KR20220051663A - 마이크로시스티스 에루지노사에 대한 살조활성을 가지는 파우시박터 속 균주 및 이의 용도 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파우시박터 속(Paucibacter sp.) DH15 균주, 이의 배양액 또는 배양여액을 유효성분으로 포함하는, 미세조류 살조용 조성물; 상기 살조용 조성물을 담수 녹조 발생 또는 발생 우려지역에 처리하는 단계를 포함하는, 녹조 방제 방법에 관한 것이다.
본 발명의 미세조류 살조용 조성물은 녹조의 원인이 되는 미세조류의 생장을 저해하고 이를 분해하여 사멸하는 효과가 있으며, 특히 마이크로시스티스 에루지노사에 대한 선택적 살조활성을 통해 녹조 방제 용도로 유용하게 사용될 수 있다.

Description

마이크로시스티스 에루지노사에 대한 살조활성을 가지는 파우시박터 속 균주 및 이의 용도{A Paucibacter sp. strain having algicidal activity against Microcystis aeruginosa and uses thereof}

본 발명은 파우시박터 속(Paucibacter sp.) DH15 균주, 이의 배양액 또는 배양여액을 유효성분으로 포함하는, 미세조류 살조용 조성물; 상기 살조용 조성물을 담수 녹조 발생 또는 발생 우려지역에 처리하는 단계를 포함하는, 녹조 방제 방법에 관한 것이다.

하천이나 호소에 자연정화 능력의 초과하는 오염된 오폐수가 유입되면 수중 및 바닥 등에 영양염류가 쌓이게 되어 수계가 부영양화되고, 이로 인해 녹조 (algal bloom) 내지 수화현상 (water bloom)을 야기하게 된다. 그래서 수면의 햇빛차단, 산소 전달의 제약 등으로 수중 용존산소가 감소하여 수중생태계가 파괴될 수 있다.

특히, 한국의 인공호에서는 녹조발생의 원인으로 남조류의 우점종인 마이크로시스티스 에루지노사(Microcystis aeruginosa), 아나베나 플로스-아쿠아(Anabaena Flos-aquae)가 많이 발생하며 이 과정에서 독성물질이 생성되어 공중보건위생상의 문제를 유발하게 된다. 예를 들면, 조류 중에 일부 남조류에서는 간 또는 신경계를 손상시킬 수 있는 독성 물질을 생성하는데, 일례로 1979년 미국 펜실베니아주에서는 남조류가 발생한 호소에서 수영후 약 60여명이 두통, 복통, 구토, 설사, 눈 염증, 발진, 귀통 등의 증상이 알려지고 있다. 게다가, 이들 남조류는 식물플랑크톤, 동물플랑크톤, 원생동물 및 어류를 포함한 모든 동물이나 가축에게 직접적인 피해를 일으키기도 하였다.

또한, 정수처리시 공정의 기능저하를 유발하여 용수의 이용장애를 발생할 수 있다. 예를 들면, 정수시 핵심공정인 응집침전과 여과과정을 방해하는 등의 문제점을 초래하여 정수 비용을 증가시키게 된다. 또 남조류의 대사과정에서 생성되는 지오스민(Geosmin, 권고기준: 20 ppt)은 수돗물내에 악취를 유발하고 심하면 하천 및 호소의 수변가치를 저하시키는 경제적 손실을 야기하고 있다(Y.-H. Kang, J.-D.Kim, B.-H.Kim, D.-S.Kong, M.-S.Han (2005), Isolation and characterization of a bio-agent antagonistic to diatom, Stephanodiscus hantzschii, Journal of Applied Microbiology, 98, 10301038, 2005). 무엇보다도 고온으로 정체된 수계는 부영향화로 인해 녹조의 발생이 용이하게 되고, 결과적으로 조류로 뒤덮힌 녹조화된 물은 국민들에게 심미적으로 부정적인 영향을 끼치게 되고 문화, 예술, 관광, 레져 등과 같은 복합공간으로서의 활성화를 불가능하게 할 수 있다. 또한 생태학적인 측면에서도 조류의 대발생은 하천 스스로 수질개선 및 수생태계의 건강성을 회복하는 자기조절능력을 상실시키는 역할을 하는 문제점이 있었다.

