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문제 정의
- B. velezensis GH1-13 균주의 대량배양에 적합한 저비용 고효율 최적배지 개발을 목적으로 최적 탄소원과 질소원 선발을 수행하였다. GH1-13 균주의 최적 탄소원을 선발하기 위하여 질소원으로 yeast extract 0.
- 본 연구에서는 GH1-13 균주를 이용하여 새로운 농업미생물제제로 개발하기 위해 우선 대량배양을 위해 최적의 탄소원 및 질소원을 선발 하였고, 다양한 탄소원과 질소원을 사용 하여 최적배지를 선발 하였다. 또한 선발된 최적배지를 이용하여 500 L 발효기를 이용하여 대량배양을 시도 하였다.
- 저비용 고효율의 대량배양용 최적배지를 대상으로 5 L jar-fermenter를 이용하여 대량배양 scale-up을 위한 기초연구를 진행하였다. 대조군으로 TSB 배지를 사용하였으며, 배양조 건은 37℃, 100 rpm에서 배양액의 1%를 접종하여 48시간 배양하였다.
제안 방법
- 500 L 발효기를 이용하여 최적배지를 대상으로 B. velezensis GH1-13 균주의 대량배양 scale-up을 수행하였으며, 배양조건은 위의 5 L jar-fermenter와 동일하게 하였다. 500 L 대용량 발효기의 경우 배양 21시간 후 총균체수 7.
- 6종의 질소원을 사용하여 B. velezensis GH1-13 균주의 대량생산에 적합한 최적의 배양효율(총균체수, 내생포자 형성 균체수, 내생포자 형성률)을 나타내는 질소원을 선발하였다 (Table 2). 저비용 고효율의 대량생산에 필수적인 생산비용과 균주 생산성을 고려한 결과, soy bean flour (8.
- 9종 탄소원과 6종 질소원을 사용하여 배양한 후 GH1-13 균주의 생균수, 내생포자 형성률 및 대량배양에 소요되는 비용을 고려하여 최적배지(Modified Medium to Subtilis, MMS)를선발하였다. 최적배지와 상용화 배지(tryptic soy broth, TSB)를 사용하여 5 L jar fermenter에서 37℃, 48시간 배양한 후 총 균체수, 내생포자 형성 균체수, 최종 pH를 비교 분석하였다.
- B. velezensis GH1-13 균주의 대량생산에 적합한 배지 조성의 최적 탄소원과 질소원 농도를 결정하기 위해 각각 0.5, 0.8, 1.0% 농도의 glucose와 soy bean flour를 사용하여 배양한 후총 균체수, 내생포자 균체수 및 내생포자 형성률을 조사하였다(data not shown). 그 결과 0.
- GH1-13 균주에 대한 실험을 수행하기 위하여 각각 R2A (yeast extract 0.5 g, proteose peptone 0.5 g, cassamino acid 0.5 g, dextrose 0.5 g, soluble starch 0.5 g, Na-pyruvate 0.3 g, K2HPO4 0.3 g, MgSO4 ․ 7H2O 0.05 g, agar 15 g, pH 7.0, per liter)와 TSB (tryptone 17 g, soytone 3 g, dextrose 2.5 g, NaCl 5 g, K2HPO4 2.5 g, agar 15 g, pH 7.3, per liter) 한천배지에 도말하여 37℃ 항온배양기에서 24시간 이상 배양한 후 집락을 순수분리 하였다.
- GH1-13 균주가 생산하는 식물생장촉진 물질(Indole-3-acetic acid, IAA)의 함량을 측정하기 위해 비색법(colorimetric method)을 사용하였다. GH1-13 균주의 IAA 생산성 검정을 위해 IAA의 전구물질인 L-tryptophan을 0.3% (wt/v) 첨가한 최적배지(MMS), TSB, R2A 배지와 L-tryptophan 무첨가 배지에 GH1-13 균주를 접종하여 37℃, 150 rpm에서 48시간 동안 배양 하였다. 균주 밀도가 1×10 8 cfu/mL 이상 되었을 때 배양을 완료하였으며, 4℃, 10,000×g 조건에서 20분 동안 원심분리한 배양 상등액 1 mL에 salkowski 용액(H 2 SO 4 150 mL, H 2 O 250 mL, 1.
