한 현장의 현장수와 혼합을 통해 선박 등에서 살포하는 것을 특징으로 하는 녹조제어용 생물제재의 투여방법이다.

다공성 부유 담체에 고정화한 살조세균의 살포의 경우는 살조세균의 생장 영양원인 녹말(starch)을 포함한 다양한 영양공급원을 포함할 수 있는 수계 부유형 발포스펀지를 포함한 다양한 상업용/제조용 담체를 사용하여 살조세균을 흡착에 의한 생물막 형성을 통해 고정화하고 녹조가 발생한 지역, 특히 부유성 남조류에 의한 녹조발생시 선박 등에서 국부적으로 투여함으로서 효과적으로 녹조를 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 녹조제어용 생물제재의 투여방법이다.

따라서, 본 발명은 일 구체예로서, 상기 락토바실러스 속 세균 및 락토코커스 속 세균을 포함하는 유해조류 방제용 조성물 및 이의 사용방법을 제공한다.

본 발명의 유해조류 방제용 조성물은 공지의 방법에 따라 다양한 형태로 제조할 수 있으며, 효과를 저해하지 않는 범위 내에서 효과의 안정적 발현, 적용 대상 생물로의 부착 증진, 운반 및 처리의 간편화를 위해 제제학적으로 허용 가능한 고체 담체, 액체 담체,액체 희석제, 액화된 기체 희석제, 고체 희석제, 또는 기타 적당한 보조제, 예를 들면 유화제, 분산제 또는 기포제 등의 계면활성제를 더욱 포함할 수 있다.

본 발명의 방제용 조성물은 바람직하게는 유제, 수화제, 입제, 분제, 캅셀형 및 젤상의 제형으로 제제화될 수있고, 제제의 부력을 위해 접촉제로서 제공되는 것이 바람직하다.

나아가, 다른 구체예로서 본 발명은 상기 락토바실러스 속 세균 및 락토코커스 속 세균을 포함하는 유해조류 방제용 조성물을 유해조류가 발생한 지역 또는 발생예상 지역에 처리하는 것을 포함하는 유해조류의 제어(방제)방법을 제공한다. 상기 조성물을 유해조류가 발생되는 초기에 처리함으로써 대량증식을 사전에 차단하는 것이 바람직하다.

예를 들어, 상기 조성물을 분말형태, 또는 고농도의 액상형태로 장기보존 및 상품화하여, 녹조가 발생한 지역 또는 징후가 보이는 곳에 선박을 이용하여 국부적으로 살포하는 형태로 수일에서 1주일 이내에 간단하게 녹조를 제어하고 예방할 수 있다.

이 때, 본 발명의 상기 락토바실러스 속 세균 및 락토코커스 속 세균을 포함하는 유해조류 방제용 조성물을 방제지역에 처리할 경우, 10² ~ 10⁷ cells/ml 의 접종밀도로 처리하는 것이 바람직하다. 상기 살조세균의 접종밀도는 조류 및/또는 세균의 종류에 따라 당업자가 적절히 조절하여 결정할 수 있다.

예를 들어, 살조세균 락토바실러스 중 일부의 균은 102 cells/ml의 접종밀도만으로도 90% 이상의 대조구 대비 녹조제거 효과가 있어, 종래의 살조세균과 견주어 보다 우수한 살조활성을 보유하고 있었고, 또 다른 일부의 균 락토박실러스 가비에는 특정 조류에 대해 10⁷ cells/ml로 접종되었을 때 가장 우수한 효과를 보였다.

이와 같이, 본 발명은 유래조류의 종류에 따라, 그리고 사용되는 살조세균의 종에 따라 우수한 살조효과를 보이는 적절한 접종밀도를 결정하여 사용하는 것을 포함한다.

본 발명자들이 개발한 신규 살조세균은 유산균인 락토박실러스(Latobacillus) 속과 락토코쿠스(Lactococcus) 속으로 한정하여 인간과 동물, 환경에 무해한 세균으로서 녹조발생 시 현장에 적용가능하며, 종래 외래 살조세균과 병원성 미생물, 살조제 등을 사용함으로서 발생할 수 있는 비선택적 조류제어와 생태계 교란, 보건학적 문제 등 광범위한 문제점을 일거에 해소할 수 있는 환경 친화적인 장점이 있다.

