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문제 정의
- 그람 음성균, 그람 양성균, 효모에 대하여 분리된 방선균의 항균 활성을 알아 보았다. 균주 ATS-BA-14의 경우 그람 양성균인 Bacillus subtilis subsp.
- 따라서 최근에는 새로운 환경인 해양에서의 방선균 연구가 진행되고 있고 또 다양한 환경에서 방선균 분리의 필요성이 대두되어 연구가 진행중에 있다(7). 그러므로 이 연구에서는 특수한 환경인 바이칼호수의 담수스폰지에 서식하는 방선균을 분리하고 그 특성을 알아보았다.
-
균체 지방산 조성 분석
분리된 방선균의 지방산 조성을 알아보기 위하여 실험을 하였다. 균체의 지방산 추출은 다음과 같은 5단계로 진행되었다.
제안 방법
- 4, 10, 15, 20, 25, 30, 37, 42°C에서 배양하였으며, 여기서 최적온도를 알아보고자 하였다.
- Amylase 생산 균주는 starch가 1%가 함유된 배지에서 배양 후 루골 용액(Lugol's solution)으로 염색하여 colony 주위에 clear zone이 형성된 것으로 결과를 알아보았다.
- Oxidase test는 분리된 균주를 R2A에 18시간 배양한 후 colony 일부를 멸균한 백금이로 취해 슬라이드 글라스에 도말한 후 시약(1% N,N,N,N-tetramethyl-p-phenylenediamine dihydrochloride) 두 방울을 시험할 집락에 직접 떨어뜨렸다. Catalase test는 분리된 균주를 R2A에 18시간 배양한 후 colony 일부를 멸균한 백금이로 취해 슬라이드 글라스에 도말한 후 3% H2O2를 가하여 기포 생성 유무를 확인하였다.
- 분리한 방선균의 유기물질 분해 효소 활성을 알아보기 위하여 섬유소, 전분, 단백질 그리고 지방을 함유한 평판 배지에 분리한 방선균을 접종하고 27°C에서 48시간 배양하였다. Cellulase를 분비하는 균주는 CM-cellulose가 포함된 배지에서 배양 후 분해 여부를 조사하기 위하여 0.1% (w/v) Congored로 30분간 염색하였다. 그 후 1 M NaCl 용액으로 30분간 처리하여 colony 주변에 yellow halo가 형성 되었는지 확인하였다.
- 5 McFarland에 맞추고, 잘 혼합된 균주현탁액을 API 20NE strip (bioMérieux)에 무균적으로 분주한 다음 27°C에서 배양하면서 24시간, 48시간 후 미생물 증식에 의한 색의 변화 여부를 관찰하였다. Oxidase test는 분리된 균주를 R2A에 18시간 배양한 후 colony 일부를 멸균한 백금이로 취해 슬라이드 글라스에 도말한 후 시약(1% N,N,N,N-tetramethyl-p-phenylenediamine dihydrochloride) 두 방울을 시험할 집락에 직접 떨어뜨렸다. Catalase test는 분리된 균주를 R2A에 18시간 배양한 후 colony 일부를 멸균한 백금이로 취해 슬라이드 글라스에 도말한 후 3% H2O2를 가하여 기포 생성 유무를 확인하였다.
- PCR반응은 추출한 DNA template에 TaKaRa Ex Taq™ (5 unit/μl), 10× Ex Taq™ buffer, MgCl2 (25 mM), dNTP mixture (2.5 mM each) 그리고 primer를 첨가하여 총량을 50 μl가 되게 하였다.
- Amylase 생산 균주는 starch가 1%가 함유된 배지에서 배양 후 루골 용액(Lugol's solution)으로 염색하여 colony 주위에 clear zone이 형성된 것으로 결과를 알아보았다. Protease 생산 균주는 skim milk가 함유된 배지에서 배양 후 clear zone이 보이는 것으로, lipase 생산 균주는 sprite blue agar에서 배양 후 white precipitate가 보이는 것으로 활성정도를 판단하였다. DNAse 생산 균주는 배양 후 clear zone이 형성된 것을 보았고, chitinase는 colloidal chitin의 분해 여부로 판단하였다(15).
