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문제 정의
- 따라서 본 연구는 다양한 미세조류를 취급하는 미세조류은행에서 간편하고 효율적인 순수분리 방법을 파악하고자 그룹별 미세조류의 항생제 내성의 특성을 파악하고자 하였다.
제안 방법
- 48-hole cell wall 에 각 미세조류 배양액을 분주하고 7가지 항생제 용액이 500, 1,000, 2,000, 3, 000, 4, 000, 5,000, 6, 000 ppm 이 되도록 첨가한 후 20℃, 60 pmol photon m-2 s-1 의 연속조명으로 48시간 배 양하였다. 48시간 후 bacteria의 생존 유무를 알아보기 위해 LDM 고체 배지 (Starr 1978)에 접종하였고 미세조류의 생존 유무는 f/2 medium에 접종한 다음 5 일 동안 도립현미경으로 성장여부를 관찰하였다.
- 48시간 배 양하였다. 48시간 후 bacteria의 생존 유무를 알아보기 위해 LDM 고체 배지 (Starr 1978)에 접종하였고 미세조류의 생존 유무는 f/2 medium에 접종한 다음 5 일 동안 도립현미경으로 성장여부를 관찰하였다.
- 두실험으로 나누어 조사하였다(Table 1). 실험 1에서는 규조류(Cyclotella choctawhatcheeana), 녹조류(Chlorella ellipsoidea), 남조류 (Spirulina maxima), 와편 모조류 (Prorocentrum minimum), 착편모조류(Isochrysis galbana), 침 편 모조(Heterosigma akashiwo)에서 대표적인 미세조류를 각각 1종씩 택하여 실험하였다. 실험 2에서는 규조류만을 대상으로 3종의 중심 목 (Centrales ; Chaetoceros didymus, Skeletonema costatum, Thalassiosira allenii)과 3종의 우상목 (Pennales; Amphiprora paludosa, Navicula incerta, Pleurosigma angulatum)을 택하여 실험하였다.
- 실험 1에서는 규조류(Cyclotella choctawhatcheeana), 녹조류(Chlorella ellipsoidea), 남조류 (Spirulina maxima), 와편 모조류 (Prorocentrum minimum), 착편모조류(Isochrysis galbana), 침 편 모조(Heterosigma akashiwo)에서 대표적인 미세조류를 각각 1종씩 택하여 실험하였다. 실험 2에서는 규조류만을 대상으로 3종의 중심 목 (Centrales ; Chaetoceros didymus, Skeletonema costatum, Thalassiosira allenii)과 3종의 우상목 (Pennales; Amphiprora paludosa, Navicula incerta, Pleurosigma angulatum)을 택하여 실험하였다. 이들 미세조류는 f/2 배지 (Guillard and Ryther, 1962)에서 20℃, 60 kmol photon m-2 s-1의 연속조명 조건으로 배양하여 대수기상태의 세포를실험에 사용하였다.
- 실험 2에서는 규조류만을 대상으로 3종의 중심 목 (Centrales ; Chaetoceros didymus, Skeletonema costatum, Thalassiosira allenii)과 3종의 우상목 (Pennales; Amphiprora paludosa, Navicula incerta, Pleurosigma angulatum)을 택하여 실험하였다. 이들 미세조류는 f/2 배지 (Guillard and Ryther, 1962)에서 20℃, 60 kmol photon m-2 s-1의 연속조명 조건으로 배양하여 대수기상태의 세포를실험에 사용하였다.
대상 데이터
- 대상종은 한국해양미세조류은행에서 배양중인 12종을 대상으로 두실험으로 나누어 조사하였다(Table 1). 실험 1에서는 규조류(Cyclotella choctawhatcheeana), 녹조류(Chlorella ellipsoidea), 남조류 (Spirulina maxima), 와편 모조류 (Prorocentrum minimum), 착편모조류(Isochrysis galbana), 침 편 모조(Heterosigma akashiwo)에서 대표적인 미세조류를 각각 1종씩 택하여 실험하였다.
- 항생제는 chloramphenicol(23275, Fluka, Switzerland), dihydrostreptomycin sulphate(D-7253, Sigma, USA), neomycin(DB0366, BIO BASIC INC, Canada), penicillin G (31749.04, SERVA, Germany), streptomycin sulphate (35500.01, SERVA, Germany)를 사용하였고, 5가지 항생제 중 penicillin G와 streptomycin sulphate를 1: 1로 혼합한 것과 여기에 동량의 아Uoramphenic이를 혼합한 총 7가지의 항생제 용액으로 실험하였다. 각 항생제는 증류수 10mL에 0.
성능/효과
- 그러나 chloramphenicol 단독에 비하면 낮은 치사효율을 보였다. Class별 6종 미세조류의 순수분리를 위한 적합한 항생제와 농도는 녹조 C. ellipsoidea는 dihydrostreptomycin sulphate 2,000-6, 000 ppm, 착편모조 I. galbana는 neomycin 500-6, 000 ppm와 침편모조 H. akashiwo는 neomycin (5001, 000 ppm)으로 나타났다. 와편모조 P.
- 더 강한 치사효과를 보였다. Neomycin 은 dihydrostreptomycin sulphate보다는 높은 치사효과를 보였으나 streptomycin sulphate보다는 내성이 더 높은 것으로 나타났다. 그러나 침편모조 H.
- incerta는 penicillin G + streptomycin sulphate 6, 000 ppm에서 순수 분리되었으나 chloramphenicol을 제외한 대부분의 항생제에서는 내성을 보였다. P. angulatume 대체적으로 모든 항생제에 약하게 나타났다. 또 중심목의 C.
