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趙奉錦 배화여자대학 1983 培花論叢 Vol.2 No.-
電離放射線에 대한 高度耐性菌으로 알려진 Arthrobacter radiotolerans, 그와 새로분리된 Micrococcus NE-2-1菌株, 三朝溫泉區域에서 분리된 Micrococcus MK-1-51-14, Micrococcus 2MK-1-81-10 같은 赤色球菌, 三朝溫泉區域에서 분리된 Arthrobacter 1MK-1-81-4 桃色桿菌 및 이균의 pigmentless인 Arthrobacter 1MK-1-81-4W 균주가 紫外線에 대해서도 高度耐性을 보이는지, 선량생잔곡선을 통해, 자외선에 대한 감수성 효과를 비교하기 위해, 電離放射線 및 紫外線에 대해 低線量에서 巨大한 "肩"를 갖는 Sigmoidal型의 生殘曲線을 나타내는 旣知의 M. radiodurans, 電離放射線에 대해 指數型의 生殘曲線을 나타내는Micrococcus sp. 248菌株와 一般菌株로써 E. coli, Ps. aeruginosa 균주를 사용해 紫外線 照射를 한 결과는 다음과 같다. (1) 一般區域에서 分離된 Micrococcus NE-2-1 균주의 자외선 선량생잔곡선은 Sigmodial형으로 D_(10)=5130erg/mm², D_(q)(induction dose)=5940erg/mm²이며 旣知의 M. radiodurans의 生殘曲線과 같은 Sigmoidal형이나 耐性度는 약간 떨어졌다. (2) 高度 放射線 耐性菌중 電離 방사선에 指數型 선량생잔곡선을 나타내는 Micrococcus sp. 248의 자외선에 대한 선량생잔곡선에 대한 보고가 없었는데, 자외선에 대한결과도 指數型으로서 내성도는 D_(10)(10%生殘 시키는데 필요한 선량)=3380erg/mm²이다. M. radiodurans에 비해 내성이 2배 떨어지나 E. coli, Ps. aeruginosa 균주에 비하면 13倍 내성이다 한편 旣知의 一般菌株 E. coli, Ps. aeruginosa 균주의 자외선에 대한 내성도는 D_(10)=270erg/mm²로써 高度 放射線耐性菌에 비해 13~25배의 감수성을 보였다. (3) 放射能 온천인 三朝 Rn 온천 구역에서 분리된 전리방사선 고도내성균인 Micrococcus MK-1-51-14와 Micrococcus 2MK-1-81-10 균주의 자외선 선량 생잔곡선은 Sigmoidal형으로 Micrococcus MK-1-51-14균주의 내성도는 D_(10)=6072erg/mm², D_(q)=17112erg/mm²로서Micrococcus보다 큰 내성도를 보이며, γ선에 대해서는 M. radiodurans 보다 "肩" 부분이 약간 떨어지는 0.5~0.8μ 크기의 적색 구균이었다. Micrococcus 2MK-1-81-10 균주는 UV 및 γ선에 대한 선량생잔곡선의 거동과 내성도가 같았고 생리적 특징이 M. rodiodurans와 같은 것으로 보아 M. radiodurans로 생각 된다. (4) 三朝溫泉에서 분리된, 전리방사선에 대해서 가장 큰 내성도를 보인 A. radiotolerans균, Arthrobacter MK-1-81-4와 이균의 pinkless MK-1-81-4W 균주의 자외선 선량생잔곡선은 "肩"가 없는 指數型 이었고, A. radiotolerans는 D_(10)=74S2erg/mm², Arthrobacter MK-1-81-4와 무색소를 가진 MK-1-81-4W 균주의 내성도는 D_(10)=4830erg/mm²인 Gram 양성 간균으로 Micrococcus sp. 248 적색 구균보다 내성도가 1.5배 크며, A. radiotolerans는 2.2배나 컸다. 그러나 γ선·선량생잔곡선 에서 보이는 巨大한 "肩"와 전리 방사선에 대한 내성도가 현재까지 분리된 내성균의 어느것보다 높은 내성도(예M. radiodurans보다D_(10)이 15배 크고, M. sp, 248보다 4.3배큼)에 반해, 자외선에 대한 반응은 지수형이고, 低線量에서 M. radiodurans와 같은 "肩"가 보이지 않고 D_(10)은 이들보다 2倍 높다. A. radiotolerans의 UV와 전리방사선에 대해 서로 다른형태의 生殘曲線의 거동을 설명하기위해, 즉 전리방사선에 대해 거대한 "肩"을 갖는것과 D_(10)値 및 UV에 대한 D_(10)値가 내성균중 가장 큰것에 관여되는 修復기구, 耐性化기구 및 예상되는 원인에 관해서 discussion했다. (5) 고도 방사선 내성균인인 Arthrobacter MK-1-81-4桃色桿菌과 이균의 무색소균인 MK-I-81-4W를 가지고 방사선 내성도 비교로 내성에 대한 색소의 관련성여부를 검토해 본 결과 紫外線 선량생잔곡선이 指數型이며 이들 둘 사이에 내성차는 없었다. γ선에 대한 생잔곡선은 무색소균 쪽이 오히려 "肩"을 갖고 있었고, 색소균은 지수형을 보였으나, D_(10)은 같았다. 따라서 현재 결과만으로는 색소가 내성에 관여 하는지 않하는지 알수 없었다.
