생물방제균 Pseudomonas fluorescens 2112의 선발과 고추역병균에 대한 항진균성 길항작용

이은탁,김상달 한국산업미생물학회 2000 한국미생물·생명공학회지 Vol.28 No.6

우리 지역 토양환경에 장기간 적응하며 살고 있는 토착 길항균주를 분리·선발·육종하고 다시 지역토양으로 돌렸을 때 그 우점 능력이 크고 길항력이 큰 생물방제균을 선발하고자 경북 경주지역에서 토착길항균주를 이용하여 자연농법을 수행하고 있는 저병해 경작지로부터 토착길항균주를 분리하고, 이들 중에서 대상으로 고추역병균 Phytophthora capsici와 in vitro test를 실시하여 고추역병균의 생육을 강력히 억제하는 길항세균을 분리하였다. 또한 이들을 대상으로 siderophore를 동시에 생산할 수 있는 복수 길항기작의 토착길항세균 PLP 2112를 최종 선발할 수 있었다. 선발된 길항균주 PLP 2112의 분류학적으로 동정을 위해 각종 생화학적 성상시험과 API^R test, 지방산 분석 등의 각종동정에 필요한 분석 방법을 통해 동정해 본 결과 Pseudomonas fluorescens biotype F에 58.3%의 근연성을 보였으며, 이를 Biolog사의 동정시스템을 이용하여 확인 동정하여 본 결과 P. fluorescens biotype F에 74.5%의 근연성을 보임으로 최종적으로 P. fluorescens biotype F 내지는 그 근연종으로 동정하였다. P. fluorescens 2112가 생산하는 항진균성 항생물질과 siderophore의 P. capsici의 포자생육과 발아과정 그리고 균사생장에 대한 억제력을 검토한 결과, 두 기능 모두를 저해하는 근본적이고 본질적인 방제능력을 발휘하는 항진균성 항생기작으로 추정할 수 있었다. P. fluorescens 2112로부터 항진균성 항생물질의 최적생산 조건조사를 조사하여 본 결과 탄소원으로 glycerol이, 질소원은 균의 성장률에 따른 항진균 활성을 볼 때 beef extract가 가장 좋은 효과를 보였으며, 무기염의 경우 LiCl, MgCl_2 그리고 siderophore와 관련이 있는 FeCl_2에서 높은 활성을 보였는데 특히 LiCl는 다른 무기염에 비해 절반의 길항세균의 성장이지만 탁월한 길항력을 보임으로써 LiCl가 항진균 물질의 생산 유도에 촉진적인 작용을 하는 것으로 보인다. 또한 고추를 이용한 in vivo pot test를 통해 P. fluorescens 2112가 실제 토양에서 고추역병균 P. capsici에 대한 탁월한 방제력을 가지고 있음을 확인할 수 있었다. In order to select multifunctional powerful antagonistic biocontrol agent against red-pepper rotting fungi Phytophthora capsici, we isolated an indigenous antagonistic bacterium which produces antifungal substances and siderophores from a local soil of Kyongju, Korea. The isolated strain was identified as Pseudomonas fluorescens biotype F. The antibiotic produced from P. fluorescens 2112 inhibited hyphae growth and the zoospore germination of Phytophthora capsici. The favorable carbon, nitrogen source and salts for the production of antibiotic form P. fluorescens 2112 were glycerol, beef extract and LiCl at 1.0%, 0.5% and 5mM, respectively. And antagonistic activity of P. fluorescens 2112 was confirmed against P.capsici in vivo.

