This study was carried out to evaluate mycotoxin removal by

Streptomyces sporoverrucosus JS383 and Streptomyces lavendulae

JS669 isolated from soil. These strains removed aflatoxin B1

from 100 μg/L to 3.3~6.3 μg/L during 72 h incubation in nutrient

broth (NB), and reduced 100 μg/L each of ochratoxin A and

fumonisin B1 to 1.0~1.2 and 2.1~9.0 μg/L, respectively during

30 sec in NB. They showed thermostability in mycotoxin

removal up to 60°C. JS383 and JS669 also removed 100 μg/L

each of aflatoxin B2, G1, and G2 over 89.6% during 48 h of

incubation in NB. Mass spectrometric analysis after column

chromatography of bacterial culture supernatant showed that

most of substances present in the culture of JS383 and JS669

related to mycotoxin removal were low molecular weight

materials below 600 m/z. Further purification and analysis is

necessary for investigation of the substances responsible for

mycotoxin removal. Strains JS383 and JS669 can effectively

remove several mycotoxins simultaneously and are expected to

be used for mycotoxins removal to decrease economic damage

in food and feed industry.

Keywords: Streptomyces spp., aflatoxin, fumonisin, mycotoxin

removal, ochratoxin

진균독소(mycotoxin)란 Fusarium, Penicillium 및 Aspergillus

와 같은 사상성 균류 중 일부가 생산하는 독성 이차 대사산물이

다(Barreira et al., 2010). 진균독소에 의한 여러 작물과 사료의

오염은 유엔식량농업기구(Food and Agricultural Organization,

1997)가 전 세계 작물의 25%에 진균독소가 존재한다고 보고

할 만큼 심각하다. 이들은 저농도로 섭취하더라도 인간과 동물

에게 발암성, 기형유발성, 신경독성, 신독성(nephrotoxicity),

면역 억제 및 유전독성 등을 일으킬 수 있다(Guengerich et al.,

1996; Lewis et al., 2005; Wangikar et al., 2005). 그리고 진균

독소는 열에 안정하여 음식 조리 및 가공 시에도 분해되지 않

는다(Kabak, 2009). 우리나라에서도 독소생성 진균이 다양한

농작물을 오염시키는데 국내산 저장 옥수수에서 Fusarium 속

독소가 다량 검출된 바 있으며(Kim et al., 2017), 국내 대부분

의 양돈사료에서 fumonisin, deoxynivalenol, zearalenone 등

진균독소의 복합적 오염이 보고되었다(Chang, 2015).

약 400개의 진균독소 중 aflatoxin B1 (AFB1)은 자연에서

발생하는 물질 중 가장 발암성이 높다고 알려져 있으며, 이에

국제암연구소(International Agency for Research on Cancer,

IARC)에서는 AFB1을 인체발암물질 1급으로 분류하였다(IARC,

1993). Ochratoxin A (OTA)과 fumonisin B1 (FB1)도 사료와

곡물 등에 오염 발생이 잦으며 독성이 강하고, 국제암연구소

에 의해 인체발암가능물질 2급으로 분류되었다(IARC, 1993).

또한 진균독소 간 상호작용으로 닭의 배아에서 발달장애와 사

망률의 증가가 보고되었다(Edrington et al., 1995). 진균독소는

자연환경에서 단독으로 존재하지 않고 다양한 종류가 공존하

므로 진균독소들을 한 번에 효과적으로 방제할 수 있는 방법이

필요한 실정이다. 잠재적인 진균독소 제어법 중 하나는 유용 미

생물을 이용하여 진균독소를 제거하는 것이다(Vanhoutte et

al., 2016). 현재 다양한 세균 균주들이 진균독소를 제거할 수

Korean Journal of Microbiology (2020) Vol. 56, No. 2, pp. 126-132 pISSN 0440-2413DOI https://doi.org/10.7845/kjm.2020.0023 eISSN 2383-9902Copyright ⓒ 2020, The Microbiological Society of Korea

Streptomyces 분리균주에 의한 여러 진균독소의 제거

황지선 ･ 송홍규*

강원대학교 생명과학과

Removal of several mycotoxins by Streptomyces isolates

Ji-Seon Hwang and Hong-Gyu Song*

Department of Biological Sciences, Kangwon National University, Chuncheon 24341, Republic of Korea

