[논문]한국에 자생하는 녹청균류의 기초 배양 특성

전성민; 가강현; 왕은진; 유림; 장영선

doi:10.4489/kjm.20180018

[국내논문] 한국에 자생하는 녹청균류의 기초 배양 특성
Fundamental Cultural Characteristics of Chlorociboria spp. Native to Korea 원문보기

한국균학회지 = The Korean journal of mycology, v.46 no.2, 2018년, pp.145 - 160

전성민 , 가강현 (국립산림과학원 산림소득자원연구과) , 왕은진 (록원바이오융합연구재단) , 유림 (국립산림과학원 산림소득자원연구과) , 장영선 (국립산림과학원 산림소득자원연구과)

초록
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녹청균류(Chlorociboria spp.)는 청록색 색소를 생산할 수 있는 연부후성 자낭균류로, 한국에 자생하는 녹청균류를 분리하여 다양한 배양 조건에서 균의 생장 특성과 세포외효소 활성을 조사하였다. 비록 균사 생장 속도는 느렸지만, 시험 균주들은 malt extract agar (MEA) 배지를 제외한 potato dextrose agar (PDA)와 Sabouraud dextrose agar (SDA) 배지에서 비교적 잘 생장하였다. PDA와 SDA 배지 상에서 C. poutoensis의 청록색 색소 발현도는 C. aeruginascens 보다 높았다. 최적 생장 온도는 $20{\sim}25^{\circ}C$이며, $10^{\circ}C$보다 $30^{\circ}C$에서 생장력이 약했다. $10{\sim}20^{\circ}C$에서 모든 균주는 배양 온도가 증가함에 따라 균사 생장력도 증가하는 경향을 보였다. 정치배양 시 potato dextrose broth (PDB) 배지의 최적 생장 pH는 균주에 따라 다르게 나타났다. 60일 배양체의 균체량이 가장 높게 나타난 균주는 NIFoS 579 ($114.3{\pm}5.1mg$)로, 비교적 넓은 pH 범위에서도 청록색 색소 발현을 안정적으로 유지하였다. 녹청균류의 모든 시험 균주은 cellulase와 laccase 활성을 나타냈으며, 다른 균주들보다 NIFoS 579의 효소 활성이 확연히 높았다. 이러한 결과들로부터 NIFoS 579는 청록색 천연 염료제로 이용 가능한 후보 균주라 생각한다.

Abstract ▼ AI-Helper

Members of Chlorociboria are soft-rot ascomycetes that produce blue-green pigment. We investigated the growth characteristics of two Korean species of Chlorociboria, eight strains of Chlorociboria aeruginascens and Chlorociboria poutoensis, under various culture conditions (solid media, temperature, pH) and screened them for extracellular enzyme activity. Although the growth rate was slow, all tested strains of Chlorociboria spp. grew well on potato dextrose agar (PDA; 16.3~42.6 mm after 60 days) or Sabouraud dextrose agar (SDA), but not on malt extract agar (MEA). Compared with C. aeruginascens strains, C. poutoensis strains exhibited higher expression of blue-green pigments on both PDA and SDA media. The optimal temperature for mycelial growth was $20{\sim}25^{\circ}C$, and mycelial growth was lower at $30^{\circ}C$ than at $10^{\circ}C$. All strains tended to have increased mycelial growth as the incubation temperature increased in the range of 10 to $20^{\circ}C$. The optimal pH of potato dextrose broth (PDB) for mycelial growth varied according to the strain under static culture conditions. Maximum biomass production was obtained at pH 6.0 for NIFoS 579 ($114.3{\pm}5.1mg/60days$), but it maintained a stable pigment expression under a broad pH spectrum. The activities of both cellulase and laccase were observed in all tested strains of Chlorociboria spp. Enzyme activities of NIFoS 579 were remarkably higher than those of the other strains. From these results, we suggest that C. poutoensis NIFoS 579 is a potential candidate for use as a source of natural blue-green dye.

