초록 ▼

과업에서는 제주도 특이생육지인 용암동굴 2개소 만장굴과 용천동굴, 제주 도서연안 비양도, 우도-종달, 형제섬 지역으로부터 해저토 및 해조류 유
래 미생물을 조사하였으며, 신종후보종 발굴 및 분리된 미생물과 해조류로부터 유용성 분석을 수행하였다.

본 과업에서는 제주도 특이생육지로부터 신종후보종 발굴을 위하여 채집대상지로부터 미생물 조사를 수행하였다. 용암동굴인 만장굴 16종과 용천굴로부터 15종을 발굴하였으며, 제주도서 연안인 비양도 연안 해저토로부터49종, 비양도 연안 해조류 유래 미생물 20종, 우도-종달 연안

과업에서는 제주도 특이생육지인 용암동굴 2개소 만장굴과 용천동굴, 제주 도서연안 비양도, 우도-종달, 형제섬 지역으로부터 해저토 및 해조류 유
래 미생물을 조사하였으며, 신종후보종 발굴 및 분리된 미생물과 해조류로부터 유용성 분석을 수행하였다.

본 과업에서는 제주도 특이생육지로부터 신종후보종 발굴을 위하여 채집대상지로부터 미생물 조사를 수행하였다. 용암동굴인 만장굴 16종과 용천굴로부터 15종을 발굴하였으며, 제주도서 연안인 비양도 연안 해저토로부터49종, 비양도 연안 해조류 유래 미생물 20종, 우도-종달 연안 해저토로부터 44종, 우도-종달 연안 해조류 유래 미생물 18종, 형제섬 연안 해저토로부터66종, 형제섬 연안 해조류 유래 미생물 30종으로 총 258종을 분리하여 신종 후보종을 조사하였다.

신종 및 미기록 후보종 발굴을 위하여 제주 특이생육지로부터 조사된 미생물을 16S rRNA 분석을 통하여 총 5종의 신종후보종을 발굴하였다. 발굴된 신종후보종으로는 형제섬 해저토 유래 미생물로 Thalassotalea 속 HSM34 1종과 Flagellamonas 속 HMM57 1종, 해조류 유래 신종후보로는 비양도 조하대에서 채집한 구슬청각 유래 Flagellamonas 속 CMM7 1종, 우도조하대에서 채집한 누운청각 유래 미생물인 Boseongicola 속 CCM32 1종,Ruegeria 속 CCM43 1종으로 총 5종의 신종후보종을 발굴하였다.

제주 특이지역으로부터 분리한 미생물 및 해조류로부 항균, 항산화, 항염 특성을 분석하였다. 항균 활성은 피부유해균인 S. epidermidis, P. acnes, C. albican, E. coli, P. aeruginosa, M. furfur을 대상으로 디스크 확산법으로 수행하였다. S. epidermidis에 대하여 항균 활성은 주름뼈대그물말로 S.epidermidis 3 strains(3709, 3710, 3711)에서 항균활성이 보였다. P. acnes에 대해서는 미생물 시료 5주과 해조류 1점에서 항균활성 각각 용천동굴에서 분리 배양한 미생물 3주(YCR 003, 006, 009)과 해조류(그물바구니) 유래 미생물 1주(HCM6), 우도-종달 연안 해저토 유래 미생물 1주(WMM23) 그리고 주름뼈대그물말 추출물에서 항균활성을 보였다. Yeast의 일종인 C. albican에 대해서는 미생물시료 3주인 비양도 연안 해저토 유래 미생물(BMR6,10)2주과 해조류(그물바구니) 유래 미생물(HCM6) 1주에서 항균활성을 보였으며, E. coli에 대하여는 비양도 연안 해저토 유래 미생물(BMR6, BMM34) 2주과 해조류(그물바구니) 유래 미생물(HCM6) 1주 에서 항균활성을 보였다.
P. aeruginosa에 대해서는 용천동굴 유래 미생물(YCR010) 1주, 만장굴 유래 미생물(MJR001, 002, 005) 시료 3주인 총 4주의 미생물시료에서 항균활성을보였으며, M. furfur에 대한 항균활성은 모든 시료구에서는 활성을 보이지않았다. 항균 활성을 나타낸 균주를 대상으로 MIC (minimum inhibitoryconcentration) 및 MBC (Minimum bactericidal concentration)을 수행하였다.
P. acnes에 대하여 6주의 시료를 조사한 MIC는 250 및 500 μg/mL으로 나타났고, MBC는 500과 2,000 μg/mL에서 나타났으며, 일부는 활성을 보이지 않았다. C. albican에 대하여 3주의 시료를 조사한 MIC는 2,000 및 1,000 μg/mL, 활성 없음이 나타났고, MBC는 전부 활성을 보이지 않았다. E. coli에 대해서 3주의 시료를 조사한 MIC는 1주이 2,000 μg/mL였고 나머지는 활성을 나타내지 않았다. MBC는 3주이 2,000 μg/mL으로 나타내었다. P.aeruginosa에 대하여 4주의 시료를 조사한 MIC는 500과 250, 1,000 μg/mL이었고, MBC는 2,000과 1,000 μg/mL으로 나타났다.