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Pseudomonas 균주에 있어서 R2 Plasmid 획득에 의한 Gamma-ray 내성증강
조봉금 한국환경성돌연변이발암원학회 1989 한국환경성돌연변이·발암원학회지 Vol.9 No.2
Ps. aeruginosa 의 DNA repair 기구 결손변이주인 rec-, Hcr- 그리고 R931 plasmid 를 가진 R2 (Carbenicillin, Kanamycin, Streptomycin) plasmid transconjugants 가 R2 Plasmid 획득에 의해서 Gamma선 및 돌연변이제 (4NQO, NTG)에 대해서도 내성을 증강시키는지를 검토함으로써 방사선에 대한 내성화 기구를 해명하고자 했다. 그리고, DNA repair 기구에 작용하는 DNA polymerase I 생산에 관여하는 유전자가 R2 plasmid에 code 되어 있는지를 검토하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) Ps. aeruginosa PAO균주의 R2 plasmid transconjugants는 R2 plasmid 획득에 의해 자외선, Gamma선 및 돌연변이제에 대한 내성을 부여받았으나 transconjugant 균주에 따라 다른 종류의 내성결과를 얻어졌다.
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미생물에 의한 GeO₂의 유기 게르마늄으로의 전환에 관한 연구
조봉금 건국대학교 자연과학연구소 1998 建國自然科學硏究誌 Vol.9 No.1
유기 게르마늄 함유 Alkalophilic Bacillus sp. TE 230은 기존 건강식품 소재로 이용될 수 있는 혈전 용해력을 가진 미생물로서 분리됐고, 이 균주를 이용해서 무기 Ge 를 농도별로 만들어 순양시킨 결과 혈전 용해력은 plasmin 과 같았고, 이 균체안에 유기성 Ge 함량은 순양되지 않는 것의 3~10배 증가된 결과를 보였다. 유기 게르마늄 함유 Bacillus 의 mutant 를 만들었을 때 이 mutant의 균체는 1,000ppm Ge 양의 414㎍/g를 축적했고 그 중 75%사 유기성 Ge 였고, 그 유기성 Ge는 혈전 용해효소와 함께 다시 균체내 유기성 게르마늄을 균체밖의 배지로 분비하였다. 1,000ppm 농도에서 반복적으로 순양시킨 것과 순양되지 않은 Bacillus를 이용하여 게르마늄을 첨가하지 않은 경우 발효초기에 첨가한 경우, 생육대수기에 첨가한 경우, 생육대수기에 6% Glucose와 함께 첨가한 겨우, Co, Ca, Zn, Cu 각 금속이온을 따로 1,000ppm Ge 와 함께 배양한 경우를 비교했을 때의 결과는 Germanium 만 첨가한 경우 보다 금속이온을 함께 넣고 배양한 쪽이 Ge축적양이 50% 감소됐고, 생육대수기에 6% Glucose 의 첨가는 2배 정도 축적양을 증가시켰으며 0.2% catechol 를 함께 첨가했을 때 균체내 Ge 축적양은 3.6배나 증가됐다. 혈전 용해력은 계속 유지되었고, 유기성 Ge인지 여부를 투석막을 통해서 24시간 dialysis 시켰을 때 투석막안에 75~80% 이상이 (분자량 10,000dalton) 고분자의 유기성 단백질들과 함께 남아 있으므로 유기성 Germanium으로 판단했다. A Process of Selective Screening and cyclic adaptation the conversion of GeO₂ to organically bound germanium by microorganisms was developed for healthy traditional soybean fermentation food using inorganic germanium adapted Alkalophilic Bacillus sp. TE 230. Alkalophilic Bacillus sp. TE 230 was isolated from Indonesia Tempe. Cyclic adaptation of isolated alkalophilic Bacillus sp. TE 230 against inorganic Germanium were sequentially carried out through stepwise increase of GeO₂concentration and cyclically adapted everyday by new same incubation condition and GeO₂contration for one week in order to produce high quantities of germanium