초록 ▼

항생물질은 1930년대 penicillin이 처음 발견되어 인간에게 매우 유용하게 사용되어 온 이후로 선진국들의 활발한 연구대상이 되어왔다. 그러나 최근 대두되기 시작한 물질특허 압력 들의 양향으로 국내에서도 신물질 관련연구의 필요성이 점차 중시되고 있는 실정이다. 이에 본 연구자는 1988년부터 혐기성 세균이 분비하는 항생물질의 탐색에 착수하였는데 1차 및 2차screening system으로부터 최종선별된 균배양액에서 항생물질을 순수분리한후 여러 측성을 알아보고 기존의 항생물질과의효능 및 활성을 비교, 검토하여 완전한 구조가

항생물질은 1930년대 penicillin이 처음 발견되어 인간에게 매우 유용하게 사용되어 온 이후로 선진국들의 활발한 연구대상이 되어왔다. 그러나 최근 대두되기 시작한 물질특허 압력 들의 양향으로 국내에서도 신물질 관련연구의 필요성이 점차 중시되고 있는 실정이다. 이에 본 연구자는 1988년부터 혐기성 세균이 분비하는 항생물질의 탐색에 착수하였는데 1차 및 2차screening system으로부터 최종선별된 균배양액에서 항생물질을 순수분리한후 여러 측성을 알아보고 기존의 항생물질과의효능 및 활성을 비교, 검토하여 완전한 구조가 결정된 후의 신규성확인을 그 목표로한다. 국내의 토양으로부터 2,211주의 spore를 형성하는 혐기성세균을 순수분리하여 이들로부터 재현성있는 항균활성을 보이는 균주를 1차선별한 후 항진균 활성 및 동물 세포에 대한 독성여부를 조사하여 최종적으로 KH-431을 선별하였으며 동정결과 Clostridium fallax의 근연균으로 나타났다. 항생물질 생산에 있어서여러 영양원 및 외적조건에 대해 최적조건을 결정한 후 KH-431의 대량배양액으로부터 solvent extraction, silica gel column chromatography 및 재결정실험에 의해 정제를 시도한 결과 완전정제된 항생물질인 KG-431A와 부분정제된 KG-431B를 얻었다. 생물학적 특성에 있어서 이들은 20종의 그람 양성 및 음성 세균과, 농업적으로 심각한 문제를 야기시키는 6종의 fungi에 대해서 항균활성을 갖는다. MIC값 조사결과 이들은 항세균활성에 비해 항진균 활성이 훨씬강하였으며 또 KG-431A가 KG-431B보다 더 강한 활성을 나타내었다. 항암활성 실험에서는 PADA 및 SRB assay에서 양성반응을 나타낸 바 좀 더 많은 연구를 필요로 한다. 한편 mouse에있어서의 LD?? value는 200-250㎎/㎏으로 나타났다. 물리화학적 성상에 있어서는 먼저 KG-431A 경우 비교적 극성용매에서 잘 녹았으며 KG-431B는 이와 반대양상을 띄었다. 이들 모두는 염기 pH에서보다이와 산성 pH에서 더 안정하였으며 온도에 있어서는 120℃에서 20분간 열처리하였을 때도 비교적 안정한 것으로 나타났다. 완전정제된 KG-431A의 UV, IR, NMR, Mass spectra 및 원소분석 결과를 종합해본 결과 2-Indole propionic acid와 3-Indole propionic acid 둘 중 하나인 것으로 밝혀졌으며 현재 확인실험단계에있다.

Abstract ▼

We isolated 2,211 strains of anaerobic, spore-forming bacteria from vatious soil samples by the Hungate method. From these, KH-431 was finally selected by the antibiotic activity and low toxicity to mice. The strains KH-431 was identified to be a Clostridium fallax. After the determination of the o

We isolated 2,211 strains of anaerobic, spore-forming bacteria from vatious soil samples by the Hungate method. From these, KH-431 was finally selected by the antibiotic activity and low toxicity to mice. The strains KH-431 was identified to be a Clostridium fallax. After the determination of the optimum culture conditions for the maximum production of the antibiotics, we purified the antibiotics by the solvent extraction and silica gel column chromatography. Two kinds of antibiotics, KG-431A and KG-431B, were purified and recrystallized. Both antibioitcs showed antibacterial and antifungal activity, however KG-431A was only positive on anticancer activity test. To investigate the structure of KG-431, we examined UV, IR, ?H NMR, ??C NMR and Elemental analysis. KG-431 was identified to be indole propionic acid.

목차 Contents

• 서론...11
• 실험재료 및 방법...15
• 1. 균주 분리 및 선별...15
• 1.1 균주 분리...15
• 1.2 균주 선별...15
• 1.3 급독성 조사...16
• 2. 선별균주의 생리. 생화학적 특성 및 동정...17
• 3. 항생물질 최적생산조건...18
• 3.1 생산배지 최적화...18
• 3.2 배양조건 최적화...19
• 4. 항생물질의 추출 및 정제...19
• 5. 항생물질의 생물학적 륵성...20
• 5.1 항균 spectrum...20
• 5.2 MIC...21
• 5.3 항진균활성...21
• 5.4 항암활성...21
• 5.5 항생물질에 의한 시험균의 morphology 변화 조사...31
• 5.6 Dose-response curve 작성...31
• 6. 항생물질의 물리화학적 륜성...31
• 6.1 용해도...31
• 6.2 TLC Rf Value...32
• 6.3 pH 및 온도에 대한 안정성...32
• 6.4 TLC 발색시약에 대한 반응성...32
• 6.5 물질의 결정상...32
• 6.6 구조분석...34
• 7. 고생산 변이주의 육종...34
• 7.1 U7-Survival curve의 작성...34
• 7.2 돌연변이 유발에 의한 고생산 변이주의 선별...35
• 8. 유전공학적 연구체제 도입을 위한 기초연구...35
• 결과 및 고찰...36
• 1. 균주 분리 및 선별...36
• 2. KH-431의 생리적. 생화학적 특성 및 동정...36
• 3. 최적생산조건 결정...36
• 3.1 생산배지 최적화...36
• 3.2 배양조건 최적화...46
• 3.3 Growth profile 및 최적 배양시간 결정...54
• 4. 항생물질의 추출 및 정제...54
• 5. KG-43IA 및 K7-43IB의 생물학적 특성...55
• 5.2 MIC...58
• 5.3 Dendroid test...58
• 5.4 항암활성...58
• 5.5 항생물질에 의한 시험균의 morphology 변화...61
• 5.6 독성 실험...65
• 5.7 Dose-response curve...65
• 6. K7-43IA 및 77-43IB의 물리화학적 성상...65
• 6.1 용해도...65
• 6.2 TLC Rf value...65
• 6.3 pH 및 온도에 대한 안정성...67
• 6.4 TLC 발색시약에 대한 반응성...67
• 6.5 물질의 결정상...69
• 6.6 구조분석...69
• 7. 고생산 변이주의 육종...78
• 8. 유전공학적 연구체제 도입을 위한 기초연구...79
• 참고 문헌...81