Keyword

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 국내 산림버섯 자원의 수집 및 보존 연구를 수행하는 과정에서 천연 염료자원으로 활용 가능할 것으로 판단되는 녹청균속 균주들의 기초 배양 특성을 조사한 것으로 그 결과를 본 논문에 소개하고자 한다.
녹청균류는 근연종간 형태적 특성이 매우 유사하기 때문에 본 연구에서는 분자적 동정을 통해 C. aeruginascens 또는 C. poutoensis로 확정된 8개의 시험균을 대상으로 배양 특성을 조사하였다(Table 1, Fig. 1). 실험실 내 녹청균류의 배양 조건(배지의 성분, 배양 기간, 배지의 pH 등)은 녹청균류의 균사 생장과 청록색 색소 발현에 영향을 끼치는 것으로 알려져 있다[1, 2, 22].
실험실 내 녹청균류의 배양 조건(배지의 성분, 배양 기간, 배지의 pH 등)은 녹청균류의 균사 생장과 청록색 색소 발현에 영향을 끼치는 것으로 알려져 있다[1, 2, 22]. 본 연구에서는 우리나라에서 수집한 녹청균류들의 균사 생장이나 색소 생산에 가장 적합한 배양 조건을 찾고, 청록색 색소 발현도가 우수한 균주를 선발하기 위해 배지의 종류, 배양 온도의 변화, 배지의 pH 변화에 따른 배양 특성을 조사하였다.
백색부후균 중 특히, 구름송편버섯은 목재부후성을 탐지하거나 목재 방부제의 유효성을 시험하는 데에 사용되며[24], 구름송편버섯이 생산하는 cellulase와 laccase는 상업적인 활용이 고려될 만큼 주목 받고 있는 이차대사산물이기도 하다[25, 26]. 따라서 본 연구에서는 우리나라에서 수집한 녹청균류의 세포외효소(cellulase와 laccase) 생산 여부, cellulase와 laccase 활성을 모두 나타내는 백색부후균(T. versicolor KCCM 11502)에 대한 녹청균류의 상대적 효소 활성도(REA), 효소 활성 검색용 배지(CMC와 ABTS agar plate)에서 균사 생장과 효소 활성 발현과의 상관성 등을 조사하였다.

