우리나라 산림토양으로부터 분리 된 방선균 균주로부터 소나무재선충에 대하 여 살선충 활성을 가지는 균주를 실내에서 선발한 후 실용성 평가를 위하여 곰솔에 대한 나무주사 효과를 조사하였다. 방선균은 액배양 된 방선균 배양여액 20% 첨가 현탁액에서 소나무재선충에 활성을 보였던 11개 균주를 이용하여 경남 진주의 소 나무재선충 발생지에서 10년생 이하의 곰솔을 대상으로 3월 4일에 나무주사를 하 고, 75일 뒤에 나무주사 한 공시목에서 가지를 절취한 뒤 소나무재선충을 접종하여 증식수를 조사하였다. 조사결과 MS412균주와 SG9와 16균주에서 증식이 무처리 에 비하여 낮게 나타났다. 이후 6월 14일 각 나무주사목에 대하여 소나무재선충을 가지에 직접 접종한 후 고사진전율을 2개월 후 조사한 결과 SG16균주 접종처리에 서만 고사 되는 곰솔이 없었다.

소나무재선충에 대하여 살선충 활성을 가지는 친환경 물질을 탐색하기 위하여 생리활성물질 분리율이 높은 방선균을 이용하였다. 방선균은 충북 영동, 충남 태안도, 경북 문경과 상주의 산림에서 채집한 토양으로부터 분리, 배양하여 실험에 이용하였다. 분리한 방선균은 모두 32개이며 방선균 배양여액을 소나무재선충에 직접 노출시켜 48시간 후 소나무재선충의 치사 여부를 조사하였고 방선균이 소나무재선충의 증식에 미치는 영향을 알아보기 위하여 직접 노출 후 잿빛곰팡이병균(Botrytis cinerea)이 충분히 자란 PDA(potato dextrose agar)에 접종한 후 배양기에서 15일에서 30일 동안 보관 후 소나무재선충의 증식 밀도를 조사하였다. 방선균에 직접 노출시켜 살선충 활성을 알아본 결과 상주 갑장산 지역에서 분리한 5개 방선균 균주의 보정사충률이 100%를 나타내었으며 32개의 방선균 중 21개가 보정사충률이 90% 이상이었다. 증식에 미치는 영향을 알아본 결과 소나무재선충의 증식률이 AM210, SG16, YD116, YD315 균주에서 10% 미만으로 나타났다. 그 중 YD116 균주를 형태적, 분자적으로 동정한 결과 Streptomyces atratus YD116이었으며 S. atratus에서 분리된 물질들 중 hydrazidomycin과 유사한 hydrazine hydrate로 실험한 결과 1000ppm에서 97.8%의 보정사충률을 나타내었다.

제주도 연안해역 4개 지역(한림, 애월, 신촌, 함덕) 해수의 온도, 염분농도, 용존산소량(DO), 화학적 산소요구량(COD), 부유물질(SS), 암모니아성 질소(NH3-N), 질산성 질소(NO3-N) 및 아질산성 질소(NO2-N)와 같이 다양한 이화학적 특성을 확인하였다. 해수의 평균 온도는 26.23~28.6℃, 염분농도는 31.4~32.88‰, pH는 8.15~8.35, COD는 0.48~0.91 mg

With the increase of the use of antibiotics and invasive procedures, infections caused by multidrug-resistant Acinetobacter baumannii(MRAB) are increasing. We screened the antibiotic producing strain B-51 for antibacterial activity against MRAB from the soils and studied the effects of culture medium on the antibiotic production of B-51. The medium conditions for maximum antibiotic productivity of B-51 was 2% glycerol, 0.5% soybean meal, 0.01% CaCl2, 0.01% MgSO4, 7H2O and 0.01% KH2PO4 at an initial pH of 6.0, at 30℃ for 76 h.

