Bacillus thuringiensis (Bt) is currently the most commonly used microbial pesticide. In the previous study, Bt IMBL-B9 known for its high toxicity against Spodoptera exigua, S. frugiperda and Plutella xylostella was characterized. To develop novel biopesticide, optimization of culture medium is required for the cost-effective mass production for toxin production of IMBL-B9. Through experimental design by Plackett-Burman design, ingredients that significantly influenced the production of IMBL-B9's toxin were selected. Using these results, the novel culture medium for IMBL-B9 was developed and the toxin yield of IMBL-B9 was significantly increased than conventional media by using this medium. These results could be useful for the development of biopesticides.

배양실험을 바탕으로 다양한 수온과 염분 조건에서 유독 와편모조류 Alexandrium pacificum (LIMS-PS-2611)의 생장속도와 마비성 패독(PST)의 변화를 조사하였다. A. pacificum는 수온 25℃, 염분 30 psu 조건에서 최대생장속도를 보였으며, 최대생장속도의 70% 이상은 수 온 20~25℃, 염분 25~35 psu 구간에서 나타났다. A. pacificum 체내의 PST 주요성분은 N-sulfocarbamoyl계의 C1+2와 GTX5이었으며, 미량성분 은 carbamate계의 neoSTX이었다. 수온과 염분에 따른 독함량의 변화를 보면, A. pacificum는 수온 20℃, 염분 30 psu의 조건에서는 비교적 낮 은 독 함량을 보였다. 염분의 증가에 따라 독 함량이 증가하는 경향을 나타냈다. 그러나 최대생장속도를 보였던 수온과 염분 조건에서는 낮은 독 함량을 보였다. 따라서 6월 수온이 20-25℃ 범위일 때 발생하는 이매패류 독화현상은 A. pacificum에 의한 영향일 가능성이 있다.

본 연구는 마비성 독소 표준물질의 안정적인 공급을 위해 친환경적이고 경제성이 우수한 발광다이오드 광원의 파장을 이용하 여, PST의 원인종 Alexandrium catenella와 A. pacificum의 독 함량을 증대시킬 수 있는 가능성을 살펴보았다. 파장별 광량과 생장속도의 관계 를 보면, 반포화상수(Ks)는 두 종 모두 적색파장에서 가장 높게 나타났고, 청색파장에서 가장 낮았다. 빛 파장에 따른 독함량의 경우, 적색 파장이 A. catenalla은 최고 약 8배 그리고 A. pacificum은 약 3.4배 다른 파장보다 높았다. 그리고 광량에 대한 친화성을 나타내는 Ks와 독농 도와 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났다. 따라서 세포당 독농도 증가를 위한 배양법은 초기에 세포수량의 확보 및 빠른 생장속도를 유 도하기 위해서 청색파장을, 대수생장기 후기에는 적색파장을 주사하여, 세포내 독함유량을 증가시킬 수 있는 2단계 배양법을 제시할 수 있을 것으로 생각된다.

The antifungal effects of polyphosphates on the growth and T-2 toxin production of Fusarium sporotrichioides M-1-1 were investigated. The growth of the strain was significantly inhibited in the potatoes dextrose agar medium treated with 1.5% polyphosphates or more. When we checked T-2 toxin by the indirect competitive ELISA, the strain produced 11.25 ug/ml and 10.90 g/ml levels of T-2 toxin in rice and corn containing 50% moisture contents, respectively. However, T-2 toxin was little detected in rice medium and corn medium with 1.5% polyphosphates addition for short(14 days) and prolonged incubation time(45 days). We also observed the destruction of cell wall and outflow of cell ingredients with 1% polyphosphates treatment to the strain. Therefore, moisture and polyphosphates greatly effected on the growth and T-2 toxin production of the strain.

본(本) 연구(硏究)는 한국산(韓國産) 사과 점무늬낙엽병균(Alternaria mali)을 공시(供試)하여 그들의 병원성(病原性)과 기주특이적(寄主特異的) 독소생성(毒素生成)과의 관계를 조사하고 감염성립(感染成,立)에 있어서 독소(毒素)의 역할(役割)과 그 생물활성(生物活性)을 알아 보기 위하여 실시하였던 바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 사과나무 잎의 병반(病斑)에서 분리(分離)한 5개(個)의 Alternaria 균주(菌株)중에서 3균주(菌株)만이 병원성(病原性)이 있었고 2균주(菌株)는 병원성(病原性)이 없었다. 병원성균주(病原性菌株)의 배양여액(培養濾液)중에는 감수성품종(感受性品種)에만 잎맥괴사(壞死)를 일으키고 저항성품종(抵抗性品種)에는 잎맥괴사(壞死)를 일으키지 않는 기주특이적독소(寄主特異的毒素)를 생성(生成)함을 알 수 있었으며 비병원성균주(非病原性菌株)는 이런 독소(毒素) 생성(生成) 능력(能力)이 없었다. 2. 병원균(病原菌)의 배양여액(培養濾液)에서 단리(單離)한 기주특이적(寄主特異的) 독소(毒素)인 AM-toxin은 의 낮은 희석농도(稀釋濃度)에서 감수성품종(感受性品種)에는 매우 심한 잎맥괴사(壞死)를 일으켰고 중도감수성품종(中度感受性品種)에는 약한 잎맥괴사(壞死)를 일으켰으며 저항성품종(抵抗性品種)에는 전혀 식물독성(植物毒性)을 나타내지 않았다. 3. 병원균(病原菌)은 포자발아시(胞子發芽時)에도 AM-toxin을 생성(生成)하였으며 포자발아액중(胞子發芽液中)의 AM-toxin 분비(分泌)를 경시적(經時的)으로 조사하였던 바 포자발아(胞子發芽) 직후인 2시간째부터 독소(毒素)를 방출(放出)하였고 그 양(量)은 시간이 경과함에 따라 증가하였다. 4. 병원균(病原菌)의 포자현탁액(胞子懸濁液)을 감수성품종(感受性品種)의 잎에 분무접종(噴霧接種)하면 감염(感染)에 수반하여 접종(接種)잎으로부터 전해질(電解質)의 다량유출현상(多量流出現象)이 일어났으며 기주특이적독소(寄主特異的毒素)(AM-toxin)용액(溶液)을 흡수(吸收)시켜도 같은 현상(現象)이 일어났다. 그러나 저항성품종(抵抗性品種)의 잎에서는 독소(毒素)처리나 포자접종(胞子接種)의 어느 경우에는 전해질다량유출현상(電解質多量流出現象)이 일어나지 않았다. 5. 병원균(病原菌)의 포자발아액(胞子發芽液)이나 AM-toxin용액(溶液)으로 비병원성균(非病原性菌)의 포자현탁액(胞子懸濁液)을 만들어 감수성품종(感受性品種)의 잎에 분무접종(噴霧接種)하면 병원균(病原菌)의 포자(胞子)를 접종(接種)할 경우와 같이 병반(病斑)이 형성되었다.