제안 방법

poutoensis임이 확인되어 이를 근거로 시험균의 종을 최종 확정하였다. 순수 분리한 녹청균속 균주들의 배양 특성을 조사하기 위해 Ka 등[4]과 Jeon과 Ka [19]의 방법을 참고하여 균사 생장력과 세포외효소 활성을 시험하였다.
각 시험 배지의 중앙에 각 균주의 접종원(직경 6 mm)을 1개씩접종하고, 25°C 항온 배양기에서 60일간 암배양하였다.
20 mL의 배지가 고형화된 ABTS agar plate (85 mm × 15 mm)의 중앙에 각 균주의 접종원(직경 6 mm)을 1개씩 접종한 후, 25°C에서 5일간 암배양하였다.
10mL의 배지가 고형화된 carboxymethylcellulose (CMC) agar plate (pH 6.0, petri dish size: 55 mm × 15 mm)의 중앙에 각 균주의 접종원(직경 6 mm)을 1개씩접종한 후, 25°C에서 8일간 암배양하였다.
균 배양체를 여과 및 건조(70°C, 2days)하고, 건중량(mg/flask)을 측정하였다.
PDB 배지(20 mL/flask) 1개당 각 균주의 접종원(직경 6 mm)을 1개씩 접종한 후, 암 조건의 25 ± 2°C에서 60일간 정치배양(static culture)하였다.
온도별 균사 생장력은 각 균주의 접종원(직경 6 mm)을 PDA 배지(pH 6.0)의 중앙에 1개씩 접종하고, 설정 온도(10°C, 15°C, 20°C, 25°C, 30°C)가 서로 다른 5개의 항온 배양기에서 각각 60일간 암배양하였다.
균사 생장력은 고체배지의 종류, 배양 온도, 액체배지의 pH 등 배양 조건에 따른 균총(mycelial colony)의 크기나 균체량 변화, 균사체의 형태적 특성과 청록색 색소 발현도 등을 조사하였다. 고체 배지별 균사 생장력은 3종류의 상용 배지 potato dextrose agar (PDA; Difco, Detroit, MI, USA), malt extract agar (MEA; Difco), Sabouraud dextrose agar (SDA; Difco)를 이용하였다.
균사 생장력은 고체배지의 종류, 배양 온도, 액체배지의 pH 등 배양 조건에 따른 균총(mycelial colony)의 크기나 균체량 변화, 균사체의 형태적 특성과 청록색 색소 발현도 등을 조사하였다. 고체 배지별 균사 생장력은 3종류의 상용 배지 potato dextrose agar (PDA; Difco, Detroit, MI, USA), malt extract agar (MEA; Difco), Sabouraud dextrose agar (SDA; Difco)를 이용하였다. 배지(pH 6.
0)의 중앙에 1개씩 접종하고, 설정 온도(10°C, 15°C, 20°C, 25°C, 30°C)가 서로 다른 5개의 항온 배양기에서 각각 60일간 암배양하였다. 고체배지에서 생장한 균총의 크기는 digital vernier calipers를 이용하여 측정(접종원 크기는 제외)하였다. 액체배지의 pH별 균 생장력을 조사하기 위해 pH가 서로 다른 5종류(pH 4.
고체배지에서 생장한 균총의 크기는 digital vernier calipers를 이용하여 측정(접종원 크기는 제외)하였다. 액체배지의 pH별 균 생장력을 조사하기 위해 pH가 서로 다른 5종류(pH 4.0, pH 5.0, pH 6.0, pH 7.0, pH 8.0)의 potato dextrose broth (PDB; Difco)를 제조하였다. PDB 배지(20 mL/flask) 1개당 각 균주의 접종원(직경 6 mm)을 1개씩 접종한 후, 암 조건의 25 ± 2°C에서 60일간 정치배양(static culture)하였다.
녹청균속 균주들의 세포외효소인 셀룰라아제(cellulase)와 라카아제(laccase) 활성도를 측정하고, 백색부후균(white rot fungi)과 효소 활성도를 비교하기 위해 구름송편버섯(Trametes versicolor KCCM 11502)의 효소 활성도 함께측정하였다. 백색부후균에 대한 녹청균류의 상대적 효소 활성도(relative enzyme activity, REA)는 다음과 같이 산출하였다.
염색 시약으로는 Gram’s iodine solution (KI 2 g, I₂ 1g, 증류수 300 mL)을 사용하였다. 염색한 배지는 약 2시간 동안 상온에 방치한 후, cellulase 활성 영역(cellulolytic zone)인 투명대의 직경(접종원 크기 제외)을 측정하였다. 또한, 균사 생장력과 cellulase 활성 발현도와의 상관성을 조사하기 위해 배지 상의 균사 생장 여부도 함께 관찰하였다.
염색한 배지는 약 2시간 동안 상온에 방치한 후, cellulase 활성 영역(cellulolytic zone)인 투명대의 직경(접종원 크기 제외)을 측정하였다. 또한, 균사 생장력과 cellulase 활성 발현도와의 상관성을 조사하기 위해 배지 상의 균사 생장 여부도 함께 관찰하였다.
20 mL의 배지가 고형화된 ABTS agar plate (85 mm × 15 mm)의 중앙에 각 균주의 접종원(직경 6 mm)을 1개씩 접종한 후, 25°C에서 5일간 암배양하였다. 청록색의 원형 발색대가 형성된 경우와 균사가 생장한 경우에는 그 크기를 측정(접종원 크기 포함)하였다. REA를 산출하여 백색부후균에 대한 녹청균류의 상대적 laccase 활성도를 평가하였다.
청록색의 원형 발색대가 형성된 경우와 균사가 생장한 경우에는 그 크기를 측정(접종원 크기 포함)하였다. REA를 산출하여 백색부후균에 대한 녹청균류의 상대적 laccase 활성도를 평가하였다.
Cultural characteristics and pigment expression on PDA of Chlorociboria aeruginascens strains (A~F) and Chlorociboria poutoensis strains (G, H) grown at various temperatures (10°C, 15°C, 20°C, 25°C and 30°C) for 60 days.