전남 서남부지역의 참다래 과수원에서 발생하는 과숙썩음병원균(fruit rot, Botryosphaeria dothidea)에 대한 항균작용이 우수한 세균성 균주를 선발하기 위하여 참다래 과수원 토양으로부터 단일균주를 분리하였으며, 과숙썩음병원균(Botryosphaeria dothidea)에 대한 생물적 제어 능력을 검정하고 균주 동정을 실시하였다. 참다래 과수원에서 분리한 총 250여종의 단일균주 중에서 참다래에서 발생하는 과숙척음병원균에 대하여 길항작용이 우수한 균주를 1차적으로 6종 선발하였고, 이 중에서 참다래 과숙썩음병원균에 대하여 길항 작용이 96.0% 정도로 우수한 Strain #120을 최종적으로 선발하였다. 길항균 #120의 포자배열은 rectiflexibles 하였고, 포자표면은 smooth형이었으며, 분리균 세포벽내 LL-type이 DAP를 갖는 wall chemotype I 이었다. 길항균 #120의 균주 형태학적 특성, 생리 생화학적 그리고 화학 분류학적 특성 등을 종합하여 볼 때 길항균 #120은 Streptomyces sp. #120으로 동정되었다.

경상북도내의 금속광산, 공장 및 공업지역의 토양의 오염도를 조사하고 중금속 오염토양 중에 분포하는 미생물 flora의 정량적 평가를 위하여 청정지역인 독도토양과 비교한 결과, 일반세균의 경우 10~100배 낮은 분포율을 나타내었으며, 6가크롬 오염토양 중 곰팡이는 거의 검출되지 많았다. 방선균은 수은 오염토양의 경우 6.7X105~7.5X107 cfu g-1, 6가크롬 오염토양 내 방선균 수는 4.8X104~5.0

유기농자재인 목초액과 키토산의 농업적 이용을 위하여 고추의 생육과 양분흡수 및 토양미생물상에 미치는 영향을 살펴본 결과는 다음과 같다. 키토산 처리구에서 토양의 방선균수가 증가하고 사상균 수는 감소하는 경향으로 A/F 및 B/F비가 커졌으며, 정식 후 50일에 경경이 약간 큰 편이었으나, 엽록소함량은 처리별 큰 차이를 보이지 않았다. 병해충은 관행에 비해 키토산 및 목초액 처리구 모두 발생률이 많아 병해충의 방제효과는 볼 수 없었다. 식물체 분석 결과 키토산과 목초액 처리구 모두 Ca, K가 관행보다 다소 높았으며 키토산 처리구는 과실의 무기성분 중 Ca와 K와 같은 양이온 함량이 다소 많은 편이었다 키토산과 목초액 처리에 의한 수량은 병해충 발생으로 관행에 비하여 모든 시험구에서 감소하여 수량증대효과는 기대할 수 없었으나. 과중 등의 과실특성이 좋게 나타나 키토산 10회 처리의 경우 관행대비 92.4%로 관행에 가까운 수량지수를 보였다.

열에 안정한 단백질 분해효소를 탐색하고자 토양에서 고온성 방선균을 분리 선별하여 여기서 생산되는 효소를 정제하여 특성을 조사하였다. 본 고온성 방선균의 효소생산 조건은 0.5% soluble starch, 0.5% yeast extract, 0.1% K_2HPO_4, 0.05% CaCl_2, initial pH 8.0, 50℃에서 48시간 배양하였다. 정제 방법은 ammonium sulfate의 염석, DEAE HPLC, GPC HPLC 순으로 정제하였다. 본 효소의 최적 pH와 온도는 7.5와 60℃이였으며, 안정성은 pH 6.5∼8.5사이에서 안정하였으나 80℃에서 10분간 열처리에서는 90% 실활시켰다. Ag^+와 Cu^2+이온은 효소활성을 저해시켰다.

강원도 원주지방에서 분리한 고온성 방선균을 사용하여 단백질 분해력이 강한 균주를 선별하여 생산조건을 조사하였다. 온도에 대한 효소 생산성을 검토한 결과 배양온도는 50℃에서 가장 좋았으며 균체 생성량도 가장 많았다. 최적의 탄소원과 질수원은 각각 0.5% soluble starch와 0.4% yeast extract였다. 효소생산을 위한 배지의 초기 pH는 8.0, 금속염은 0.05% CaCl_2에서 48시간 정치 배양하였을 때 최대의 생산성을 보였다.