- 5)에 각각 1% 농도의 glucose, fructose, sucrose, lactose, glycerol, maltose, xylose, dextrin, soluble starch를 첨가하여 37℃, 150 rpm에서 48시간 진탕배양한 후 영양세포수와 내생포자 균수를 측정하였다. GH1-13 균주의 대량배양용 최적 질소 원을 조사하기 위하여 탄소원으로 glucose 0.5%가 첨가된 기본배지에 각각 1% 농도의 yeast extract, peptone, tryptone, soytone, (NH4)2 SO4 , soy bean flour를 첨가한 후 위에서 언급한 것과 동일한 방법으로 진행하였다. 액체배양액 1 mL를 생리식염수에 10배 연속희석하여 tryptic soy agar (TSA) 배지에 도말한 후 37℃에서 48시간 배양하여 영양세포 생균수를 측정하였다.
- GH1-13 균주의 최대 IAA 생산을 위해 배지 종류, L-tryptophan 첨가 및 온도에 따른 IAA 생산조건을 조사하였다. 배양액에 포함되어 있는 IAA 정량을 위해 합성 IAA 표준품을 이용한 표준곡선을 얻었고 R 2 값이 0.
- velezensis GH1-13 균주의 대량배양에 적합한 저비용 고효율 최적배지 개발을 목적으로 최적 탄소원과 질소원 선발을 수행하였다. GH1-13 균주의 최적 탄소원을 선발하기 위하여 질소원으로 yeast extract 0.8%가 첨가된 기본배지(NaCl 0.15%, K2 HPO4 0.25%, Na2 CO 30.05%, MgSO4 ․ 7H2O 0.1%, pH 7.5)에 각각 1% 농도의 glucose, fructose, sucrose, lactose, glycerol, maltose, xylose, dextrin, soluble starch를 첨가하여 37℃, 150 rpm에서 48시간 진탕배양한 후 영양세포수와 내생포자 균수를 측정하였다. GH1-13 균주의 대량배양용 최적 질소 원을 조사하기 위하여 탄소원으로 glucose 0.
- Potato dextrose Agar (PDA) 배지 중앙에 식물 병원균을 직경 5 mm 정도의 크기로 치상하고 병원균 주위로 약 2~3 cm 떨어진 위치에 각각 GH1-13 균체, 최적배지에서 배양한 상층액(10 uL)을 집적한 후 5일 이상 배양하면서 식물 병원성 곰팡이에 대한 항진균활성을 조사하였다.
- 액체배양액 1 mL를 생리식염수에 10배 연속희석하여 tryptic soy agar (TSA) 배지에 도말한 후 37℃에서 48시간 배양하여 영양세포 생균수를 측정하였다. 또한 GH1-13 균주의 내생포자 생균수는 액체배양액을 60℃에서 1시간 동안 열처리하여 TSA 배지에 도말한 후 위와 동일한 방법으로 측정하였다.
- 본 연구에서는 GH1-13 균주를 이용하여 새로운 농업미생물제제로 개발하기 위해 우선 대량배양을 위해 최적의 탄소원 및 질소원을 선발 하였고, 다양한 탄소원과 질소원을 사용 하여 최적배지를 선발 하였다. 또한 선발된 최적배지를 이용하여 500 L 발효기를 이용하여 대량배양을 시도 하였다. 개발된 최적배양법을 적용하여 배양된 GH1-13 균주는 다양한 식물 병원성 곰팡이에 강한 길항활성을 보였고 식물생장촉진 물질인 IAA를 생산하는 것을 Salkowski assay (Salkowski, 1885; Glickmann and Dessaux, 1995) 방법을 이용해 확인하였다.
