• Journal of Microbiology
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• 제45권6호
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• pp.553-557
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• 2007

In order to detect and identify the most toxic Bacillus thuringiensis strains against pests, we isolated a B. thuringiensis strain (Bn1) from Balaninus nucum (Coleoptera: Curculionidae), the most damaging hazelnut pest. Bn1 was characterized via morphological, biochemical, and molecular techniques. The isolate was serotyped, and the results showed that Bn1 was the B. thuringiensis serovar, kurstaki (H3abc). The scanning electron microscopy indicated that Bn1 has crystals with cubic and bipyramidal shapes. The Polymerase Chain Reactions (PCRs) revealed the presence of the cry1 and cry2 genes. The presence of Cry1 and Cry2 proteins in the Bn1 isolate was confirmed via SDS-PAGE, at approximately 130 kDa and 65 kDa, respectively. The bioassays conducted to determine the insecticidal activity of the Bn1 isolate were conducted with four distinct insects, using spore-crystal mixtures. We noted that Bn1 has higher toxicity as compared with the standard B. thuringiensis subsp. kurstaki (HD-1). The highest observed mortality was 90% against Malacosoma neustria and Lymantria dispar larvae. Our results show that the B. thuringiensis isolate (Bn1) may prove valuable as a significant microbial control agent against lepidopteran pests.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권5호
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• pp.1057-1062
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• 2004

The entomopathogenic bacterium Bacillus thuringiensis is the most widely used biopesticide. Insecticidal proteins, coded by genes located in plasmids, form typical parasporal, crystalline inclusions during sporulation. We isolated a Bacillus thuringiensis strain having insecticidal activity against larvae of the house fly (M. domestica) from the soils at a pig farm in Korea, and named it Bacillus thuringiensis SM. The culture filtrate from Bacillus thuringiensis SM showed strong lethality (83.3%) against M. domestica larvae. The parasporal crystal is enclosed within the spores' outermost envelope, as determined by transmission electron microscopy, and exhibited a bipyramidal form. The crystal proteins of strain SM consisted of five proteins with molecular weights of approximately ~130, ~80, ~68, ~42, and ~27 kDa on a 10% SDS-PAGE (major band, a size characteristic of Cry protein). Examination of antibiotic resistance revealed that the strain SM showed multiple resistant. The strain SM had at least three different plasmids with sizes of 6.6, 9.3, and 54 kb. Polymerase chain reactions (PCRs) revealed the presence of cry1, cry4A2, and cry11A1 genes in the strain SM. The cry1 gene profile of the strain SM appeared in the three respective products of 487 bp [cry1A(c)], 414 bp [cry1D], and 238 bp [cry1A(b)]. However, the strain SM has not shown the cry4A2 md cry11A1 genes. In in vivo toxicity assays, the strain SM showed high toxicity on fly larvae (M. domestic) [with $LC_{50}$ of 4.2 mg/ml, $LC_{90}$ of 8.2 mg/ml].

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권6호
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• pp.872-879
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• 2015

Many strains of Bacillus cereus cause gastrointestinal diseases, and the closely related insect pathogen Bacillus thuringiensis has also been involved in outbreaks of diarrhea. The diarrheal diseases are attributed to enterotoxins. Sixteen reference strains of B. cereus and nine commercial and 12 reference strains of B. thuringiensis were screened by PCR for the presence of 10 enterotoxigenic genes (hblA, hblC, hblD, nheA, nheB, nheC, cytK, bceT, entFM, and entS), one emetogenic gene (ces), seven hemolytic genes (hlyA, hlyII, hlyIII, plcA, cerA, cerB, and cerO), and a pleiotropic transcriptional activator gene (plcR). These genes encode various enterotoxins and other virulence factors thought to play a role in infections of mammals. Amplicons were successfully generated from the strains of B. cereus and B. thuringiensis for each of these sequences, except the ces gene. Intriguingly, the majority of these B. cereus enterotoxin genes and other virulence factor genes appeared to be widespread among B. thuringiensis strains as well as B. cereus strains.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권12호
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• pp.2043-2048
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• 2015

Bacillus thuringiensis microbial insecticide products have been applied worldwide. Although a few cases of B. thuringiensis foodborne illness have been reported, little is known about the toxigenic properties of B. thuringiensis isolates. The aims of this study were to estimate the pathogenic potential of B. thuringiensis selected from microbial insecticide products, based on its possession of toxin genes and production of enterotoxins. Fifty-two B. thuringiensis strains selected from four kinds of microbial insecticide products were analyzed. PCR assay for detection of toxin genes and immunoassay for detection of enterotoxins were performed. The hemolysin BL complex as a major enterotoxin was produced by 17 (32.7%), whereas the non-hemolytic enterotoxin complex was detected in 1 (1.9%) of 52 B. thuringiensis strains. However, cytK, entFM, and ces genes were not detected in any of the tested B. thuringiensis strains. The potential risk of food poisoning by B. thuringiensis along with concerns over B. thuringiensis microbial insecticide products has gained attention recently. Thus, microbial insecticide products based on B. thuringiensis should be carefully controlled.