현재, 녹조의 원인인 조류(algae, 특히, 남조류 등)를 제어하기 위해 다양한 물리적, 화학적, 및 생물학적 방법이 개발되고 있으나 효과적이지 않을 뿐만 아니라, 친환경적이면서도 효과적으로 녹조를 방제할 수 있는 실용화된 기술, 특히 살조세균 또는 살조균 (algicidal bacteria)을 활용하여 수중에서 발생된 녹조를 자연친화형 방제하는 기술에 대한 개발이 요구되고 있어 이에 대한 연구가 진행되고 있다. 예를 들어, 한국등록특허 KR 10-1311837 B1에는 살조세균을 이용한 유해조류 제어용 조성물로 락토바실러스(Lactobacillus) 속 또는 락토코커스(Lactococcus) 속 균주의 살조능이 개시되어 있다.

이러한 배경하에서, 본 발명자들은 보다 효과적인 미세조류 살조용 조성물을 개발하고자 예의 노력한 결과, 파우시박터 속 DH15 균주가 녹조를 유발하는 미세조류에 대한 살조능, 특히 담수 녹조발생 원인종인 마이크로시스티스 에루지노사에 대한 선택적 살조활성이 뛰어남을 확인하여 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 하나의 목적은 파우시박터 속(Paucibacter sp.) DH15 균주, 이의 배양액 또는 배양여액을 유효성분으로 포함하는 미세조류 살조용 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 하나의 목적은 상기 조성물을 담수 녹조 발생 또는 발생 우려지역에 처리하는 단계를 포함하는, 녹조 방제 방법에 관한 것이다.

본 발명의 또 다른 하나의 목적은 마이크로시스티스 에루지노사에 대한 살조 활성이 있는, 수탁번호 KCTC18831P로 기탁된 파우시박터 속(Paucibacter sp.) DH15 균주에 관한 것이다.

이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 한편, 본 발명에서 개시된 각각의 설명 및 실시형태는 각각의 다른 설명 및 실시 형태에도 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에서 개시된 다양한 요소들의 모든 조합이 본 발명의 범주에 속한다. 또한, 하기 기술된 구체적인 서술에 의하여 본 발명의 범주가 제한된다고 볼 수 없다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양태는 파우시박터 속(Paucibacter sp.) DH15 균주, 이의 배양액 또는 배양여액을 유효성분으로 포함하는 미세조류 살조용 조성물을 제공한다.

본 발명의 용어, “살조용 조성물”란, 조류의 생장을 억제하거나 사멸시키는 것을 의미하는 것으로, 본 발명의 살조용 조성물은 파우시박터 속 DH15 균주, 이의 배양액 또는 배양여액을 유효성분으로 포함하여 미세조류의 생장을 억제시키거나 미세조류를 직접 분해하여 사멸시키는 것을 의미할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 용어, “파우시박터 속(Paucibacter sp.) DH15 균주”는 녹조 원인의 미세조류에 대해 살조효과를 가지는 신규한 균주로, 국내 대청호 인근에서 수득한 환경시료에서 10배 희석한 R2A 배지에 도말하여 25℃에서 24-48시간 배양을 거쳐 분리한 것으로, 2020년 7월 7일자로 한국생명공학연구원 생물자원센터에 수탁번호 KCTC18831P로 기탁된 균주를 의미할 수 있다.

상기 파우시박터 속 DH15 균주는 기존의 보고된 살조균의 경우 살조균이 생산하는 이차 대사산물에 의한 살조활성을 갖는 것과는 달리, 상기 파우시박터 속 DH15 균주는 이를 직접 처리한 경우 역시 뛰어난 살조효과를 가지므로 녹조 방제용으로 활용 가능성이 크다.

본 발명의 구체적인 일 실시예에서는 상기 파우시박터 속 DH15 균주, 이의 배양액 및 배양여액을 처리하여 녹조원인 미세조류인 마이크로시스티스 에루지노사에 대한 살조활성을 확인하였다.