또한 숙주 녹조 유발종에 특이적으로 작용하기 때문에 녹조 제거 후 살조세균 락토발실러스의 자연소멸이 가능하여 안전성 확보와 생태계 안정성을 도모할 수 있는 장점을 갖는다. 이는 기존의 살조제가 갖는 현장적용 후 물질의 수계 내 축적 및 잔존성으로 인한 독성문제, 생태계 교란, 2차 처리방법의 필요성을 일거에 해결할 수 있는 장점으로 작용할 수 있다.

게다가, 전력, 관리운영, 인력비가 소요되는 여타 녹조제어방법에 비해 무동력이며, 1, 2회식 살포형식으로 관리, 운영의 필요성이 없어 경제적인 상대적 우위를 가지고 있다. 게다가 살조세균 유래 살조물질을 추출하여 부착조류에 대한 방오제 또는 항도료의 주성분으로 사용가능하여 활용가능성이 크다.

본 발명자들이 개발한 살조세균과 같은 유용세균의 경우, 생물학적 제어방법을 이용한 환경청정기술로서 다양한 분야 (오폐수 처리 종균제, 미생물 분해제, 유류 처리제, 미생물 악취 제거제, 음식물쓰레기 처리제 등)에 활용되고 있고 많은 제품이 국내외에서 상품화되어 있다. 따라서, 살조세균 락토박실러스 또는 락토코쿠스의 경우, 생균 뿐만 아니라 유래 살조물질과 생균 또는 살조물질의 담체화 등의 방법 등으로 응용할 수 있는 상품화 범위가 넓은 편이다.

예를 들어, 중. 소규모 수계의 복원 및 보존관리에 적용 가능한 기술(녹조제어 또는 예방)로서 인공양식장, 골프장, 공원, 유원지, 오락시설 내 연못, 저수지, 호수, 하천, 전국에 산재되어 있는 농업용저수지 등에 적용하여 녹조의 피해를 예방하고 유해조류를 제어함으로서 기타 인위적인 환경오염을 발생시키지 않는다. 그리고, 선박, 부두시설, 수영장, 건물 등에 사용되는 항조류 도료(antifouling paint)의 주요성분으로 사용가능하여 유독한 기존의 항도료를 대체하고 부착조류에 의한 미관손상, 내구력 저하, 성능저하 등을 예방할 수도 있다.

또한, 먹는물, 농업용수, 공업용수 확보를 위한 수처리시설(상수처리, 하수처리)의 전처리 기술로서 적용되어 여과지 폐색, 독성물질의 과다노출을 예방하여 경제적 부담을 줄이고 먹는 물의 안전성을 확보할 수 있다.

뿐만 아니라, 상대적으로 대규모 수계인 호소(댐), 상수원 및 하수 등 수계의 수질 개선, 환경기술 개발 등에 적용될 수 있다. 따라서, 농업용수의 개선 효과로 인해 우수 농산물 생산이 가능하고 식수의 안정화를 통해 국민건강에 이바지하여 개선 효과를 볼 수 있을 것이다. 또한, 중국처럼 심각한 녹조문제에 봉착해 있거나 태국같이 부착조류에 의한 방오도료의 수요가 큰 국가에 환경기술의 수출과 기술이전 등을 통한 고부가가치 창출과 국가이미지 재고, 국가 경쟁력 강화에 이바지 할 수 있다. 마지막으로 기술발전의 여하에 따라 연안에서 발생하는 적조제어에도 적극 활용가능하다.

이처럼, 본 발명은 환경 친화적인 녹조제어방법으로서의 살조세균을 이용한 생물조절 기술은 소규모 수계의 생태복원 및 수질 정화에 활용될 뿐만 아니라, 다양한 형태의 생물 복원기술 (하천 생태 복원, 상수원의 수질 복원, wet-land의 복원 및 해안 서식지 복원 등)의 기반기술로서 다양하게 활용될 수 있는 핵심기술이 될 수 있다.

실시예

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명하기로 한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1: 살조세균의 분리 및 선별

본 발명에 따른 살조세균 락토코커스 그라미니스 KCTC 3542, 락토박실러스 사케이 섭스페시스. 카르노서스 KCTC 5053, 락토박실러스 브레이비스 KCTC 3498, 락토박실러스 팔시미니스 KCTC 3681, 락토박실러스 오리스 KCTC 3670, 락토코커스 메센테로이데스 섭스페시스. 메센테로이데스 KCTC3505, 락토박실러스 프럭토서스 KCTC 3544, 락토박실러스 메일퍼멘탄스 KCTC 3548, 락토박실러스 파라카세이 섭스페시스. 톨러란스 KCTC 3074, 락토박실러스 플랜타럼 KCTC 3108, 락토박실러스 파라플랜타럼 KCTC 5045, 락토박실러스 마리 KCTC 3596, 락토박실러스 불가리커스 KCTC 3635, 락토박실러스 가비에 KCTC 3772 등의 분리, 선별은 다음과 같은 방법으로 진행하였다.

