• 한국응용곤충학회지
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• 제45권3호
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• pp.301-307
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• 2006

고추좀잠자리의 장으로부터 리그닌 분해활성을 보이는 미생물을 분리하였으며 16s rDNA 서열분석 및 생리 생화학적 동정에 의해 Serratia marcescens에 속하는 새로운 균주로 밝혀졌다. 분리된 균주는 리그닌 화합물을 포함하는 배지에서 배양하였을 때 cell growth의 증가에 따라 리그닌 화합물에 대한 분해능이 증가하였으며 48시간의 배양에 의해 20-45%의 분해능을 나타내었고, 특히 monomer 화합물인 vanillin 및 guaiacol과 dimer 화합물인 dealkaline 리그닌에 대한 분해능이 높았다. 분리된 균주 S. marcescens HY-5는 PCR에 의한 16S rDNA의 증폭과 denaturing gradient gel electrophoresis에 의한 장내 세균의 분포를 조사하였을 때 높은 밀도의 분포를 나타내었으며 서로 다른 지역에서 채집된 고추좀잠자리에서 공통적으로 발견되는 특징을 보여주었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제33권3호
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• pp.185-194
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• 2006

엽록체는 숙주세포에 잡아먹힌 (식균작용) 남세균이 숙주세포와 공생관계를 형성하여 온 것으로 간주된다. 엽록체 게놈은 정적이라고 이해하고 있지만 형질전환을 통하여 상동염기가 도입되면 이와는 반대로 intramolecular homologous recombination에 의해 subgenomic circle을 만드는 등 매우 다이나믹하다는 것이 최근에 증명되고 있다. 고등식물의 엽록체 형질전환은 핵 형질전환에서 기대할 수 없는 여러 이점을 제공한다. 예컨대, transgene의 발현율을 높일 수 있고, transgene들을 polycistronic하게 발현할 수 있으며, 도입된 transgene이 모계유전을 하게 된다는 것 등이다. 담배는 엽록체 형질전환의 모델 식물로 사용되어 왔으나 최근에는 벼, 대두, 면화 등 다른 주요 작물의 형질전환도 가능하게 되었다. 엽록체 형질전환된 작물은 미생물을 이용하여 고부가가치 단백질을 생산하는 생물반응기를 향후 대체할 수 있게 될 것이다.

• 한국식품영양학회지
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• 제24권4호
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• pp.817-832
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• 2011

불가리아 사람들이 장수하는 것은 요구르트를 많이 섭취하여 유산균이 장내의 독소 생성 세균을 억제하기 때문이라고 한다. 젊을 때는 사람의 장 내용물 1 g당 100억 마리 이상의 $Bifidobacterium$이 살지만 노쇠하거나 병들면서 줄어들고 $Clostridium$ 등의 유해균이 많아진다. 그래서 인공적으로 장내의 비피도박테리움을 증가시키면 유해세균이 억제되어 건강하고 장수한다고 한다. 이를 위하여 섭취하는 미생물을 probiotic 미생물이라고 하며, 주로 유산균이 사용된다. 프로바이오틱 미생물은 항생제와 같이 유해균을 죽이는 것이 아니라 유해균과 공생하면서 유해균을 억제하여 건강을 증진, 즉 숙주(사람)를 증생(增生)시킨다. 그래서 유산균을 주체로 하는 프로바이오틱 미생물과 그 제품은 변비, 설사, 장염, 혈중 콜레스테롤, 암 등을 예방 내지 치료하고 정장(淨腸) 작용으로 건강을 향상시킨다고 하여 시장이 계속 확대되고 있다. 그러나 국내 프로바이오틱스 제품은 종균을 대부분(90%) 수입하여 사용하므로 한국인의 체질에 적합하지 않을 가능성이 있다. 그래서 E사는 자체 개발한 미생물로 제품을 생산하고 있다. 본 논문에서는 유산균을 주체로 하는 프로바이오틱 미생물과 제품의 효과와 특성, 종류, 시장 등 전반적인 면을 살펴 보았다.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제34권4호
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• pp.203-216
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• 2016