본 발명의 또 다른 구체적인 일 실시예에서는, 파우시박터 속 DH15 균주를 미세조류와 함께 배양 후 현미경으로 관찰한 결과, 상기 DH15 균주가 직접 미세조류 세포막에 부착하는 것을 확인하는 것과 동시에 미세조류 세포막이 부분적으로 분해되고 있는 것을 확인하여 미세조류의 생장저해 및 이의 분해능을 가짐을 확인하였다.

또한, 본 발명의 또 다른 구체적인 일 실시예에서는 타 미세조류와의 살조능 비교를 통해 상기 파우시박터 속 DH15 균주의 마이크로시스티스 에루지노사에 대한 선택적 살조 활성을 확인하였다.

본 발명의 용어 "미세조류"란, 넓은 범위로는 광합성 색소를 포함하여 광합성을 수행할 수 있는 단세포생물을 통칭하여 의미하고, 좁은 범위로는 수서환경에서 서식하고, 광합성을 수행하며, 단세포로서 존재하거나 또는 단세포군집체를 형성할 수 있는 생물을 의미하는데, 서식하는 환경에 따라 민물에서 서식하는 담수조류와 해수에서 서식하는 해양조류로 구분하기도 한다. 본 발명의 목적상 상기 미세조류는 남조류 또는 녹조류 일 수 있다. 상기 남조류는 구체적으로 마이크로시스티스(Microcystis sp.), 아나베나(Anabaena sp.), 아파니조메논(Aphanizomenon sp.), 오실라토리아(Oscillatoria sp.) 또는 워로니키니아(Woronichinia sp.)속 조류 등일 수 있고, 구체적으로는 마이크로시스티스 속 조류일 수 있다.

또한, 상기 녹조류는 구체적으로 미세조류로 에틀리아 속(Ettlia sp.), 클라미도모나스 속(Chlamydomonas sp.) 또는 해마토코쿠스 속(Haematococcus sp.) 일 수 있다.

본 발명의 용어,”마이크로시스티스 에루지노사 (Microcystis aeruginosa)”는 남조류인 마이크로시스티스 속의 대표적인 종으로서, 강, 호수, 연못과 같은 담수에 서식하며, 부영양화에 의한 녹조 또는 남세균의 대발생(cyanobacterial bloom)을 일으키는 가장 대표적인 광합성 세균이다.

마이크로시스티스 에루지노사는 간질환을 유발하는 독소 물질로 알려진 마이크로시스틴(Microcystin)을 생성하고, 수백~천여 개의 세포가 모여 군체를 형성하여 수표면에 부유하면서 성장한다. 마이크로시스티스는 불쾌한 냄새를 유발하고, 독소 물질인 마이크로시스틴을 수중으로 용출하여 수생 생물에 축적되므로 생태계 및 환경적으로 심각한 문제를 일으키고 있어 이의 살조를 통한 녹조 방제 방법이 연구되고 있는 실정이다.

본 발명의 용어, “배양액” 이란 상기 신규 분리한 파우시박터 속 DH15 균주를 배양한 배지를 의미하고, 바람직하게는 상기 균주가 포함된 배양 배지이며, 이의 농축액 또는 건조물 등을 포함하는 개념일 수 있다.

본 발명에서 배양배지란, 동물세포, 식물세포, 또는 세균 등을 기르는데 필요한 영양소가 들어있는 배지를 의미하고, 배양액이란, 액체배지에 균주를 접종하여 배양한 것을 의미한다.

상기 배양액의 농축액이란 상기 배양액을 농축한 것을 말하고, 상기 배양액의 건조물이란 상기 배양액의 물기를 없앤 것을 의미한다. 건조방법은 통풍건조, 자연건조, 분무건조 및 동결건조가 가능하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 용어, “배양여액”은 신규 분리한 파우시박터 속 DH15 균주를 배지에 접종하여 배양한 후, 제균 즉, 균주를 제거한 배양액을 의미할 수 있다.

본 발명의 구체적인 일 실시예에서는 파우시박터 속 DH15 균주를 배지에서 배양한 후, 배양액을 원심분리기를 통해 상등액을 필터를 이용하여 여액만 분리하여 사용하였다.

