버섯 세균성회색무늬병균(Pseudomonas agarici)에 대한 길항 세균 Alcaligenes sp. HC12의 대량배양을 위한 최적 배양조건 Optimum cultivation conditions for mass production of antagonistic bacterium Alcaligenes sp. HC12 effective in antagonistic of browning disease caused by Pseudomonas agarici원문보기
버섯 세균갈성색무늬병원균인 Pseudomonas agarici에 대한 길항미생물로 보고된 Alcaligenes sp. HC12 균주의 배양적 특성과 대량 배양을 위한 최적배양 조건을 설정하였다. HC12균주의 생육온도는 $20{\sim}40^{\circ}C$, pH는 6.0 이상에서 왕성한 생육을 보였다. 대량배양을 위한 효율적인 영양원 선발을 위하여 기본배지에 탄소원 fructose 등 18종, 무기질소원 $NH_4Cl$ 등 6종, 유기질소원 peptone 등 6종 그리고 아미노산 asparagine 등 11종을 각각 1%씩 첨가하였고, 무기염류 13종을 첨가하여 각각에 대한 생육에 미치는 영향을 조사하였다. 또한 선발된 각각의 영양성분들에 대한 최적 농도를 조사하기 위하여 각각의 성분을 최소 0.1%에서 최대 4.0%까지 배지에 첨가하여 배양 후 생육정도를 조사하였다. 그 결과, 대량배양을 위한 생육최적조건은 온도 $30^{\circ}C$, pH 9, 탄소원 0.5% dextrine, 유기질소원 1.5% yeast extract, 무기질소원 1.0% $NaNO_3$, 아미노산 1.5% asparagine 그리고 무기염류는 0.5% $KH_2PO_4$에서 왕성한 생육을 보였다.
버섯 세균갈성색무늬병원균인 Pseudomonas agarici에 대한 길항미생물로 보고된 Alcaligenes sp. HC12 균주의 배양적 특성과 대량 배양을 위한 최적배양 조건을 설정하였다. HC12균주의 생육온도는 $20{\sim}40^{\circ}C$, pH는 6.0 이상에서 왕성한 생육을 보였다. 대량배양을 위한 효율적인 영양원 선발을 위하여 기본배지에 탄소원 fructose 등 18종, 무기질소원 $NH_4Cl$ 등 6종, 유기질소원 peptone 등 6종 그리고 아미노산 asparagine 등 11종을 각각 1%씩 첨가하였고, 무기염류 13종을 첨가하여 각각에 대한 생육에 미치는 영향을 조사하였다. 또한 선발된 각각의 영양성분들에 대한 최적 농도를 조사하기 위하여 각각의 성분을 최소 0.1%에서 최대 4.0%까지 배지에 첨가하여 배양 후 생육정도를 조사하였다. 그 결과, 대량배양을 위한 생육최적조건은 온도 $30^{\circ}C$, pH 9, 탄소원 0.5% dextrine, 유기질소원 1.5% yeast extract, 무기질소원 1.0% $NaNO_3$, 아미노산 1.5% asparagine 그리고 무기염류는 0.5% $KH_2PO_4$에서 왕성한 생육을 보였다.
This study was conducted to investigate optimum conditions for mass production of ntagonistic microbes Alcaligenes sp. HC12. Alcaligenes sp. HC12 had a potent biological control agent to control browning disease caused by Pseudomonas agarici. Alcaligenes sp. HC12 markedly showed the antagonistic act...
This study was conducted to investigate optimum conditions for mass production of ntagonistic microbes Alcaligenes sp. HC12. Alcaligenes sp. HC12 had a potent biological control agent to control browning disease caused by Pseudomonas agarici. Alcaligenes sp. HC12 markedly showed the antagonistic activity against Pseudomonas agarici, the most destructive pathogen of cultivated mushrooms. To define the optimum conditions for the mass production of the Alcaligenes sp. HC12, we have investigated optimum culture conditions and effects of various nutrient source on the bacterial growth. The optimum initial pH and temperature were determined as pH 9.0 and $30^{\circ}$, respectively. The optimal concentration of medium elements for the growth of pathogen inhibitor bacterium(Alcaligenes sp. HC12) was determined as follows: 0.5% dextrine, 1.5% yest extract, 1.0% $NaNO_3$, 0.5% $KH_2PO_4$, and 1.5% asparagine.