- 5%가 첨가된 기본배지에 각각 1% 농도의 yeast extract, peptone, tryptone, soytone, (NH4)2 SO4 , soy bean flour를 첨가한 후 위에서 언급한 것과 동일한 방법으로 진행하였다. 액체배양액 1 mL를 생리식염수에 10배 연속희석하여 tryptic soy agar (TSA) 배지에 도말한 후 37℃에서 48시간 배양하여 영양세포 생균수를 측정하였다. 또한 GH1-13 균주의 내생포자 생균수는 액체배양액을 60℃에서 1시간 동안 열처리하여 TSA 배지에 도말한 후 위와 동일한 방법으로 측정하였다.
- 2). 용존산소 측정은 발효기에 DO sensor를 부착하여 최초 기본 값을 100%로 설정한 후 배양 시간별로 용존산소의 변화량을 조사하였다.
- 최적배지에서 배양한 B. velezensis GH1-13 균체와 배양 상층액을 이용하여 4종의 식물 병원성 곰팡이에 대한 항진균활성을 검정하였으며, 대조군으로 증류수를 사용하였다. GH1-13 균체와 배양 상층액의 경우 Colletotrichum gloeosporioides (고추 탄저병), Fusarium oxysporum f.
- radicislycopersici KACC 40031 (시들음병), Fusarium solani KACC 44891 (뿌리썩음병), Botrytis cinerea KACC 40574 (잿빛곰팡이병)을 분양 받아 사용하였다. 최적배지에서 배양한 GH1-13 균체, 제균된 배양상층액의 병원균에 대한 항진균활성을 조사하였다.
- 9종 탄소원과 6종 질소원을 사용하여 배양한 후 GH1-13 균주의 생균수, 내생포자 형성률 및 대량배양에 소요되는 비용을 고려하여 최적배지(Modified Medium to Subtilis, MMS)를선발하였다. 최적배지와 상용화 배지(tryptic soy broth, TSB)를 사용하여 5 L jar fermenter에서 37℃, 48시간 배양한 후 총 균체수, 내생포자 형성 균체수, 최종 pH를 비교 분석하였다.5 L jar fermenter의 배양조건은 통기량 0.
- velezensis GH1-13 균주의 대량배양용 저비용 고효율의 최적 배지조성 및 배양 조건을 확립하였다. 최적의 탄소원을 선발하기 위하여 9종의 탄소원을 대상으로 배양효율(총균체수, 내생포자 형성 균체수, 내생포자 형성률)을 조사하였다(Table 1). 그 결과 maltose (6.
- 5 mL) 2mL를 혼합하여 상온에서 20분 반응시킨 후 분광광도계를 이용하여 530 nm에서 측정하였다. 표준곡선은 Sigma사의 IAA를 0, 5, 10, 30, 50, 100 mg/L 농도로 제조하여 얻어진 값을 이용하였다.
대상 데이터
- 500 L 발효기(KoBioTech Co., Ltd.)를 이용하여 최적배지를 대상으로 B. velezensis GH1-13균주의 대량배양을 수행하였다. 500 L 배양은 100 mL TSB 배지가 포함된 500 mL 삼각플 라스크에서 1차 종균 배양을 진행하였으며, 2차 종균의 경우 TSB 2 L를 포함한 5 L 삼각플 라스크에서 배양한 후 500 L 발효기에서 300 L 대량배양을 위한 접종원으로 사용하였다.
- velezensis GH1-13균주의 대량배양을 수행하였다. 500 L 배양은 100 mL TSB 배지가 포함된 500 mL 삼각플 라스크에서 1차 종균 배양을 진행하였으며, 2차 종균의 경우 TSB 2 L를 포함한 5 L 삼각플 라스크에서 배양한 후 500 L 발효기에서 300 L 대량배양을 위한 접종원으로 사용하였다. 대량배양 조건은 온도 37℃, 통기량 0.
- sp. radicislycopersici KACC 40031 (시들음병), Fusarium solani KACC 44891 (뿌리썩음병), Botrytis cinerea KACC 40574 (잿빛곰팡이병)을 분양 받아 사용하였다. 최적배지에서 배양한 GH1-13 균체, 제균된 배양상층액의 병원균에 대한 항진균활성을 조사하였다.