본 발명의 구체적인 일 실시예에서는 상기 신규 균주 파우시박터 속 DH15 균주 뿐만 아니라, 이의 배양액 및 배양여액을 처리하여 녹조원인 미세조류인 마이크로시스티스 에루지노사에 대한 살조활성을 확인한 바 있다.

본 발명의 용어 "배양"이란, 미생물을 적당히 인공적으로 조절한 환경조건에서 생육시키는 일련의 행위를 의미한다. 본 발명에서 파우시박터 속 DH15 균주를 배양하는 방법은 당업계에 널리 알려져 있는 방법을 이용하여 수행할 수 있다.

배양에 사용되는 배지는 적당한 탄소원, 질소원, 아미노산, 비타민 등을 함유한 통상의 배지 내에서 호기성 조건 하에서 온도, pH 등을 조절하면서 적절한 방식으로 특정 균주의 요건을 충족해야 한다. 사용될 수 있는 탄소원으로는 글루코즈 및 자일로즈의 혼합당을 주 탄소원으로 사용하며 이외에 수크로즈, 락토즈, 프락토즈, 말토즈, 전분, 셀룰로즈와 같은 당 및 탄수화물, 대두유, 해바라기유, 피마자유, 코코넛유 등과 같은 오일 및 지방, 팔미트산, 스테아린산, 리놀레산과 같은 지방산, 글리세롤, 에탄올과 같은 알코올, 아세트산과 같은 유기산이 포함된다. 이들 물질은 개별적으로 또는 혼합물로서 사용될 수 있다. 사용될 수 있는 질소원으로는 암모니아, 황산암모늄, 염화암모늄, 초산암모늄, 인산암모늄, 탄산안모늄, 및 질산암모늄과 같은 무기질소원; 글루탐산, 메티오닌, 글루타민과 같은 아미노산 및 펩톤, NZ-아민, 육류 추출물, 효모 추출물, 맥아 추출물, 옥수수 침지액, 카세인 가수분해물, 어류 또는 그의 분해생성물, 탈지 대두 케이크 또는 그의 분해생성물 등 유기질소원이 사용될 수 있다. 이들 질소원은 단독 또는 조합되어 사용될 수 있다. 상기 배지에는 인원으로서 인산 제1칼륨, 인산 제2칼륨 및 대응되는 소듐-함유 염이 포함될 수 있다. 사용될 수 있는 인원으로는 인산이수소칼륨 또는 인산수소이칼륨 또는 상응하는 나트륨-함유 염이 포함된다. 또한, 무기화합물로는 염화나트륨, 염화칼슘, 염화철, 황산마그네슘, 황산철, 황산망간 및 탄산칼슘 등이 사용될 수 있다. 마지막으로, 상기 물질에 더하여 아미노산 및 비타민과 같은 필수 성장 물질이 사용될 수 있다.

상기 파우시박터 속 DH15 균주의 배양 방법은 특별히 제한되지 않으나, 공지된 회분식 배양방법, 연속식 배양방법, 유가식 배양방법 등에 의해 수행될 수 있다. 이때, 배양조건은, 특별히 이에 제한되지 않으나, 염기성 화합물 (예: 수산화나트륨, 수산화칼륨 또는 암모니아) 또는 산성 화합물 (예: 인산 또는 황산)을 사용하여 적정 pH (예컨대, pH 5 내지 9, 구체적으로는 pH 6 내지 8, 가장 구체적으로는 pH 6.8)를 조절할 수 있다.

또한, 지방산 폴리글리콜 에스테르와 같은 소포제를 사용하여 기포 생성을 억제할 수 있다. 호기 상태를 유지하기 위해 배양물 내로 산소 또는 산소-함유 기체(예, 공기)를 주입할 수 있다.

또한, 배양온도는 20℃ 내지 37℃, 바람직하게는 24℃ 내지 26℃이며, 더욱 바람직하게는 25℃일 수 있으며, 배양시간은 10시간 내지 60시간일 수 있으며, 바람직하게는 24시간 내지 48시간일 수 있으며, 배양 pH는 6 내지 8 사이일 수 있으며 바람직하게는 7일 수 있으나, 이에 특별히 제한 되는 것은 아니다.

