KR-20260061655-A - Composition for Medium for Cultivating Microorganisms Capable of Decomposing Pesticides

Abstract

본 발명은 농약 분해 미생물 배양용 배지 조성물 및 상기 배지 조성물이 함유된 배지에서 배양한 미생물 또는 이의 파쇄물을 포함하는 농약 분해 미생물 제제에 관한 것이다. 본 발명에 따른 배지 조성물을 이용함으로써 농약을 분해하는 여러 미생물, 예컨대 Rhodococcus sp.3-2, Sphingomonas sp.C8-2, 및 Sphingobium sp.cam5-1을 최적의 조건에서 경제적으로 대량 생산이 가능하게 되어 잔류 농약 문제를 환경적 부담 없이 효율적으로 해결할 수 있다.

Inventors

• 한귀환
• 임성훈
• 김공민
• 지정환
• 김정원
• 박준경
• 안재형
• 원항연

Assignees

• 재단법인 농축산용미생물산업육성지원센터
• 대한민국(농촌진흥청장)

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20241028

Claims (8)

1. 탄소원, 질소원, K 2 HPO 4 , MgSO 4 , CaCl 2 , 및 NaCl을 함유하며, 베노밀, 카벤다짐, 디페노코나졸 및 카두사포스로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 물질을 분해할 수 있는 미생물을 배양하기 위한, 농약 분해 미생물 배양용 배지 조성물.
2. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 Rhodococcus sp.3-2(기탁번호: KACC 92274), Sphingomonas sp.C8-2(기탁번호: KACC 92145), 및 Sphingobium sp.cam5-1(기탁번호: KACC 92620)로 이루어진 군으로부터 1종 이상의 미생물을 배양하기 위한, 농약 분해 미생물 배양용 배지 조성물.
3. 제1항에 있어서, 상기 탄소원은 글루코오스(glucose)인 것인, 농약 분해 미생물 배양용 배지 조성물.
4. 제1항에 있어서, 상기 질소원은 효모추출물(Yeast extract) 및 펩톤(peptone)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것인, 농약 분해 미생물 배양용 배지 조성물.
5. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 글루코오스(glucose), 효모추출물(Yeast extract), 펩톤(peptone), K 2 HPO 4 , MgSO 4 , CaCl 2 , 및 NaCl을 함유하며, Rhodococcus sp.3-2(기탁번호: KACC92274), Sphingomonas sp.C8-2(기탁번호: KACC 92145), 및 Sphingobium sp.cam5-1(기탁번호: KACC 92620)를 배양하기 위한, 농약 분해 미생물 배양용 배지 조성물.
6. 제1항의 조성물이 함유된 배지에서 배양한 미생물 또는 이의 파쇄물을 포함하는 농약 분해 미생물 제제.
7. 제6항에 있어서, 상기 미생물은 Rhodococcus sp.3-2(기탁번호: KACC92274), Sphingomonas sp.C8-2(기탁번호: KACC 92145), 및 Sphingobium sp.cam5-1(기탁번호: KACC 92620)인 것인, 농약 분해 미생물 제제.
8. 제6항에 있어서, 상기 농약 분해 미생물 제제는 분말형태인 것인, 농약 분해 미생물 제제.