This study was conducted to investigate optimum conditions for mass production of ntagonistic microbes Alcaligenes sp. HC12. Alcaligenes sp. HC12 had a potent biological control agent to control browning disease caused by Pseudomonas agarici. Alcaligenes sp. HC12 markedly showed the antagonistic activity against Pseudomonas agarici, the most destructive pathogen of cultivated mushrooms. To define the optimum conditions for the mass production of the Alcaligenes sp. HC12, we have investigated optimum culture conditions and effects of various nutrient source on the bacterial growth. The optimum initial pH and temperature were determined as pH 9.0 and $30^{\circ}$, respectively. The optimal concentration of medium elements for the growth of pathogen inhibitor bacterium(Alcaligenes sp. HC12) was determined as follows: 0.5% dextrine, 1.5% yest extract, 1.0% $NaNO_3$, 0.5% $KH_2PO_4$, and 1.5% asparagine.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
따라서 본 연구에서는 화학농약을 대체하고 친환경 버섯 생산을 위해 세균성회색무늬병의 생물학적 방제를 위하여 선발된 길항미생물의 최적 배양조건을 조사한 결과를 보고하고자 한다.
제안 방법
길항미생물의 배양적온을 조사하기 위해 R2A 액체배지에 Alcaligenes sp. HC12 균주를 접종한 후 5 ℃에서 40 ℃까지 5 ℃ 간격으로 조정된 진탕배양기(180 rpm, 24 시간)에서 24시간 배양한 후 600 nm에서 흡광도를 조사하면서 세균의 밀도를 측정하였다.
버섯 세균갈성색무늬병원균인 Pseudomonas agarici에 대한 길항미생물로 보고된 Alcaligenes sp. HC12 균주의 배양적 특성과 대량 배양을 위한 최적배양 조건을 설정하였다. HC12균주의 생육온도는 20~40 ℃, pH는 6.
유기질소원을 선발하기 위하여 peptone, soytone, urea, casamino acid, tryptone, yeast extract, malt extract을 기초배지에 각각 1%씩 첨가하여 20 ℃, 180 rpm으로 진탕 배양하여 24시간 후 Alcaligenes sp. HC12 균주의 생육을 확인하였다. 그 결과 다른 질소원에 비해 soytone과 yeast extract에서 균 생육이 빨랐다.
저해균 Alcaligenes sp. HC12 균주의 최적 생육온도를 구명하기 위하여 다양한 온도에 실험을 실시하였다. 저해균을 5 ℃~45 ℃까지 5 ℃간격으로 생육정도를 조사한 결과 15 ℃ 이후에 급격한 생육을 보였고, 20 ℃~40 ℃에서 가장 높은 생육을 유지하였다.
0 간격으로 보정하고 진탕배양기(180 rpm, 28 ℃)에서 Alcaligenes sp. HC12를 24시간 배양 후 600 nm에서 흡광도를 조사하면서 세균의 밀도를 조사하였다.
길항미생물의 최적 배양조건을 조사하기 위하여 기본배지(Stanier et al., 1966)에 탄소원 fructose 등 18종, 무기 질소원 NH4Cl 등 6종, 유기질소원 peptone 등 6종 그리고 아미노산 asparagine 등 11종을 각각 1%씩 첨가하였고, 무기염류 13종을 1 mM 농도로 첨가하여 각각에 대한 생육정도를 조사하였다. 또한 선발된 각각의 성분들에 대한 최적 농도를 조사하기 위하여 각각의 성분을 최소 0.
0 이상에서 왕성한 생육을 보였다. 대량배양을 위한 효율적인 영양원 선발을 위하여 기본배지에 탄소원 fructose 등 18종, 무기질소원 NH4Cl 등 6종, 유기질소원 peptone 등 6종 그리고 아미노산 asparagine 등 11종을 각각 1%씩 첨가하였고, 무기염류 13종을 첨가하여 각각에 대한 생육에 미치는 영향을 조사하였다. 또한 선발된 각각의 영양성분들에 대한 최적 농도를 조사하기 위하여 각각의 성분을 최소 0.
