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Bacillus subtilis JW-1 균주가 생산하는 bacilysin의 풋마름병 억제 효과 및 특성

Isolation and characterization of bacilysin against Ralstonia solanacearum from Bacillus subtilis JW-1

Korean journal of microbiology = 미생물학회지, v.54 no.2, 2018년, pp.136 - 139  

김신덕 (서경대학교 화학생명공학과)

초록
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풋마름병 균에 대해 강한 저해활성을 갖는 활성물질 Compound S와 conversion product인 compound S'이 Bacillus subtilis JW-1 배양액에서 일련의 크로마토그래피 방법으로 분리 정제되었고, $^1H$ NMR, $^{13}C$ NMR, $^1H-^1H$ COSY와 HMBC 등의 spectra 분석에 의해 구조가 alanyl-L-${\beta}$-(2,3-epoxycyclohexyl-4-one)alanine와 alanyl-L-${\beta}$-(2,3-dihydroxycyclohexyl-4-one) alanine로 각각 동정되었다. Compound S는 $G^+$, $G^-$ bacteria, yeast와 Candida albicans 등에 대해 광범위한 antimicrobial activity를 나타내며, conversion product의 활성 상실을 통해 intact oxirane ring이 Compound S의 활성에 필수적임이 밝혀졌다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The inhibitory compound (Compound S) against Ralstonia solanacearum and its conversion product (Compound S') were isolated from the culture filtrate of Bacillus subtilis JW-1 using a series of chromatography procedures. The structures were elucidated as alanyl-L-${\beta}$-(2,3-epoxycycloh...

주제어

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문제 정의

  • solanacearum에 대해 강한 in vitro antibiosis를 보이는 생리활성물질 Compound S와 conversion product로 추정되는 Compound S’의 존재가 확인되었다. 본 연구에서는 JW-1 균주가 생산하는 강한 antibiosis 활성을 나타내는 저해 활성물질을 분리, 특성 조사를 실시하고, 활성물질 생산을 위한 배양조건을 확립하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
Bacillus subtilis JW-1 균주가 해로운 녹조 현상을 해결하는 biocontrol agent로의 개발 가능성이 아주 큰 균주로 생각하는 근거가 무엇인가? 또한 최근에 bacilysin의 Nostoc sp., Anabaena sp.와 Microcystis aeruginosa 등에 대해 강한 anticyanobacterial activity가 보고되었다(Wu et al., 2014).
Ralstonia solanacearum은 작물에 어떠한 병을 유발하는가? 환경 오염과 먹거리 안전성에 대한 관심이 높아지면서 지난 70년간 무공해 농약을 개발하기 위한 목적으로 국내외에서 천연물 기원의 생리활성물질 탐색이 활발히 진행되어 왔다. 그러나 작물의 뿌리 상처를 통해 식물체에 침투하여 주요 경제 작물에 풋마름병(bacterial wilt)을 유발시킴으로써(Tans-Kersten et al., 2001) 막대한 경제적 손실을 초래하는 토양성 식물 병원균인 Ralstonia solanacearum에 대한 생물학적 방제는 아직 초보적인 단계이다(Fujiwara et al.
JW-1 균주의 활성 물질 생산을 위한 최적 배지를 선발하기 위해 사용한 배지는 무엇인가? JW-1 균주의 활성물질 생산을 위한 최적 배지를 선발하기 위해 Nutrient 배지, CDox 배지(sucrose 30 g, NaNO3 3 g, MgSO4・7 H2O 0.5 g, KCl 0.5 g, FeSO4・7 H2O 0.01 g, K2HPO4 1 g/L, pH 7.2)와 GA 배지[K2HPO4 7 g, KH2PO4 2 g, MgSO4・7 H2O 0.1 g, (NH4)2SO4 1 g, yeast extract 0.05 g, Fe2(SO4)3 0.15mg, MnSO4・H2O 5 mg, CuSO4・5 H2O 0.16 mg, sucrose 13g/L, pH 7.0]에 각각 접종하여 200 rpm, 37°C에서 배양하며, 매 2시간마다 pH 변화, 배지 종류와 배양 시간에 따른 균체 밀도와 활성을 측정하였다. 균체 성장은 620 nm에서의 흡광도로 측정하고, 활성물질 생산은 R.
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참고문헌 (7)

  1. Fujiwara, A., Fujisawa, M., Hamasaki, R., Kawasaki, T., Fujie, M., and Yamada, T. 2011. Biocontrol of Ralstonia solanacearum by treatment with lytic bacteriophages. Appl. Environ. Microbiol. 77, 4155-4162. 

  2. Hammock, L., Hammock, B., and Casida, J. 1974. Detection and analysis of epoxides with 4-(p-nitrobenzyl)-pyridine. Bull. Environ. Contam. Toxicol. 12, 759-764. 

  3. Kenig, M. and Abraham, E. 1976. Antimicrobial activities and antagonists of bacilysin and anticapsin. J. Gen. Microbiol. 94, 37-45. 

  4. Kwon, J.W. and Kim, S.D. 2014. Characterization of an antibiotic produced by Bacillus subtilis JW-1, that suppresses Ralstonia solanacearum. J. Microbiol. Biotechnol. 24, 13-18. 

  5. Tans-Kersten, J., Huang, H., and Allen, C. 2001. Ralstonia solanacearum needs motility for invasive virulence on tomato. J. Bacteriol. 183, 3589-3605. 

  6. Walker, J.E. and Abraham, E.P. 1970. The structure of bacilysin and other products of Bacillus subtilis. Biochem. J. 118, 563-570. 

  7. Wu, L., Wu, H., Chen, L., Xie, S., Zang, H., Borriss, R., and Gao, X. 2014. Bacilysin from Bacillus amyloliquefaciens FZB42 has specific bactericidal activity against harmful algal bloom species. Appl. Environ. Microbiol. 80, 7512-7520. 

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