Description

농약 분해 미생물 배양용 배지 조성물{Composition for Medium for Cultivating Microorganisms Capable of Decomposing Pesticides} 본 발명은 농약 분해 미생물 배양용 배지 조성물 및 상기 배지 조성물이 함유된 배지에서 배양한 미생물 또는 이의 파쇄물을 포함하는 농약 분해 미생물 제제에 관한 것이다. 농업 생산성을 높이기 위해 농약은 오랫동안 사용되어 왔다. 그러나 과도한 농약 사용은 환경오염, 토양의 황폐화, 수질오염, 생태계 파괴 등 심각한 환경 문제를 초래할 수 있다. 농약은 생물에 치명적인 영향을 미칠 뿐만 아니라, 인체에도 유해할 수 있다. 특히, 농약이 자연에서 분해되지 않고 장기간 잔류하는 경우 환경적 부담이 더욱 커지는 것이 문제이다. 농약의 부작용을 줄이기 위해 다양한 방법이 연구되고 있으며, 그중 하나가 미생물을 이용한 농약 분해이다. 일부 미생물은 농약 성분을 생분해하여 무해한 물질로 전환할 수 있다. 이러한 미생물은 자연 환경에서 농약 오염을 줄이거나 제거하는 데 매우 유용하다. 그러나, 이러한 미생물의 효과적인 배양 및 활용을 위해서는 적절한 배지와 환경이 필수적이다. 미생물의 활성화와 대량 증식을 위해서는 특정한 영양소와 환경 조건을 제공하는 배양 배지가 필요하다. 기존의 미생물 배양 배지는 농약 분해에 특화된 미생물을 대량으로 배양하는 데 필요한 배양 환경을 적절하게 제공하지 못하는 문제가 있어 왔다. 또한, 각 미생물마다 생분해하는 농약의 종류가 달라서 미생물 처리 과정 및 이에 따른 미생물 배양 과정에서의 번거로움과 경제적으로 비용 발생이라는 문제점이 있다. 따라서, 다양한 농약 물질들을 생분해할 수 있는 미생물들의 활성과 증식을 최적화할 수 있는 새로운 복합배양 배지 조성물의 개발이 필요한 상황이다. 도 1은 실시예 1-1에 따른 탄소원의 영향도 시험 결과를 나타낸 것이다. 도 2는 실시예 1-1에 따른 질소원의 영향도 시험 결과를 나타낸 것이다. 도 3은 실시예 1-2에 따른 탄소원의 영향도 시험결과를 나타낸 것이다. 도 4는 실시예 1-2에 따른 글루코스(glucose) 농도별 영향도 시험결과를 나타낸 것이다. 도 5는 실시예 1-2에 따른 질소원의 영향도 시험결과를 나타낸 것이다. 도 6은 실시예 1-2에 따른 질소원의 종류별 생균수 시험결과를 나타낸 것이다. 도 7은 실시예 1-2에 따른 상업용 배지와 산업용 배지의 경제성 비교 결과를 나타낸 것이다. 도 8은 실시예 1-3에 따른 시험은 25 내지 37℃에서 48시간 배양 후 OD 측정한 결과를 나타낸 것이다. 도 9는 실시예 1-3에 따른 탄소원의 영향도 시험 결과를 나타낸 것이다. 도 10은 실시예 1-3에 따른 글루코스 농도별 영향도 시험 결과를 나타낸 것이다. 도 11은 실시예 1-3에 따른 질소원의 영향도 시험 결과를 나타낸 것이다. 도 12는 실시예 1-3에 따른 Yeast extract 농도별 영향도 시험 결과를 나타낸 것이다. 도 13 및 도 14는 실시예 2-1에 따른 Rhodococcus sp.3-2 균주 시험 결과를 나타낸 것이다. 도 15는 실시예 2-2에 따른 Sphingomonas sp.C8-2 균주 시험 결과를 나타낸 것이다. 도 16은 실시예 2-3. Sphingobium sp.Cam5-1 균주의 시험 결과를 나타낸 것이다. 도 17은 실시예 3-1의 Rhodococcus sp.3-2 균주의 분말 제형화를 그림으로 나타낸 것이다. 도 18은 실시예 3-1의 Rhodococcus sp.3-2 균주의 분말 제제를 나타낸 것이다. 도 19은 실시예 3-1에 따른 분말화된 미생물 제제의 온도별 저장 안정성 결과를 나타낸 것이다. 도 20 및 도 21은 실시예 3-2에 따른 Sphingomonas sp.C8-2 균주 분말 제제의 온도 저장성 평가 결과를 나타낸 것이다. 도 22은 Sphingomonas sp.C8-2 시제품 제작 과정을 나타낸 것이다. 도 23 및 24는 실시예 3-3. Sphingobium sp.Cam5-1 균주 분말 제제 시험 결과를 나타낸 것이다. 도 25는 실시예 4-1에 따른 베노밀의 분해 효능 평가 결과를 나타낸 것이다. 도 26은 실시예 4-2에 따른 토양내 잔류하는 카두사포스의 분해 효능 평가 결과를 나타낸 것이다. 도 27 및 도 28은 실시예 5-2에 따른 배양시간별 생균수 변화 결과를 나타낸 것이다. 본 발명은 농약 분해 미생물 배양용 배지 조성물 및 상기 배지 조성물이 함유된 배지에서 배양한 미생물 또는 이의 파쇄물을 포함하는 농약 분해 미생물 제제에 관한 것이다. 