유산균 락토박실러스 속과 락토코커스 속을 살조세균 분리를 위한 후보세균으로 선정하였다. 유산균은 농산물이나 식품에서부터 사람이나 동물의 몸까지 자연계에 널리 분포하고 있으며 장관 상재 균종으로서 사람이나 동물의 건강과 중요한 관계가 있다.

특히 각종 발효식품 등에 활용되어 인체와 환경에 무해하고 항암, 항균작용 등의 용도로도 많이 활용되고 있다. 따라서 상기 유산균 중 락토박실러스와 락토코커스 속을 대상으로 녹조제어 가능성을 평가하였다.

먼저 국내 주요 균주배양센터인 한국미생물자원센터(KCTC, http://www.brc.re.kr/main.aspx)로부터 후보 유산균을 확보하였다.

후보세균들 중 살조활성을 보유한 세균을 분리하기 위해 국내 주요 우점조류를 각각 숙주조류(표 3)로 하여 지수성장기에 접어든 숙주 배양액 20 ml (5 X 105 cells/ml)을 준비하였다. 숙주조류 strain과 배양조건 일람을 이하 표 3에 도시하여 나타내었다.

[표 3]

상기 확보한 후보세균 각각을 2 ml의 MRS 배지에 접종하고 25℃, 200 rpm, 암소조건에서 2일간 배양한 후, 8,000 rpm, 20분 간 원심분리하여 상등액을 제거해 주었다. 멸균된 각각의 숙주조류 성장배지[규조류의 경우 Diatom Medium (DM), 녹조류의 경우 Chlorophyta Medium (C), 남조류의 경우 CyanoBacteria medium (CB)]로 세척하고 Optical Density(OD)값이 1.5가 되도록 희석하여 접종액을 준비해 주었다. 각각의 세균을 숙주조류 배양액에 10%(v/v) 접종하고 숙주조류의 배양조건 하에서 10일 동안 배양하면서, 정립 또는 도립 현미경 하에서 SR-chamber 또는 heamocytometer를 통해 육안으로 직접 계수해 주었다. 이후 처리 10일 후, 세포의 감소율(reduction ratio), 즉 살조 활성(%)을 하기 식을 사용해 계산하였다.

살조 활성(%)=(1-Tt/Ct) x 100

상기 식에서, T는 화합물 처리후 세포의 밀도를 나타낸 것이고, C는 화합물을 처리하지 않은 세포의 밀도를 나타낸 것이며, t는 배양 시간을 나타낸 것이다.

실험에 사용된 유산균 중 살조활성이 우수한 15종의 세균의 각각의 숙주조류에 대한 살조활성을 도 1에 도시하였다.

그 결과, 도 1에서 보는 바와 같이 남조 마이크로시스티스 아에루기노사(M. aeruginosa)를 80% 이상 제어한 락토박실러스 그라미니스 KCTC 3542, 락토박실러스 사케이 섭스페시스. 카르노서스 KCTC 5053, 락토박실러스 브레이비스 KCTC 3498, 락토코커스 가비에 KCTC 3772 등을 분리하였고, 남조 아나배나 어피니스(A. affinis)의 경우에는 락토박실러스 가비에 KCTC 3772가 효과적이였으며, 남조 아나배나 플로스-아쿠아(A. flos-aquae)의 경우는 락토박실러스 팔시미니스 KCTC 3681, 락토박실러스 파라카세이 섭스페시스. 톨러란스 KCTC 3074, 락토박실러스 플랜타럼 KCTC 3108, 락토박실러스 파라플랜타럼 KCTC 5045, 락토박실러스 불가리커스 KCTC 3635, 락토박실러스 가비에 KCTC 3772 등이 효과적인 것으로 조사되었다.