본 발명의 상기 미세조류 살조용 조성물은 유효성분으로서 파우시박터 속 DH15 균주, 이의 배양액 또는 배양여액의 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.

또한, 상기 살조용 조성물은 바람직하게는 유제, 수화제, 입제, 분제, 캅셀형 및 젤상의 제형으로 제제화될 수 있고, 제제의 부력을 위해 도넛형과 같은 제형을 통한 접촉제로서 제공될 수 있으나, 이에 제한 되는 것은 아니다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 하나의 양태는 상기 살조용 조성물을 담수 녹조 발생 또는 발생 우려지역에 처리하는 단계를 포함하는, 녹조 방제 방법을 제공한다.

본 발명의 용어, “녹조 방제”란, 녹조를 일으키는 미세조류의 생장을 억제하거나, 사멸시키거나, 운동성을 억제하는 등 조류의 증식을 막아 녹조를 일으키는 현상을 제거하는 것을 의미한다. 또한, 보다 넓게는 녹조를 일으키는 원인 조류를 사멸시키거나 생육을 억제한다는 의미도 포함할 수 있다. 본 발명에서는 녹조 발생의 원인조류인 마이크로시스티스 에루지노사를 사멸시키거나 생육을 억제하는 의미로 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 녹조 방제 방법은 파우시박터 속 DH15 균주, 이의 배양액 또는 배양여액을 포함하는 살조용 조성물의 살포, 또는 상기 조성물을 다공성 부유 담체에 고정화시켜 살포 등의 방법으로 담수 녹조 발생 또는 발생 우려지역에 처리할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고 당업계에서 사용되는 방법에 의하여 다양하게 이루어질 수 있다.

또한, 상기 녹조 방제 방법은 녹조의 원인이 되는 미세조류 특히, 마이크로시스티스 에루지노사의 방제에 적합한 범위의 파우시박터 속 DH15 균주, 이의 배양액 또는 배양여액을 미세조류의 종류, 세균의 종류 등에 따라 당업자가 적절히 방제효과가 우수한 접종농도로 선택하여 사용될 수 있으나, 바람직하게는 최적의 처리 농도는, 배양액의 흡광도(optical density)가 0.3일때, 1% 이상, 구체적으로 1 내지 20%, 1 내지 10, 1 내지 5%의 농도로 접종하는 것이 높은 살조효과를 나타낼 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 하나의 양태는 마이크로시스티스 에루지노사에 대한 살조 활성이 있는, 수탁번호 KCTC18831P로 기탁된 파우시박터 속(Paucibacter sp.) DH15 균주를 제공한다.

본 발명의 용어, 마이크로시스티스 에루지노사, 파우시박터 속 DH15 균주는 전술한 바와 같다.

본 발명의 미세조류 살조용 조성물은 녹조의 원인이 되는 미세조류의 생장을 저해하고 이를 분해하여 사멸하는 효과가 있으며, 특히 마이크로시스티스 에루지노사에 대한 선택적 살조활성을 통해 녹조 방제 용도로 유용하게 사용될 수 있다.

도 1은 파우시박터 속 DH15 균주의 배양액 첨가 후 48시간 동안 마이크로시스티스 에루지노사에 대한 살조효과를 비교한 결과로, (A)는 상기 균주의 농도별, 처리시간별 살조활성에 관한 것이며, (B)는 처리 48시간 후의 처리된 균주의 농도별 비교사진이다.
도 2는 파우시박터 속 DH15 균주의 배양액을 첨가 후 48시간 동안 마이크로시스티스 에루지노사의 광합성 효율 변화에 관한 것으로, (A)은 활성클로로필 a, (B)는 Fv/Fm 에 관한 것이다.
도 3은 마이크로시스티스 에루지노사의 전자현미경 결과로, (A)는 대조군, (B)는 처리군에 관한 것이다.
도 4는 파우시박터 속 DH15 균주, 이의 배양액 및 배양여액에 대한 살조효과를 비교한 결과이다. (A)는 마이크로시스티스 에루지노사에 대한 살조효과에 대한 비교 사진이며, (B)는 상기 처리방법별 마이크로시스티스 에루지노사에 대한 살조활성을 비교한 것이다.
도 5는 파우시박터 속 DH15 균주의 미세조류별 살조활성을 비교한 결과이다.