(Received March 9, 2020; Revised April 29, 2020; Accepted April 29, 2020)

*For correspondence. E-mail: hgsong@kangwon.ac.kr;

Tel.: +82-33-250-8545; Fax: +82-33-259-5665

Removal of mycotoxins by Streptomyces isolates ∙ 127

Korean Journal of Microbiology, Vol. 56, No. 2

있다고 보고된 바 있으며, 미생물이 생산하는 laccase, manganese

peroxidase 및 oxidase 등과 같은 효소들이 진균독소 분해 원인

물질의 하나로 알려져 있다(Alberts et al., 2009; Zhao et al.,

2010; Yehia, 2014). 그러나 여러 진균독소를 동시에 제거 가

능한 미생물에 대한 보고는 제한적이며, 또한 독소 제거 원인

물질도 잘 알려져 있지 않다. 이에 본 연구에서는 여러 진균독

소의 제거능을 가진 세균 균주를 토양에서 분리하여 그 활성

과 이들이 생산하는 진균독소 제거 원인물질을 조사하고자 하

였다.

재료 및 방법

세균 균주의 선별 및 동정

진균독소 제거능이 있는 세균 균주 분리를 위해 오대산의 평

창과 홍천 지역에서 수집한 토양시료를 coumarin agar (Guan

et al., 2008)에 배양하여 균주를 순수 분리하고 진균독소 표준물

질(AFB1, OTA 및 FB1; Cayman Chemical Co.)의 제거 활성을

평가하였다. AFB1과 OTA는 dimethyl sulfoxide에, fumonisin

B1은 50% acetonitrile에 용해시키고 -20°C에서 보관하여 이

용하였다. 진균독소 제거능을 나타낸 선별 균주는 ㈜코스모진

텍에 16S rRNA 유전자 분석을 의뢰하였고, 염기서열은 미국

National Center for Biotechnology Information (NCBI) 등록

균주와 상동성을 비교해 동정하였다. 균주 염기서열을 연관된

균주들과 비교하기 위해 phylogenetic tree를 작성하였는데

MEGA-X 프로그램을 이용하여 Neighbor joining 분석법으로

수행하였다.

진균독소 제거능

Aflatoxin B1 : 선별 균주 배양액의 AFB1 제거능은 Guan 등

(2008)의 방법을 이용하였다. 균주를 Nutrient Broth (NB, Difco

Lab.)에서 5일 선 배양하여 배양액 5 ml에 표준 AFB1을 최종

농도 100 μg/L가 되도록 첨가하고 암조건에서 반응시켰다(72

h, 150 rpm). 잔류 AFB1 추출은 먼저 반응물에 chloroform을

10 ml 첨가해 진탕하는[300 stroke/min (spm), 10 min] 과정을

3회 반복하여 유기상을 회수하였다. 회수한 유기상은 감압증

발기(Rikakai Co.)로 건조시켜 50% methanol (v/v) 2 ml로 재

용해 후 소수성 필터(Hyundai Micro, 공극 0.2 µm)로 여과하

였다. AFB1 분석은 UV 검출기(Waters 2487)가 장착된 high

performance liquid chromatograph (HPLC; Younglin, YL9100

HPLC System)로 수행하였으며, C18 column (150 × 4.6 mm;

Waters Co.)을 이용하였다. 이동상은 50% methanol (v/v), 시

료 주입량은 20 µl, 유속은 1 ml/min으로 하여 360 nm의 파장

에서 15분간 분석하였다. 검량선은 AFB1 표준물질로 작성하

여 AFB1을 정량하였다.

Ochratoxin A : OTA 제거능 조사는 AFB1 제거능 조사방법과

동일하게 균주 배양액 5 ml에 OTA를 최종농도 100 μg/L가 되

도록 첨가하여 반응시켰고(24 h, 150 rpm, 암조건) 독소 추출

도 동일하게 진행하였다. OTA의 분석은 형광검출기(Agilent

Technologies, 1260 Infinity)가 부착된 위와 동일한 HPLC를

이용하였다. 컬럼은 Symmetry C18 column (150 × 4.6 mm,

Waters Co.), 이동상은 water/acetonitrile/acetic acid (99/99/2,

v/v)이며, 분석 파장은 333 nm excitation, 460 nm emission이

고, 컬럼 오븐 온도는 30°C, 시료 주입량은 20 μl, 유속은 1

ml/min으로 하여 분석하였다. 검량선은 OTA 표준물질로 작

성하여 정량하였다.

