[논문]돼지위축성비염과 가금티푸스 병원균을 저해하는 Bacillus amyloliquefaciens TK3의 분리 및 특성 조사

정택경; 송홍규

doi:10.7845/kjm.2015.5007

돼지위축성비염과 가금티푸스 병원균을 저해하는 Bacillus amyloliquefaciens TK3의 분리 및 특성 조사
Isolation and characterization of Bacillus amyloliquefaciens TK3 inhibiting causative bacteria of atrophic rhinitis and fowl typhoid 원문보기

Korean journal of microbiology = 미생물학회지, v.51 no.2, 2015년, pp.177 - 180

정택경 (강원대학교 자연과학대학 생명과학과) , 송홍규 (강원대학교 자연과학대학 생명과학과)

초록
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Bordetella bronchiseptica에 의한 돼지위축성비염과 Salmonella gallinarum에 의한 가금티푸스 방지 방법을 찾기 위해서 두 세균병원체에 항균활성을 갖는 세균 균주를 축산농가의 여러 시료로부터 분리하였다. 분리균주 372개 중 TK3 균주가 두 병원체에 대해 가장 우수한 항균활성을 나타내었으며, 16S rRNA 염기서열 분석 결과 Bacillus amyloliquefaciens로 동정되었다. B. amyloliquefaciens TK3는 siderophore, rhamnolipid와 antimicrobial peptide 같은 항균물질을 분비하여 두 병원체의 생장을 저해할 수 있었다. TK3 균주는 Chrome azurol S 한천 평판에서 siderophore 생성반지름이 14일 배양 후 0.53 cm이었으며, King's B 배지에서 1.06 mmol/ml의 siderophore를 생성하였다. 또한 82.4 mg/L의 rhamnolipid를 분비하였으며, LB배지에 $30{\mu}l/ml$ 농도의 추출된 antimicrobial peptide 첨가 시 두 병원체의 생장을 완전히 저해하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

For prevention of atrophic rhinitis of swine by Bordetella bronchiseptica and fowl typhoid by Salmonella gallinarum, bacterial strains showing antimicrobial activity against those pathogenic bacteria were isolated from various samples collected at animal farms. Among 372 bacterial isolates strain TK3 showed the highest antibacterial activity against both pathogens, and was identified as Bacillus amyloliquefaciens by 16S rRNA gene sequence analysis. B. amyloliquefaciens TK3 could inhibit growth of both pathogens by secretion of antibacterial compounds such as siderophore, rhamnolipid and antimicrobial peptide. Production radius of siderophore on Chrome azurol S agar plate by strain TK3 was 0.53 cm after 14 days of incubation, and concentration of siderophore in King's B medium was 1.06 mmol/ml. It also secreted 82.4 mg/L of rhamnolipid, and antimicrobial peptide that completely inhibited growth of both pathogens at concentration of $30{\mu}l/ml$ in LB medium.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

또한 병원체를 저해하는 미생물을 이용하면 보다 효율적으로 병원균을 제어할 수 있을 것이다. 이에 본 연구에서는 축산업에서 큰 피해를 일으키는 두 질병의 병원체의 예방 방법을 개발하기 위해 이들에 대한 항균활성이 있는 세균 균주를 분리하고자 하였다.