이하 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1. 살조능 균주의 분리 및 동정

국내 대청호 인근에서 다양한 균주를 분리하기 위하여 10배 희석한 R2A 배지에 도말하여 25℃에서 24-48시간 배양하였다. 순수한 미생물을 분리하기 위하여 서너 차례 계대를 하였다. 순수 분리한 미생물에서 살조능이 우수한 미생물을 최종 선별하였으며, 선별된 균주를 "파우시박터 속(Paucibacter sp.) DH15"이라 명명하고, 2020년 07월 07일자로 부다페스트 조약 하의 기탁기관인 한국생명공학연구원 생물자원센터(Korean Collection for Type Culture, 이하, "KCTC"라 약칭함)에 수탁번호 KCTC18831P로 기탁하였다.

실시예 2. 분리 균주의 살조능 확인

2-1. 마이크로시스티스 에루지노사( Microcystis aeruginosa )에 대한 살조능 확인

본 발명의 상기 분리된 파우시박터 속 DH15 균주의 마이크로시스티스 에루지노사에 대한 살조능을 알아보기 위하여 R2A 배지에서 전배양한 상기 균주를 O.D. 600nm 0.3으로 농도를 맞추었다. 희석된 배양액은 0.1, 1, 2, 5% (v/v)를 미세조류 배양액에 접종하였다. 이때 마이크로시스티스 에루지노사 배양액의 세포수는 2Х10⁶ cells/ml의 농도를 사용하였으며 48시간 동안 12시간 간격으로 살조효과를 확인하였다(도 1).

상기 결과를 현미경 계수법을 이용하여 확인한 결과, 24시간 후에 1% 이상의 배양액을 처리한 경우 45% 이상의 살조효과를 보였다. 36시간 후에는 모든 처리구에서 50% 이상의 높은 살조효과를 나타내었으며, 1% 이상의 배양액 처리구에서는 95% 이상의 매우 높은 살조효과를 나타내었다 (도 1A).

또한, 48시간 후에 배양 플라스크를 살펴본 결과, 1% 이상 배양액 처리구에서는 대부분의 마이크로시스티스 에루지노사 세포가 사멸하여 배양액의 색이 모두 노랗게 변화되는 것을 확인하였다 (도 1B).

또한, 각각의 처리구 조건에서의 광합성 효율을 광합성 측정기기 PHYTO-PAM로 측정하여 살조효과를 확인해 본 결과, 배양 12시간 후부터 급격하게 활성클로로필 a 농도와 Fv/Fm (광합성 활성의 지표) 값이 감소되는 것을 확인하였으며, 48시간 후에는 80% 이상의 높은 살조효과가 있음을 확인할 수 있었다(도 2).

2-2. 파우시박터 속( Paucibacter sp. ) DH15 균주에 의해 분해된 마이크로시스티스 에루지노사의 현미경 결과

파우시박터 속 DH15 균주의 마이크로시스티스 에루지노사에 대한 직접적 살조효과를 확인하기 위해, 상기 파우시박터 속 DH15균주를 R2A 배지에서 전배양 한 후, O.D.값 0.3으로 희석하여 1%를 접종, 36시간 후 배양액을 전자현미경을 통해 확인해 보았다.

그 결과, 대조구의 경우 마이크로시스티스 에루지노사의 표면이 매끄럽게 잘 유지되었으나(도 3A), 이와 대조적으로 처리구에서는 마이크로시스티스 에루지노사의 표면에 살조미생물인 DH15균주가 직접 붙어 있는 것을 확인하였으며, 세포막 표면은 용해된 것처럼 중간 부분이 벗겨진 것을 확인하였다(도 3B).

상기 결과로 본원발명의 파우시박터 속 DH15균주는 직접 미세조류의 세포막에 부착 및 분해하여 살조효과를 발휘함을 확인할 수 있었다.