Escherichia coli에서 발현된 Recominant Bacillus pasteurii Urease의 정제 및 효소학적 특성

이은탁,김상달 한국산업미생물학회 1992 한국미생물·생명공학회지 Vol.20 No.5

Bacillus pasteurii의 urease gene이 Escherichia coli HB101에서 발현된 Bacillus성 recombinant urease를 단일단백으로 정제하고 그 효소학적 특성을, 별도로 정제한 B. pasteurii urease의 그것과 비교검토하였다. B. pasteurii urease gene이 cloning된 E. coli HB101(pBU11)의 균체파쇄액으로 부터 TEAE-cellulose, DEAE-Sephadex A-50, Sephadex G-150, Sephadex G-200 등의 이온교환 크로마토그래피와 gel filtration을 이용하여 E. coli내에서 발현된 B. pasteurii성 recombinant urease를 비활성도 기준 63.1배까지 정제하였으며, 또한 B. pasteurii로부터도 비활성도 185.2배의 urease를 정제하여 disc gel electrophoresis로 단일 단백으로 정제되었음을 확인하였다. 정제된 두 urease들의 native 상태의 분자량은 공히 280,000±10,000 정도로 확인되었고, SDS-electrophoresis에 의해 subunit 유무와 분자량을 확인한 결과도 67,000 정도의 subunit 4개와 20,000의 subunit 1개로 된 α_4β구조의 동일한 효소단백으로 추정할 수 있었다. Gene donor인 B. pasteurii와 cloning된 균주 E. coli(pBU11)이 생산한 두 urease의 효소학적 특성을 비교 조사해본 결과 두 urease의 최적반응 pH는 공히 7.5로 나타났으며, pH에 대한 안정성도 두 urease가 공히 pH 5.5에서 10.5 사이에서 50% 이하로 활성이 떨어지지 않는 강한 pH 안정성을 보였다. 두 urease의 최적반응의 온도는 60℃였으며, 비교적 온도에 대한 저항이 강한 효소임을 알았다. 두 urease의 활성에 미치는 금속이온의 영향은 Ag^2+, Hg^2+ 등에서 양효소가 모두 강한 저해현상을 받는 반면, Mn^2+, Mg^2+에서는 다소 촉진되는 현상을 보였다. 효소반응 저해제들의 영향을 조사해 본 결과 ρ-CMB, acetohydroxamic acid에 두 urease가 모두 강한 저해를 받았다. 두 urease의 K_m값과 V_max값은 E. coli(pBU11)의 urease는 4.21×10^-2 mol/ℓ, 86.96 μmol/min이었고, B. pasteurii urease는 4.04×10^-2 mo1/ℓ, 160 μmol/min이었다. 따라서 B. pasteurii의 urease나 그 urease gene으로 cloning되어 E. coli내에서 발현된 recombinant urease는 분자량이나 효소학적 특성에서 거의 동일한 효소단백임을 알 수 있었다. The gene coding for urease of alkalophilic Bacillus pasteurii had been cloned in Escherichia coli previously. The urease protein was purified 63.1-fold by TEAE-cellulose, DEAE-Sephadex A-50, Sephadex G-150 and Sephadex G-200 chromatographies with a 7.3% yield from the sonicated fluid of the E. coli HB101(pBU11) encoding B. pasteurii urease gene. The ureases of E. coli (pBU11) and B. pasteurii possessed as a K_m for urea, 42.1 mM and 40.4 mM, respectively. They hydrolyzed urea with V_max of 86.9 μmol/min and 160 μmol/min, respectively. Both ureases were composed with four subunits (Mrs 67,000) and a subunit (Mr 20,000). The molecular weight of both native enzymes was Mr 280,000±10,000 determined by gel filtration chromatography and Coomassie blue staining of the subunits. The optimal reaction pH of both ureases were pH 7.5. The ureases were stabled in pH 5.5∼10.5. The optimal reaction temperature of both ureases were 60℃, and the ureases were stable for an hour at 50℃, 40min at 60℃ and 10min at 70℃ The activity of both enzymes were inhibited completely by Ag^2+, Hg^2+, Zn^2+, Cu^2+, and were inhibited 60% by Co^2+, 30% by Fe^2+ and 10% by Pb^2+. However it was increased by the addition of Sn^2+, Mn^2+, Mg^2+ at concentration of 1×10^-3 M. Both ureases were inhibited completely by ρ-CMB and atetohydroxamic acid. The urease expressed in E. coli (pBU11) was inhibited 70% by SDS. The urease of B. pasteurii was inhibited 40% by hydroxyurea, whereas the recombinant urease of E. colistrain was inhibited 17%. Both enzymes were not inhibited by cyclohexanediaminetetraacetic acid(CDTA) and ethylendiaminetetraacetic acid (EDTA).