Fumonisin B1 : 균주 배양액 5 ml에 표준물질 FB1을 최종농도

100 μg/L로 첨가하여 반응시켰다(24 h, 150 rpm, 암조건). 잔

류 FB1의 HPLC 분석을 위해 반응물에 75% (v/v) methanol 15

ml를 넣고 5분간 진탕(300 spm) 추출하였다. FB1 추출 및 정제

는 정제용 고상 컬럼(SAX cartridge, Waters Co.)과 methanol

을 이용하였다. 모든 유기상은 60°C에서 감압 증발시켜 50%

acetonitrile (v/v)로 재용해하여 소수성 필터로 여과하였다. 이

시료 100 µl와 유도체화 시약(40 mg σ-phthaldialdehyde in 1

ml methanol, 5 ml 0.1 M NaH2PO4, 50 µl 2-mercaptoethanol)

100 µl을 섞고 30초간 교반하여(200 rpm) 2분간 실온에 방치하

였다. HPLC 분석은 C18 column과 형광검출기(335 nm excitation,

440 nm emission)를 이용하였고, 이동상은 methanol/0.1 M

NaH2PO4 (77:23, v/v, pH 3.3)이며, 시료 주입량은 20 µl, 유속

은 1 ml/min로 하였다.

조건별 진균독소 제거능 : 반응 기간별 진균독소 제거 양상의

조사는 24, 48, 72시간으로 나누어 평가하였고, 매우 신속한

독소 제거 시 아주 작은 시간 단위로 쪼개어 분석하였다. 진균

독소 제거에 미치는 온도 영향의 조사를 위해 10, 20, 30, 37, 45

와 60°C에서 균주 배양액과 진균독소를 반응시킨 후(AFB1은

72시간, OTA와 FB1은 24시간) 잔류 독소를 분석하였다.

기타 진균독소 제거능 : AFB1 이외에 AFB2, AFG1 및 AFG2에

대한 제거능을 조사하였다. 각 독소는 위와 동일한 방법으로

균주 배양액 5 ml에 최종농도 100 μg/L가 되도록 첨가하고 48

시간동안 암조건에서 반응 후 chloroform으로 독소를 추출하

였다. 시료 내 잔류독소는 HPLC/형광검출기(333 nm excitation,

460 nm emission)를 이용하여 C18 column, 오븐온도 30°C,

water/methanol/acetonitrile (65:25:10, v/v)의 이동상 및 1 ml/min

의 유속으로 시료를 20 μl 주입하여 분석하였다.

128 ∙ Hwang and Song

미생물학회지 제56권 제2호

진균독소 제거 원인물질의 부분 정제 및 분석

대부분의 진균독소 제거가 무세포 상등액에 존재하는 물질

에 의한다는 보고(Guan et al., 2008; Rao et al., 2017; Shu et al.,

2018; Wang et al., 2019)를 토대로 선별 균주 배양액을 원심분

리(2,800 × g, 40 min, 4°C)하고 필터(Hyundai Micro, 0.2 µm,

PES)로 여과 후 동결건조와 감압증발로 농축시켰다. JS669의

무세포 상등액은 동결건조(-90°C, 5 torr) 시에, 그리고 JS383

의 무세포 상등액은 감압증발(50°C) 시 독소제거 활성이 더 높

았다. 균주의 무세포 상등액에 존재하는 진균독소 제거 원인

물질 분리를 위해 silica gel column chromatography를 수행하

였다. 농축된 상등액 시료 2 ml를 silica gel (Kieselgel 60,

70-230 mesh)이 20 g 충진된 column (내경 25 mm)에 올린 뒤

methanol을 이동상으로 하여 5 ml/min의 유속으로 5 ml씩 분

획하였다. 각 분획에 세 가지 진균독소를 각각 첨가 후 위의 방

법과 동일하게 독소를 추출하고 잔류 독소량을 분석하여 진균

독소 제거활성을 보인 분획을 분리하였다. 이 분획 시료를 고

압멸균(121°C, 15 min), 1 mg/ml proteinase K (1.4 unit/ml,

Sigma-Aldrich Co.) 혹은 1% SDS (37°C, 6 h)를 처리하여 진균독

소 제거 원인물질의 특성을 조사하였다. 또한 이 시료의 분자량

은 강원대학교 공동실험실습관에 의뢰하여 dihydihydroxyben

acid matrix를 이용한 Autoflex speed TOF/TOF (Bruker Daltonics)

로 분석하였다.