, 1966)에 탄소원 fructose 등 18종, 무기 질소원 NH4Cl 등 6종, 유기질소원 peptone 등 6종 그리고 아미노산 asparagine 등 11종을 각각 1%씩 첨가하였고, 무기염류 13종을 1 mM 농도로 첨가하여 각각에 대한 생육정도를 조사하였다. 또한 선발된 각각의 성분들에 대한 최적 농도를 조사하기 위하여 각각의 성분을 최소 0.1%에서 최대 4.0%까지 배지에 첨가하여 24시간동안 진탕배양(180 rpm, 28 ℃) 후 생육정도를 조사하였다.
대량배양을 위한 효율적인 영양원 선발을 위하여 기본배지에 탄소원 fructose 등 18종, 무기질소원 NH4Cl 등 6종, 유기질소원 peptone 등 6종 그리고 아미노산 asparagine 등 11종을 각각 1%씩 첨가하였고, 무기염류 13종을 첨가하여 각각에 대한 생육에 미치는 영향을 조사하였다. 또한 선발된 각각의 영양성분들에 대한 최적 농도를 조사하기 위하여 각각의 성분을 최소 0.1%에서 최대 4.0%까지 배지에 첨가하여 배양 후 생육정도를 조사하였다. 그 결과, 대량배양을 위한 생육최적조건은 온도 30℃, pH 9, 탄소원 0.
무기염류을 선발하기 위하여 KCl, BaCl2, CaCl2, MgSO4, ZnSO4 등 13가지 무기염류을 기초배지에 각각 1%씩 첨가하여 20 ℃, 180 rpm에서 진탕배양하여 24시간 후 HC12 균주의 생육을 확인하였다. 그 결과 KCl과 KH2PO4을 첨가한 배지에서 균 생육이 가장 높았다(Fig 10).
무기질소원을 선발하기 위하여 NH4Cl, (COONH4)2, NH4H2PO4, (NH4)2HPO4, NH4NO3, NaNO3, (NH4)2SO4을 기초배지에 각각 1%씩 첨가하여 20 ℃, 180 rpm으로 진탕배양하여 24시간 후 균주의 성육을 확인하였다. 그 결과 NaNO3를 첨가한 배지에서 균생육이 가장 좋았고, NaNO3의 최적농도를 선발하기위하여 0.
아미노산을 선발하기 위하여 asparagine, methionine, proline, leucine 등 12가지 아미노산을 기초배지에 각각 1%씩 첨가하여 20 ℃, 180 rpm에서 진탕배양하여 24시간 후 HC12균주의 생육을 확인하였다. 그 결과 asparagine과 glutamic acid에서 균 생육이 가장 좋았다 (Fig.
탄소원을 선발하기 위하여 fructose, galactose, saccharose, soluble starch, inositol 등 19가지의 탄소원을 기초배지에 각각 1%씩 첨가하여 20 ℃, 180 rpm으로 진탕배양하여 24시간 후 균주의 생육을 조사하였다. 그 결과 dextrine을 첨가한 배지에서 가장 높은 생육을 보였다(Fig.
대상 데이터
agarici에 항균활성을 가지는 것으로 확인된 Alcaligenes sp. HC12 균주(Lee et al., 2016)를 공시하였다. 이하 모든 실험에서는 R2A배지 (Reasoner and Geldreich, 1985)와 기본배지(Stanier et al.
이론/모형
, 2016)를 공시하였다. 이하 모든 실험에서는 R2A배지 (Reasoner and Geldreich, 1985)와 기본배지(Stanier et al., 1966)를 이용하여 실험하였다.
성능/효과
8). Arginine의 최적농도를 선발하기 위하여 0.1~2.5% 농도로 생육정도를 조사한 결과 1.5% 첨가배지에서 균의 생육이 가장 좋았으며, 1.5%의 asparagine을 최적농도로 선발하였다(Fig. 9).
저해균 Alcaligenes sp. HC12 균주의 생육에 미치는 pH의 효과를 검증하기 위하여 pH 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11에서 생육정도를 조사한 결과, pH 6.0 이상에서 높은 생육을 보였고 pH 5.0이하에서는 균사가 거의 생육하지 못하였다. 따라서 균주의 최적생육 온도는 30 ℃, pH는 9.
그 결과 KCl과 KH2PO4을 첨가한 배지에서 균 생육이 가장 높았다(Fig 10). KH2PO4의 최적농도를 선발하기 위하여 1~10 mM 농도별로 균의 생육을 확인하였을 때에는 0.5~3%까지 높은 생육을 보였고 이들 중 생육이 가장 좋은 0.5%을 무기염류 농도로 선발하였다(Fig. 11).