- R2 broth (Difco Lab., USA) 배지에 분리된 균주를 접종하여 배양한 후 625 nm에서 흡광도를 측정하여 혼탁도를 0.5 McFarland에 맞추고, 잘 혼합된 균주현탁액을 API 20NE strip (bioMérieux)에 무균적으로 분주한 다음 27°C에서 배양하면서 24시간, 48시간 후 미생물 증식에 의한 색의 변화 여부를 관찰하였다.
- 2 mm phenyl methyl silicone fused silica Capillary column을 사용했고 분석온도는 MIDI program에서 제시하는 온도로 분석을 진행하였다. Sherlock software를 이용하여 GC에서 분석된 chromatogram과 data를 정성 및 정량 분석하여 이를 library와 대조하여 지방산을 명명하였다.
- 4, 10, 15, 20, 25, 30, 37, 42°C에서 배양하였으며, 여기서 최적온도를 알아보고자 하였다. pH는 5, 6, 7, 8, 9로 조절하고 염분은 0, 0.5, 1, 1.5%로 조절하였다. 전배양액은 균주를 각각 R2A broth에 접종하여 27°C에서 2일간 배양한 후 실험에 사용하였다.
- 균주들의 생화학적 생리 상태를 알아보기 위하여 API 20NE kit (bioMérieux, France)를 사용하였다.
- 1% (w/v) Congored로 30분간 염색하였다. 그 후 1 M NaCl 용액으로 30분간 처리하여 colony 주변에 yellow halo가 형성 되었는지 확인하였다. Amylase 생산 균주는 starch가 1%가 함유된 배지에서 배양 후 루골 용액(Lugol's solution)으로 염색하여 colony 주위에 clear zone이 형성된 것으로 결과를 알아보았다.
- NADH로부터 산소로 전자 전달을 촉매하는 cytochrome oxidase 또는 indophenol oxidase (iron-containing hemoprotein)를 세포내에 함유하고 있는지를 알아보기 위하여 실시한 oxidase 실험결과는 ATS-BA-1, ATS-BA-4, ATS-BA-15의 세 균주가 양성반응을 나타내었고, ATS-BA-16과 ATS-BA-19의 두 균주는 음성 반응을 나타내었다. 또한 Hydrogen peroxide를 물과 산소로 전환하는 catalase를 생산하는지 여부를 알아보기 위하여 실시한 catalase 실험은 분리된 5개 균주 모두 양성 반응을 나타내었다.
- 1 ml씩 주입평판법으로 접종하였고, 27°C에서 배양하였다. 배양 후 형태와 크기가 다른 colony를 선별하여 각각 R2A, GCA 배지에서 순수분리하였다.
- 5 McFarland에 맞춘 후 NA 배지에 주입평판법을 이용하여 접종하였다. 배양된 균액을 paper disk에 각각 분주하여 disk가 충분히 흡수하도록 하였고 이를 완전히 건조시킨 후 시험균 배지위에 올려놓아 paper disk 법으로 항균활성 여부를 알아보았다.
- 분리된 균주의 형태학적 특징을 알아보기 위하여 그람염색을 실시한 후 광학현미경(OlypusBX60, Japan)으로 관찰하였다. 균주들의 생화학적 생리 상태를 알아보기 위하여 API 20NE kit (bioMérieux, France)를 사용하였다.
- 분리된 방선균의 최적 생장 환경을 검토하기 위하여 배양온도와 초기 pH, 염분의 조건을 조절한 R2 broth에 전배양액을 1% (v/v)가 되도록 각각 접종하여 균주의 생육 정도를 조사하였다. 4, 10, 15, 20, 25, 30, 37, 42°C에서 배양하였으며, 여기서 최적온도를 알아보고자 하였다.