통계 분석

모든 실험은 3회 반복하였고 통계 분석은 SPSS v. 24.0 (IBM

SASS Statistics 24)를 이용하여 수행하였다. 진균독소 제거

능에서 대조구와 처리구 사이에 통계적으로 유의한 차이는

Independent two-sample t-test를 통해 조사하였다(p < 0.05).

결과 및 고찰

세균 균주의 선별 및 동정

각각 평창과 홍천의 오대산 지역 토양시료에서 분리한 JS383

과 JS669 균주는 진균독소 AFB1, OTA 및 FB1를 모두 제거할

수 있는 능력을 나타내었다. Coumarin agar에서 자라난 JS383

과 JS669를 NB에 접종하여 25, 30 및 37°C에서 배양 시 25°C

와 37°C에서는 생장이 매우 느렸으며, 30°C에서 가장 생장이

활발하였다. 이에 균주를 NB 배지에서 선배양(30°C, 2일) 후

OD를 1로 맞춰 새로운 NB에 10% 접종하여 5일 배양 시 각각

5.07 × 107과 1.08 × 108 CFU/ml로 생장하였다. 두 균주의 16S

rRNA 유전자 염기서열을 NCBI database의 등록 균주와 비교

한 결과, JS383 균주는 Streptomyces sporoverrucosus dwc-3

의 염기서열 1361 bp 중 1347 bp가 일치하여 99.0%의 상동성

을 보였으며, JS669 균주는 Streptomyces lavendulae HD-8에

Fig. 1. Phylogenetic trees of isolates JS383, JS669 and related taxa based on their 16S rRNA gene sequences. Neighbor-joining analysis was done according

to the MEGA-X program. The scale bars indicate distances equivalent to 0.0020 amino acid substitutions per site.

Removal of mycotoxins by Streptomyces isolates ∙ 129

Korean Journal of Microbiology, Vol. 56, No. 2

대해 1388 bp 중 1385 bp가 일치하여 거의 100%의 상동성을

나타냈다. 이 균주들 및 연관된 균주들의 염기서열을 토대로

phylogenetic tree를 작성하였다(Fig. 1). S. sporoverrucosus와

S. lavendulae는 염기서열 상동성이 매우 높아서 이 계통수

내에 혼재하고 있는데 방선균은 생리 ․ 생화학적 동정을 위한

Biolog나 API 등의 동정 kit도 없어 세포와 균사 구조 및 고체

배지 상의 집락 형태나 색 등으로 구분하고 있는 실정이다.

JS383 균주는 이전에 보고된 S. sproverrucosus MTCC11715

가 항균활성을 나타내는 현상(Jain et al., 2013)과 유사한 특성

을 보였으며, JS669는 항균활성을 가진 S. lavendulae C-22,030

과 NRRL B-1230 균주와 배지 상에서 유사한 집락 형태 및 색

을 나타내었다(Balitz et al., 1982). 동정된 JS383와 JS669 균

주의 염기서열은 미국 GenBank에 등록하여 각각 MN559291

및 MN559292의 번호를 부여받았다. 또한 JS669 균주는 한국

생명공학연구원 생물자원센터(Korean Collection for Type

Cultures, KCTC)에 KCTC18662P로 기탁되었다.