병원성 Pseudomonas에 유효한 항생물질을 생성하는 방선균 LAM 98-80을 분리하여 형태학적, 배양학적, 생리학적으로 동정한 결과 Streptomyces sp. LAM 98-80으로 동정·명명하였다. 이 균을 이용하여 병원선 Pseudomonas에 유효한 항생물질의 최적 생성 조건을 검토한 결과 탄소원으로 1.5%의 soluble starch, 질소원으로는 1.0%의 yeast extract가 가장 양호하였으며 무기염으로 Mn^2+을 0.04%을 첨가로 항생물질의 생성량을 80%나 증가시켰다. 배지의 초기 pH는 7.0, 최적 온도는 30℃ 그리고 배양일수는 5일만에 최고의 생육 및 생성을 나타내었다. 시험균으로 사용한 cephalosporins 내성 병원성 Pseudomonas는 cepha계 항생물질에 대하여 내성을 띠었으며 β-lactam계인 ampicillin, amoxicillin에 대해서는 민감하였다. 그리고 조정제한 항생물질의 열과 pH에 대한 안정성을 검토한 결과 70℃에서 1시간동안 안정하였고 pH 3에서 9까지 넓은 범위에서 안정하였다. 각 종균에 대한 항생작용은 그람 양성 및 음성균에 모두 효과적이었으며 진균인 효모와 곰팡이에는 효과가 없었다.

강원도 원주일원의 토양에서 분리한 Streptomyces sp. SK-862 균주는 단백질 분해효소인 트립신에 대하여 강한 저해작용을 하는 물질을 생산하였다. 저해물질의 정제는 n-butanol 용매로 추출한 후 합성수지인 Amberite XAD로 흡착하였으며 ODS-HP-LC, GPC HPLC 순으로 정제하였다. 정제된 물질은 pH 2-10에서 안정하였으며 80℃에서 60분간 온도 처리하였을 때에는 65%가 실활되었다. 물, 메탄올, 에탄올, 부탄올에는 잘 용해되었으나 비극성용매인 클로로포름, 에틸아세테이트에는 녹지 않았다. TLC에서의 R_f값은 n-butanol : methanol : water(5 : 3 : 1 v/v)의 용매에서 0.56, ethanol : ammonium hydoxide : water(8 : 1 : 1 v/v) 0.23이였다. 자외선 흡수스펙트럼 조사에서는 259nm에서 최대흡광도를 보였으며, 당 반응은 검출되지 않았으나 닌히드린과 반응하였다.

본 연구는 단백질 분해효소 저해물질을 탐색하고자 방선균을 선택적으로 분리할 수 있는 colloidal chitin 고체배지를 사용하여 강원도 원주 일원의 토양에서 Streptomyces sp. SK-862를 선별하여 배양여액으로부터 단백질 분해효소 저해물질을 분리하였다. 최적의 배양온도와 초기 pH는 각각 28℃와 8.5이었다. 가장 적합한 배지조성은 1.5% glucose, 0.5% peptone, 0.1% K_2HPO_4, 0.05% CaCO_3이었으며, 60시간 동안 진탕 배양하였을 때 저해물질 생산이 최대가 되었다.

α-아밀라제의 강력한 저해물질을 생성하는 분리주 BY-445를 토양으로부터 분리하여 이를 동정하였다. 이 균주의 기균사는 나선형이며, 포자의 표면은 침상형(spiny)이었다. 멜라닌 색소 및 용해성 색소는 음성이었으며, 단백질 및 전분 분해력은 강한 편이었다. 세포벽 성분중 diaminopimelic acid는 LL형이었고 세포의 지방산은 16 : 0 iso가 25.30%, 15 : 0 anteiso는 16.19% 그리고 16 : 0이 13.16%였으며 이 균주는 Streptomyces violaceusniger와 유사하였으나 몇몇 배양학적, 생리학적 특성이 달라 Streptomyces sp. BY-445로 명명하였다.