- 분리한 균주의 cellulase, amylase, protease, lipase, DNase 활성과 chitinase 활성을 알아보았다. 균주 ATS-BA-1은 protease와 DNase 활성을 나타내었으며 균주 ATS-BA-4는 DNase 활성만을 나타내었다.
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분리한 방선균의 16S rRNA gene 염기서열 분석
분리한 방선균을 R2A 배지에 계대배양 한 후 자란 colony를 이용하여 colony direct PCR을 실시하였다. 순수 분리된 단일 colony를 Lysis Buffer 50 μl에 넣고 끓는 물에서 5분간 끓여주었다.
- 분리한 방선균의 유기물질 분해 효소 활성을 알아보기 위하여 섬유소, 전분, 단백질 그리고 지방을 함유한 평판 배지에 분리한 방선균을 접종하고 27°C에서 48시간 배양하였다.
- 전 처리된 지방산 분석은 다음의 조건에서 GC (model 7890: Hewlett Packard)를 이용하였다. 분석용 칼럼은 25 m, 0.2 mm phenyl methyl silicone fused silica Capillary column을 사용했고 분석온도는 MIDI program에서 제시하는 온도로 분석을 진행하였다. Sherlock software를 이용하여 GC에서 분석된 chromatogram과 data를 정성 및 정량 분석하여 이를 library와 대조하여 지방산을 명명하였다.
- 시료는 수심 15 m 아래의 바닥에서 2속의 스폰지(Baikalospongia와 Lubomirskia)를 직접 다이버를 동원하여 채집하였고, 스폰지 주변의 물은 멸균된 주사기로 400 ml을 채수하여, 현장에서 0.2 μm pore - size filter를 이용하여 여과하였다.
- 2 μm pore - size filter를 이용하여 여과하였다. 온도, 전기 전도도, pH 등의 환경요소는 시료 채취 후 즉시 측정하였다. 채취한 샘플을 호수 물을 채운 멸균 용기에 넣어 냉장 상태로 실험실로 이송하여 분석하였다.
- 운반된 스폰지에 3차 멸균 증류수를 첨가하여 충진물을 회수하였다(Limnological Institute, Russian Academy of Science). 저온 세균을 분리하기 위한 배지로는 R2A (BD, USA)를, 방선균을 분리하기 위해서 Glycerin Casein Agar (GCA; 2% Agar, 1% glycerol, 0.
- 순수 분리된 단일 colony를 Lysis Buffer 50 μl에 넣고 끓는 물에서 5분간 끓여주었다. 이 과정에서 추출된 DNA를 template로 하여 16S rRNA 증폭을 위한 PCR을 수행하였다. PCR반응은 추출한 DNA template에 TaKaRa Ex Taq™ (5 unit/μl), 10× Ex Taq™ buffer, MgCl2 (25 mM), dNTP mixture (2.
- 5 mM each) 그리고 primer를 첨가하여 총량을 50 μl가 되게 하였다. 증폭된 DNA는 1% agarose gel에서 전기영동을 수행한 후, DNA 밴드를 확인하였다. 각 균주의 염기서열은 EzTaxon server 2.
- 온도, 전기 전도도, pH 등의 환경요소는 시료 채취 후 즉시 측정하였다. 채취한 샘플을 호수 물을 채운 멸균 용기에 넣어 냉장 상태로 실험실로 이송하여 분석하였다.
- 채취한 스폰지 시료에서 회수한 충진물을 주입평판법으로 R2A 배지와 GCA 배지에 접종하여 27°C에서 배양한 후 자란 colony의 형태와 모양에 따라 R2A 배지에 순수분리하여 30균주를 선별하였다.
대상 데이터
- 채취한 스폰지 시료에서 회수한 충진물을 주입평판법으로 R2A 배지와 GCA 배지에 접종하여 27°C에서 배양한 후 자란 colony의 형태와 모양에 따라 R2A 배지에 순수분리하여 30균주를 선별하였다. R2A배지에서 순수분리 된 균주들 중에서 colony의 형태와 모양에 따라 2차 선별을 실시하여 5개의 균주를 선발하였다. 선발된 5균주는 각각 ATS-BA-1, ATS-BA-4, ATS-BA-15, ATS-BA-16, ATS-BA-19로 명명하였다.