진균독소 제거능

진균독소별 제거능 : NB 배지에 AFB1, OTA와 FB1을 각각

100 μg/L의 농도로 첨가 후 독소의 추출 효율을 조사하였는데

각각 98.4, 94.7 및 99.9%로 사용한 방법에 의해 거의 대부분

의 독소가 추출되었다. JS383와 JS669는 NB 배지 상에서 100

μg/L의 AFB1을 72시간 배양 후 각각 6.3±0.6 및 3.3±0.6 μg/L

로 감소시켰다(Fig. 2A). 이 두 균주의 AFB1 제거능(92.2와

96.7%)은 Guan 등(2008)의 연구에서 AFB1 분해능을 조사한 16

개 균주 중 가장 활성이 높았던 Stenotrophomonas maltophilia

35-3 (82.5%)보다 훨씬 높았다. OTA와 FB1의 제거는 AFB1보

다 단시간에 이루어졌는데 JS383와 JS669는 100 μg/L의 OTA

와 FB1을 24시간 내에 동일 배지 조건 하에서 각각 15.5와 18.5

μg/L 및 2.9와 7.0 μg/L로 감소시켰다(Fig. 2B and C). Bacillus

subtilis KU-153는 40 μg/L의 OTA를 22% 제거하였으며

(Shukla et al., 2018), 5일 동안 45%의 FB1을 제거한 Saccharo-

myces cerevisiae IS1/1 (Štyriak et al., 2001)에 비해 본 연구로

부터 확보된 균주들의 OTA와 FB1 제거활성이 이 균주들보다

훨씬 빠르면서도 높았다.

조건별 진균독소 제거능 : 균주 배양액과 진균독소를 반응시

킨 기간에 따른 잔류독소 농도 조사 시 AFB1은 균주와의 반응

시간 증가에 따라 독소 농도가 점차 낮아져 JS383과 JS669는

100 μg/L의 AFB1을 72시간 후 각각 6.4 ± 1.4와 5.9 ± 1.0 μ

g/L로 감소시켰다(Fig. 3A). Shu 등(2018)은 Bacillus velezensis

DY3108 배양액과 AFB1 (500 μg/L)을 반응시켜 12시간 후에

약 30%의 AFB1가 제거되고 96시간 후에는 90% 이상의 독

소가 제거되었다고 보고하였는데 비록 농도는 다르지만 본 균

주들의 AFB1 제거 활성이 더 빠르게 나타났다. OTA와 FB1은

(A)

(B)

(C)

Fig. 2. Removal of 100 μg/L each of AFB1 (A), OTA (B), and FB1 (C) by isolated strains in NB medium [(A, 72 h; B and C, 24 h), 150 rpm]. * p < 0.05; **

p < 0.01; *** p < 0.001.

(A)

(B)

(C)

Fig. 3. Removal of 100 μg/L each of AFB1 (A), OTA (B), and FB1 (C) in bacterial cultures. Symbols: X, control; △, JS383; ○, JS669. *** p < 0.001.

130 ∙ Hwang and Song

미생물학회지 제56권 제2호

JS383과 JS669 처리 후 30분 만에 각각 3.3과 4.1 μg/L와 2.1

과 9.0 μg/L로 감소되었다(Fig. 3B and C). 신속하게 제거된

OTA와 FB1에 대하여 시간 단위를 쪼개어 추가 조사 시 균주

들은 독소와 반응 30초 만에 각각 1.0과 1.2 μg/L 및 2.1과 9.0

μg/L로 감소되었고, 이후 시간이 지날수록 독소 제거에는 유

의한 차이가 없었다(Fig. 4). 세균 균주 혹은 이들이 생산하는

효소와 FB1이 반응 15~30분 만에 대부분 제거된다는 결과는

있었지만(Benedetti et al., 2006; Heinl et al., 2010) 1분 이내의

신속한 FB1 제거는 지금까지 보고된 바 없다. Streptomyces

shenzhenensis YR226 배양액이 OTA (100 μg/L) 첨가 직후

85.9%를 제거하고 10초에 97.7%까지 감축하였다는 보고

(Choi and Song, 2019)와 Fusarium sp. WCQ3361의 배양 상

등액이 100 mg/L의 AFB1을 1분 만에 70.2% 분해했다는 보고

(Wang et al., 2017)처럼 매우 신속한 진균독소 제거가 일어날

수 있으며 이런 경우 흡착에 의한 제거가 크게 작용할 것으로

추정된다. 이렇게 균주에 따라 또는 독소 종류에 따라 제거 양

상이 다른 것은 독소들의 구조에 따라 분해효소나 기타 제거

원인물질이 달리 반응할 수 있기 때문인 것으로 판단되는데,

aflatoxin은 aromatic ether와 ketone 구조를 가지고, ochratoxin

은 isocoumarin 잔기와 L-β-phenylalanine의 amide 결합 구조로

구성되며, fumonisin은 sphinganine과 유사하여 이들이 서로

상당히 다른 구조 및 물리화학적 특성을 갖기 때문이다

(Vanhoutte et al., 2016).