• 한국식품과학회지
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• 제42권3호
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• pp.361-367
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• 2010

쌀밥의 미생물 안전성을 평가하기 위하여 쌀을 취반한 후 세균을 분석하였다. 전국에서 생산되는 생쌀 30개를 수집하여 취반 후에 중온성 호기성균과 MYP선택배지에서 Bacillus cereus group를 분리 동정하여 그의 분포도와 독소유전자를 분석하였다. 취반 직후의 쌀밥 27%에서 1-3 log CFU/g정도의 총 중온성 호기균과 거의 같은 정도로의 Bacillus spp.가 존재하는 것으로 나타났다. 그러나 균이 검출되지 않은 시료들도 증균한 후에는 B. cereus group균들이 검출되어 사실상 대부분의 시료에서 Bacillus spp.가 분포하고 있는 것을 알 수 있었다. 이들 시료로부터 37개의 분리하여 동정한 균주는 B. thuringiensis, B. cereus, B. valismortis, B. pumilus, B. coagulans, B. licheniformis, Geobacillus stearo-thermophilus, Brevibacillus laterosporus 등으로 나타났다. 분리 균주중 20개(54%)의 분리주가 B. thuringiensis로 나타났고 그 다음으로 9개(27%)의 B. cereus이였다. 그리고 3개(8%)의 B. valismortis와 각각 1개(3%)의 B. pumilus, B. coagulans, B. licheniformis, Geobacillus stearothermophilus, Brevibacillus laterosporus이였다. B. thuringiensis는 모두에서 non-hemolytic toxin gene(nhe)을 가지고 있었고 9개의 B. cereus중 7균주가 emetic toxin 유전자를 함유하고 있었다. 따라서 쌀밥에는 B. thuringiensis가 B. cereus보다 더 높은 빈도로 분포되어 있고 B. cereus는 설사형 독소유전자 보다는 구토형 독소를 더 많이 가지고 있었다. 취반 후 쌀밥을 상온에서 보관하여 발생되는 B. cereus 식중독은 설사형보다 구토형일 가능성이 더 많을 것으로 보인다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제14권2호
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• pp.205-208
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• 1986

Bacillus thuringiensis 균주중 23 serovars의 생화학적 특성을 비교 연구하였다. 23개의 혈청성 균주는 모두 그람염색에 양성반응을 나타냈고, 내독소와 아포를 형성하며, KIA배지에서 산과 알칼리를 생산하고, 포도당배지에서 깨스를 생산하며, 전분을 가수분해하고, nitrate을 환원하나, H$_2$S 와 indole을 생산하지 않았고, 또한 lysine, ornithine, phenylalanine, malonate, lactose, dulcitol, adonitol, inositol, sorbitol, arabinose, raffinose, rhamnose, maltose, xylose을 분해치 않고, oridase를 생산하지 않았다. 18 serovars는 MR 검사에서 양성 이였고, 15 serovars는 VP검사에서 양성이였다. 4 serovars 는 citrate을 이용했다. 5 serovars는 포도당 배지에서 산을, 2 serovars는 DNase를, 15 serovars는 lecithinase를 생산했다. 12 serovars는 arginine을, 11 serovars는 sucrose를, 2 serovars는 manitol을, 9 serovars는 salicin을 분해했다. serovar tochigiensis만이 hemolysis를 하지 않았다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제25권2호
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• pp.159-165
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• 1997

We collected 3,237 plant samples, mainly leaves of various trees, from many provinces in Korea and a total of 1,925 Bacillus thuringiensis isolates were obtained and characterized. The isolates were characterized in terms of crystal morphology, PAGE pattern of the toxin proteins, plasmids pattern, biochemical characteristics, and bioassay. The microscopic observation showed that 49.1% of the isolates have bipyramidal shape crystals, 7.1% of spherical shape crystals, 1.4% of rhomboidal shape crystals, and others have small or amorphous inclusions. The insecticidal activities of the spore-crystal mixtures of isolates were tested against Plutella xylostella, Bombyx mori, Culex pipiens, and Agelastica coerulea. Bioassay showed that 51.3% of the isolates were shown to be active; lepidopteran-specific (44.8%), dipteran-specific(4.9%) and coleopteran-specific (1.6%). The remainder(48.8%) did not show any activity against the insects we tested. Interestingly though, some of these non-active isolates were shown to have bipyramidal crystals. By serotyping 22 isolates of our collection, we found that there are various kind of subspecies such as aizawai, amagiens, canadensis, darmstadiensis, galleriae, finitimus, kurstaki, morrisoni and neoleonensis, and three isolates have been classified into a new serotype, H49, and one of them, the type strain, named subsp. muju. From this study it was found that phylloplane is a good source for the isolation of Bacillius thuringiensis, and Bacillus thuringiensis is distributed widely in Korea.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제15권6호
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• pp.425-429
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• 1987