- subtilis(KCTC1021), Staphylococcus aureus subsp. aureus (KCTC1916), 그람 음성 시험균으로 Pseudomonas aeruginosa(KCTC2513), yeast인 Saccharomyces cerevisiae를 시험균으로 Saccharomyces cerevisiae (KCTC7904)를 사용하였다. R2 broth에 계대 배양된 균액을 625 nm에서 흡광도를 측정하여 혼탁도를 0.
- 방선균의 항균 활성을 알아보기 위하여 한국생명공학연구원(KCTC)에서 다음의 균주를 분양받아 시험균으로 사용하였다. 그람 양성 시험균으로 Bacillus subtilis subsp.
- 시료는 러시아 Listvyanka에 위치한 남 Baikal 호수(51° 50′41.6′′N, 104° 54′ 10.5′′)에서 채취하였다(Fig. 1).
- 저온 세균을 분리하기 위한 배지로는 R2A (BD, USA)를, 방선균을 분리하기 위해서 Glycerin Casein Agar (GCA; 2% Agar, 1% glycerol, 0.2% KNO3, 0.2% NaCl, 0.2% K2HPO4, 0.03% casamino acid, 0.005% MgSO4 7H2O, 0.002% CaCO3, 0.001% FeSO4 7H2O)를 선택하였으며 100부터 106까지 희석한 시료를 0.1 ml씩 주입평판법으로 접종하였고, 27°C에서 배양하였다.
- 전배양액은 균주를 각각 R2A broth에 접종하여 27°C에서 2일간 배양한 후 실험에 사용하였다.
- 균주 ATS-BA-19는 NO3 reduction, glucose acidification, arginine dihydrolase, urease는 음성으로 나타났고 β-glucosidase, protease, β-galactosidase는 양성으로 나타났다. 탄소의 경우 glucose, capric acid를 제외한 arabinose, mannose, mannitol, N-acetyl-glucosamine, maltose, potassium gluconate, adipic acid, malate, trisodium citrate, phenylacetic acid를 이용하였다. API 20NE kit를 이용하여 그 생화학적 특성을 알아본 결과, 바이칼에서 분리한 5개 균주들은 다양한 특징을 나타내는 것을 알 수 있었다.
데이터처리
- 1에 따라 종명을 동정하였다. 분리된 균주의 계통관계를 파악하기 위하여 Ribosomal Database Project (RDP; http://rdp. cme.msu.edu), GenBank (http://ncbi.nlm.nih.gov)의 database로부터 확인된 염기서열을 MEGA program (ver.4.0)를 이용하여 정렬하였고, Jukes Cantor distance model과 neighbor joining method법을 사용하여 계통도를 작성하였다.
이론/모형
- aureus (KCTC1916), 그람 음성 시험균으로 Pseudomonas aeruginosa(KCTC2513), yeast인 Saccharomyces cerevisiae를 시험균으로 Saccharomyces cerevisiae (KCTC7904)를 사용하였다. R2 broth에 계대 배양된 균액을 625 nm에서 흡광도를 측정하여 혼탁도를 0.5 McFarland에 맞춘 후 NA 배지에 주입평판법을 이용하여 접종하였다. 배양된 균액을 paper disk에 각각 분주하여 disk가 충분히 흡수하도록 하였고 이를 완전히 건조시킨 후 시험균 배지위에 올려놓아 paper disk 법으로 항균활성 여부를 알아보았다.
- 분리한 균주의 계통도는 균주의 16S rRNA 염기서열과, RDP와 GenBank의 database로부터 확인된 genus Streptomyces의 염기서열을 이용하여 distance에 근거한 방법인 Neighborjoining method를 사용하여 작성하였다(Fig. 2). 그 결과, 분리된 균주인 ATS-BA-4 ATS-BA-19은 모두 그룹의 node에 속하였고 ATS-BA-1, ATS-BA-15, ATS-BA-16는 각각 다른 그룹의 node에 속해 있는 것을 확인할 수 있었다.