대상 데이터

Laccase 활성 검색용 배지로는 Crowe와 Olsson [21]이 제시했던 배지 제조법을 일부 변형하여 만든[4, 19] 2, 2'-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) agar plate를 사용하였다.
염색 시약으로는 Gram’s iodine solution (KI 2 g, I2 1g, 증류수 300 mL)을 사용하였다.
Cellulase 활성 검색용 배지는 Kasana 등[20]이 제시한 배지의 조성에 따라 제조하였다. 10mL의 배지가 고형화된 carboxymethylcellulose (CMC) agar plate (pH 6.
또한, 전술한 Robinson 등[22]의 연구 결과를 보면, 실험실 내 인공배지에 첨가되는 목편첨가물의 종류가 녹청균류의 생장과 청록색 색소 생산에 영향을 끼칠 수 있기 때문에 균류의 목질분해효소 활성도는 목편을 첨가한 녹청균류의 인공배지 개발에도 중요한 영향을 끼치는 요인이 될 수 있다. 이와 같은 이유로 본 연구에서는 녹청균류의 목질분해효소 활성을 조사하였으며, cellulase와 laccase를 모두 생산할 수 있는 백색부후균을 비교 대상으로 하였다. 백색부후균 중 특히, 구름송편버섯은 목재부후성을 탐지하거나 목재 방부제의 유효성을 시험하는 데에 사용되며[24], 구름송편버섯이 생산하는 cellulase와 laccase는 상업적인 활용이 고려될 만큼 주목 받고 있는 이차대사산물이기도 하다[25, 26].
A, NIFoS 575; B, NIFoS 576; C, NIFoS 577; D, NIFoS 1908; E, NIFoS 2007; F, NIFoS 2298; G, NIFoS 579; H, NIFoS 2295; NIFoS, National Institute of Forest Science; CMC, carboxymethylcellulose; ABTS, 2, 2'-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid).

데이터처리

2 mm였다. PDA와 SDA 배지 간 균 생장력을 비교하기 위해 유의수준 0.05에서 독립표본 t-검정을 실시하였다. 그 결과, 2균주(NIFoS 575, NIFoS 2298)는 유의 확률(p-value)이 0.