6). Yeast extract의 최적농도를 선발하기 위하여 0.5~4.5% 농도에서 균 생육을 조사한 결과 1.5% 첨가한 배지에서 균 생육이 가장 좋았다(Fig. 7).
2). dextrine의 농도별로 균 생육정도를 조사한 결과 0.5% 이하에서 급격한 생육 저해현상을 보였고, 2.0%에서는 거의 생육하지 못하였다(Fig. 3).
등 13가지 무기염류을 기초배지에 각각 1%씩 첨가하여 20 ℃, 180 rpm에서 진탕배양하여 24시간 후 HC12 균주의 생육을 확인하였다. 그 결과 KCl과 KH2PO4을 첨가한 배지에서 균 생육이 가장 높았다(Fig 10). KH2PO4의 최적농도를 선발하기 위하여 1~10 mM 농도별로 균의 생육을 확인하였을 때에는 0.
을 기초배지에 각각 1%씩 첨가하여 20 ℃, 180 rpm으로 진탕배양하여 24시간 후 균주의 성육을 확인하였다. 그 결과 NaNO3를 첨가한 배지에서 균생육이 가장 좋았고, NaNO3의 최적농도를 선발하기위하여 0.1~1.0% 농도에서 균 생육을 조사한 결과 NaNO3을 1.0% 첨가한 배지에서 균 생육이 가장 좋았다(Fig. 5).
아미노산을 선발하기 위하여 asparagine, methionine, proline, leucine 등 12가지 아미노산을 기초배지에 각각 1%씩 첨가하여 20 ℃, 180 rpm에서 진탕배양하여 24시간 후 HC12균주의 생육을 확인하였다. 그 결과 asparagine과 glutamic acid에서 균 생육이 가장 좋았다 (Fig. 8). Arginine의 최적농도를 선발하기 위하여 0.
탄소원을 선발하기 위하여 fructose, galactose, saccharose, soluble starch, inositol 등 19가지의 탄소원을 기초배지에 각각 1%씩 첨가하여 20 ℃, 180 rpm으로 진탕배양하여 24시간 후 균주의 생육을 조사하였다. 그 결과 dextrine을 첨가한 배지에서 가장 높은 생육을 보였다(Fig. 2). dextrine의 농도별로 균 생육정도를 조사한 결과 0.
0%까지 배지에 첨가하여 배양 후 생육정도를 조사하였다. 그 결과, 대량배양을 위한 생육최적조건은 온도 30℃, pH 9, 탄소원 0.5% dextrine, 유기질소원 1.5% yeast extract, 무기질소원 1.0% NaNO3, 아미노산 1.5% asparagine 그리고 무기염류는 0.5% KH2PO4에서 왕성한 생육을 보였다.
0이하에서는 균사가 거의 생육하지 못하였다. 따라서 균주의 최적생육 온도는 30 ℃, pH는 9.0인 것으로 확인되었다(Fig. 1).
길항미생물 HC12의 최적 배양조건은 Table 1과 같다. 온도는 15 ℃, pH 6.0, 탄소원 0.6% adonitol, 유기질소원 1.5% yeast extract, 무기질소원 0.8% NH4H2PO4 , 아미노산 0.2% asparagine 그리고 무기염류는 5 mM MgSO4에서 생육이 가장 좋았다(Table 1).
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
병원균들이 버섯에 어떤 영향을 끼치는가?
, 1982). 이들 병원균들은 버섯의 수량 감소 및 시장에서 상품가치를 떨어뜨리는 하나의 원인이 되고 있다. 세균성갈색무늬병은 Tolaas (1915)에 의하여 처음으로 보고되었고, Paine (1919)에 의하여 P.
회색무늬병의 특징은?
, 1998), 양송이 갓과 대에 회색무늬병을 일으킨다. 이병은 병 발생의 예측이 매우 어렵고, 병 발생 후에는 방제가 거의 불가능하며, 한번 발생하면 재배사 전체로 급격하게 전염되어 심한 경우에는 버섯을 전혀 수확하지 못하게 하는 특성이 있다 (Scherwinski et al., 2008).
버섯에 병을 일으키는 세균에는 무엇이 있는가?
버섯에 병을 일으키는 세균으로 Pseudomonas tolaasii, Pseudomonas agarici, Pseudomonas gingeri 그리고 병원성 Pseudomonas reactans 등이 보고되었다(Wells et al., 1996; Wong et al.