성능/효과
- API 20 NE kit를 이용하여 분리된 방선균의 생화학적 특성을 알아본 결과 균주 ATS-BA-1은 NO3 reduction, indole, glucose acidification은 음성으로 나타났고 arginine dihydrolase, urease, β-glucosidase, protease, β-galactosidase는 양성으로 나타났다(Table 1).
- 탄소의 경우 glucose, capric acid를 제외한 arabinose, mannose, mannitol, N-acetyl-glucosamine, maltose, potassium gluconate, adipic acid, malate, trisodium citrate, phenylacetic acid를 이용하였다. API 20NE kit를 이용하여 그 생화학적 특성을 알아본 결과, 바이칼에서 분리한 5개 균주들은 다양한 특징을 나타내는 것을 알 수 있었다. 방선균은 여러 가지 탄소원을 이용할 수 있는 특징을 지니는 것이 바이칼에서 분리한 방선균이 다양한 탄소원에서 공통점을 나타내지 않는 특징을 지닌 것으로 사료된다.
- 2). ATS-BA-4는 Streptomyces griseoplanus로 동정되었고, ATS-BA-1는 Streptomyces halstedii, ATS-BA-15는 Streptomyces violascens, ATS-BA-16는 Streptomyces flavovirens, ATS-BA-19는 Streptomyces microflavus로 각각 동정되었다. 분리된 균주는 모두 표준균주와 99% 이상의 염기서열 유사도를 나타내었다.
- NADH로부터 산소로 전자 전달을 촉매하는 cytochrome oxidase 또는 indophenol oxidase (iron-containing hemoprotein)를 세포내에 함유하고 있는지를 알아보기 위하여 실시한 oxidase 실험결과는 ATS-BA-1, ATS-BA-4, ATS-BA-15의 세 균주가 양성반응을 나타내었고, ATS-BA-16과 ATS-BA-19의 두 균주는 음성 반응을 나타내었다. 또한 Hydrogen peroxide를 물과 산소로 전환하는 catalase를 생산하는지 여부를 알아보기 위하여 실시한 catalase 실험은 분리된 5개 균주 모두 양성 반응을 나타내었다.
- 0%)으로 주로 조성되어 있었다. 균주 ATS-BA-1, ATS-BA-15, ATS-BA-16, ATS-BA-19의 지방산 조성은 대부분의 방선균은 지방산 조성과 유사하게 anteiso C15:0이 주된 구성성분이었고, 균주 ATS-BA-4는 특이하게 C16:0이 주된 구성성분이었다.
- 균주 ATS-BA-1은 protease와 DNase 활성을 나타내었으며 균주 ATS-BA-4는 DNase 활성만을 나타내었다. 균주 ATS-BA-15는 cellulase, protease, DNase 효소 활성을 나타내었고, 균주 ATS-BA-16은 cellulase, protease, DNase 활성을 띄었으며 균주 ATS-BA-19는 DNase 활성과 chitin을 분해하는 것을 알 수 있었다. 분리된 5개의 방선균은 모두 DNase 활성을 띄었고, 각각의 기질별로 cellulase 2균주, protease 3균주, lipase 2균주가 활성을 띄었다.
- subtilis에 대하여 활성을 나타내었다(Table 3). 균주 ATS-BA-15의 경우 그람 음성균인 Pseudomonas aeruginosa에 대한 항균 활성이 있었고, ATS-BA-19의 경우 효모인 Saccharomyces cerevisiae에 대한 항균 활성을 띠었다. 그러나 균주 ATS-BA-1, ATS-BA-4, ATS-BA-16는 3개의 시험균에서 모두 항균활성이 나타나지 않음을 볼 수 있었다.