B. thuringiensis subsp. israelensis 균주가 생성하는 $\delta$-endotoxin의 alkali 용해에서 생성되는 hemolysin fragment 와 extra-cellular hemolysin 의 상관관계를 조사하기 위한 기초자료로서 extra-cellular hemolysin을 분리 정제하여 그 성질을 조사하였다. 균체 배양액에 유안을 염석 및 투석시킨 후, Sephadex G-200 gel filtration 과 DEAE-cellulose column chromatography를 행하여 균체외 homely-sin을 정제하였다. 정제된 extra-cellular hemolysin 은 SDS-polyacrylamide gel 전기영동에서 47,000 dalton의 분자량을 가진 단일 단백질 band를 얻었다. 또한 정제된 hemolysin은 thiol agents에 의해 그 활성이 증가되었으나, cholesterol 및 protease 처리 또는 금속이온 즉, FeSO$_4$나 CuSO$_4$에 의해 그 활성 이 감소되었다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제47권4호
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• pp.457-465
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• 2008

본 연구는 모기에 활성을 나타내는 Bacillus thuringiensis subsp. tohokuensis CAB167균주에서 생산된 내독소결정단백질의 특성을 조사하였다. B. thuringiensis subsp. tohokuensis CAB167균주는 위상차 현미경과 주사전자현미경으로 관찰하여 일반적으로 모기에 활성을 나타내는 spherical type의 내독소결정 성단백질을 형성하는 것으로 나타났다. 국내에서 서식하는 지하집모기(Culex pipiens molestus), 빨간집모기(Culex pipiens pallens), 이집트숲모기(Aedes aegyti)에 대한 이 균주의 살충활성검정은 각각 173, 190, 580 ng/ml의 $LC_{50}$ 값으로 각각 활성을 보였다. B. thuringiensis subsp. tohokuensis CAB167균주에서 생산된 내독소결정성단백질의 SDS-PAGE를 통해 135, 80, 49와 28-kDa의 주요한 4개의 밴드를 나타냈다. 내독소결정성단백질의 소화에 영향을 미치는 곤충중장액과 유사한 trypsin효소를 처리하여 72와 63-kDa의 단백질이 새롭게 생성하였다. 파리목 위생해충인 모기에 활성을 나타내는 다른 7개의 B. thuringiensis 균주들의 내독소 결정성단백질과 혈청학적인 비교실험에서 독소단백질이 차이가 있는 것을 확인하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제33권3호
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• pp.194-199
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• 2005

토마토시들음병의 원인균인 Fusarium oxysporum의 생물학적 방제를 위해 경북지역의 저병해경작지로부터 항진균성 항생물질 생산성 길항미생물인 BK4 균주를 선발하였으며, 길항균주 BK4의 16S rDNA 분석 및 생화학적 특성 조사 후 최종적으로 Biolog사 동정시스템인 $MicroLog^{TM}$ 3.0을 이용하여 선발 길항균주 BK4를 Bacillus thuringiensis BK4로 동정하였다. B. thuringiensis BK4는 pH 9.0로 적정한 Nutrient broth를 이용하여 $30^{\circ}C$에서 배양할 경우 항생물질의 생산은 최대였다. B. thuringiensis BK4가 생산하는 항생물질은 $121^{\circ}C$에서 열처리시에도 $80{\%}$ 잔존활성을 유지한 내열성 항생물질이었으며, pH $3.0{\~}12.0$의 범위에서 활성의 변화를 조사한 결과 산성보다는 알칼리성에서 다소 안정적이였으나 pH 3.0에서도 $50{\%}$ 이상의 잔존 활성을 가지고 있다. B. thuringiensis BK4는 F. oxysporun에 의한 토마토시들음병에 대하여 in vivo pot상에서도 충분한 방제력을 나타내었으므로 토마토시들음병을 위시한 Fusarium속 균주가 원인이 되는 질병을 방제할 수 있는 미생물제제의 개발이 가능하게 되었다.