Isolation of Wild Yeasts from Humus-rich Soil in City Park of Daejeon Metropolitan City, Korea, and Characterization of the Unrecorded Wild Yeasts

한 상민  Sang-Min Han1이 상엽  Sang-Yeop Lee1이 종수  Jong-Soo Lee1*

Abstract

Totally 91 strains of wild yeasts were isolated from the humus rich soil in the Bogyong city park of Daejeon city, Korea. Majority of the strains belonged to Cryptococcus spp., which included 11 strains of Cryptococcus aureus. Among them, Kwoniella mangroviensis JSS0500, Candida corydalis JSS0501, Candida bombi JSS0503, Candida multigemmis JSS0504, Cryptococcus dimennae JSS0506, Cryptococcus saitoi JSS0507, Cryptococcus victoriae JSS0508, Metschnikowia pulcherrima JSS0502, Papiliotrema aurea JSS0505, Debaryomyces vanrijia JSS0509, Occultifur externus JSS0510, Filobasidium floriforme JSS0511 and Yamadazyma scolyti JSS0512 represented newly recorded yeast strains in Korea, and their microbiological characteristics were investigated. All of these unrecorded yeasts showed oval shape and also formed ascospores and pseudomycelia, except for Kwoniella mangroviensis JSS0500, Candida bombi JSS0503, and Metschnikowia pulcherrima JSS0502. Seven strains including Candida corydalis JSS0501 grew in vitamin-free medium, and 4 of the wild yeasts including Cryptococcus victoriae JSS0508 were halotolerant, i.e., capable of growing in 10% NaCl- containing yeast extract-peptone-dextrose (YPD) broth. Debaryomyces vanrijia JSS0509 was found to be a thermophilic yeast that grew at 37°C.

Keyword



서  론

최근 필자 등은 우리나라 여러 지역들의 다양한 야생화들과 토양 및 낙동강, 영산강 담수 등으로부터 야생효모들을 분리, 동정하였고[1-9], 이들 중 국내 미기록 효모들을 선별하여 이들의 형태학적 특성과 배양학적 특성을 조사하여 보고하였다[5, 7, 9].

또한, 대전광역시 주요 하천들의 주변 토양과 물로부터 야생효모들을 분리, 동정하여 이들 지역의 효모 종 다양성을 제시하였고 이들 중 국내에 보고되지 않은 야생효모들의 미생물학적 특성 조사하여 보고 하였다[10].

본 연구에서는 사람들의 왕래가 많은 도시공원 산림토양의 효모 종 분포 특성을 알아보기 위해 먼저 대전광역시 유성구 복용동과 상대동에 걸쳐있는 자연 도시공원의 부엽토와 주변 토양으로부터 야생효모들을 분리, 동정하였다. 또한, 이들 야생효모들을 국립생물자원관 DB와 한국 진균 관련 학술자료들을 이용하여 국내 미기록 효모들을 선별한 후 일반 미생물 실험방법 등을 이용하여 이들의 몇 가지 균학적 특성 등을 조사하였다[7, 9].

도시 자연공원 부엽토와 토양들로부터 야생효모의 분리

대전광역시 유성구 상대동에 위치한 복용 자연공원 부엽토와 주변 토양 85점을 채취하여 야생효모들을 분리, 동정한 결과, 야생효모 49종, 91균주가 분리, 동정되었다(Table 1).

Table 1. Yeast isolated from Humus in City Park of Daejeon metropolitan city, Korea

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Table 1. (Continued)

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Table 1. (Continued)

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이들 중 Cryptococcus속 균이 12종 33균주로 가장 많았고 특히 Cryptococcus aureus가 11균주로 가장 많이 분리되었으며 Metschnikowia속 균과 Candida속 균들도 비교적 많이 분리되어 필자 등의 다른 지역의 토양이나 야생화의 야생효모 분리 결과들과 유사한 경향이었다[1, 2, 6, 7].

또한, 비교적 많은 종류의 야생효모들이 다양하게 분리된 것은 시료가 유기 탄소원들이 비교적 풍부한 부엽토와 주변 농업 토양들이었고 수목 밀집지대가 아닌 등산로가 있고 사람들의 왕래가 많은 시내공원으로 산소 공급이 원활하여 효모들의 서식 환경이 좋았기 때문인 것으로 추정된다.

국내 미기록 야생효모들의 선별 및 특성

대전광역시 복용 자연공원 부엽토와 주변 토양에서 분리한 야생효모들 중 Kwoniella mangroviensis JSS0500, Candida corydali JSS0501, Candida bombi JSS0503, Candida multigemmis JSS0504, Cryptococcus dimennae JSS0506, Cryptococcus saitoi JSS0507, Cryptococcus victoriae JSS0508, Metschnikowia pulcherrima JSS0502, Papiliotrema aurea JSS0505, Debaryomyces vanrijia JSS0509, Occultifur externus JSS0510, Filobasidium floriforme JSS0511과 Yamadazyma scolyti JSS0512 등 13균주들이 국내 미기록 효모 균주들로 최종 선별되었다.