스마트시티의 공공자전거 재배치 전략 도출

이은탁,손봉수 대한교통학회 2018 대한교통학회 학술대회지 Vol.79 No.-

이용수요 기반의 서울시 공공자전거 재배치전략 도출

이은탁,손봉수 대한교통학회 2019 대한교통학회지 Vol.37 No.1

The importance of non-motorized transportation has increased in urban transportation systems as interest in environmental issues such as climate change has arisen. The public bike-sharing system in Seoul was born as part of efforts to improve the issues. Another problem, however, has occurred in the use of bikes due to the imbalance of demand-supply of public bikes at each station. In this study, an optimal rebalancing strategy was established based on the estimated rent-return demand of each station in the purpose of keeping the inventory at a certain level. The optimized model by MATLAB programming uses the integer programming method to estimate the number of bike. The strategy consists of three stages. First, drop-off stations were selected through estimated rent-return demand. Second, clustering method was implemented to improve the efficiency of the process of finding the shortest rebalancing route. Third, the direction of the route is determined centering around the drop-off stations, and optimized route is proposed by selecting nearest pick-up stations for the purpose of fulfilling drop-off. The study was conducted using the data of bike rent-return history in Mapo-gu, Seoul. As a result, the demand satisfaction ratio was 0.82 with 112 of the 136 data were satisfied on the 2-hour peak time. The propriety outcome of the number of docks was 0.47 in that 32 docks out of 68 are appropriately allocated. The coefficient of variation was improved from 1.38 to 1.12 as an index of uniformity of inventory margin. The standard deviation of the frequency distribution curve of inventory margin decreased from 24.9 to 15.7, and F-test was implemented to confirm significance. 서울시 공공자전거 대여시스템은 도시환경문제를 개선하고자 하는 노력의 일환으로 도입되었다. 하지만 서울시의 시스템 운영전략은 지역적 특성, 이용자의 이용특성을 파악하지 못하여 운영 효율성이 낮고 수요-공급 불균형 문제가 발생하고 있다. 본 연구에서는 대여소의 이용특성에 따라 수요를 추정하여 자전거 재배치전략을 수립하고, 이용수요에 맞춰 재고를 일정수준으로 유지하는 방법론을 제시하고 있다. 재배치전략 수립 시 운영차량의 자전거 회수량과 분배량은 정수계획법을 이용한 최적화 모형을 통해 산정되었다. 본 연구는 재배치전략을 2단계로 구성하였다. 1단계에서는 시간단위로 대여소별 자전거 이용수요를 추정하여 운영차량의 대여소별 자전거 분배량을 산정하였고, 2단계에서는 산정된 대여소별 재배치량을 기반으로 최적경로를 도출하여 재배치시간을 최소화하는 방법론을 제시하였다. 재배치전략의 효과는 3가지 지표인 이용수요 충족도지표, 거치대수 적정성지표, 그리고 재고여유분의 균등성지표를 통해 분석하였으며, 데이터는 서울시 마포구의 2017년 11월의 자전거 대여반납 이력자료를 이용하여 1시간 단위로 분석을 시행하였다. 우선 이용수요 충족도의 경우, 첨두시간 2시간동안 전체 68개 대여소 중 각각 57개 및 55개 대여소 재고가 이용수요를 충족하여 이용수요 충족도는 0.82로 산정되었다. 거치대수 적정성지표의 경우, 재배치전략 시행 후의 값은 0.47로 전체 68개 대여소 중 32개 대여소의 거치대수가 이용수요에 대비하여 적절히 배정된 것으로 분석되었다. 재고여유분의 균등성지표의 경우, 대여소별 재고여유 자전거 수의 변동계수는 1.38에서 1.12로 감소되어 19%의 개선효과를 나타내었으며 F-검정을 통해 개선효과의 유의성을 확인하였다.

Phytophthora capsici를 길항하는 Pseudomonas fluorescens 2112가 생산하는 항진균 항생물질 2,4-diacetylphloroglucinol

이은탁,김상달 한국산업미생물학회 2001 한국미생물·생명공학회지 Vol.29 No.1

우리 지역 토양환경에 토착해 살고 있는 토착 길항미생물을 분리, 선발, 육종하여 다시 지역토양으로 돌렸을 때 우점 능력이 크고 적응력이 큰 토착 생물방제균을 선발하고자 경북 경주지역에서 자연농법을 수행하고 있는 저병해경작지로부터 토착 길항미생물을 분리하였다. 이들 중 고추역병균 Phytophthora capsici의 생육을 강력히 길항하는 항생물질과 siderophore를 동시에 생산하는 복수 길항기작의 토착 길항세균 Pseudomonas fluorescens 2112를 선발하였고, 이 균주로부터 우선 항진균성 항생물질을 생산,정제한 후 그 특성을 조사하였다. 이 항생물질은 산성 pH 조건에서는 매우 안정하였으나 알칼리성 용액에서는 불안정한 물질로 판명되었고, 또한 열에 비교적 안정하여 80℃까지 30분 동안 열처리하여도 항균활성을 50% 정도 유지하였다. P. fluorescens 2112로부터 이 균주의 중요 생물방제 기작인 항진균 항생물질을 단일물질 수준으로 분리하여 그 구조를 분석해 본 결과 선발된 균주가 생산하는 항생물질은 다른 Pseudomonas sp.에서도 생산되는 것으로 알려진 2,4-diacetylphloroglucinol로 동정이 되었다. 고추역병균 P. capsici의 생육을 억제하는 토착 길항세균 P. fluorescens 2112가 생산하는 항진균 항생물질의 항균범위를 조사해 본 결과 다양한 식물병원성 진균에 방제력을 가지는 광범위 항생물질임을 확인할 수 있었지만, Fusarium속에 대해서는 큰 활성을 볼 수 없었다. 이 항진균 항생물질을 이용해 저해기작을 고추역병균 P. capsici의 포자를 대상으로 radioisotope labelling precursor [^3H] Leucine, [^14H] Glucose, [^3H] Adenine 등으로 조사한 결과, 그 길항기작이 RNA합성 저해로 추정되었다. An antifungal substance was purified from culture of Pseudomonas fluorescens 2112 that showed a broad-spectrum antagonistic activity against various phytopathogenic fungi including Phytophthora capsici. The substance was identified as 2,4-diacetylphloroglucinol based on NMR analysis. The 2,4-diacetylphloroglucinol showed antibiotic activity in broad acidic range from pH 1.0 to pH 9.0. About 83% of initial activity was remained after incubation for 30min at 60℃, however, the activity was dropped up to 50% after 30 min incubation in 80℃. When the nucleotides of P. capsici treated with 2.4-diacetylphloroglucinol were labeled with [^3H]-Adenine, the newly synthesized and radioactive-labeled RNA was significantly reduced than those of untreated P. capsici, indicating that the 2,4-diacetylphloroglucinol inhibits RNA synthesis.