다양한 온도 범위에서 JS383과 JS669 배양액과 진균독소

를 반응시켰을 때, 저온(10°C)에서는 AFB1 제거가 각각 52.7

및 38.5%로 낮았으나 온도 증가에 따라 AFB1 제거 활성도 높

아져 30°C에서 60°C까지 AFB1 제거능이 거의 그대로 유지되

었다(Fig. 5A). Escherichia coli CG1061에 의한 AFB1 제거도

4°C에서는 거의 나타나지 않았지만 온도 증가 시 70°C까지는

50% 이상의 제거 활성을 나타내었다(Wang et al., 2019). 반면

JS383과 JS669 배양액에 의한 100 μg/L의 OTA와 FB1 제거는

10~60°C 범위에서 큰 차이를 나타내지 않고 각각 0.6과 9.3

μg/L 및 1.4와 24.4 μg/L로 감소시켰다(Fig. 5B and C). 이는 균

주 배양액과 진균독소가 반응 후 신속하게 제거되어 온도의

영향이 그리 크지 않은 것으로 판단된다. 유사한 사례로 신속

한 AFB1 제거 활성을 가진 Fusarium sp. WCQ3361 또한 0~100°C

의 넓은 온도 범위에서도 AFB1 제거활성이 크게 차이나지 않

았다(Wang et al., 2017).

기타 진균독소 제거능 : 본 연구의 균주들은 AFB1, OTA 및

FB1뿐만 아니라 AFB2, AFG1 그리고 AFG2에 대해서도 89.6%

이상의 제거능을 나타냈다(Table 1). 이와 유사한 독소 제거활

성으로는 Myxococcus fulvus ANSM068가 48시간 만에 AFB1

(71.89%), AFG1 (68.13%) 그리고 AFM1 (63.82%)을 감축시켰

다는 보고(Zhao et al., 2010)와 Streptomyces cacaoi subsp.

(A)

(B)

Fig. 4. Time course of removal of 100 μg/L OTA (A) and FB1 (B) in bacterial cultures. Symbols: X, control; △, JS383; ○, JS669. *** p < 0.001.

(A)

(B)

(C)

Fig. 5. Effect of temperature on removal of 100 μg/L AFB1 (A), OTA (B), and FB1 (C) in bacterial cultures (A, 72 h; B and C, 24 h). Symbols: X, control; △,

JS383; ○, JS669.

Removal of mycotoxins by Streptomyces isolates ∙ 131

Korean Journal of Microbiology, Vol. 56, No. 2

asoensis K234의 상등액이 AFB1과 zearalenone을 각각 88.34

와 87.85%를 제거하였다는 보고(Harkai et al., 2016)가 있다. 대

부분의 진균독소 제거능 연구가 한 가지의 진균독소 제어로 집

중되어 있는데, 본 연구의 선별균주들은 여러 종류의 진균독소

를 효과적으로 제어할 수 있는 것으로 보아 실제 환경에서의 복

합적인 진균독소 오염에 활용 가능성이 높을 것으로 기대된다.