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Fig. 1. Phylogenetic tree of the unrecorded yeasts isolated from humus in city park of Daejeon metropolitan city, based on the nucleotide sequences of large subunit 26S ribosomal DNA D1/D2 region. The tree was generated by the neighbor-joining method, using MEGA7.

이들 국내 미기록 효모 균주들의 계통도는 Fig. 1과 같고 이들의 몇 가지 균학적 특성을 조사한 결과는 Table 2와 같다.

Table 2. Characteristics of the unrecorded yeasts from humus in city park of Daejeon metropolitan city, Korea

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O, oval; B, budding; C, cream color; YM, yeast extract-malt extract medium; YPD, yeast extract-peptone-dextrose medium; PD, potato-dextrose medium; +++, very good growth; ++ or +, good growth; ‒, no growth.

이들의 세포 형태는 구형으로 출아에 의해 영양증식을 하였고 Kwoniella mangroviensis JSS0500, Candida bombi JSS0503와 Metschnikowia pulcherrima JSS0502 균주들을 제외한 모든 균들이 자낭포자와 의균사를 형성하였다. Candida corydali JSS0501 등 7균주들이 vitamin을 함유하지 않은 YPD 배지에서도 잘 생육하였고 Cryptococcus victoriae JSS0508 등 4균주들은 10% NaCl를 함유한 YPD 배지에서 생육하는 호염성 효모들이었다.

대부분의 미기록 효모들이 25~30°C, pH 4~7에서 생육하였고 특히 Debaryomyces vanrijia JSS0509는 37°C에서도 생육하는 고온성 효모이었다. 이들 미기록 효모들 중 고온성 효모와 호염성 효모들은 앞으로 산업적으로 중요한 새로운 내열성 또는 호염성 효소 개발에 매우 유용하게 이용될 것으로 생각되며 따라서 이들의 추가 연구가 요구된다.

지금까지 산이나 섬, 강, 등의 야생화와 토양 및 일부 담수 등의 효모 분포 특성에 대해서는 필자 등에 의하여 일부 실시되었으나 도시 근린공원의 부엽토나 농작물이 재배되거나 산과 접한 지역 토양의 야생효모들의 분리 연구는 많이 실시 되지 않았다. 따라서 본 연구 결과들은 앞으로 우리나라 여러 도시 공원과 이들 인접 지역 산림토양의 효모 종 다양성 확립에 귀중한 자료로 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

Acknowledgements

This work was supported by a grant from the National Institute of Biological Resources (NIBR), funded by the Ministry of Environment (MOE) of the Republic of Korea.

References

1 Min JH, Ryu JJ, Kim HK, Lee JS. Isolation and identification of yeasts from wild flowers in Gyejoksan, Oseosan and Baekamsan of Korea. Kor J Mycol 2013;41:47-51. 

2 Hyun SH, Mun HY, Lee HB, Kim HK, Lee JS. Isolation of yeasts from wild flowers in Gyonggi-do province and Jeju island in Korea and the production of anti-gout xanthine oxidase inhibitor. Kor J Microbiol Biotechnol 2013;41:383-90. 

3 Hyun SH, Min JH, Lee HB, Kim HK, Lee JS. Isolation and diversity of yeasts from wild flowers in Ulleungdo and Yokjido, Korea. Kor J Mycol 2014;42:28-33. 

4 Han SM, Hyun SH, Lee JS. Isolation and identification of yeasts from wild flowers in Deogyu mountain and their physiological functionalities. Kor J Mycol 2015;43:47-52. 

5 Han SM, Hyun SH, Lee HB, Lee HW, Kim HK, Lee JS. Isolation and identification of yeasts from wild flowers collected around Jangseong lake in Jeollanam-do, Republic of Korea, and characterization of the unrecorded yeast Bullera coprosmaensis. Mycobiology 2015;43:266-71. 

6 Han SM, Han JW, Bae SM, Park WJ, Lee JS. Isolation and identification of wild yeasts from soils of fields in Daejeon metropolitan city and Chungcheongnam-do, Korea. Kor J Mycol 2016;44:1-7. 

7 Han SM, Lee JS. Isolation and identification of wild yeasts from soils of an herb park in Seoul metropolitan city and characteristics of unrecorded yeasts. Kor J Mycol 2016;44:108-12. 

8 Han SM, Lee JS. Characterization of unrecorded yeasts Isolated from leaves of trees of Oknyeobong peak and Yeonjasan mountains in Daejeon, Korea. Kor J Mycol 2017;45:23-30. 

9 Han SM, Kim HK, Lee HB, Lee JS. Isolation and identification of wild yeasts from freshwaters and soils of Nakdong and Yeongsan river, Korea, with characterization of two unrecorded yeasts. Kor J Mycol 2016;44:350-4. 

10 Han SM, Lee SY, Kim HK, Lee JS. Characterization of the unrecorded wild yeasts from waters in riverside of Daejeoncheon and Gapcheon of Daejeon metropolitan city, Korea. Kor J Mycol 2017;45:153-9.