실시예 3. 파우시박터 속 DH15 균주 및 이의 배양여액의 살조효과 비교

상기 실시예 1에서 분리된 파우시박터 속 DH15 균주의 직접 또는 간접적인 살조효과를 확인하기 위하여 배양액, 배양 여액 및 파우시박터 속 DH15 균주만을 처리하여 각각의 살조효과를 비교하였다(도 4).

파우시박터 속 DH15 균주를 R2A 배지에서 24시간 배양한 후, 배양액을 원심분리기를 통해 상등액과 pellet을 분리하였다. 상등액은 처리를 위하여 0.22 ㎛ 필터를 이용하여 여액만 분리하였다. 상기 수득된 pellet은 멸균된 0.85% NaCl을 사용하여 3번 세척과정을 거친 후 사용하였다. 각각 전 처리된 배양액을 마이크로시스티스 에루지노사 배양액에 1% (v/v) 첨가한 후, 36시간 후 살조효과를 확인해보았다.

그 결과, 배양여액, 배양액 및 파우시박터 속 DH15 균주 모두 마이크로시스티스 에루지노사에 대한 살조효과가 있음을 확인할 수 있었다.

또한, 배양여액을 처리한 경우 30% 정도의 살조활성을 나타낸 반면, 균주의 배양액은 89%, 파우시박터 속 DH15 균주만 처리한 경우는 78%로 파우시박터 속 DH15 균주자체를 포함할 경우 보다 높은 살조활성을 확인할 수 있었다(도 4B).

실시예 4. 파우시박터 속 DH15 균주의 마이크로시스티스 에루지노사에 대한 선택적 살조활성 확인

파우시박터 속 DH15 균주의 마이크로시스티스 에루지노사에 대한 선택적 살조활성을 확인하기 위하여, 다른 미세조류 종들에 대한 살조능을 확인 및 비교하였다.

미세조류로 에틀리아 속(Ettlia sp.) YC001, 클라미도모나스 레인하드티 (Chlamydomonas reinhardtii) CC-124, 해마토코쿠스 라쿠스트리스(Haematococcus lacustris) LIMS-PS-1464, 아나베나 속(Anabaena sp.) AG10818, 아나베나 속(Anabaena sp.) U13를 비교 실험에 사용하였다.

R2A 배지에서 전배양 한 파우시박터 속 DH15 균주를 상기 미세조류 배양액에 혼합하여 36시간 배양 후, 마이크로시스티스 에루지노사에서는 90%이상의 높은 살조활성을 나타냈으나, 대부분의 녹조류 및 남조류에서는 15%이하의 매우 낮은 살조활성을 나타내었다(도 5).

즉, 파우시박터 속 DH15 균주는 녹조의 주요 발생종인 마이크로시스티스 에루지노사에 대해 매우 높은 선택적 살조활성이 존재함을 확인할 수 있었다.

이상의 설명으로부터, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

한국생명공학연구원 생물자원센터 KCTC18831P 20200707

Claims (8)

1. 파우시박터 속(Paucibacter sp.) DH15 균주, 이의 배양액 또는 배양여액을 유효성분으로 포함하는, 미세조류 살조용 조성물.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 미세조류는 마이크로시스티스 에루지노사 (Microcystis aeruginosa)인 것인, 미세조류 살조용 조성물.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 파우시박터 속 DH15 균주는 수탁번호 KCTC18831P로 기탁된 것인, 미세조류 살조용 조성물.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 마이크로시스티스 에루지노사에 대한 선택적 살조활성을 갖는 것인, 미세조류 살조용 조성물.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 미세조류의 생장 저해능 또는 분해능을 갖는 것인, 미세조류 살조용 조성물.
   
6. 제1항 내지 5항 중 어느 한 항의 살조용 조성물을 담수 녹조 발생 또는 발생 우려지역에 처리하는 단계를 포함하는, 녹조 방제 방법.
   
7. 제6항에 있어서, 상기 녹조 발생은 마이크로시스티스 에루지노사에 의한 것인, 녹조 방제 방법.
   
8. 마이크로시스티스 에루지노사에 대한 살조 활성이 있는, 수탁번호 KCTC18831P로 기탁된 파우시박터 속(Paucibacter sp.) DH15 균주.
   

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