녹조 시네데스무스 액터스(S. actus)에 효과적인 살조세균은 락토코커스 그라미니스 KCTC 3542였으며, 녹조 클라미도모나스 에스피.(Chlamydomonas sp.)와 코엘라스트륨 레티큘라텀(C. reticulatum)의 경우에는 락토박실러스 파라카세이 섭스페시스. 톨러란스 KCTC 3074와 락토박실러스 불가리커스 KCTC 3635 등의 살조활성이 우수한 것으로 판단되었다.

다음으로 와편모조 페리디니움 바이패스(P. bipes)의 경우에 효과적인 살조세균으로 락토코커스 그라미니스 KCTC 3542, 락토박실러스 메일퍼멘탄스 KCTC 3548, 락토박실러스 파라카세이 섭스페시스. 톨러란스 KCTC 3074, 락토박실러스 플랜타럼 KCTC 3108 등이 선별되었다.

마지막으로 규조류에 관한 살조평가에서는, 스테파노디스커스 한츠치(S. hantzschii)의 경우에는 락토코커스 그라미니스 KCTC 3542, 락토박실러스 브레이비스 KCTC 3498, 락토박실러스 팔시미니스 KCTC 3681, 락토박실러스 오리스 KCTC 3670, 락토코커스 메센테로이데스 섭스페시스. 메센테로이데스 KCTC3505, 락토박실러스 파라플랜타럼 KCTC 5045, 락토박실러스 마리 KCTC 3596, 락토박실러스 가비에 KCTC 3772 등 가장 많은 수의 살조세균을 확인할 수 있었다.

실시예 2: 경제성 평가를 위한 살조세균의 접종밀도별 유해조류 제거효과 측정

본 발명에 따른 살조세균들의 현장적용을 위한 경제성 또는 상용화 가능성 평가를 위해서 상기 살조세균을 다양한 접종밀도로 유해조류(남조류인 마이크로시스티스 아에루기노사, 아나베나 어피니스, 아나베나 플로스-아쿠아, 규조류인 스테파노디스커스 한츠치, 와편모조류인 페리디니움 바이패스)에 접종한 후 살조효과를 측정하여 최적 접종밀도를 결정하였다.

본 발명자들은 모든 살조세균을 상기의 방법처럼 2 ml의 MRS 배지에 접종하고 25℃, 200 rpm, 암소조건에서 2일간 배양한 후, 8,000 rpm, 20분 간 원심분리하여 상등액을 제거해 주었다.

멸균된 각각의 숙주조류 성장배지로 세척하고 600 nm에서 Optical Density(OD)값이 1.5가 되도록 균을 희석하여 준비해 주었다. 접종되는 세균의 수는 OD600 = 1.5일 때 세포수를 DAPI method를 사용하여 측정한 후 각각의 조류배지로 희석하여 세균밀도가 1 × 10⁸ cells/ml이 되도록 한 것을 접종액 원액으로 준비하였다.

접종액 원액은 다시 각각의 조류배지를 사용하여 1/10, 1/100, 1/1,000, 1/10,000, 1/100,000으로 희석해 준 후, 각각의 원액과 희석 접종액 세균을 숙주조류 배양액(모든 조류의 밀도: 1 × 10⁵ cells/ml)에 10%(v/v) 접종하여 각 세균의 접종밀도가 10⁷, 10⁶, 10⁵, 10⁴, 10³, 10² cells/ml이 되도록 하였다. 숙주조류의 배양조건 하에서 10일 동안 배양하면서, 0, 1, 3, 5, 7, 10일 째 되는 날에 정립 또는 도립 현미경 하에서 SR-chamber 또는 heamocytometer를 통해 육안으로 직접 계수해 주었다.

실험결과, 마이크로시스티스 아에루기노사의 경우 4종의 살조세균이 분리되었고, 그 중 락토코커스 그라미니스, 락토박실러스 브레이비스 등이 가장 저밀도에서도 우수한 살조효과가 있는 것으로 조사되었다(도 2). 두 살조세균 모두 10² cells/ml로 접종된 경우에서도 살조효과가 우수하여 대조구 대비 50% 정도의 조류성장 저해효과가 있는 것으로 조사되었으며 10⁷cells/ml의 접종농도에서 숙주를 100% 제거 가능한 것을 확인할 수 있었다. 다만 접종농도에 따른 살조능력의 경향성은 관찰되지 않았다.