성능/효과

) 균류를 확보하고자 강원도, 경상남도, 전라북도 지역에서 균주를 수집하고, 포자로부터 균을 분리하였다[4]. 자실체의 형태적 특성을 근거로 녹청균(C. aeruginosa)과 변형술잔녹청균(C. aeruginascens)으로 일차 동정하였으나, ITS1과 ITS4 primer를 이용하여 증폭시킨 rDNA의 internal transcribed spacer (ITS) 부위 염기서열 분석[18] 결과 Table 1과 같이 C. aeruginascens와 C. poutoensis임이 확인되어 이를 근거로 시험균의 종을 최종 확정하였다. 순수 분리한 녹청균속 균주들의 배양 특성을 조사하기 위해 Ka 등[4]과 Jeon과 Ka [19]의 방법을 참고하여 균사 생장력과 세포외효소 활성을 시험하였다.
C. aeruginascens 균주들 중 균사 생장력이 가장 높은 균주는 NIFoS 575로, PDA 배지에서 자란 60일 배양체의 균총크기는 42.6 ± 1.2 mm였다.
C. poutoensis 균주들 중 균사 생장력이 가장 높은 균주는 NIFoS 2295로, PDA 배지에서 자란 60일 배양체의 균총 크기는 35.7 ± 1.5 mm였다.
그 결과, 2균주(NIFoS 575, NIFoS 2298)는 유의 확률(p-value)이 0.05보다 낮아(p < 0.05) PDA와 SDA 배지에서의 균 생장력이 통계적으로 유의한 차이가 있음을 알 수 있었고, 따라서 SDA보다 PDA 배지에서 균 생장력이 높은 것으로 조사되었다.
녹청균류 역시 PDA와 SDA 배지보다는 MEA 배지에서 균사 생장력이 가장 낮아 목재부후균이나 외생균근균에서와 같은 배양 특성을 나타냈다. 시험균의 63% (5균주/총 8균주)는 PDA 배지에서 더 잘 생장하였다(Table 2). C.
05). C. poutoensis 균주들은 SDA보다 PDA 배지에서 균사 생장력이 높았다. C.
또한, PDA나 SDA 배지보다 MEA 배지에서 균사 생장력이 낮았던 것은 배지 내 탄소원 함량 때문일 수도 있다. 시험 배지 3종의 탄소원 함량을 비교한 결과, SDA (4%)나 PDA (2.4%) 배지보다 MEA (1.6%) 배지의 탄소원 함량이 낮았다. 한편 Robinson 등[22]은 glucose와 sucrose 함량이 높은 목편(wood particle)을 한천 배지에 첨가했을 때 녹청균류의 균사 생장과 색소 형성이 촉진되는 연구 결과를 보고하였다.
한편 Robinson 등[22]은 glucose와 sucrose 함량이 높은 목편(wood particle)을 한천 배지에 첨가했을 때 녹청균류의 균사 생장과 색소 형성이 촉진되는 연구 결과를 보고하였다. 본 연구의 결과와 Robinson 등[22]의 연구 결과를 종합해 볼 때, 고체배지 내 탄소원 함량이 녹청균의 생장에 중요한 영향을 끼친다는 것을 알 수 있었다.
고체배지에서 녹청균류 균총의 형태적 생장 특성을 조사한 결과, 균총의 색, 주름 형성 여부, 대사산물 방출 여부 등은 배지의 종류 및 균주에 따라 다르게 나타났다(Fig. 2). 녹청균류의 생장에 있어 색소 발현은 매우 중요 특성 조사 항목으로 균사 생장력이 청록색 색소 발현에 미치는 영향을 조사한 결과, 균사 생장이 낮은 MEA 배지에서는 색소 발현도 낮았다.
2). 녹청균류의 생장에 있어 색소 발현은 매우 중요 특성 조사 항목으로 균사 생장력이 청록색 색소 발현에 미치는 영향을 조사한 결과, 균사 생장이 낮은 MEA 배지에서는 색소 발현도 낮았다. 색소 발현 균주들(예: NIFoS 575, NIFoS 577)의 경우, 청록색 발색대의 크기는 균사 생장대보다 작은 경향을 나타냈다.
색소 발현 균주들(예: NIFoS 575, NIFoS 577)의 경우, 청록색 발색대의 크기는 균사 생장대보다 작은 경향을 나타냈다. C. aeruginascens 중에는 PDA 배지에서 균사 생장력이 가장 높았던 NIFoS 575가 가장 높은 색소 발현도를 나타냈는데, 균총의 중앙부는 청록색이나 균총의 외곽으로 갈수록 황색 색소가 관찰되었다(Fig. 2A). 이외에도 NIFoS 2298을 포함한 몇몇 균주들(NIFoS 576, NIFoS 577)은 PDA나 SDA 배지에 청록색 이외의 황색 색소를 생산하는 것이 관찰되었다.
20°C와 25°C 간 균사 생장력을 비교했을 때, 2균주(NIFoS 1908, NIFoS 579)는 균사 생장력에 유의한 차이가 없었다(p ≥ 0.05).
C. poutoensis의 균주들은 C. aeruginascens 균주들과는 달리 더 낮은 온도(10~20°C)에서 황색 색소가 생성된 것을 볼 수 있었다.
이러한 특성은 C. aeruginascens보다는 C. poutoensis 균주들에서 더 명확히 관찰할 수 있는데, NIFoS 579와 NIFoS 2295는 30°C를 제외한 배양 온도 범위에서 온도가 증가할수록 균사 생장력과 색소 발현도가 높았다(Fig. 3G, 3H).