bound Bacillus sp TE 230. Selected Bacillus sp. TE 230 from cyclic adaptation of 4,500ppm GeO₂concentration accumulated the highest levels, ranging from 1.5~2㎎ Ge/g wet wt. Respectively, when adapted Bacillus with 1,000ppm Ge and Fed batch culture condition were used, compared with non adapted, adapted cell was maintained fibrinolytic activity so much that plasmin and accumulation of organic Ge was enhanced 3.6 times by incubation in presence of 0.2%(w/v) catechol, 2 times by add after 6th incubation with 6% Glucose decreased to 50% by add after 6h incubation with each metal ion (Co, Cu, Zn, Ca) than incubation with only Ge 1,000ppm. Selected Bacillus sp. TE 230 mutant from cyclic adaptation of 1,000ppm GeO₂concentration accumulated to 0.4㎎/g wet wt, from culture were incubated in Alkali medium contain 1㎎/㎖ GeO₂final pH 9 at 37℃ for 72h. Exactly when incubation by means same condition except Ge from culture, accumulated organic Ge to 0.4㎎/g wet wt were secreted to same amount into the culture. Germanium taken up from this Bacillus is to be organically bound germanium by evedence of no difference of germanium content after dialysis.
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微生物에 대한 放射線의 영향<Ⅰ> : 자연계에서의 무포자성 방사선고도 내성균의 분리 및 분포
趙奉錦 배화여자대학 1979 培花論叢 Vol.1 No.-
자연계에서의 무포자성 방사선 내성균의 분리 및 분포를 조사하기 위해 방사능의 영향을 항시 받고 있는 방사능 온천, 人工高線量率區域, 방사능 선원을 갖지 않는 일반 구역등으로 부터 동물분(糞), 토양, 고인물, 河川水, 池水, 식물지배용 pot, 배수泥, 이끼, 물때(水垢), 현미 등 160종의 시료를 수집했다. 8.1×10^(5)rad선량으로 r-선 조사를 한 후 살아남은 무포자성 내성균은 그람 양성의 有色系菌들이었다. 玄米로부터 분리된 Pseudomoras radiora 이외에, Micrococcus 屬에 들어가는 高度耐性菌(NE-2-1)의 하나가 放射能 線源을 갖지 않은 一般區城 중 根津神社 境內의 고인물에서 얻어졌다. 토양시료로 부터는 포자성균만이 존재했다. 一般的으로 高度耐性菌 및 耐性菌의 分離는 土壤시료에 比해서 水系시료로 부터, 출현을, 출현수가 높았다. 세계에서 둘째로 방사능이 높은 온천으로 유명한 일본의 Misasa(三朝)에는 Bacillus subtils 胞子보다 훨씬 耐性度가 높은 放射線高度 耐性菌이 多種多數 存在했으며 모두 그람양성이었다. 그들의 線量 生殘曲線은 Micrococcus sp.248와 같은 指數函數의 赤色系球蘭, Micrococcus radiodurans와 같은 Sigmoidal型의 赤色系球菌과 지금까진 알려진 방사선 고도 내성군보다 더 내성을 가진 Sigmoidal型의 桃色 桿菌 Arthrobacter radiotolerans와 유사한 것이며, 그곳에 분포하고 있음을 알았다. 自然界에서 방사선 高度 耐性菌은 상당히 널리 분포하고 있으나, 분리되는 확율은 일반적으로 낮다고 생각했다. 이러한 방사선 고도 내성균들은 生育상 競合이 약하므로 방사선 전처리가 분리수단으로 유효했다. 三朝溫泉에 있어서의 채취시료에 따라 방사선 고도 내성균의 種이나 數의 변동은 있었으나, 항상 再現性 좋게, 높은 비율로 분리 된다는 것을 알았다. 그리고 지금까지 알려진 것과 같은 방사선 고도 내성균이 多種多數 分離된다는 것은 그 장소에서의 방사능이란 환경과 미생물과외 관계를 강하게 시사하므로 이것에 관해 discussion했다.