아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재 또는 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 어떤 구성요소를 단수로 표현한 경우에, 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다. 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 구성요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다. 비록 "제 1", "제 2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제 2 구성요소일 수도 있다. 본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다. 한편, 본 발명의 명세서에서 구체적으로 언급되지 않은 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대될 수 있는 잠정적인 효과는 본 명세서에 기재된 것과 같이 취급되며, 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공된 것인 바, 도면에 도시된 내용은 실제 발명의 구현모습에 비해 과장되어 표현될 수 있으며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성의 상세한 설명은 생략하거나 간략하게 기재한다. 이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 이하, 본 발명을 상세히 설명하고자 한다. 본 발명은 탄소원, 질소원, K2HPO4, MgSO4, CaCl2, 및 NaCl을 함유하며, 베노밀, 카벤다짐, 디페노코나졸 및 카두사포스로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 물질을 분해할 수 있는 미생물을 배양하기 위한 농약 분해 미생물 배양용 배지 조성물을 제공한다. 벤즈이미다졸(Benzimidazole)계에 속하는 베노밀(Benomyl)은 흰가루병(Powdery mildew) 및 탄저병(Anthracnose)과 같은 곰팡이 질병을 방제하기 위해 널리 사용되는 살균제이다. 상기 베노밀의 가루, 액체 또는 증기가 눈과 피부에 닿을 경우, 자극을 줄 수 있다. 상기 베노밀은 자연 상태에서 불안정 하고, 카벤다짐으로 분해된다. 베노밀 또는 카벤다짐이 토양 등에 잔류하는 문제를 해결하기 위해, 본 발명에서는 토양 등에 잔류하는 베노밀 및 카벤다짐 중 적어도 하나를 분해하기 위한 균주를 대량으로 생산하기 위한 배지 조성물을 제공한다. 상기 베노밀 및 카벤다짐 중 적어도 하나를 분해하기 위한 균주는 로도코커스(Rhodococcus) 3-2 균주(KACC92274)일 수 있다(농업생명공학연구원에 2019년 9월 24일자로 수탁번호 KACC92274로 기탁되어 있음). 트리아졸계에 속하는 디페노코나졸은 다양한 농작물에서 곰팡이병을 방지하는 데 사용되는 살균제이다. 특히 곡물(밀, 보리), 과일(사과, 배), 채소(토마토, 감자, 양파), 콩류, 커피나무 등에서 널리 사용되며, 주로 방제하는 곰팡이병으로는 흰가루병, 녹병, 점무늬병, 검은별무늬병 등이 있다. 디페노코나졸은 토양반감기가 318일로 상대적으로 길고 수중 생물에 높은 독성을 나타내고 있는 바, 본 발명에서는 토양 등에 잔류하는 디페노코나졸을 분해하기 위한 균주를 대량으로 생산하기 위한 배지 조성물을 제공한다. 상기 디페노코나졸을 분해하기 위한 균주는 스핑고모나스 속 C8-2 균주(KACC 92145)일 수 있다(국립농원과학원 농업유전 자원센터에 2016년 10월 17일자로 수탁번호 KACC 92145로 기탁되어 있음). 유기인계에 속하는 카두사포스(Cadusafos)는 주로 농업에서 선충(네마토드) 방제를 위해 사용되는 유기인계 살충제이다. 사람과 동물에게 신경 독성을 나타낼 수 있으며, 주로 호흡기, 피부, 눈을 통해 흡수될 수 있고, 장기간 또는 고농도로 노출될 경우 중독 증상(두통, 어지러움, 구토, 경련 등)이 나타날 수 있다. 카두사포스가 토양 등에 잔류하는 문제를 해결하기 위해, 본 발명에서는 토양 등에 잔류하는 카두사포스를 분해하기 위한 균주를 대량으로 생산하기 위한 배지 조성물을 제공한다. 상기 카두사포스를 분해하기 위한 균주는 Sphingobium sp.ca