Streptomyces chibaensis J-59 xylanase는 CSL 배지(1% corn steep liquor, 0.15% glucose, 0.1% , pH 7.0)에서 1% xylan을 효소생산 유도물질로 첨가하였을 경우에 생산(0.83 unit/ml) 되었으나, xylose를 비롯한 각 종 탄소원을 포함하는 배지에서는 효소가 생산되지 않았다. S. chibaensis로 부터 생산된 세포외 xylanase를 분획침전, DEAE-Sephadex A-50 column chromatography, Sephadex G-200 gel filtration 과정으로 약 29%의 수율로 20배 정제하였다. 정제한 xylanase는 SDS-PAGE 및 Sephadex G-200 gel filtraion에서 분자량이 모두 25,000 Da으로 나타나 monomenc enzyme으로 확인되었다. 금속이온에 대한 영향은 , , , sodium dodecyl sulfate, N-bromosuccinide 등에서는 아주 강한 저해를 받았고, , 에서는 약간의 저해를 받았다. 반면에 는 효소활성을 증가시켰다. Xylanase에 의한 xylooligo 당의 생산양상을 TLC로 조사한 결과 xylobiose, xylotriose 및 xylotetrose가 주 생산물이었으며, 반응 1시간 이후부터 소량의 xylose가 생성되었다. 따라서 본 효소는 전형적인 endotype xylanase로 확인되었으며 새로운 기능성식품인 자일로 올리고당(xylooligo-saccharides)의 제조에 이용할 수 있을 것이다.

Jar fermentor 배양에서 S. chibaensis J-59로 부터 포도당 이성화효소의 최적 생산조건을 확립하기 위하여 반응표면분석을 이용하였다. 실험계획은 중심계획합성법을 이용하였고, 3가지 실험요인으로는 공기주입량(vvm), 교반속도(rpm), 포도당의 농도(%)로 선별하였다. 요인실험의 결과로 회귀계수를 산출한 후 반응표면 회귀식을 구하였다. 효소 생산량의 변화에 대한 회귀식의 결정계수(R2)는 0.9776이였고, 분산분석의 F-ratio가 12.487이었으며, 이때 유의성(Prob>F)은 5% 이내로 인정되었다. 능선분석 결과, 효소생산 최대값은 공기주입량 2.227vvm, 교반속도 587.5rpm, glucose 농도 0.586%로 나타났으며 이때 반응표면 회귀식에 의해 추정하는 예상 효소활성은 7.67 단위로 나타났다. Jar fermentor 배양에서의 최적화 회귀식에 따라 1% birchwood xylan, 1.5% CSL, 0.1% , 0.012% , (pH 7.0)로 구성된 배지에 초기 pH를 7.0으로 조정하여 배양 종료까지 7.0을 유지하면서 공기주입량을 2.2vvm, 교반속도를 580rpm, glucose 농도를 0.586%로 하여 에서 42 시간 배양하였을때, 실제 효소생산량은 7.43 단위로 상기 분석법에서 예상한 효소 생산량의 97%에 달하였고, 플라스크배양의 효소생산량 (2.78 GIU/ml)보다 약 2.7배 가량 효소생산이 증가되었다.

액내포자형성능이 높은 Streptomyces griseus NRRL B-2682주를 사용한 포자형성은 DM-1 배지에서 기중포자 현탁액을 접종하여 30℃에서 배양하는 것만으로 대단히 많은 액내포자가 형성되었다(약 5×10 exp(8)/㎖). B-2682주의 액내포자형성에서는 영양원의 과다에 관계없이 일정한 time schedule로 형태분화가 진행되기 때문에 정교한 clock mechanism의 기구가 작용하고 있었다. S. griseus의 포자형성은 고수준(1%이상)의 casein 가수분해물이나 효모 extract의 존재에 의하여 억제된다. 정상 성장배지에서 성장에 영향을 주지 않고 포자형성의 저해나 억제 등의 영향을 미치는 아미노산에 대해서는 L-valine이 반응을 나타냈다. 대표변이주인 SY-1과 NY-5는 DMCY 배지에서 액내 포자를 형성하고, 그 회수량은 DM-1 배지의 약 10배에 달했다.