STOM-IC 개발 개요

• 박테리아는 1676년 현미경을 발명한 네덜란드 Antoni van Leeuwenhoek에 의해 처음 발견되었으며, 그 후 350여년 간 전 세계에서 다양한 박테리아가 순수 분리 및 동정되었습니다. 
• 1928년 알렉산더 플레밍의 페니실린 발견 이후 지난 100여년 동안 박테리아를 순수배양할 수 있는 다양한 기술들이 개발되었지만, 현재 실험실에서 합성배지로 배양 가능한 미생물 종 (Species)은 지구 상에 존재하는 전체 미생물 종의 1~2%에 불과한 실정입니다.
• 각각의 미생물 종은 온도, 산소, pH등 서식환경에 큰 영향을 받음과 동시에 주위에 존재하는 다양한 미생물 종 또는 환경 요소들에 의해 그 성장이 크게 영향을 받기 때문입니다.  특히 자연계에 존재하는 대부분의 박테리아는 주위 박테리아와 영양분과 대사 산물들을 공유하며 상호 협력 또는 경쟁하면서 군집을 이루어 증식 또는 사멸합니다. 
• 주식회사 퓨처앤텍은 지구 상에 “살아있으나 순수분리 및 배양을 할 수 없는” (Viable but non-culturable) 98~99%의 ‘난/미배양성 미생물’중 일부를 순수분리 및 배양 동정할 수 있는 기술개발에 성공하여 STOM-IC기술이라 명명하였습니다.

STOM-IC 기술 요약

그림. 특허 제 10-2201035 호, 난배양성 미생물의 분리 및 배양 방법 모식도 이미지 확대보기

• 다양한 미생물 서식지(하천, 토양, 분변, 소장 또는 대장 내)에서 샘플링 된 시료를 합성배양배지에 접종 후 진탕 배양하고 이들 합성배지에서 잘 성장하는 미생물을 고체배지에 도말하여 단일 세균을 순수분리 합니다. 이때 합성배지 성분의 조성 변화, 배양 온도 변화, 배양 시 산소포화도 등을 변화시켜 각각의 조건에서 잘 성장하는 미생물 종을 분리합니다.
• 다양한 서식지에서 미생물들은 군집을 이루며 상호소통하고 성장하며 각 군집들은 주위 다른 군집과도 상호소통하며 군집의 성장에 도움을 받기도 합니다.
• 이러한 이유로 합성배지에서 성장하지 못하는 난배양성 미생물들은 동일 시료에 존재하는 일반미생물들의 도움을 받을 경우 합성배지에서 쉽게 성장하는 경우가 있습니다.
  이는 일반미생물의 특정 대사 산물이 난배양성 미생물의 성장에 도움을 줄 수 있고 일반 미생물이 성장하며 주위 환경을 미세하게 변화시키고 이것이 난배양성 미생물 성장을 위한 필수조건으로 받아들여지기 때문입니다.
• STOM-IC기술은 고전적인 미생물 분리배양법(STOM)으로 순수분리한 미생물 종의 추출물을 합성배지에 첨가하여 난배양성 미생물의 성장을 유도하는 기술입니다.
• 이들 합성배지에서 분리 배양한 미생물들 (Isolates)의 추출물을 조합 (Combination)하여 배지에 첨가할 시 지금까지 분리배양 할 수 없던 신규 난배양성 미생물의 성장을 확인할 수 있고 또한 배양 및 순수분리까지 할 수 있는 기술입니다.
• 최근 유수의 스타트업 벤처기업과 글로벌 제약사에서 진행 중인 마이크로바이옴 치료제 개발 및 신규 항생제 생산 균주 탐색 등 다양한 미생물 산업에 응용할 수 있는 확장성이 뛰어난 원천기술입니다.

STOM-IC 실증 사례 (특허 제 10-2201035 호)

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  1차 세균 추출액 혼합 배양으로 분리된 그룹 Ⅱ
  난/미배양 미생물의 Phylogeny 분석

  포유류 십이지장 (Duodenum) 시료 배양액에 E. coli 와 Enterococcus lactis 세균 추출물을 동시에 첨가하여 난배양성 미생물 Clostridium 속 (Genera)군집에 속하는 4종의 신규 미생물 순수분리하고 배양법을 확립하였으며, 16S rDNA서열을 동정한 후 NCBI Genbank에 DNA서열을 등록하였습니다.

  • Accession number

    MN227327, MN227329, MN227343
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  1차, 2차 세균 추출액 혼합 배양으로 분리된 그룹 Ⅳ
  난/미배양 미생물의 Phylogeny 분석

  포유류 십이지장 (Duodenum) 시료 배양액에 E. coli 와 Clostridium tertium 세균 추출물을 동시에 첨가하여 난배양성 미생물 Asinibacterium 속 (Genera)군집에 속하는 Asinibacterium 4종을 함께 순수분리 및 배양하였으며, 이들 균주를 Asinibacterium duodenii 로 명명하고 한국생물자원센터 (Korea Collection for Type Cultures, KCTC)에 4종 모두 기탁, 보관하였습니다.

  • KCTC number

    KCTC 18773P, KCTC 15835, KCTC 15836, KCTC 15837