아나배나 어피니스의 경우 락토박실러스 가비에가 살조세균으로 유일하게 분리되었으며, 10⁷ cells/ml로 접종되었을 때 가장 우수한 살조효과가 관찰되었다(도 3). 또한 10² cells/ml 이상으로 접종하였을 때 대조구 대비 44% 이상의 조류성장 저해효과가 있는 것으로 조사되었다. 다만 접종농도에 따른 살조능력의 경향성은 관찰되지 않았다.

아나배나 플로스-아쿠아의 경우 6종의 살조세균이 분리되었으며, 그 중 락토박실러스 플랜타럼, 락토박실러스 파라플랜타럼 등이 저밀도에서 살조활성이 가장 우수한 것으로 조사되었다(도 4). 두 살조세균 모두 10² cells/ml로 접종된 경우에서도 살조효과가 우수하여 대조구 대비 77% 이상의 조류성장 저해효과가 있는 것으로 조사되었으며 락토박실러스 플랜타럼의 경우 10⁵ cells/ml 이상의 접종농도에서 숙주를 100% 제거 가능한 것을 확인할 수 있었다. 또한 락토박실러스 파라플랜타럼의 경우에는 10⁴cells/ml 이상의 접종농도에서 숙주를 100% 제거 가능한 것을 확인하였다. 두 세균의 경우 접종농도에 따른 살조능력의 증가되는 경향이 관찰되어 현장에 적용 시 적절한 밀도의 접종이 가능할 것으로 판단된다.

페리디니움 바이패스의 경우 4종의 살조세균이 분리되었으며, 그 중 락토코커스 그라미니스, 락토박실러스 파라카세이 섭스페시스. 톨러란스, 락토박실러스 플랜타럼 등이 저밀도에서 살조활성이 가장 우수한 것으로 조사되었다(도 5).

그러나 모든 세균에서 접종밀도에 따른 살조능의 두드러진 증가는 관찰되지 않았으며, 락토코커스 그라미니스의 경우 10⁷ cells/ml로 접종된 경우 가장 우수한 조류제거 효과를 보였다. 또한 10² cells/ml 이상으로 접종되었을 때 대조구 대비 60% 정도의 조류성장 저해효과가 있는 것으로 조사되었다.

다음으로 락토박실러스 파라카세이 섭스페시스와 락토박실러스 플랜타럼의 경우에는 10² cells/ml로 접종된 경우 대략 50%의 조류제거 효율이 관찰되었다.

이후 실험에서도 서로 다른 결과가 나오는 등 경향은 실험에 따라 다르게 나와 실제 살조효과는 10⁴ cells/ml 이상의 접종밀도에서 관찰되는 것으로 판단하였다. 상기 밀도이상에서 대조구 대비 60~70% 이상의 조류성장 저해효과를 관찰할 수 있었으며, 10⁴cells/ml 이상의 접종밀도에서 접종밀도에 따른 살조활성의 증가 경향성은 관찰되지 않았다.

스테파노디스커스 한츠치의 경우 8종의 살조세균이 분리되었으며, 그 중 락토코커스 그라미니스, 락토박실러스 브레이비스 등이 저밀도에서 살조활성이 가장 우수한 것으로 조사되었다(도 6).

락토박실러스 그라미니스의 경우 접종밀도의 증가에 따른 살조능력의 증가가 뚜렷이 관찰되었고 10² cells/ml로 접종되었을 때 33%이상의 조류제거 효과를 보였으며, 접종밀도가 증가하면 증가할수록 살조효과가 우수하여 10⁷ cells/ml일 때 조류의 완전 제거가 가능하였다.

또한 락토박실러스 브레이비스의 경우에서도 같은 경향을 나타내었는데 10² cells/ml 일 경우 대조구 대비 조류성장 저해효과가 관찰되지 않았으나 10³ cells/ml 이상으로 접종되었을 때 50% 저해효과를 나타내었고 접종밀도가 증가하면 할수록 살조활성이 우수하게 관찰되었다. 그러나 10⁷ cells/ml로 접종된 경우에도 완전제어는 성공하지 못하였다. 그러나 접종밀도에 따른 경향성을 보임으로서 현장 녹조발생시 목적에 따른 적정 접종을 위한 가이드라인 설정에 도움이 될 것으로 판단되었다.

실시예 3: 살조세균 유래 살조물질의 분리, 정제

추후 경제성 재고와 상용화 가능성을 현실화하기 위한 대량생산의 기반이 되는 살조물질의 분리를 위해 살조세균을 배양하여 여액을 확보한 후 다음과 같은 방법을 사용하여 살조물질의 분리, 정제를 수행하였다.