- 본 연구에 사용된 Bacillus velezensis GH1-13 균주는 농촌진흥청 농업유전자원센터(Korean Agricultural Culture Collection (KACC), www.genebank.go.kr)에서 분양 받았으며, 20% glycerol stock 형태로 –80℃ 초저온 냉동고에 보존한 후 실험에 이용하였다.
이론/모형
- GH1-13 균주가 생산하는 식물생장촉진 물질(Indole-3-acetic acid, IAA)의 함량을 측정하기 위해 비색법(colorimetric method)을 사용하였다. GH1-13 균주의 IAA 생산성 검정을 위해 IAA의 전구물질인 L-tryptophan을 0.
- 4. Standard curve of synthetic IAA (indole-3-acetic acid) using Salkowski assay.
- 또한 선발된 최적배지를 이용하여 500 L 발효기를 이용하여 대량배양을 시도 하였다. 개발된 최적배양법을 적용하여 배양된 GH1-13 균주는 다양한 식물 병원성 곰팡이에 강한 길항활성을 보였고 식물생장촉진 물질인 IAA를 생산하는 것을 Salkowski assay (Salkowski, 1885; Glickmann and Dessaux, 1995) 방법을 이용해 확인하였다. 본 연구에서 GH1-13 균주에 최적화된 배지조성 및 배양조건을 기반으로 하여 GH1-13 균주를 농업용 미생물제제로 사용한다면 현재 요구되고 있는 친환경 제제로의 응용가능성이 매우 클 것으로 예상된다.
성능/효과
- 79 mg/L로 37℃에비해 매우 소량 낮아지는 것을 관찰하였다. B. velezensis GH1-13 균주의 경우 최적배지와 상용배지 모두에서 전반적으로 IAA를 생산하였으며, 전구물질을 첨가한 경우 IAA 생산 수율이 크게 증가되는 것으로 조사되었다. 특히 최적배지의 경우 상용배지에 비해 높은 수준의 IAA 생산성을 보였으며, 대량배양 시 소요되는 배지 비용을 고려한 결과 부대비용을 크게 줄일 수 있을 것으로 판단되었다.
- 50 mg/L로 상용배지보다 높게 조사되었다. GH1-13 균주의 배양온도에 따른 IAA 생산성에 미치는 영향을 조사하기 위해 30℃에서 배양한 결과 IAA 생산량은 26.79 mg/L로 37℃에비해 매우 소량 낮아지는 것을 관찰하였다. B.
- 5%) 순으로 높은배양효율을 나타내었다. Maltose의 경우 총균체수, 내생포자 형성 균체수, 내생포자 형성률측면에서 최적의 배양효율을 보였으나, 대량생산에 소요되는 비용을 고려하였을 때 maltose의 경우 glucose보다 2배 이상 높은 것으로 파악되었다. 따라서 B.
- sp. radicislycopersici (시들음병), Fusarium solani (뿌리썩음병), Botrytis cinerea (잿빛곰팡이병)에 대해 강력한 항진균활성을 보였다(Fig. 3). 위의 결과로부터 GH1-13 균체와 대사산 물이 포함된 배양 상층액의 경우 다양한 작물의 병해 방제를 위한 생물학적 제제로서 잠재적 가치가 클 것으로 판단된다.
- 결론적으로 0.3% L-tryptophan을 첨가한 최적배지(MMS)를 이용해 37℃에서의 배양을 통해 최대의 IAA 생산효율을 달성할 수 있었다. IAA는 천연에서 널리 분포하는 옥신 화합물로 식물의 생장을 촉진하는 식물 호르몬의 한 종류이다(Lambrecht et al.