제안 방법

Bordetella bronchiseptica에 의한 돼지위축성비염과 Salmonella gallinarum에 의한 가금티푸스 방지 방법을 찾기 위해서 두 세균병원체에 항균활성을 갖는 세균 균주를 축산농가의 여러 시료로부터 분리하였다. 분리균주 372개 중 TK3 균주가 두 병원체에 대해 가장 우수한 항균활성을 나타내었으며, 16S rRNA 염기서열 분석 결과 Bacillus amyloliquefaciens로 동정되었다.
병원체 잔류는 37℃, 암 조건, 150 rpm에서 6시간 간격으로 microplate reader(Tekan, Model Infinite M200)를 이용하여 OD₆₀₀을 측정하였다. 대조군은 AMP 물질을 넣지 않고 병원균의 생장을 동시에 측정하였다. B.
85% NaCl 용액에 넣어 교반한 후 연속희석을 하고 Luria-Bertani (LB) 한천배지(LA: tryptone 10 g, NaCl 10 g, yeast extract 5 g, agar 15 g, 증류수 1 L)에서 배양하여 형태적으로 다른 372개의 세균 집락을 순수분리 하였다. 순수분리된 균주에 대한 여러 가지 항균활성을 조사한 후 우수한 항균활성을 가진 균주들은 LB 액체배지에 배양하여 그람염색 후 광학현미경으로 형태적 특징을 관찰하였다. 이들의 분류학적 위치를 확인하기 위해 LA 배지에서 배양 후 (주)마크로젠에 16S rRNA 유전자 분석을 의뢰하고 분석된 염기서열을 NCBI에 등록된 균주 염기서열과 비교하여 상동성을 비교하여 동정하였다.
순수분리된 균주에 대한 여러 가지 항균활성을 조사한 후 우수한 항균활성을 가진 균주들은 LB 액체배지에 배양하여 그람염색 후 광학현미경으로 형태적 특징을 관찰하였다. 이들의 분류학적 위치를 확인하기 위해 LA 배지에서 배양 후 (주)마크로젠에 16S rRNA 유전자 분석을 의뢰하고 분석된 염기서열을 NCBI에 등록된 균주 염기서열과 비교하여 상동성을 비교하여 동정하였다. 분리균주 중 항균활성이 가장 우수한 TK3 균주는 돼지 비강에서 분리한 그람양성 간균으로 LA 배지에서 24시간 이내에 내생포자를 형성하는 것을 Schaeffer-Fulton 염색으로 확인하였으며, 16S rRNA 유전자 염기서열 분석 결과 Bacillus amyloliquefaciens NBRC 15535^T와 99.
gallinarum에 대한 항균능을 가진 균주들을 선발하기 위해 강원도 춘천시 인근에 있는 축산농가에서 돼지와 닭의 분변, 돼지 비강액과 축사 인근 토양을 채취하였다. 채취한 시료는 멸균된 0.85% NaCl 용액에 넣어 교반한 후 연속희석을 하고 Luria-Bertani (LB) 한천배지(LA: tryptone 10 g, NaCl 10 g, yeast extract 5 g, agar 15 g, 증류수 1 L)에서 배양하여 형태적으로 다른 372개의 세균 집락을 순수분리 하였다. 순수분리된 균주에 대한 여러 가지 항균활성을 조사한 후 우수한 항균활성을 가진 균주들은 LB 액체배지에 배양하여 그람염색 후 광학현미경으로 형태적 특징을 관찰하였다.

대상 데이터

먼저 돼지위축성비염 병원균인 B. bornchiseptica와 가금티푸스의 원인균인 S. gallinarum에 대한 항균능을 가진 균주들을 선발하기 위해 강원도 춘천시 인근에 있는 축산농가에서 돼지와 닭의 분변, 돼지 비강액과 축사 인근 토양을 채취하였다. 채취한 시료는 멸균된 0.

성능/효과

AMP의 농도를 높여 30과 50 μl/ml로 처리 시 두 병원균의 생장을 100% 억제하였다.
B. amyloliquefaeciens TK3의 항균능을 조사하였는데 LA 배지에 B. bronchiseptica와 S. gallinarum를 도말한 후 TK3 균주를 획선접종 하고 2일간 배양하여 병원균 생장을 억제한 투명대 형성을 확인하였는데 두 가지 병원균의 생장을 모두 억제하였다. 이후 B.
, 2002). 본 연구에서 B. amyloliquefaeciens TK3는 siderophore, rhamnolipid 와 AMP를 분비하여 항균활성을 나타내는데 이들은 병원균이 내성을 갖지 못하며 또한 두 병원균 이외에도 다른 여러 병원체들을 억제할 수 있는 장점을 가지고 있다. 또한 AMP는 이미 다양한 항생물질로 사용되고 있으며 특히 기존 항생물질에 내성을 가지고 있거나 생물막을 형성하는 병원체를 효율적으로 제어할 수 있다(Izadpanah and Gallo, 2005; Bahar and Ren, 2013).
Bordetella bronchiseptica에 의한 돼지위축성비염과 Salmonella gallinarum에 의한 가금티푸스 방지 방법을 찾기 위해서 두 세균병원체에 항균활성을 갖는 세균 균주를 축산농가의 여러 시료로부터 분리하였다. 분리균주 372개 중 TK3 균주가 두 병원체에 대해 가장 우수한 항균활성을 나타내었으며, 16S rRNA 염기서열 분석 결과 Bacillus amyloliquefaciens로 동정되었다. B.
이들의 분류학적 위치를 확인하기 위해 LA 배지에서 배양 후 (주)마크로젠에 16S rRNA 유전자 분석을 의뢰하고 분석된 염기서열을 NCBI에 등록된 균주 염기서열과 비교하여 상동성을 비교하여 동정하였다. 분리균주 중 항균활성이 가장 우수한 TK3 균주는 돼지 비강에서 분리한 그람양성 간균으로 LA 배지에서 24시간 이내에 내생포자를 형성하는 것을 Schaeffer-Fulton 염색으로 확인하였으며, 16S rRNA 유전자 염기서열 분석 결과 Bacillus amyloliquefaciens NBRC 15535^T와 99.0%의 가장 높은 상동성을 나타내어 B. amyloliquefaciens TK3로 명명하였다.