지난 수십 년 동안 행복과 건강에 있어서 식품의 긍정적인 역할에 대한 소비자들의 관심과 인식의 증가 등의 이유로 기능성 식품의 생산 방향으로 식품산업이 변화되어가고 있다. Probiotic 식품의 정의에 의하면, 소비자들의 건강에 도움을 줄 수 있는 충분한 양의 살아있는 미생물을 반드시 포함해야 된다고 규정하고 있다. 오늘날 많은 probiotic 식품들이 판매되고 있으며, 또한 다양한 probiotic 균주들은 상업적으로 이용되고 있다. 하지만, 미생물들의 실제적으로 잠재적인 능력을 어떻게 평가하는 것은 매우 관심을 가지는 부분이다. 왜냐하면 최근 관련 문헌의 검사에서도 알 수 있듯이, probiotic 관련 연구가 급속하게 증가하고 있기에 더욱더 이 부분은 중요하게 인식되어지고 있다. 비록 대부분의 probiotic 미생물들은 식품 또는 공생세균으로서 일반적으로 안전하다고 여겨지고 있지만, 그 외의 재료들에서 얻은 probiotics는 법적인 규제와 안전문제에 대한 우려가 더욱더 증가되고 있는 것은 사실이다. Probiotic으로서 잠재력을 가진 균주들은 in vitro 또는 in vivo 검사를 통해서 선별되어질 수 있다. 예를 들면, 위장 또는 담즙과 같은 산성의 조건에서도 생존능력은 간단한 실험을 통해서 평가될 수 있으며, 또는 면역 활성, 신진대사 기능 또는 장-뇌 상호작용과 같은 복잡한 숙주 기능에서도 영향력의 평가가 가능하게 이루어질 수 있다. 인간의 건강 증진을 위해서는 반드시 고려되어야 하는 것은 궁극적으로 인간을 대상으로 진행되는 임상시험이지만, 지금까지 긍정적인 결과를 나타내는 연구를 통해서 밝혀진 소수의 균주들만이 법적으로 건강 기능성 강조표시(health claim)를 획득할 수 있었다. 따라서 현재 probiotics라고 규정하는데 이용되는 검사방법들의 유효성에 대한 관심이 증가하고 있는 것이 사실이다. 따라서 본 총설논문에서 probiotics의 선별에 이용되는 가장 일반적인 방법과 이들 방법들의 장점 및 한계성에 관해서 자세하게 설명하였다. 더 나아가서, 최근에 omics 기술의 출현은 probiotics의 생물현상을 새롭게 이해하는데 큰 도움으로 주고 있으며, 결국 omics 기술은 probiotics와 같은 다양한 미생물들을 연구하고 선별하는데 새로운 방법으로 이용될 수 있을 것이다. 하지만 여기에 대한 추가적인 연구들은 반드시 진행되어야 할 것이다.

• 미생물학회지
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• 제21권2호
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• pp.71-78
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• 1983

The number of aerobic free-living nitrogen fixation bacteria and factors in soil at different stands covered with Pinus rigida, Quercus acutissima and Zoysia japonica in Cheongju area were investigated from Feb. to Sept 1981. 1. The numbers of $N_2-fixation$ bacteria, according to the seasonal changes, increased gradually from winter to spring and summer. But the growth pattern revealed some differences in accordance with plant cover stands : the numbers increased abruptly in May at Pinus, May-June at Quercus and Apr. May at Zoysia stand. The pick of numbers represented in Aug. Sept, at Pinus, Jul-Aug. at Quercus and May-Jun. at Zoysia stand, respectively. 2. The interrelationship between the monthly changes of enviotnmental factors and numbers of $N_2-fixation$ bacteria at different stands, mainly depends upon the soil temperature than other soil factors (r=0.71-0.84). The numbers of $N_2-fixation$ bacteria may increase 5-7 times according to increase $10^{\circ}C$ of soil temperature, and optimal range was $20{\sim}30^{\circ}C$ for growth. Equation of the interrelation between soil temperature and numbers could be stated as follows : log y=ax+b. 3. In the case of high soil temperature, the bacterial numbers presented high level in drought periods. Therefore, the $N_2-fixation$ bacterial species in these soil seem to consist of resistant to desication. 4. The influence of soil organic matter for growth of $N_2-fixation$ bacteria indicated low conrelation. The reason may seen the content of organic matter in these soil existed abundantly above the quantities of limitation for growth. 5. In artifical gradients, the $N_2-fixation$ bacteria were predominated at $20{\sim}30^{\circ}C$ same as natural condition, pH7-8, and 20-30% of soil water contents. 6. The vertical distribution of bacteria marked decreasing trends from surface to lower layers, and the decreasing degree was shown well in Zoysia, Quercus and Pinus stand in order. But in the trees, the numbers increased at 30cm layer estimated the region of root than 20cm layer. 7. Both catalase megative and positive group of $N_2-fixation$ bacteria in soil increased according to the rise of the soil temperature. Catalase positive group was revealed as dominant group in winter, and catalase negative group revealed in summer. The change of dominant pattern was shown during Feb. to Apr.