- 0% 농도의 glucose와 soy bean flour를 사용하여 배양한 후총 균체수, 내생포자 균체수 및 내생포자 형성률을 조사하였다(data not shown). 그 결과 0.5% glucose, 0.8% soy bean flour 농도에서 최적의 생산성을 보였으며, 최종적으로 B. velezensis GH1-13 균주의 대량생산용 최적배지로 glucose 0.5%, soy bean flour 0.8%, NaCl 0.15%, K 2 HPO 4 0.25%, Na 2 CO 3 0.05%, MgSO 4 .7H 2 0 0.1%를 결정하였다.
- 그 결과 maltose (6.8×10 8 cfu/mL, 5.6×10 8 cfu/mL, 82.4%), glucose (3.9×10 8 cfu/mL, 3.2×10 8 cfu/mL, 81.4%), xylose (3.2×10 8 cfu/mL, 2.5×10 8 cfu/mL, 77.4%), lactose (2.6×10 8 cfu/mL, 1.2×10 8cfu/mL, 46.2%), soluble starch (2.4×10 8 cfu/mL, 1.9×10 7 cfu/mL, 7.6%), sucrose (4.2×10 8 cfu/ mL, 1.0×10 7 cfu/mL, 2.4%), dextrin (1.8×10 8 cfu/mL, 4.3×10 6 cfu/mL, 2.4%), fructose (1.8×10 8cfu/mL, 2.3×10 6 cfu/mL, 1.3%), glycerol (1.8×10 8 cfu/mL, 9.5×10 5 cfu/mL, 0.5%) 순으로 높은배양효율을 나타내었다.
- , 2017). 다양한 non-ribosomal peptide 합성효소와 polyketide 합성효소 유전자를 포함하고 있어 식물의 생육촉진과 항균작용을 하는 2차 대사산물의 생산으로 작물을 대상으로 한 친환경 미생물 제제의 균주로서 그 가능성이 확인되었다. 따라서 다기능 활성을 갖는 GH1-13 균주는 친환경 농업용 미생물제제로 개발가능성이 매우 큰 것으로 예상된다.
- 5~13배 이상 높은 생산성을 보였다. 더불어, 최적배지에 0.3% tryptophan을 첨가하여 배양했을 경우 28.50 mg/L의 IAA 최대 생산량을 보였으며, 이는 tryptophan을 첨가하지 않고 배양한 경우보다 약 4배 높은 수준이었다. 이러한 결과로 볼 때 본 연구에 사용된 B.
- 6%) 순으로 높은 배양효율을 나타내었다. 따라서 B. velezensis GH1-13 균주의 대량생산에 적합한 저비용 고효율의 최적 질소원으로 soy bean flour를 최종결정하였다.
- Maltose의 경우 총균체수, 내생포자 형성 균체수, 내생포자 형성률측면에서 최적의 배양효율을 보였으나, 대량생산에 소요되는 비용을 고려하였을 때 maltose의 경우 glucose보다 2배 이상 높은 것으로 파악되었다. 따라서 B. velezensis GH1-13 균주의 대량생산에 적합한 저비용 고효율의 최적 탄소원으로 glucose를 최종 결정하였다.
- 8×10 9 cfu/mL, 내생포자 형성률 90%의 배양효율을 보였다. 또한 배양 시 pH 변화는 초기 pH 7.12에서 최종 pH 7.46으로 측정되었으며, 용존산소량의 경우 균주가 급격히 성장하는 배양 9~15시간 후 43%까지 감소된 후, 균체 성장이 완료되는 21시간 후에 100% 회복되는 것으로 조사되었다(Fig. 2). 용존산소 측정은 발효기에 DO sensor를 부착하여 최초 기본 값을 100%로 설정한 후 배양 시간별로 용존산소의 변화량을 조사하였다.
- 77 mg/L의 IAA 생산량을 보였다. 또한 본 연구에서 확립한 최적배지(MMS)를 이용하여 배양한 결과 IAA의 생산량이 28.50 mg/L로 상용배지보다 높게 조사되었다. GH1-13 균주의 배양온도에 따른 IAA 생산성에 미치는 영향을 조사하기 위해 30℃에서 배양한 결과 IAA 생산량은 26.