- 2). 그 결과, 분리된 균주인 ATS-BA-4 ATS-BA-19은 모두 그룹의 node에 속하였고 ATS-BA-1, ATS-BA-15, ATS-BA-16는 각각 다른 그룹의 node에 속해 있는 것을 확인할 수 있었다.
- 균주 ATS-BA-15의 경우 그람 음성균인 Pseudomonas aeruginosa에 대한 항균 활성이 있었고, ATS-BA-19의 경우 효모인 Saccharomyces cerevisiae에 대한 항균 활성을 띠었다. 그러나 균주 ATS-BA-1, ATS-BA-4, ATS-BA-16는 3개의 시험균에서 모두 항균활성이 나타나지 않음을 볼 수 있었다. 분리된 균주 중 그람 음성 시험균에서 항균 활성을 보이는 균주가 2개(ATS-BA-15, ATS-BA-19) 있었으며 효모 시험균에서 항균 활성을 보이는 균주가 1개(ATS-BA-19) 있었다.
- 그리고 pH와 전기전도도 또한 각각 7.3과 12.46 μs/cm으로 수온 또는 화학적 변이도가 거의 없음을 알 수 있었다.
- 분리된 균주 중 그람 음성 시험균에서 항균 활성을 보이는 균주가 2개(ATS-BA-15, ATS-BA-19) 있었으며 효모 시험균에서 항균 활성을 보이는 균주가 1개(ATS-BA-19) 있었다. 두 가지 이상의 시험균에서 항균 활성을 보이는 균주는 1개(ATS-BA-19)가 있었다. 분리한 균주중 ATS-BA-1과 같은 유전적 유연관계로 나타났던 ATS-BA-4 균주에서는 그람 양성 시험균에서 항균 활성을 나타났다.
- 바이칼에 존재하는 스폰지는 후생동물로 많은 물을 흡수하여 배출하면서 유기물을 남기고 그것을 이용하는 방법으로 생존한다. 따라서 바이칼의 스폰지에서 분리한 방선균들은 일반토양에서 생존하는 방선균과 다른 환경에서 존재할 것으로 추측한다. 이러한 과정에서 생산되는 다양한 대사물과 유기물들이 스폰지에 존재할 가능성이 매우 높다.
- 모든 균주가 30-37°C에서 최적 성장을 보여 중온성 방선균으로 나타났으며, 최적의 pH는 8-9로, 염분 농도는 0-1.5%까지 최대 생장을 하는 것으로 나타났다.
- 바이칼과 스폰지 내 세균 군집구조를 pyrosequencing 결과(결과 미제시)는 Baikalospongia과 Lubomirskia에서 Sphingobacteria가 46%, 39%로 우점하고, 바이칼 호수는 Flavobacteria가 19%로 우점하고 있는 것으로 나타났다. 또, 방선균은 Baikalospongia, Lubomirskia와 호수수계에서 각각 6, 8과 17%를 차지하고 있었다.
- 균주 ATS-BA-15는 cellulase, protease, DNase 효소 활성을 나타내었고, 균주 ATS-BA-16은 cellulase, protease, DNase 활성을 띄었으며 균주 ATS-BA-19는 DNase 활성과 chitin을 분해하는 것을 알 수 있었다. 분리된 5개의 방선균은 모두 DNase 활성을 띄었고, 각각의 기질별로 cellulase 2균주, protease 3균주, lipase 2균주가 활성을 띄었다. Chitin 분해능력은 2개 균주에서 나타났고 amylase 활성을 나타내는 균주가 없었다.
- 그러나 균주 ATS-BA-1, ATS-BA-4, ATS-BA-16는 3개의 시험균에서 모두 항균활성이 나타나지 않음을 볼 수 있었다. 분리된 균주 중 그람 음성 시험균에서 항균 활성을 보이는 균주가 2개(ATS-BA-15, ATS-BA-19) 있었으며 효모 시험균에서 항균 활성을 보이는 균주가 1개(ATS-BA-19) 있었다. 두 가지 이상의 시험균에서 항균 활성을 보이는 균주는 1개(ATS-BA-19)가 있었다.