실시예로 살조세균 락토코커스 그라미니스의 유래 살조물질의 분리와 정제에 대해 하기와 같이 기술하였다.

3 l의 MRS 배지에 전배양한 5 ml의 락토코커스 그라미니스를 접종한 후 30℃, 200 rpm, 암소조건에서 3일간 배양한 후, 8,000 rpm, 20분 간 2회 원심분리하여 상등액을 수거하였으며, 다시 0.2 μm pore의 필터(filter)가 장착된 필터링 세트(filtering set)를 통해 잔여 세균을 모두 제거한 배양여액을 확보하였다. 배양여액은 우선 42℃에서 이베퍼레이터(evaporator)를 사용해 500 ml까지 농축한 후 분액여두에서 석유 에테르(petrolum ether) 500 ml과 3분 동안 진탕 혼합한 후 저온상태(4℃)에서 하루동안 정치해주었다. 이후 유기용매 분획은 회수하여 42℃, 이베퍼레이터에서 농축하고 2 ml의 메탄올(MeOH)로 수거하여 석유 에테르 분획으로 명명하였다. 또한 배양여액은 다시 두 번째 유기용매인 디에틸 에테르(diethyl ether) 500 ml과 3분 간 진탕 혼합하여 상기의 순서와 똑같은 방법으로 농축과 향류분배를 수행해 주었다. 이후 클로로포름(chloroform), 에틸 아세테이트(ethyl acetate), 앤-부탄올(n-buthanol) 순으로 농축과 향류분배를 통해 각각 디에틸 에테르 분획, 클로로포름 분획, 에틸 아세테이트 분획, 앤-부탄올 분획, 배양액 분획 등을 확보하였다. 각각의 분획에서 10 μl씩 취한 후 유해조류인 마이크로시스티스 아에루기노사로 만든 algal lawn에 올린 페이퍼 디스크(paper disc)에 접종하여 여러 날 동안 시간을 두고 투명대(clear zone)를 관찰하였다. 투명대가 관찰된 분획은 다시 pTLC 용 실리카겔 플레이트(silicagel plate)에 10 μl를 도말(spot)한 후 클로로포름과 메탄올이 10 : 1의 비율로 들어있는 포화된 TLC 내에 수직으로 세운 후에 밀폐하고 용매 흡수가 끝나는 시점에 실험을 종료하였다. 실험에 사용된 실리카겔 플레이트는 254 nm의 UV하에서 이동된 각 밴드(band)의 위치를 형광(fluorescence) 값을 통해 파악해 주었다. 이후 즉시 적당한 크기로 실리카겔 플레이트를 잘라주어 algal lawn의 bottom agar(1.5% agar/CB)에 올린 후 top agar(0.8% agar/M. aeruginosa cells)를 올려 굳혀 하루 동안 투명대 형성여부를 관찰해 주었으며, 살조물질이 있을 것으로 판단되는 밴드부분을 칼로 긁어내어 가루상태의 살조물질을 분리하였다.

살조세균 락토코커스 그라미니스의 유래 살조물질의 분리와 정제실험을 수행한 결과 순차적인 다양한 유기용매를 사용한 향류분배 실험에서 디에틸 에테르 분획과 에틸 아세테이트(ethyl acetate) 분획에서 각각 살조활성을 보유한 살조물질이 포함된 것으로 마이크로시스티스 아에루기노사로 만든 algal lawn 실험에서 판단되었다(도 7).

이후 살조활성이 나타난 분획들을 대상으로 pTLC 분석을 수행하였고 UV하에서 디에틸 에테르 분획에서는 단일 밴드를 확인하였고, 에틸 아세테이트 분획에서는 3개의 주요 밴드를 확인하였다. 따라서 각각의 밴드를 오려서 마이크로시스티스 아에루기노사 algal lawn의 bottom agar와 top agar 사이에 오려낸 밴드가 포함된 실리카겔 플레이트를 삽입하고 18시간 동안 배양하면서 투명대 형성을 관찰한 결과 디에틸 에테르 분획의 단일 밴드에서 강한 투명대가 형성되었고, 에틸 아세테이트 분획의 3개의 주요 밴드 중 A밴드에서 투명대가 형성되어 살조물질을 각각의 밴드로부터 멸균된 예리한 칼을 사용하여 살조물질을 긁어내어 가루상태로 확보할 수 있었다(도 8).