배양 온도가 청록색 색소 발현에 미치는 영향을 조사한 결과, 대부분의 균주들은 10°C나 30°C보다 20~25°C에서 색소 발현도가 높아 균사 생장력이 높은 온도 조건에서 색소 발현도도 높은 것을 알 수 있었다(Fig. 3).
10~20°C 범위에서는 모든 균주들이 배양 온도가 증가할수록 균사 생장력도 높아지는 경향을 나타냈으며, 30°C에서는 균이 거의 생장하지 않았으나 10°C에서는 균이 미약(10 mm 이하)하게라도 생장하여 녹청균은 저온보다는 고온에 더 민감하다는 것을 알 수 있었다.
따라서 NIFoS 575를 포함한 몇몇 균주에서 발현된 황색 색소는 xylindein의 전구체이거나 분해 산물로 보여지는 xylindein quinol일 가능성이 있다. C. poutoensis 균주들의 색소 발현도는 C. aeruginascens보다 우수하였다. NIFoS 579와 NIFoS 2295 모두 PDA나 SDA 배지에서 황색 색소의 혼재 없이 균사 생장대와 유사한 크기로 청록색 발색대를 형성하였다(Fig.
총 8개의 시험균 중 가장 많은 균체량을 생산한 균주는 NIFoS 579 (114.3 ± 5.1 mg/flask at pH 6.0)였다.
액체 배양은 균류의 생장과 이차대사산물의 생산을 증가시키기 위한 방법으로[10], 자연계와 실험실 내 고체배지에서는 녹청균류의 생장이 느리기 때문에 균류의 생장과 색소 생산을 촉진하기 위해 액상 회분식 배양 조건을 선택하기도 한다[10]. 본 연구 또한 회분식 액체배양을 통해 배지의 pH 변화에 따른 녹청균류의 균사 생장 특성을 조사한 것으로, 동일한 균종 내에서도 균주에 따라 최대 균체량을 나타내는 pH 범위가 다르게 나타났다. 시험 균의 63%는 pH 5~6에서, C.
본 연구 또한 회분식 액체배양을 통해 배지의 pH 변화에 따른 녹청균류의 균사 생장 특성을 조사한 것으로, 동일한 균종 내에서도 균주에 따라 최대 균체량을 나타내는 pH 범위가 다르게 나타났다. 시험 균의 63%는 pH 5~6에서, C. aeruginascens NIFoS 2007은 pH 4.0에서, C. poutoensis NIFoS 2295는 pH 8.0인 배지에서 생장력이 가장 높았다(Table 4). 총 8개의 시험균 중 가장 많은 균체량을 생산한 균주는 NIFoS 579 (114.
0)였다. 3종류의 고체배지 중 PDA (pH 6.0)에서 균사 생장력이 가장 높았던 2균주(NIFoS 575, NIFoS 579)는 agar를 제외하고는 배지 조성과 산성도가 동일한 PDB (pH 6.0)에서도 가장 높은 균사 생장력을 나타내어 두 균주의 균사 생장에 적합한 배지의 산성도는 pH 6.0임을 알 수 있었다.
pH 변화나 균주에 따라 균사체의 색상 발현도는 다소 차이가 있었지만, 8개 균주 모두 액체배지에서 색소를 띠는 균사체를 생성하여 정치배양 조건에서 세포외 색소물질을 생성할 수 있는 능력이 있는 것으로 조사되었다(Fig. 4). 2균주(NIFoS 576, NIFoS 2295)를 제외한 6 균주는 균사 생장력이 가장 높았던 배지에서 청록색 색소 발현이 유지되었다.
4). 2균주(NIFoS 576, NIFoS 2295)를 제외한 6 균주는 균사 생장력이 가장 높았던 배지에서 청록색 색소 발현이 유지되었다. 특히, NIFoS 575와 NIFoS 579는 다른 균주들에 비해 넓은 pH 범위에서 청록색 색소 발현을 유지하였다.
특히, NIFoS 575와 NIFoS 579는 다른 균주들에 비해 넓은 pH 범위에서 청록색 색소 발현을 유지하였다. 모든 시험균은 특정 pH 조건에서 청록색 색소 이외에 황색 색소도 발현하였다. NIFoS 575는 pH 4.
모든 시험균은 특정 pH 조건에서 청록색 색소 이외에 황색 색소도 발현하였다. NIFoS 575는 pH 4.0에서 청록색 색소의 발현이 높았으나, pH 8.0 부근에 가까울수록 점차 황색 색소가 발현되는 것을 관찰할 수 있었다. NIFoS 576은 pH 4.
0에서만 황색 색소가 발현된 반면, NIFoS 2295는 모든 pH 범위에서 황색 색소가 발현되었다. 동일한 C. poutoensis 종이지만, NIFoS 579와 NIFoS 2295 균주의 색소 발현 양상은 동일한 pH 의 고체배지와 액체배지에서 큰 차이를 나타냈다. 두 균주 모두 PDA (pH 6.
시험균 중 NIFoS 579는 가장 높은 cellulase 활성(34.8 ± 0.8 mm)을 나타냈으며, 구름송편버섯(KCCM 11502)에 대한 REA도 71%로 나타나 8개의 시험균 중 백색부후균에 가장 가까운 효소 활성도를 보였다.