참고문헌 (19)
Bessette AE, Kerrigan RW, Jordan DC. 1985. Yellow blotch of Pleurotus ostreatus. Appl Environ Microbiol. 50:1535-7.
Cutri SS, Macauley BJ, Roberts WP. 1984. Characteristics of pathogenic non-fluorescent (smooth) and non-pathogenic fluorescent (rough) forms of Pseudomonas tolaasii and Pseudomonas 'gingeri'. J Appl Bacteriol. 57:91-298.
Geels FP, Hesen LP, Van Griensven LJ. 1994. Brown discoloration of mushrooms caused by Pseudomonas agarici. J Phytopathol, 140:249-59.
Lee CJ, Yoo YM, Han JY, Jhune CS, Cheong JC, Moon JW, Suh JS, Han HS, Cha JS. 2014. Isolation of the bacterium Pseudomonas azotoformans HC5 effective in antagonistic of brown blotch disease caused by Pseudomonas tolaasii. Kor J Mycol 42:219-224.
Lee CJ, Yoo YM, Han JY, Jhune CS, Cheong JC, Moon JW, Suh JS, Han HS, Cha JS. 2013. Isolation of the bacterium Pseudomonas sp. HC1 effective in inactivation of tolaasin produced by Pseudomonas tolaasii. Kor J Mycol. 41: 248-254.
Lee CJ, Moon JW, Cheong JC, Kong WS. 2016. Effective in antagonistic on browning disease caused by Pseudomonas agarici of the bacterium Alcaligenes sp. HC12. Kor J Mycol. 44:171-175.
Lee HI, Cha JS. 1998. Cloning of a DNA fragment specific to Pseudomonas tolaasii causing bacterial brown blotch disease of oyster mushroom (Pleurotus ostreatus). Korean J Plant Pathol. 14:177-83.
Liao YM, Tu CC, Jeng JJ. 1980. Control of bacterial blotch of mushroom. Taiwan Mushrooms. 4:34-41.
Nair NG, Fahy PC. 1972. Bacteria antagonistic to Pseudomonas tolaasii and their control of brown blotch of the cultivated mushroom Agaricus bisporus. J Appl Bacteriol. 35:439-42.
Nutkins JC, Mortishire-Smith RJ, Packman LC, Brodey CL, Rainey PB, Johnstone K, Williams DH. 1991. Structure determination of tolaasin, an extracellular lipodepsipeptide produced by the mushroom pathogen Pseudomonas tolaasii Paine. J Am Chem Soc. 113:2621-7.
Olivier JM, Guillaumes J, Martin D. 1978. Study of a bacterial disease of mushroom caps. In: Proceedings of 4th International Conference Plant Pathogenic Bacteria.; 1978 Aug 27-Sep 2; Angers, France. Paris: INRA. p. 903-16.
Paine SG. 1919. Studies in bacteriosis II. A brown blotch disease of cultivated mushrooms. Ann Appl biol. 5:206-219.
Park BS, Cho NC, Chun UH. 1992. Identification of Pseudomonas fluorescens antagonistic to Pseudomonas tolaasii and its cultivation. Kor J Biotechnol Bioeng. 7:296-301.
Reasoner DJ, Geldreich EE. 1985. "A new medium for the enumeration and subculture of bacteria from potable water," Appl Environ Microbiol. 49:1-7.
Scherwinski K, Grosch R, Berg G. 2008. Effect of bacterial antagonists on lettuce: active biocontrol of Rhizoctonia solani and negligible, short-term effects on nontarget microorganisms. FEMS Microbiol Eco. 64:106-16.
Tolaas AG. 1915. A Bacterial disease of cultivated mushrooms. Phytopathology 5: 51-54
Wells JM, Sapers GM, Fett WF, Butterfield JE, Jones JB, Bouzar H, Miller FC. 1996. Postharvest discolorization of the cultivated mushroom Agaricus bisporus caused by Pseudomonas tolaasii, P. 'reactans', and P. 'gingeri'. Phytopathology 86: 1098-1104.
Wong WC, Fletche, JT, Unsworth BA, Preece TF. 1982. A note on ginger blotch, a new bacterial disease of the cultivated mushroom, Agaricus bisporus. J Appl Bacteriol. 52:43-48.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.