상기 실험 결과로부터, 본 발명의 대표적인 살조세균의 경우, 종류에 따라 접종밀도를 적절히 조절함으로써 유해조류를 50~100% 제어 할 수 있음을 확인할 수 있어, 종래의 살조균주와 견주어 비슷하거나 보다 우수한 살조활성을 보유하고 있음을 확인할 수 있다.

게다가, 전력, 관리운영, 인력비가 소요되는 여타 녹조제어방법에 비해 무동력이며, 1, 2회식 살포형식으로 관리, 운영의 필요성이 없어 경제적인 상대적 우위를 가지고 있다. 게다가 부착조류에 대한 방오제 또는 항도료의 주성분으로 사용가능하여 활용가능성이 크다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

유해조류 증식 제어를 위한 락토바실러스(Lactobacillus) 속 또는 락토코커스(Lactococcus) 속 살조세균.
제1항에 있어서, 상기 락토박실러스(Lactobacillus) 속 살조세균은 락토박실러스 브레이비스, 락토박실러스 팔시미니스, 락토박실러스 오리스, 락토박실러스 프럭토서스, 락토박실러스 메일퍼멘탄스, 락토박실러스 파라카세이 섭스페시스. 톨러란스, 락토박실러스 플랜타럼, 락토박실러스 파라플랜타럼, 락토박실러스 마리 , 락토박실러스 불가리커스, 및 락토박실러스 가비에로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 살조세균.
제2항에 있어서, 상기 락토박실러스(Lactobacillus) 속 살조세균은 락토박실러스 그라미니스, 락토박실러스 가비에, 락토박실러스 팔시미니스, 락토박실러스 파라카세이 섭스페시스. 톨러란스, 락토박실러스 플랜타럼, 락토박실러스 파라플랜타럼 및 락토박실러스 불가리커스로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 살조세균.
제1항에 있어서, 상기 락토코커스(Lactococcus) 속 살조세균은 락토코커스 그라미니스, 락토박실러스 사케이 섭스페시스. 카르노서스, 및 락토코커스 메센테로이데스 섭스페시스. 메센테로이데스로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 살조세균
제4항에 있어서, 상기 락토코커스(Lactococcus) 속 살조세균은 락토코커스 그라미니스 또는 락토코커스 메센테로이데스 섭스페시스. 메센테로이데스인 것을 특징으로 하는 살조세균.
제1항에 있어서, 상기 유해조류는 녹조현상을 일으키는 것을 특징으로 하는 살조세균.
제1항의 살조세균, 또는 이들 유래 물질을 함유하는 유해조류 제어용 조성물.
제7항에 있어서, 상기 살조세균 유래 물질은 상기 살조세균의 석유 에테르, 디에틸 에테르, 클로로포름, 에틸 아세테이트 또는 앤-부탄올로 구성된 군에서 선택되는 1종이상의 유기용매의 분획으로부터 수득하는 것을 특징으로 하는 유해조류 제어용 조성물
제7항에 있어서, 상기 살조세균은 102 ~ 105 cells/ml의 접종농도로 함유되는 것을 특징으로 하는 유해조류 제어용 조성물.
제7항에 있어서, 상기 유해조류는 남조강, 규조강, 녹조강, 유글레조강, 와편모조강, 황색편모조강, 갈색편모조강 및 홍조강 조류으로 이루어진 군중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 유해조류 제어용 조성물.
제10항에 있어서, 상기 남조강(Cyanophyceae) 조류는 마이크로시스티스(Microcystis), 아나베나(Anabaena), 아파니존메논(Aphanizomenon), 오실라토리아(Oscillatoria) 및 워로니키니아(Woronichinia)속 조류로 이루어진 군중에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 유해조류 제어용 조성물.
제11항에 있어서, 상기 남조강(Cyanophyceae) 조류는 마이크로시스티스 또는 아나베나 속 조류인 것을 특징으로 하는 유해조류 제어용 조성물.
제10항에 있어서, 상기 규조강(Bacillariophyceae) 조류는 스테파노디스커스(Stephanodiscus), 사이클로텔라(Cyclotella), 사이클로스테파노스(Cyclostaphanos), 아울라코세이라(Aulacoseira), 멜로지라(Melosira), 탈라지오지라(Thalassiosira), 케토세로스(Chaetoceros) 스켈레토네마(Skeletonema), 아크난테스(Achnanthes), 아스테리오넬라(Asterionella), 아칸토세라스(Acanthoceras), 나비큘라(Navicula), 니츠취아(Nitzschia), 디플로네시스(Diploneis), 심벨라(Cymbella), 곰포네마(Gomphonema), 수리렐라(Surirella), 시네드라(Synedra), 프레즐라리아(Fragilaria), 실린드로세카(Cylindrotheca), 유캄피아(Eucampia), 코스마리움(Cosmarium), 및 타벨라리아(Tabellaria) 속 조류로 이루어진 군중에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 유해조류 제어용 조성물.