분리된 미생물 194주과 해조류 31점을 대상으로 항산화 활성 분석시 미생물 시료구에서는 DPPH 라디칼 소거 억제 활성이 1,000 μg/mL 이상으로 효과가 미약하였다. 해조류 6종에서 DPPH 라디칼 소거 억제 활성을 나타냈으며, IC50 값은 주름뼈대그물말 81.96±1.04 μg/mL, 톱니모자반 134.76±0.76 μg/mL, 큰열매모자반 219.64±1.41 μg/mL, 갈색마디말 390.20±1.57 μg/mL, 부챗말 459.±0.99 μg/mL, 잎맥말 906.32±2.487 μg/mL순으로 나타났다.

항염 활성은 Nitric oxide(NO) 생성 억제 효능 평가 및 세포독성 활성을 미생물시료구와 해조류 시료구를 대상으로 분석하였으며, 만장굴 유래 미생물 배양액 MJR010의 NO 저해율은 72.64%, 비양도 해저토 유래 미생물의 에틸아세테이트 추출물 BMM38의 NO 저해율은 77.79%, 비양도 해조류 큰열매모자반의 NO 저해율은 58.34%로 나타났으며, 세포 독성이 낮아 항염 효능이 미미한 다른 시료에 비해 항염 활성이 있는 것으로 보였다.

해조류를 대상으로 미백활성 분석을 수행하였다. DPPH 라디칼 소거 억제 활성을 나타내는 해조류를 포함한 31점을 대상으로 tyrosinase 저해활성을 분석한 결과 250 μg/mL 농도에서 비양도 부챗말 50%, 형제섬 부챗말70%를 보여 다른 시료에 비해 높은 저해 활성을 보였다.

따라서 본 과업에서 발굴된 신종후보종들은 제주도 특이생육지의 미생물 다양성 정보구축 및 특이생육지로부터 새로운 유용미생물종의 확보가능에기여할 것으로 사료되며, 또한 분리된 미생물 및 해조류로부터 특성 기초스크리닝 및 유용성 분석자료는 산업화 기초연구 자료로 활용 가능하다고 사료된다.

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 요약문 ... 3
• 목차 ... 6
• I. 서론 ... 8
• 1. 사업의 목적 및 배경 ... 8
• 2. 사업 필요성 ... 14
• Ⅱ. 연구방법 ... 16
• 1. 제주도 특이 지역으로부터 시료 채취 ... 16
• 2. 채취 시료로부터 미생물 분리 ... 16
• 3. 선발된 균주의 16S rRNA 염기서열 분석 ... 16
• 4. 신종 후보군의 계통분류학적 분류 및 특성 분석 ... 17
• 4.1. 계통분류학적 분류 ... 17
• 4.2. 형태학적 특성조사 ... 17
• 4.3. 생리학적 특성조사 ... 17
• 4.4. 생화학적 특성조사 ... 17
• 5. 제주도 특이생육지 유래 미생물 및 해조류의 특성 및 유용성 분석 ... 18
• 5.1 항균분석 ... 18
• 5.2. 항산화 분석 ... 20
• 5.3. 항염 분석 ... 20
• 5.4. 미백 분석 ... 21
• Ⅲ. 사업 수행 결과 ... 22
• 1. 제주도 특이 지역으로부터 시료 채취 ... 22
• 1.1. 제주연안 해역내 채집 ... 22
• 1.2. 제주도내 용암동굴 채집 ... 28
• 2. 채취 시료로부터 미생물 분리 ... 30
• 2.1. 용암동굴 및 해양퇴적토 시료로부터 미생물 분리 ... 30
• 2.2. 해조류로부터 미생물 분리 ... 30
• 3. 선발된 균주의 16S rRNA 염기서열 분석 및 계통학적 분석 ... 31
• 3.1. 16S rRNA 염기서열 분석 ... 31
• 3.2. 분리 미생물의 16S rRNA 유전자 동정 ... 31
• 4. 신종 후보군의 계통분류학적 분류 및 특성 ... 55
• 4.1. 신종후보군의 계통분류학적․생리생화학적 분석 ... 55
• 5. 제주도 특이생육지 유래 미생물 및 해조류의 특성 및 유용성 분석 ... 72
• 5.1. 분리 미생물 및 해조류의 항균활성 ... 72
• 5.2. 분리 미생물 및 해조류의 항산화 활성 분석 ... 83
• 5.3. 분리 미생물 및 해조류의 항염활성 ... 107
• 5.4. 해조류의 미백 활성 분석 ... 114
• Ⅳ. 결론 ... 117
• Ⅴ. 향후계획 ... 121
• 1. 자생 원핵생물 신종/미기록종 후보 논문 투고 ... 121
• 2. 연구결과 활용방안 ... 122
• Ⅵ. 참고문헌 ... 123
• 부 록 ... 128
• 1. 신종후보종 균주 목록 ... 129
• 2. 배양체 목록 ... 130
• 3. 특성 분석 정보 ... 131
• 끝페이지 ... 148