초록 ▼

Ⅲ. 연구개발의 내용 및 결과
부패세균의 제어법 개발을 위하여 부패 기작을 구명하고 부패효소 생성을 조절하는 유전자를 분석하였다. 그 중 Yheo like protein 유전자가 분해효소를 조절하므로 yheO like 유전자의 발현 조건을 탐색하였다. 결과 pH, 영양원소 여부, 염농도 등에 의한 영향은 거의 받지 않는 것으로 나타났다. DNA microarray 기법을 이용하여 yheO 유전자에 의해 전사 조절을 받는 하위 유전자를 탐색하였다. EMSA 기법을 이용하여 YheO 단백질이 yheO 유전자와 인접 operon 사

Ⅲ. 연구개발의 내용 및 결과
부패세균의 제어법 개발을 위하여 부패 기작을 구명하고 부패효소 생성을 조절하는 유전자를 분석하였다. 그 중 Yheo like protein 유전자가 분해효소를 조절하므로 yheO like 유전자의 발현 조건을 탐색하였다. 결과 pH, 영양원소 여부, 염농도 등에 의한 영향은 거의 받지 않는 것으로 나타났다. DNA microarray 기법을 이용하여 yheO 유전자에 의해 전사 조절을 받는 하위 유전자를 탐색하였다. EMSA 기법을 이용하여 YheO 단백질이 yheO 유전자와 인접 operon 사이의 프로모터 부분 중 operon 인접 부근에서 binding 함을 밝혔다.이와 같이 부패기작을 이해함으로서 부패균의 제어를 좀더 효과적으로 할 수 있게된다. 많은 수의 세균 병원성 관련 유전자들이 정족수에 의하여 발현이 조절된다고 알려져 있다. 대부분의 G(-) 부패균은 AHL을 QS signal molecule로 사용하고 있음을 알 수 있었다.
파지를 이용한 제어를 위하여 농산물 부패에서 가장 문제시 되는 무름병균 (Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum)을 용균하는 bacteriophage를 분리하여 분석하였다. 국내 Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum 을 침해할 수 있는 파지는 총 3 종류의 파지가 전부 검출되었다. 농산물 부패균의 제어할 수 있는 총 88개의 식물추출물을 검정한 결과 개미탑의 추출물이 가장 효과가 좋았다. 길항세균으로는 Pseudomonas fluorescens 와 Pantoea agglomerans 의 균주가 부패균에 대한 길항 능력을 보였으나 Pantoea agglomerans EhR190 균주가 길항능력이 가장 뛰어났다.
부패진균 저감을 위하여 김치, 된장, 청국장에서 100여 균주 미생물을 분리하고 항진균 활성효과를 본 결과 Bacillus sp. 의 효과가 가장 좋았으며 LED 광원으로는 파란색 광원의 효과가 가장 좋았다. 식물에서 추출한 총 100개의 식물추출물을 검정한 결과 3개의 추출물 (국화마 지하부, 글라디올러스 뿌리, 산괭이눈 전초)이 항 진균 효과를 보였다. 그 중 글라디올러스 뿌리의 추출물이 가장 효과가 이 추출물은 항세균 효과도 있어 추후 좀더 심도있는 연구가 필요하겠다. 가지괭이눈, 각시붓꽃, 낙우송 등 총 100 종류의 식물 추출물을 이용하여 균사의 생장등을 관찰 하였다. 결과 대부분의 추출물은 효과가 없었으나 13, 15, 29번 추출물의 경우 효과가 있었으며 특히 15번 글러디올러스뿌리 추출물의 경우 부패균 Alternaria alternata, Botrytis cinerea, Collectorichum acutatum, Sclerotinia sclerotiorum 등의 제어에 효과가 있었다. 이 추출물의 경우 세균제어에도 효과가 있어 함께 사용하면 모든 신선채소의 부패를 제어하는데 좋은 효과를 볼 수 있을 것이다. 천연 추출물을 이용한 제어에서는 자몽추출물2종과 플로폴리스 추출물이 B.cinerea, S. sclerotiorum 와 T. roseum을 포함한 조사균주 7종에서 균사생장을 억제하는 것으로 확인되었다. 항진균 펩타이드성 물질을 분리하기 위하여 TLC plate에서 확산시킨 결과 A. alternata, A. niger, C. acutatum, G. candidum, T. roseum등 부패균에 효과가 있는 것으로 확인되었다.

Abstract ▼

Almost 10~30% of vegetables were discarded by the spoilage from farms to tables. After harvest, vegetables are often spoiled by a wide variety of microorganisms including many bacterial and fungal species. Spoilage microbes not only distriy the quality of the vegetables but also they produces and se

Almost 10~30% of vegetables were discarded by the spoilage from farms to tables. After harvest, vegetables are often spoiled by a wide variety of microorganisms including many bacterial and fungal species. Spoilage microbes not only distriy the quality of the vegetables but also they produces and secreted the toxic materials into vegetables and those toxic materials may cause serious problems to human. These results had been conducted to control these kinds of spoilage pathogens from vegetables using safe and edible methods.
In order to control the spoilage bacteria, the understanding of the mechanism of the spoilage is the most important. In previous experiments the plant cell wall degrading enzymes are the most important virulence factor and yheO gene control the expression of plant cell wall degrading enzymes. In this experiments the yheO gene expression was not controled by any tested conditions such as pH, nutrition and several different carbon sources. Using 9mer based protein binding motif array, the protein YheO binds TTAGTC infront of several different genes. Inhibition of those pathways including quaron sensing pathway may destroy the enzymes secretion of spoilage bacteria.
Bacteriophage may be one of the best control methods of spoilage bacteria. We had isolated three different types of phages, myoviridae, podoviridae, siphoviridae, to control Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum causing soft rot disease on vegetables. Several antibacterial microbes had been tested but Pantoea agglomerans R190 was the best to control soft rot disease. More than hudreds plants extracts had been tested to control spoilage baceria but none of them had good effects.
In order to control spoilage fungi, newly isolated bacteria such as Bacillus sp. had been applied. Bacillus sp. isolated from Donjang was especially good control effect on Botrytis cinerea that is notorious on green house because it causes serious grey molds on most vegetables in green house. More than 100 plants extracts had been tested for the control of spoilage fungi such as Alternaria alternata, Botrytis cinerea, Collectorichum acutatum, Sclerotinia sclerotiorum but none of them had showed food effects. However, grapefruits seed extracts showed very good contorl effects and that showed good effects for the control of spoilage bacteria too. Antifungal peptides had been isolated from Bacillus sp. and shoed good control effects on A. alternata, A. niger, C. acutatum, G. candidum, and T. roseum.
These results may help open the development of new safe methods to control spoilage microbes on vegetables.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 요약문 ... 3
• SUMMARY ... 5
• 목차 ... 6
• 제 1 장 서 론 ... 7
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 8
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 8
• <제1세부과제 : 생물신소재 이용 부패세균의 위생적 제어법 개발> ... 8
• <제2세부과제 : 생물신소재 이용 부패진균의 위생적 제어법 개발> ... 27
• 제 4 장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ... 38
• 1. 세부과제별 정성적 연구목표대비 달성도 ... 38
• 2. 정량적 목표대비 달성도 ... 38
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 38
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 39
• 제 7 장 기타 중요 변동사항 ... 39
• 제 8 장 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구장비 현황 ... 39
• 제 9 장 참고문헌 ... 40
• 끝페이지 ... 41