- 최적배지에서 배양한 GH1-13 균체와 배양 상층액의 경우 Colletotrichum gloeosporioides를 포함한 4종의 식물병원성 곰팡이에 대한 항진균활성을 보였다. 또한 식물생육촉진 호르몬의 일종인 IAA 생산량을 비교한 결과, 최적배지에서 배양한 경우 상업용 배지(TSB, R2A)에 비해 2.5~13배 이상 높은 생산성을 보였다. 더불어, 최적배지에 0.
- 1). 배양 39시간 이후 최적배지와 TSB 배지 모두 총 균체수에는 큰 차이가없으나, 내생포자를 형성한 균체수를 조사한 결과 최적배지의 경우 안정된 상태의 내생포자로 대부분 전환된 반면 TSB 배지에서는 내생포자 형성이 매우 저조한 것으로 조사되었다.
- GH1-13 균주의 최대 IAA 생산을 위해 배지 종류, L-tryptophan 첨가 및 온도에 따른 IAA 생산조건을 조사하였다. 배양액에 포함되어 있는 IAA 정량을 위해 합성 IAA 표준품을 이용한 표준곡선을 얻었고 R 2 값이 0.999 이상의 매우 좋은 상관성을 보여 주었다(Fig. 4).
- 배양조건에 따른 IAA의 생산량을 확인한 결과, 전체적으로 L-tryptophan 첨가에 의해 IAA의 생산성이 매우 향상되는 것을 확인하였다(Table 3). 배양온도 37℃에서 상용배지인 TSB와 R2A배지에서 L-tryptophane 첨가한 결과 각각 16.94, 20.77 mg/L의 IAA 생산량을 보였다. 또한 본 연구에서 확립한 최적배지(MMS)를 이용하여 배양한 결과 IAA의 생산량이 28.
- 배양조건에 따른 IAA의 생산량을 확인한 결과, 전체적으로 L-tryptophan 첨가에 의해 IAA의 생산성이 매우 향상되는 것을 확인하였다(Table 3). 배양온도 37℃에서 상용배지인 TSB와 R2A배지에서 L-tryptophane 첨가한 결과 각각 16.
- 본 연구에 사용한 B. velezensis GH1-13 균주의 대량배양용 저비용 고효율의 최적 배지조성 및 배양 조건을 확립하였다. 최적의 탄소원을 선발하기 위하여 9종의 탄소원을 대상으로 배양효율(총균체수, 내생포자 형성 균체수, 내생포자 형성률)을 조사하였다(Table 1).
- 작물생육촉진과 병 방제 기능을 지닌 Bacillus velezensis GH1-13 균주의 대량배양을 위한 최적배지(glucose 0.5%, soy bean flour 0.8%, NaCl 0.15%, K 2 HPO 4 0.25%, Na 2 CO 3 0.05%, MgSO 4 .7H 2 0 0.1%) 조성을 확립하였다. 최적배지(MMS)를 이용하여 500 L 대용량 발효기에서 배양한 결과 총 균체수 7.
- 저비용 고효율의 대량생산에 필수적인 생산비용과 균주 생산성을 고려한 결과, soy bean flour (8.8×10 8 cfu/mL, 7.0×10 8 cfu/mL, 79.5%), yeast extract (3.7×10 8 cfu/mL, 3.0×10 8cfu/mL, 81.1%), soytone (2.1×10 8 cfu/mL, 1.8×10 8 cfu/mL, 85.0%), peptone (4.2×10 7 cfu/mL, 2.9×10 7 cfu/mL, 69.6%), tryptone (4.3×10 7 cfu/mL, 8.0×10 6 cfu/mL, 18.6%), (NH 4 ) 2 SO 4 (5.3×10 6cfu/mL, 6.1×10 5 cfu/mL, 11.6%) 순으로 높은 배양효율을 나타내었다.
- 최적배지(MMS)를 이용하여 500 L 대용량 발효기에서 배양한 결과 총 균체수 7.5×10 9 cells/mL, 6.8×10 9 endospore cells/mL 및 90% 내생포자 형성률 등 안정된 대량생산을 확인하였다.