poutoensis 종이지만, NIFoS 579와 NIFoS 2295 균주의 색소 발현 양상은 동일한 pH 의 고체배지와 액체배지에서 큰 차이를 나타냈다. 두 균주 모두 PDA (pH 6.0) 배지에서는 청록색 색소 발현도가 매우 높지만(Fig. 2G, 2H), PDB (pH 6.0) 배지에서는 청록색 색소 발현이 우세한 NIFoS 579와 달리 NIFoS 2295는 황색 색소의 발현이 우세하였다(Fig. 4G, 4H). 또한, NIFoS 2295는 NIFoS 579보다 넓은 온도 범위에서 황색 색소가 발현되어 세포외 색소물질 생성에 있어 NIFoS 2295는 NIFoS 579보다 배양 온도와 액상 환경의 변화에 더 큰 영향을 받는 것으로 나타났다.
4G, 4H). 또한, NIFoS 2295는 NIFoS 579보다 넓은 온도 범위에서 황색 색소가 발현되어 세포외 색소물질 생성에 있어 NIFoS 2295는 NIFoS 579보다 배양 온도와 액상 환경의 변화에 더 큰 영향을 받는 것으로 나타났다.
Weber 등[10]은 녹청균류의 균주들이 정적인 환경과 흔들리는 액체 배양 환경 모두에서‘분리된 알갱이(pellets)’ 형태로 자라는 경향이 있다고 보고하였다. 본 실험에서도 정치배양한 시험균 모두 액체배지의 모든 pH 범위에서 크기는 다양하지만 pellets 형태로 생장하는 것을 관찰할 수 있었다. 또한, 청록색 색소 발현도가 높은 NIFoS 579 균주는 pH 7.
CMC 배지에서 8일간 배양 후 녹청균류의 균사 생장 여부를 조사한 결과, NIFoS 579를 제외한 모든 시험균은 CMC 배지 상에서 생장하지 않았다(Table 5). 그러나 균사 생장 여부와 상관없이 cellulase 활성 발현은 모든 시험 균주에서 나타났다(Fig.
이 균주는 고체와 액체배지 모두에서 청록색 색소 발현도가 가장 우수한 균주이기도 하다. NIFoS 579와 달리 C. aeruginascens 균주들 중 고체와 액체배지에서 청록색 색소 발현도가 가장 우수했던 NIFoS 575는 동일 균종 내에서도 가장 REA가 낮았다(36%). C.
aeruginascens 균주들 중 고체와 액체배지에서 청록색 색소 발현도가 가장 우수했던 NIFoS 575는 동일 균종 내에서도 가장 REA가 낮았다(36%). C. aeruginascens 균주 내에서 REA 50%에 근접한 균주는 NIFoS 2298 (REA 49%)였다.
시험균 중 NIFoS 579는 가장 높은 laccase 활성(46.3 ± 1.7 mm, REA 67%)을 나타냈으며, 이와 동일 종인 NIFoS 2295는 NIFoS 579보다 약2배 낮은 laccase 활성을 나타냈다.
ABTS 배지에서 5일간 배양한 후 녹청균류의 균사 생장 여부를 조사한 결과, C. aeruginascens 중 1균주(NIFoS 576)와 C. poutoensis 중 2균주(NIFoS 579, NIFoS 2295) 모두 ABTS 배지 상에서 생장하였다(Table 6). 균사 생장대의 크기는 10 mm 이하로 백색부후균인 구름송편버섯(KCCM 11502)의 크기(17.
9 mm) 절반 정도로 작았다. 균사 생장 여부와 상관없이 laccase 활성 발현은 모든 시험 균주에서 나타났으며(Fig. 5), 균사 생장대와 발색대의 크기간 상관성도 찾을 수 없었다. 시험균 중 NIFoS 579는 가장 높은 laccase 활성(46.
7 mm, REA 67%)을 나타냈으며, 이와 동일 종인 NIFoS 2295는 NIFoS 579보다 약2배 낮은 laccase 활성을 나타냈다. C. aeruginascens 균주들 중 2균주(NIFoS 576, NIFoS 2298)는 REA 50%에 근접한 반면, NIFoS 575는 동일 균종 내에서 가장 낮은 REA (18%)를 나타냈다.
본 실험에 사용한 2종류의 효소 검색용 배지는 한 배지 내에 cellulase와 laccase 활성을 동시에 검색할 수 있는 기질이 포함된 배지가 아니므로, 시간에 따른 연부후균의 전형적인 목질 분해 특성을 찾을 수는 없었다. 그러나 모든 시험 균주는 각각의 효소 검색용 배지에서 백색부후균보다는 활성이 낮지만 cellulase와 laccase 활성을 나타내었다. 또한, 시험균 중 NIFoS579는 고체와 액체배지에서 청록색 색소의 발현도가 우수했을 뿐만 아니라 변화하는 다양한 배양 조건에서도 안정적으로 청록색 색소 발현을 유지하는 특성이 있었으며, 2종류의 세포외효소 활성도도 시험균 중 가장 높은 것으로 나타나 자연계의 목재나 실험실 배양 조건 모두에 적응력이 강할 것이라 예측되기 때문에 천연염료 개발에 유용한 미생물 자원이 될 것으로 기대한다.
특히, 황색 색소는 NIFoS 579보다 NIFoS 2295의 균총이나 배지에서 더많이 관찰되었다. 총8개의 시험균 중 배양 온도 변화에도 가장 안정적으로 청록색 색소 발현을 유지한 균주는 NIFoS 579였다(Fig. 3G).