Deep Q-Network 강화학습을 이용한 개별이용자 이용패턴 및 선호경로 기반의 수요대응형 대중교통 배차 방법론

이은탁,이재형,김진희 대한교통학회 2023 대한교통학회 학술대회지 Vol.89 No.-

김치의 발효 숙성과 저장중 미생물의 동향

이은탁 중앙대학교 농과대학 학도호국단 1982 農大論叢 Vol.1982 No.13

Phytophthora capsici를 길항하는 Pseudononas fluorescens 2112가 생산하는 항진균 항생물질 2,4-diacetylphloroglucinol

이은탁,김상달 한국미생물 · 생명공학회 2001 한국미생물·생명공학회지 Vol.29 No.1

우리 지역 토양환경에 도착해 살고 있는 토착 길항미생물을 분리, 선발, 육종하여 다시 지역모양으로 돌렸을 때 우점 능력이 크고 적응력이 큰 토착 생물방제균을 선발하고자 경북 경주지역에서 자연농법을 수행하고 있는 저병해경작지로부터 토착 길항미생물을 분리하였다. 이들 중 고추역병균 Phytophthora capsici의 생육을 강력히 길항하는 항생물질과 siderophore를 동시에 생산하는 복수 길항기작의 토착 길항세균 Pseudomonas fluorescens 2112를 선발하였고, 이 균주로부터 우선 항진균성 항생물질을 생산, 정제한 후 그 특성을 조사하였다. 이 항생물질은 산성 pH 조건에서는 매우 안정하였으나 알칼리성 용액에서는 불안정한 물질로 판단되었고, 또한 열에 비교적 안정하여 $80^{\circ}C$까지 30분동안 열처리하여도 항균활성을 50% 정도 유지하였다. P. fluorescens 2112로부터 이 균주의 중요 생물방제 기작인 항진균 항생물질을 단일물질 수준으로 분리하여 그 구조를 분석해 본 결과 선발된 균주가 생산하는 항생물질은 다른 Pseudomonas sp. 에서도 생산되는 것으로 알려진 2,4-diacetylphloroglucinol로 동정이 되었다. 고추역병균 P. capsici의 생육을 억제하는 토착 길항세균 P.fluorescens 2112가 생산하는 항진균 항생물질의 항균범위를 조사해 본 결과 다양한 식물병원성 진균에 방제력을 가지는 광범위 항생물질임을 확인 할 수 있었지만, Fusarium 속에 대해서는 큰 활성을 볼 수 있었다. 이 항진균 항생물질을 이용해 저해기작을 고추역병균 P. capsici의 포자를 대상으로 radioisotope labelling precursor [$^{3}$ H] Leucine, [$^{14}$ H] Glucose, [$^{3}$ H] Adenine 등으로 조사한 결과, 그 길항기작이 RNA 합성 저해로 추정되었다. An antifungal substance was purified from culture broth of Pseudomonas flulorescens 2112 that showed a broad-spectrum antagonistic activity against various phytopathogenic fungi including capsici. The substance was identified as 2,4-diacetylphloro-glucinol basd on NMR analysis. The 2,4-diacetylphloroglcinol showed antibiotic activity in broad acidic range from pH 1.0 to pH 9.0. About 83% of initial activity was remained after incubation for 30min ar $60^{\circ}C$, however, the activity was dropped up to 50% after 30 min incubation in $80^{\circ}C$. When the nucleotides of P. capsici treated with 2,4-diacetylphloroglucinol were labeled with[$^{3}$ H]-Adenin, the newly synthesized and radioactive-labeled RNA was significantly reduced than those of untreated P. capsici. indicating that the 2,4-diacetylphloroglucinol inhibits RNA synthesis.

WIPO공업소유권회의를 마치고

이은탁 한국발명진흥회 1981 特協 Vol.6 No.6

고속도로 엇갈림구간 운영기준 수립 및 도로주행 시뮬레이터를 이용한 적정성 검증

이은탁,이승준,김덕녕,김영준,김용현,김태완 대한교통학회 2022 대한교통학회 학술대회지 Vol.86 No.-