- 8×10 9 endospore cells/mL 및 90% 내생포자 형성률 등 안정된 대량생산을 확인하였다. 최적배지에서 배양한 GH1-13 균체와 배양 상층액의 경우 Colletotrichum gloeosporioides를 포함한 4종의 식물병원성 곰팡이에 대한 항진균활성을 보였다. 또한 식물생육촉진 호르몬의 일종인 IAA 생산량을 비교한 결과, 최적배지에서 배양한 경우 상업용 배지(TSB, R2A)에 비해 2.
- 최적배지의 경우 배양 36시간 후 최대 균체수 1.2×10 9 cfu/mL, 배양 48시간 후 내생포자 균체수 8.6×10 8 cfu/mL, 내생포자 형성률 71.7%의 결과를 보였으며, 배양공정을 scale-up 할 경우 전체적으로 배양 효율은 증가될 것으로 판단된다.
- velezensis GH1-13 균주의 경우 최적배지와 상용배지 모두에서 전반적으로 IAA를 생산하였으며, 전구물질을 첨가한 경우 IAA 생산 수율이 크게 증가되는 것으로 조사되었다. 특히 최적배지의 경우 상용배지에 비해 높은 수준의 IAA 생산성을 보였으며, 대량배양 시 소요되는 배지 비용을 고려한 결과 부대비용을 크게 줄일 수 있을 것으로 판단되었다.
후속연구
- , 2007) 작물의 뿌리를 자극하여 세포분열과 발근을 촉진하고 줄기와 뿌리의 신장을 유도하여 기주 식물에 의한 토양 양분의 흡수를 증가시키게 된다. B. velezensis GH1-13 균주를 이용한 미생물제제의 실용화 연구는 화학비료와 농약을 대체할 수 있는 친환경 생물학적 제제의 개발을 위한 중요한 기초연구 자료를 제공하고 있으며 향후 시제품 제작 및현장 적용성 평가를 통해 최종 현장적용 가능한 미생물제제로 개발할 계획이다.
- 개발된 최적배양법을 적용하여 배양된 GH1-13 균주는 다양한 식물 병원성 곰팡이에 강한 길항활성을 보였고 식물생장촉진 물질인 IAA를 생산하는 것을 Salkowski assay (Salkowski, 1885; Glickmann and Dessaux, 1995) 방법을 이용해 확인하였다. 본 연구에서 GH1-13 균주에 최적화된 배지조성 및 배양조건을 기반으로 하여 GH1-13 균주를 농업용 미생물제제로 사용한다면 현재 요구되고 있는 친환경 제제로의 응용가능성이 매우 클 것으로 예상된다.
- 3). 위의 결과로부터 GH1-13 균체와 대사산 물이 포함된 배양 상층액의 경우 다양한 작물의 병해 방제를 위한 생물학적 제제로서 잠재적 가치가 클 것으로 판단된다. 향후 GH1-13 균주를 이용한 미생물제제 시제품의 현장 적용성 평가를 통해 친환경 생물학적 제제로서의 사용 가능성을 진행하여 할 것으로 여겨진다.
- 50 mg/L의 IAA 최대 생산량을 보였으며, 이는 tryptophan을 첨가하지 않고 배양한 경우보다 약 4배 높은 수준이었다. 이러한 결과로 볼 때 본 연구에 사용된 B. velezensis GH1-13 균주는 작물생육촉진 및 곰팡이 병 방제 측면의 복합기능 생물학적 제제로서 매우 유용할 것으로 판단된다.
- 위의 결과로부터 GH1-13 균체와 대사산 물이 포함된 배양 상층액의 경우 다양한 작물의 병해 방제를 위한 생물학적 제제로서 잠재적 가치가 클 것으로 판단된다. 향후 GH1-13 균주를 이용한 미생물제제 시제품의 현장 적용성 평가를 통해 친환경 생물학적 제제로서의 사용 가능성을 진행하여 할 것으로 여겨진다.
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