진균독소 제거 원인물질의 부분 정제 및 분석

현재까지 알려진 AFB1 분해효소로 Mn peroxidase, laccase 및

F420H2-dependent reductase 등이 있다(Alberts et al., 2009; Taylor

et al., 2010; Yehia, 2014). OTA 분해효소에는 carboxypeptidase

와 lipase (Abrunhosa et al., 2006, 2010) 등이 있으며, FB1 분해

효소는 carboxylesterase B와 aminotransferase (Heinl et al.,

2009) 등이 밝혀졌다. 그러나 이 외에는 미생물이 생산하는 진

균독소 제거 원인물질로 알려진 것이 거의 없는 실정이다. 본

연구에서 사용된 균주의 진균독소 제거 원인물질을 조사하기

위해 균주 배양액의 무세포 상등액을 column chromatography

로 분획하여 독소제거능을 조사하였다. 그 결과, JS383과 JS

669의 첫 번째 분획(5 ml)에서 100 μg/L AFB1에 대한 제거 활

성이 각각 84.0%와 97.5%로 두 균주의 주된 AFB1 제거 원인

물질이 초기 분획에 존재하였다. 하지만 첫 번째 분획에 OTA

와 FB1를 반응시킨 경우, OTA와 FB1의 제거활성은 나타나지

않았으며 이 또한 앞서 제시한대로 세 독소의 구조적 차이에

따라 제거 원인물질이 크게 다르기 때문일 것으로 추정된다

(Vanhoutte et al., 2016). 분리 균주의 AFB1 제거 원인물질은

methanol을 이용한 column chromatography에서 초기에 나타

나기 때문에 methanol과 친화도가 높은 극성물질인 것이라고

판단되었다. 또한 균주가 생산하는 진균독소 제거 원인물질의

특성 조사 시 고압멸균, 1 mg/ml proteinase K 혹은 1% SDS를

처리하였음에도 불구하고 진균독소 제거능이 81.5% 이상으

로 유지되었는데, 이를 통해 본 균주의 진균독소 제거에는 단

백질성 물질보다는 비단백질성 물질이 관여할 가능성이 높다

고 추측된다. 동일한 방법으로 분석한 OTA 제거능을 가진

Streptomyces shenzhenensis YR226의 제거 원인물질도 비단백

성 물질로 추정되었다(Choi and Song, 2019). 균주 배양 상등

액의 부분 정제 분획을 Autoflex speed TOF/TOF를 통해 분석

할 경우, 각각의 분획마다 여러 가지 물질들이 혼재되어 있었

는데, 600 m/z 이하의 저분자량 물질이 우점하여 분포하였으

며(결과 미제시), 이들이 JS383과 JS669의 AFB1 제거에 크게

관여하는 것으로 판단된다. 일부 소수의 제거 원인물질이 주

로 작용할 수도 있고, 많은 물질들이 서로 상호작용하여 독소

제거에 관여할 수도 있기에 추가적인 분획과 정제 후 다른 분

석법 등을 이용한 독소 제거 원인물질 및 그 산물의 정확한 분

석이 필요하다.

본 연구에서 S. sporoverrucosus JS383과 S. lavendulae JS669

는 진균독소 AFB1, OTA 및 FB1 뿐만 아니라 기타 aflatoxin들

을 동시에 효율적으로 제거할 수 있었으며, 특히 OTA와 FB1

의 제거는 매우 신속하게 일어났다. 이 결과로부터 이 균주들

의 독소제거는 주로 흡착에 의한 것으로 판단되며 제거 원인

물질은 주로 비단백질성 저분자량 물질인 것으로 추정되었다.

이런 특성은 다양한 진균독소로 복합적으로 오염된 농작물 등

의 처리에 유용할 것으로 생각된다.

적 요

본 연구에서는 토양에서 분리된 Streptomyces sporoverrucosus

JS383과 S. lavendulae JS669에 의한 진균독소 제거능을 조사하

였다. 이 균주들은 nutrient broth (NB)에서 100 μg/L의 aflatoxin

B1을 72시간 만에 3.3~6.3 μg/L로 감소시켰고 ochratoxin A와

fumonisin B1도 30초 만에 100 μg/L에서 각각 1.0~1.2 및 2.1~

9.0 μg/L로 제거하였다. 이들은 60°C까지에서 진균독소 제거

의 열안정성을 나타내었다. JS383과 JS669는 또한 NB에서 48

시간 배양 시 aflatoxin B2, G1 및 G2을 89.6% 이상 제거할 수 있

었다. JS383과 JS669의 배양 상등액에 존재하는 진균독소 제

거에 관여하는 물질의 대부분은 컬럼 크로마토그래피 분획 후

질량분석에서 600 m/z 이하의 저분자량 물질로 나타났다. 추

가적인 정제 및 분석을 통해 구체적인 진균독소 제거에 관련

된 물질에 대한 조사가 필요하다. JS383과 JS669 균주는 여러

진균독소를 동시에 효과적으로 제거할 수 있으며 식품과 사료

산업에서 경제적인 피해를 감소시키기 위한 생물학적 방제제

로서 사용이 기대된다.

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by strains JS383 and JS669 after 48 h at 30°C in NB medium

Bacterial

strain

Mycotoxin removal (%)

AFB2 AFG1 AFG2

JS383 93.8 89.6 90.4

JS669 92.3 98.6 97.2

132 ∙ Hwang and Song

미생물학회지 제56권 제2호

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