earticle

영어

An endospore-forming, rod-shaped bacterium was isolated from forest soil samples collected at the Taebaek mountain of Gangwon province, Korea, and taxonomically characterized by physiological, biochemical and phylogenetic methods. Its 16S rRNA sequences showed the maximum similarity of 97% with B. amyloliquefaciens. In addition, the isolate BCNU 2002 was determined to have the ability to produce enzymes such as amylase, protease, gelatinase and catalase. The in vitro antifungal activity of Bacillus sp. BCNU 2002 was also examined against human pathogenic fungi such as Aspergillus niger, Candida albicans, Epidermophyton floccosum, Saccharomyces cerevisiae, Trichophyton mentagrophytes and Trichophyton rubrum. A maximum production level of antifungal substances of Bacillus sp. BCNU 2002 was achieved under aerobic incubation at 28℃ for 7 days in LB broth. BCNU 2002 showed strong antifungal activities against T. mentagrophytes and T. rubrum with the range of percentage inhibition from 56.25 to 63.23%. It was also confirmed that ethylacetate extract of cultured broth showed a strong antifungal activity against A. niger, C. albicans, S. cerevisiae and T. rubrum by agar diffusion method. The peptide fraction also exhibited broad antifungal spectrum against various pathogenic fungi. The minimum inhibitory concentration values for active extracts ranged between 125 μg/mL and 1000 μg/mL.

한국어

항진균성 항생물질에 대한 연구는 동물이나 인체의 진균 성 질환의 치료 목적으로 1960년대 이후부터 활발히 추진 되었으며, 더불어 각종 농작물의 병충해 방제, 항생물질을 이용한 농산물 가공 및 식품의 방부 보존에서도 그 유효성이 입증되어 제약관련 연구기관을 포함하여 다양한 분야에서 연구되고 있는 실정이다 [1,2]. 현재 임상용으로 사용하는 다양한 의약용 항생제들이 천연자원에서 선도물질이 분리 되었으며 [3], 그 외에도 다양한 유효성분에 대한 분석은 국내외 학계에서 꾸준히 연구되고 있는 부분이다. 진균류는 인체의 면역기능이 약화된 경우에 감염되기 쉬 우며, 항생물질 및 항암제 등의 오남용으로 인해 항균제 내성이 생겼을 때는 치료가 어려운 진균증을 유발하여 국부 또는 전신적인 피부질환을 일으키거나 호흡기 및 소화기 계통의 급만성 질환을 일으킨다 [4]. 대표적인 진균증으로 는 candidiasis, asperillosis, penicilliosis, dermatophytosis 등이 있으며, Trichophyton sp., Epidermophyton sp.와 같은 사상균은 인체에 표재성 진균감염증을 유발하는 사상균으 로 모발, 피부, 손톱과 같은 조직의 각질층에 침투하는 능 력을 가지고 있다 [5-7]. 항진균성 물질은 진균의 생육을 억 제하거나 사멸시키는 물질로 오랫동안 진균감염의 치료제로 사용되고 있는 amphotericin B, flucytosine과 griseofulvin를 포함하여, 근래에는 itraconazole, ketoconazole 및 fluconazole 등 다양한 항진균제가 개발되어 사용되고 있다 [8,9]. 최근 에는 triazoles (voriconazole, ravuconazole 및 posaconazol) 과 echinocandin제제 (caspofungin, anidulafungin 및 micafungin) 등 다양한 항진균제가 개발되고 있다 [10]. 그러나 다양한 병원균의 출현 및 항생제 내성을 가진 균 주들이 지속적으로 보고됨에 따라 다양한 천연물질을 이용 한 새로운 항균물질 개발에 대한 연구는 끊임없이 진행되 고 있다 [11]. 또한 이러한 화학물질과 과도한 항생제의 사용은 부작용과 안정성에 문제를 야기시키고 있는데, amphotericin B를 비롯한 몇 종의 물질은 인체에 대한 독 성이나 물에 대한 용해성이 낮은 관계로 사용에 만족스럽 지 못한 것으로 평가되고 있다 [12-14]. 또한 griseofulvin 은 candidasis에 효과가 없으며, 후천성 면역결핍증 환자 에서 발생한 oropharyngeal candidiasis (재발성 구인두 칸디다증)의 치료를 위해 fluconazole을 장기투여한 경우 fluconazole 내성 Candida albicans의 출현이 다수 보고됨 에 [15,16] 따라 이를 대체할 만한 천연 항균물질에 대한 연구가 절실한 실정이다. 이에 본 연구에서도 독성이 적고 항진균성 활성이 강력 한 항생물질을 개발하기 위한 일환으로 토양에서 항진균 성 물질을 생산하는 균주를 선별하던 중 인체 진균증을 유발 하는 C. albicans, T. mentagrophytes 그리고 Trichophyton rubrum에 대해 효과가 있는 Bacillus sp. BCNU 2002를 분 리하였다. Bacillus sp. 균주의 다양한 생리활성물질에 관한 연구는 이미 많이 보고되어 있으며, 항생작용에 관한 연구는 식물병 원균의 생육을 저해시키는 항진균 물질에 관한 연구 [17-20] 가 주를 이루고 있다. 또한 Bacillus 균주가 생산하는 단백 질 가수분해효소는 이미 식품공업, 의약공업 및 세제공업 등 효소 전체 시장의 60% 차지할 정도로 다방면으로 응용 되고 있는 이용가능성이 높은 균주이다. 그러나, 피부질환 원인균 저해에 대한 연구는 아직 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구팀에서는 태백산에서 분리한 Bacillus sp. BCNU 2002의 균 배양액으로 1차 항균스펙트럼을 조사하였고, 항균물질 분리를 위해 배양액을 ethyl acetate 추출물과 펩 타이드 추출물로 나누어 각각 평판배지확산법과 액체배지 감수성 실험을 통하여 그람 양성 및 그람 음성 세균 특히 진균에 대한 항균활성을 측정하여, 항생물질 개발을 위한 기초 결과로서 보고하고자 한다.