The cultural and physiological conditions for the T-2 toxin [4β, 15-diacetoxy-8α- (3-metylbutyloxy)-12,13-epoxy-trichothec-9-en-3-0 1, $C_{24}H_{30}O_9$] production by $\underline{Fusarium}$ sp. were studied.
To quantitate the T-2 toxin, thin layer chromatography (TLC) assay and microbiological assay using $\underline{Rodotorula]$ $\underline{rubra}$ were used.
Among the four strains of $\underline{Fusarium}$ sp., $\underline{F}$. $\underline{tricinctum}$ NRRL 3299 was best for T-2 toxin production.
In solid culture, white corn grit medium was best for T-2 toxin production.
In temperature study, temperature played a critical role in the production of T-2 toxin. T-2 toxin production was favoured by long duration low-temperature incubation.
The influence of various carbon and nitrogen sources on growth and T-2 toxin production was examined using Richards solution as basic media. The growth and toxin production were relatively high on galactose, fructose, glucose, and sucrose media, when each was used as a sole carbon source, and relatively low on sorbitol, glycerol, and lactose media. In case of starch media, organism grew well, but T-2 toxin production was poor. In case of nitrogen sources, $(NH_4)^+$ and $NO_3^-$ were used well as a sole nitrogen source, but $NO_2^-$ was not used.
Optimum growth and T-2 toxin production were indicated at pH 4-5. As pH increased, growth and T-2 toxin production were decreased. And as agitation speed of gyratory shaker increased, growth and T-2 toxin production were increased. Form temperature shifting experiment, T-2 toxin metabolic pathway may associated with the enzyme depression or enzyme induction system by temperature.
불완전 균류인 $\underline{Fusarium}$ sp. 를 이용하여 여러가지 배양 조건과 생리적 영향에 따른 균주의 성장및 T-2 toxin 의 생성에 관하여 고찰 되었다. 대개의 균주중 $\underline{F}$. $\underline{tricinctum}$ NRRL 3299 균주가 가장 좋은 T-2 toxin 생성 균주였다.
T-2 toxin 의 검출방법은 thin layer chromatography (TLC)법과 미생물학적 검출방법을 사용했다. 고체 배지의 경우 흰 옥수수 가루 (Quaker 사 제품) 배지에서 다른 곡물보다 많은 양의 T-2 toxin 이 생성 되었으며, 비교적 깨끗한 T-2 toxin 이 정제 되었다. 이 경우 배지 100 g 당 약 700 mg 의 T-2 toxin 이 생성 되었으며, 그중 약30% 정도가 깨끗한 결정으로 정제 되었다. 고온 (20-25℃) 에서는 생장은 많았으나 T-2 toxin 의 생성은 적었으며, 저온 (10-15℃)에서는 비교적 생장은 적었지만 T-2 toxin의 생성은 많았다.
Richards solution 을 기본배지로 하여 여러 탄소원과 질소원에 따른 T-2 toxin 의 생성을 보았을때 탄소원의 경우, 갈락토오스, 과당, 설탕, 포도당의 경우 생장도 많았고, 비교적 T-2 toxin의 생성도 많았으나, 젖당, 글리세롤, sorbitol 의 경우는 적었다. 유일 탄소원 으로 citrate 와 초산은 이용하지 못하였으며, 녹말의 경우 생장은 많았으나 T-2 toxin 의 생성 양은 적었다. 탄소원의 경우 $NaNO_2$ 를 제외하고는 $(NH_4)_2SO_4, NH_4Cl, NH_4NO_3, KNO_3$ 를 거의 동일하게 이용하였다. 이 균주는 $NaNO_2$ 를 질소원으로 이용하지 못했다.
초기 pH 값에 생성과 균주의 성장은 pH 4 - 5 일 경우 최적을 나타냈으며 pH 6 이상 에서는 성장도 저하되고, T-2 toxin생성도 적었다. Agitation speed 에 따른 T-2 toxin 의 생성과 균주의 성장을 보면, agitation 속도가 증가함에 따라 균주의 생장과 T-2 toxin 생성 양이 모두 증가하였다.
15℃ 에서 7일간 배양후, 25℃로 옮겨 7일간 배양후, toxin 생성을 보면, 15℃ 에 7일간 배양했을 때 보다 T-2 toxin 양이 적었다. 이는 생성되었던 T-2 toxin 이 분해 되었음을 보여주는 것이다.
이상의 결과로 볼때 T-2 toxin 대사 경로는 온도에 의한 효소 억제 또는 효소 유도 시스템에 의해 조절되는 것이라고 생각할수 있다.