• 생명과학회지
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• 제28권10호
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• pp.1244-1253
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• 2018

반추위 속에는 박테리아, 고세균, 프로토조아, 곰팡이 및 바이러스와 같은 다양한 미생물들이 편성의 혐기조건에서 공생하고 있다. 사료의 발효에 중요한 역할을 하고 있는 반추위 미생물은 위내 발효과정에서 에너지 손실에 영향을 주는 메탄의 발생을 제외하면 에너지와 단백질 대사에 필수적인 다양한 휘발성 지방산을 생산한다. 반추위내 미생물의 이용효율을 개선시키기 위해 사료배합비조절, 천연사료첨가제, 생균제첨가 등의 다양한 접근방법들이 사용되고 있다. 최근에 반추위 군집에 대한 메타유전체 또는 메타전사체와 같은 차세대 유전체 해독기술 또는 차세대 시퀀싱 기술의 적용으로 반추위 미생물의 다양성 및 기능에 대한 이해가 크게 증가하였다. 특히 메타단백질체와 메타대사체는 반추위 생태계의 복잡한 미생물네트워크에 대한 더 깊은 통찰력을 제공할 뿐만 아니라, 다양한 반추가축용 사료에 대한 반응을 제공함으로서 생산효율을 개선시키는데 기여하였다. 본 논문에서는 반추위내 사료의 발효와 이용을 향상시키기 위한 메타오믹스 기술, 즉, 메타유전체, 메타전사체, 메타단백질체 및 메타대사체의 최신 응용기술을 요약하고자 한다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제49권6호
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• pp.819-828
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• 2007

지난 20여년 동안 항생제나 화학 요법의 문제점을 줄이고 외부 환경의 변화에 민감하게 반응하는 장내 미생물들의 균총을 유지시켜주기 위해 살아있는 미생물제제(direct-fed microbial agents, DFM)를 반추가축의 사료에 직접 첨가하고 있다. 반추동물 사료에도 생산성을 개선하기 위하여 여러 종류의 DFM이 널리 이용이 되고 있는데, DFM은 건물섭취량(dry matter intake, DMI)의 증가 및 반추위내에서의 영양소 분해율 향상 그리고 유생산량의 증가와 체온감소 등에 효과적이다(Piva 등, 1993; Higginb- otham 등, 1994; MacGilliard와 Stallings, 1998; Nocek와 Kautz, 2006). 대표적인 DFM으로는 효모균, 곰팡이, 박테리아 및 세포 구성물질 등이 이에 속한다(Beharka와 Nagaraja, 1993; Sullivan과 Martin 1999). 효모 및 효모배양물은 대표적인 DFM의 한 종류인데, 반추가축에게 효모(yeast) 및 효모 배양물(yeast culture)을 급여하였을 때 반추위 내 발효 특성을 변화시키고(Harrison 등, 1988; Martin과 Nisbet, 1990) 반추위 내에서 조단백질과 조섬유의 반추위내 분해율을 개선시키며(Gomez-Alarcon 등, 1990; Williams 등, 1991), 체내 전장소화율(Gomez-Alarcon 등, 1990; Wiede- mier 등, 1987)을 향상시키는 효과가 있다고 보고된 바 있다. 한편, 일반적으로 대부분의 Clostridium 균들은 독소를 생산하거나 인체에 유해한 물질들을 생산하여 사람과 가축에게 좋지 않은 영향을 주고 있으나, Clostridium butyricum은 장내 유익한 균으로서 유산균과의 공생이 가능하고 반추위 내에서 주요 VFA 생산에 관여하기도 하며(Araki 등, 2002a, 2002b) 많은 종류의 비타민 B군을 생산하여 유산균이 이용할 수 있게 한다. 또한 생산되어진 acetic acid와 butyric acid는 장관 상피세포를 흡수되어 상피세포에서 에너지원으로 사용되어진다고 하였다(김 등, 2001). 낙산균은 주로 단위동물에서 사용되어 왔는데, 일부 복합생균제의 형태로 사용하였을 경우 유해세균이 장 점막을 침입하는 것을 방지하고(Fuller와 Brooker, 1974), butyric acid를 생산하여 장내 pH를 저하시키며 항균작용(Under-dahl 등, 1982)을 하는 것으로 알려져 있다. S. cerevisiae는 가장 일반적으로 사용되는 균주로써 이의 효과와 효능에 관한 연구는 비육우와 착유우를 대상으로 많이 이루어져 왔지만, 낙산균은 일부 국내 젖소 사육농가에서 사용되고 있음에도 불구하고 이에 대한 연구는 단위동물 및 어린송아지의 경우(최 등, 1991)를 제외하고는 거의 이루어지지 않았다. 따라서 본 연구는 S. cerevisiae 및 C. butyricum을 단독으로 또는 혼합하여 급여할 때 면양에서의 반추위내 발효성상과 소화율, 그리고 젖소를 이용한 사양시험을 통해 산유량과 유조성에 미치는 효과를 비교하기 위하여 실시되었다.