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새로운 방선균의 탐색과 신규 유용 물질의 탐색 및 개발에 관한 연구
전진근,조봉금 建國大學校 附設 自然科學硏究所 1993 建國自然科學硏究誌 Vol.4 No.-
토양으로부터 690종의 방선균을 분리 그중 α-amylase inhibitor의 활성이 큰 Streptomyces를 분리하였다. α-amylase inhibitor의 최적 생산 조건은 2% soluble starch, 2% trypton, 0.05% ZnSO₄초기 배양액 pH=7.0, 배양시간 60시간, 배양온도 30℃였다. 세포벽 성분을 분석한 결과 LL-DAP형이고, 단당류 분석결과 Arabinose, Galactose, Xylose등이 존재하지 않았다 따라서 Bergey's mannual of determinative bacteriology, I.S.P strain Key, Shirling과 Gottlieb, Bergey's mannual of sysmatic bateriology에 의해 cell wall type Ⅰ에 해당되고 생리, 생화학적 특징 및 형태적 특징으로 볼 때 α-amylase inhibitor 생성균주는 Streptomyces 에 속하므로 Streptomyces sp. GG 330-2로 명명하고 Streptomyces albulus와 유사한 균주로 동정했다. 최적온도, pH 및 배지에서 배양한 여액을 FPLC로 정제하였으며 α-amylase inhibitor의 안전성은 열처리 및 pH 변화 등에서 활성이 그대로 유지되는 안정성을 보였다. Various methods for selective isolation are being used in the ecological study of Actinomycetes and the search for useful strains of these organisms. Because of the difficulties of selective isolation of Actinomycetes, we focus on new methods being improved at our laboratory, which include pretreatment of soil suspension with spore activating agents and germicides. These treatments greatly increased the counts of Actinomycetes cfu(colony forming unit) from soil, decreased bacterial counts on the isolation plate of HY agar. Our treatment(dry heat, wet heat, phenol, SDS and Yeast extract) and HY agar were useful for the highly selectable isolation of Micromonospora and Actinomycetes. 690 strains of soil microorganism were isolated from Korean soil and compost samples. α-amylase inhibitor producing micro-organisms were isolated from blue zone separated Actinomycetes Agar piece on the starch agar plate contained α-amylase. The morphological, physiochemical characteristics of each strains and their culture condition were evaluated at 30℃ with the best medium containing 2% soluble starch, 2% trypton and 0.05% ZnSO₄and the activity was obtained after 60 hours culture. The purification of inhibitors was analyzed in order to know stability of temperature and pH. At 100℃ for 60 min and the range of pH 2∼8 the activity of inhibitor were stabilized. Strains producing α-amylase inhibitors were identified to be morphologically similar to Streptomyces albulus, each of which were analyzed by means of SEM, cell wall and monosaccharides.
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