- Penicillin G와 streptomycin sulphate를 혼합한 것은 penicillin G 단독에 비해 녹조 C. e//ipsoidea에서는 동일한 결과를 보였으나 남조 S. maxima에서는 penicillin G 단독에서 더 치사효과가 높았다. 그러나 그 외 4종의 미세조류는 penicillin G + streptomycin sulphate 에서 치사효과는 더 높은 것으로 나타났다.
- Streptomycin sulphate와 dihydrostreptomycin sulphate는 서로 유사한 경향을 보였으나 streptomycin sulphate가 다소 더 강한 치사효과를 보였다. Neomycin 은 dihydrostreptomycin sulphate보다는 높은 치사효과를 보였으나 streptomycin sulphate보다는 내성이 더 높은 것으로 나타났다.
- Class별 미세 조류종은 항생제 종류에 따라 내성이 다르게 나타났다. 그러나 전체적으로 chloramphenic이은 모든 미세조류에서 가장 큰 치사 효과를 보였고 penicillin G는 다른 항생제에 비하여 비교적 내성이 가장 높은 것으로 나타났다. 특히 와편모조 P.
- 우상목 규조류는 중심목 규조류에 비하여 dihydrostreptomycin sulphate와 streptomycin sulphate 에서 내성이 더 높은 경향인 반면, neomycin과 penicillin G에서는 중심목이 우상목보다 내성이 더 높은 경향을 보였다. 또 penicillin G + streptomycin sulphate는 이들 두 종류 항생제의 단독처리구에 비하여 치사효과가 더 높았고 penicillin G + streptomycin sulphate + chloramphenicol 은 penicillin G + streptomycin sulphate 에 비하여 더 높은 치사효과를 보였다.
- 본 연구결과 각 미세조류의 순수분리에 적당한 항생제의 종류와 최적농도는 C. ellipsoidea는 dihydrostreptomycin 2, 000 ppm, I. galbana는 dihydrostreptomycin 또는 neomycin 500 ppm, H. akashiwo는 neomycin 500 ppm이 였다. 또 S.
- 또 chloramphenicole 최대 비 치사농도(maximum non-lethal concentration)와 최소 치사농도(minimum lethal concentration) 은 각각 68 ppm과 340 ppm으 로 streptomycin의 100 ppm과 800 ppm, 그리고 neomycin의 1, 000 ppm과 6, 000 ppm보다 치사효과가 높았다고 보고하였다. 본 연구결과를 이들의 결과와 비교해 불 때 본 연구에서 사용한 chloramphenic이의 최 저 농도 500 ppme I. galbana 의 분리에 너무 높은 농도였으나 chloramphenicol, streptomycin, neomycin 3종류의 항생제가 I. galbanae 미치는 치사효과의 경향은 서로 유사하였다. 그러나 또 본 연구에서 neomycin의 경우 500-6, 000 ppm의 넓은 농도의 범위에서 I.
- akashiwo는 neomycin (5001, 000 ppm)으로 나타났다. 와편모조 P. minimum와 남조 S. maxima, 규조 C. 사}octawhat사}eeana는 다른 미세조류에 비하여 항생제에 민감한 반응을 보였다. 이들 종류의 경우 항생제에 대한 내성은 세균보다도 오히려 낮은 경향을 보였다.
- 항생제 별로의 규조류에 대한 치사효과는 앞에서의 실험 결과와 같이 chloramphenic이에서 가장 높았고 내성은 dihydrostreptomycin sulphate 에서 가장 높은 것으로 나타났다. 우상목 규조류는 중심목 규조류에 비하여 dihydrostreptomycin sulphate와 streptomycin sulphate 에서 내성이 더 높은 경향인 반면, neomycin과 penicillin G에서는 중심목이 우상목보다 내성이 더 높은 경향을 보였다. 또 penicillin G + streptomycin sulphate는 이들 두 종류 항생제의 단독처리구에 비하여 치사효과가 더 높았고 penicillin G + streptomycin sulphate + chloramphenicol 은 penicillin G + streptomycin sulphate 에 비하여 더 높은 치사효과를 보였다.
- gracilis는 이들 항생제 농도에 따라 성장에 많은 영향을 받았다고 하였다. 이와 같은 결과는 본 연구에서 I. galbana가 chloramphenic이의 모든 실험농도에서 사멸하였고 C. did由mus의 경우는 500-2,000 ppm의 농도에서 순수 분리되었던 결과와는 차이를 보였다. 이러한 차이는 대상 미세조류의 strain 또는 배양액의 유기물 정도에 따라서 같은 종류의 항생제에서도 치사효과가 달라질 수 있기 때문으로 해석할 수 있다.
- 2와 같다. 항생제 별로의 규조류에 대한 치사효과는 앞에서의 실험 결과와 같이 chloramphenic이에서 가장 높았고 내성은 dihydrostreptomycin sulphate 에서 가장 높은 것으로 나타났다. 우상목 규조류는 중심목 규조류에 비하여 dihydrostreptomycin sulphate와 streptomycin sulphate 에서 내성이 더 높은 경향인 반면, neomycin과 penicillin G에서는 중심목이 우상목보다 내성이 더 높은 경향을 보였다.
후속연구
- 그러나 본 연구에서는 각 미세조류에 공생하였던 세균의 종류별 특성은 분석하지 못했다. 따라서 앞으로의 연구에서는 미세조류와 세균의 종류에 따른 항생제의 내성 또는 치사효과를 구체적으로 분석 할 필요가 있다.
- 그러나 본 연구에서는 각 미세조류에 공생하였던 세균의 종류별 특성은 분석하지 못했다. 따라서 앞으로의 연구에서는 미세조류와 세균의 종류에 따른 항생제의 내성 또는 치사효과를 구체적으로 분석 할 필요가 있다.
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