후속연구

그러나 모든 시험 균주는 각각의 효소 검색용 배지에서 백색부후균보다는 활성이 낮지만 cellulase와 laccase 활성을 나타내었다. 또한, 시험균 중 NIFoS579는 고체와 액체배지에서 청록색 색소의 발현도가 우수했을 뿐만 아니라 변화하는 다양한 배양 조건에서도 안정적으로 청록색 색소 발현을 유지하는 특성이 있었으며, 2종류의 세포외효소 활성도도 시험균 중 가장 높은 것으로 나타나 자연계의 목재나 실험실 배양 조건 모두에 적응력이 강할 것이라 예측되기 때문에 천연염료 개발에 유용한 미생물 자원이 될 것으로 기대한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	녹청균속의 분류학적 위치는?	현재 녹청균속(Chlrociboria)의 분류학적 위치는 녹청균과(Chlorociboriaceae) 고무버섯목(Helotiales) 두건버섯강(Leotiomycetes) 자낭균문(Ascomycota) [6]이며, 북미 지역에 2종류(C. aeruginosa, C.
	녹청균류란 무엇인가?	녹청균류(Chlorociboria spp.)는 청록색 색소를 생산할 수 있는 연부후성 자낭균류로, 한국에 자생하는 녹청균류를 분리하여 다양한 배양 조건에서 균의 생장 특성과 세포외효소 활성을 조사하였다. 비록 균사 생장 속도는 느렸지만, 시험 균주들은 malt extract agar (MEA) 배지를 제외한 potato dextrose agar (PDA)와 Sabouraud dextrose agar (SDA) 배지에서 비교적 잘 생장하였다.
	pH 변화에 따라서 균류의 색소 생산성은 어떻게 변화하는가?	배지의 pH 변화는 균류의 생장뿐만 아니라 색소 생산성에 영향을 끼칠 수 있다. 홍국균(Monascus ruber)은 pH 2인 고체배지에서는 노란색, pH 8인 배지에서는 붉은색의 색소를 생산하며, 변형술잔녹청균(C. aeruginascens)은 배지의 pH 변화에 따라 균사체의 색상이 다르게 나타나는데, 황녹색~갈녹색 범위의 색소 생산에 적합한 고체배지의 pH 범위는 2.5~7.5로 제한되어 있다[2]. 녹청균류의 색소 생산성에 영향을 끼칠 수 있는 또 하나의 요인은 균사 생장력이다.

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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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