제13항에 있어서, 상기 규조강(Bacillariophyceae) 조류는 스테파노디스커스, 사이클로텔라 또는 아울라코세이라인 것을 특징으로 하는 유해조류 제어용 조성물.
제10항에 있어서, 상기 녹조강(Chlorophyceae) 조류는 클로스테리옵시스(Closteriopsis), 클로스테리움(Closterium), 하이드로테카(Hydrotheca), 스피로기라(Spirogyra), 고나토지곤(Gonatozygon), 액티나스트륨(Actinastrum), 마이크락티니움(Micractinium), 라걸헤이미어(Lagerheimia), 웨스텔라(Westella), 유도리나(Eudorina), 판도리나(Pandorina), 볼복스(Volvox), 딕티오스페리움(Dictyospaerium), 클라로코쿰(Chlorococcum), 보트리오코커스코커스코커스s), 스타우라스트륨(Staurastrum), 클로스테리움(Closterium), 모노라피디움(Monoraphidium), 안키스트로데스무스(Ankistrodesmus), 컬크네리엘라(Kirchneriella), 페디아스트룸(Pediastrum), 세네데스무스(Scenedesmus), 코엘라스트륨(Coelastrium), 클라미도모나스(Clamydomonas), 클로렐라(Chlorella), 및 클로렐라(Chlorella)속 조류로 이루어진 군중에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 유해조류 제어용 조성물.
제10항에 있어서, 상기 녹조강 조류는 세네데스무스, 클로렐라, 클라미도모나스 또는 코엘라스트륨인 것을 특징으로 하는 유해조류 제어용 조성물.
제10항에 있어서, 상기 유글레나조강(Euglenophyceae) 조류는 트라켈로모나스(Trachelomonas), 파커스(Phacus), 또는 유글레나(Euglena)속 조류로 이루어진 군중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 유해조류 제어용 조성물.
제10항에 있어서, 상기 와편모조강(Dinophyceae) 조류는 페리디늄(Peridinium), 세라티움(Ceratium)속 조류로 이루어진 군중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 유해조류 제어용 조성물.
제18항에 있어서, 상기 와편모조강 조류는 페리디니움인 것을 특징으로 하는 유해조류 제어용 조성물.
제10항에 있어서, 상기 황색편모조강(Chrysophyceae) 조류는 디노브리온(Dinobryon), 유로글레나(Uroglena), 시누라(Synura) 및 말로모나스(Mallomonas)속 조류로 이루어진 군중에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 유해조류 제어용 조성물.
제10항에 있어서, 갈색편모조강(Cryptophyceae) 조류의 경우 크립토모나스(Cryptomonas) 속 조류인 것을 특징으로 하는 유해조류 제어용 조성물.
제17항에 있어서, 홍조강(Phodophyceae) 조류의 경우 로도모나스(Rhodomonas) 속 조류인 것을 특징으로 하는 유해조류 제어용 조성물.
제10항에 있어서, 상기 조성물은 생물제재인 것을 특징으로 하는 유해조류 제어용 조성물
제1항의 살조세균 또는 제7항의 유해조류 제어용 조성물을, 유해조류가 번무한 지역 또는 발생징후가 관찰된 지역에 처리하는 것을 포함하는 유해조류의 제어방법.
제24항에 있어서, 상기 처리는 선박을 이용하여 국부적으로 살포하는 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유해조류 제어방법
제24항에 있어서, 상기 방법은 살조세균의 생균살포, 살조세균 유래의 살조물질 살포 또는 살조세균을 다공성 부유 담체에 고정화시켜 살포로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유해조류 제어방법.
제24항에 있어서, 상기 살조세균은 10² ~ 10⁵ cells/ml의 접종농도로 투여되는되는 것을 특징으로 하는 유해조류 제어방법.