후속연구

또한 AMP는 이미 다양한 항생물질로 사용되고 있으며 특히 기존 항생물질에 내성을 가지고 있거나 생물막을 형성하는 병원체를 효율적으로 제어할 수 있다(Izadpanah and Gallo, 2005; Bahar and Ren, 2013). 따라서 B. amyloliquefaeciens TK3는 양돈업과 양계업 같은 축산업에서 분무제 또는 음수나 사료첨가제로 사용할 경우 여러 가지 가축병원체를 효과적으로 제어할 수 있을 것이다.
그러나 축산업에서 병원체의 차단이 무엇보다 중요하며 이를 위해 축사의 철저한 청소, 환기 및 소독이 요구된다. 또한 병원체를 저해하는 미생물을 이용하면 보다 효율적으로 병원균을 제어할 수 있을 것이다. 이에 본 연구에서는 축산업에서 큰 피해를 일으키는 두 질병의 병원체의 예방 방법을 개발하기 위해 이들에 대한 항균활성이 있는 세균 균주를 분리하고자 하였다.
, 2004)과 비교하면 상당히 높은 생성능을 나타내었다. 여러 Bacillus 종들이 다양한 종류의 siderophore를 생성하므로(Wilson et al., 2006) TK3 균주가 생성하는 siderophore의 종류와 구조를 조사할 필요가 있을 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	가금티푸스의 예방은 어떻게 하는가?	, 2003). 가금티푸스의 예방은 주로 백신 접종을 통해 이루어지며, 이 질병에 대한 연구도 S. gallinarum에 대한 다양한 백신 개발에 집중되고 있다(Geng et al.
	가금티푸스는 어떤 병원균이 유발하는 병인가?	이 질병의 주요 증상은 재채기, 콧물, 코막힘, 호흡곤란 및 성장부진 등이 있으며 이에 대한 효과적인 대책 중 하나는 효과적인 백신 접종이 있으나 그 효과가 완전하지는 않으며, 사료에 항생제 첨가는 항생제 내성균주의 발생을 유발한다(Lu, 2001). 한편 가금티푸스(fowl typhoid)는 Salmonella gallinarum이 일으키는 조류의 전염병으로 간과 비장의 증대, 설사 및 높은 폐사 등을 특징으로 하는데 닭에서병 발생률은 닭의 품종, 연령과 계절 등에 따라 다르게 나타난다(Lee et al., 2003).
	돼지위축성비염의 주요 증상은 무엇이 있는가?	, 2011). 이 질병의 주요 증상은 재채기, 콧물, 코막힘, 호흡곤란 및 성장부진 등이 있으며 이에 대한 효과적인 대책 중 하나는 효과적인 백신 접종이 있으나 그 효과가 완전하지는 않으며, 사료에 항생제 첨가는 항생제 내성균주의 발생을 유발한다(Lu, 2001). 한편 가금티푸스(fowl typhoid)는 Salmonella gallinarum이 일으키는 조류의 전염병으로 간과 비장의 증대, 설사 및 높은 폐사 등을 특징으로 하는데 닭에서병 발생률은 닭의 품종, 연령과 계절 등에 따라 다르게 나타난다(Lee et al.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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