- 분리된 모든 균주는 그람양성균으로 균주 ATS-BA-1, ATS-BA-4, ATS-BA-19는 타원형의 동일한 형태를 보였고, 균주 ATS-BA-15의 경우는 간균의 형태를 보였다. 그리고 ATS-BA-16의 경우는 타원형의 균 사이에 섬유조직들이 섞여있는 것을 볼 수 있었다(자료 미제시).
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분리한 방선균의 16S rRNA gene 염기서열 분석
분리한 5개 방선균의 16S rRNA 유전자 염기서열을 27-1,542 bp 영역에서 증폭하고 판독하여 EzTaxon의 표준 균주들 염기서열과 비교한 결과, 분리된 균주는 모두 Streptomyces 속에 속하는 것을 알 수 있었다(Fig. 2). ATS-BA-4는 Streptomyces griseoplanus로 동정되었고, ATS-BA-1는 Streptomyces halstedii, ATS-BA-15는 Streptomyces violascens, ATS-BA-16는 Streptomyces flavovirens, ATS-BA-19는 Streptomyces microflavus로 각각 동정되었다.
- 두 가지 이상의 시험균에서 항균 활성을 보이는 균주는 1개(ATS-BA-19)가 있었다. 분리한 균주중 ATS-BA-1과 같은 유전적 유연관계로 나타났던 ATS-BA-4 균주에서는 그람 양성 시험균에서 항균 활성을 나타났다.
- R2A배지에서 순수분리 된 균주들 중에서 colony의 형태와 모양에 따라 2차 선별을 실시하여 5개의 균주를 선발하였다. 선발된 5균주는 각각 ATS-BA-1, ATS-BA-4, ATS-BA-15, ATS-BA-16, ATS-BA-19로 명명하였다. 균주 ATS-BA-1, ATS-BA-4, ATS-BA-16의 3균주는 Lubomirskia에서 분리되었고 ATS-BA-15, ATS-BA-19의 2균주는 Baikalospongia에서 분리되었다.
- 바이칼 호에 서식하는 담수 스폰지에 관한 선행 연구는 fluorescence in situ hybridization(FISH) 방법으로 분석한 스폰지의 세균 군집 구조 분석과 polymerase chain reaction amplified 16S rRNA denaturing gradient gel electrophoresis (PCR-DGGE)와 cloning을 사용한 스폰지 세균의 공생세균 군집 분석에 관한 연구 등이 있다. 연구 결과 Cyanobacteria가 스폰지에 공생하면서 호수의 1차 생산자 역할을 함을 확인할 수 있었다. 또한 스폰지는 호수 연안대에서 광합성 조류와의 공생 관계를 보이는 것으로 나타났으며, 스폰지의 세균 군집 구조는 바이칼 호수에서의 세균 군집구조와 차이가 있다(22).
- 또, 방선균은 Baikalospongia, Lubomirskia와 호수수계에서 각각 6, 8과 17%를 차지하고 있었다. 이들 방선균은 호수 생태계와는 다른 종류의 방선균이 존재함을 pyrosequencing을 통해 확인하였다. 바이칼에 존재하는 스폰지는 후생동물로 많은 물을 흡수하여 배출하면서 유기물을 남기고 그것을 이용하는 방법으로 생존한다.
- 따라서 이번에 분리한 5종의 방선균은 이러한 환경내에서 스폰지와 밀접한 관계를 가지고 있으면서, 바이칼 내의 수계와도 밀접한 영향을 가지고 있는 균주로 추측한다. 특히 ATS-BA-15와 ATS-BA-19 균주들은 그람 음성세균에 대한 항균 활성물질이존재하는 것으로 확인이 되었다. 바이칼 지역에 사는 특수한 미생물인 점과, 그 곳에서 분리한 미생물이 항균활성물질을 분비한다는 점에서 우리나라에서 존재하지 않는 환경내에서 분리한 미생물에서 확인되었으므로 그 가치가 높다고 추측한다.
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