일반기술

브래디지조비움 자포니쿰 균주를 저온 처리하여 생균력을 증진시키는 방법

브래디리조비움 자포니쿰(Bradyrhizobium japonicum)을 저온 전처리하여 생균력을 증진시키는 방법으로서 고온, 건조, 알코올 및 산화적 스트레스와 같은 여러 환경 스트레스에 대한 내성을 증진시켜 생균력을 증진시키는 방법이다. 미생물의 환경 스트레스와 관련하여 저온 전처리 효과가 연구되고 있다. 미생물은 저온 전처리하였을 경우 저온 쇼크에 의해 특정반응(방어기작)을 하는데 생화학적 반응으로 세포막의 구조적 변화가 있으며, 분자수준의 방어기작으로 CSP(cold shock protein)와 CAP(cold acclimation protein)같은 특정 단백질을 생산하나 아직 구체적 작용 기전은 밝혀지지 않았다. 따라서 저온 전처리가 미생물이 스트레스에 대해 어떻게 반응하는 지에 대한 기전을 이해하는 것이 필요하고, 이것이 환경 스트레스하에서 미생물의 성장과 유지를 성공적으로 조절하는 것에 도움이 된다. 질소고정 균주인 리조비아(Rhizobia)는 그람 음성균으로 운동성을 가지며 콩과식물이 리조비아에 의해 감염되면 뿌리혹을 형성하고 기체상의 질소(N2)를 수소와 결합된 상태의 질소(NH3)로 전환시키는 질소고정이 이루어진다. 콩과식물-질소고정은 농업적으로 중요한 의미를 가지며 이에 의해 토양 중에 존재하는 화합물 형태의 질소가 존재한다. 시비를 하지 않는 경우 질소 결핍은 당연하나 이와 같은 토양 조건하에서 뿌리혹을 가진 콩과식물은 질소결핍의 문제점을 스스로 해결하여 질소가 결핍되어 식물이 생장할 수 없는 토양 조건 하에서도 생육이 가능하다. 이 같은 질소고정 균주를 제제화하여 사용하려면 제제화과정에서 많은 스트레스를 받게되어 생균력이 급격히 떨어진다. 그러나 현재까지 이 질소고정 균주를 대상으로 생균력을 증진시키는 방법은 아직 없다. 이에 브래디리조비움 자포니쿰을 저온 처리하면 환경 스트레스(고온, 건조, 알코올, 산화)에 대해 증가된 내성을 갖는 것을 확인하고, 이 미생물은 제제화하는 과정을 거쳐도 생균력이 유지됨을 확인하였다.브래디리조비움 자포니쿰을 저온으로 전처리하여 생균력을 증진시키는 방법이다. 저온 처리시의 온도는 4-15℃로서 4℃가 바람직하고, 저온처리시간은 6-24시간으로서 16시간이 바람직하다. 저온 전처리하면 제제화를 위해 주요 스트레스로 작용하는 고온, 건조, 산화적 스트레스와 같은 다른 환경 스트레스에 대해 내성을 가져 균주의 생존력이 증가한다.브래디리조비움 자포니쿰 균주를 제제화하는 과정에서 받게 되는 스트레스에 대한 내성이 증가하여 본 균주를 이용한 미생물 비료 제조에 유용하게 사용할 수 있다.환경농업에 있어 화학물질에 의한 부담을 최소화하고 오염된 환경을 회복할 수 있는 자원을 공급하여 토양의 구조와 비옥도를 지속적으로 유지하거나 악화된 토양을 개선하는 미생물 비료는 환경 친화적인 제품으로서 그 수요가 기대되고 있다.