유류로 오염된 토양에 있어서의 미생물의 분포 및 활성도에 관한 연구는 오염토양의 생물학적 복원기술을 적용시키고자 하는 지역에서는 매우 중요한 연구이다. 따라서 본 연구에서는 유류 오염된 지역에서의 미생물 활성도를 ETS(Electron Transport System) 및 그 이외의 몇 가지 방법을 통하여 고찰해 보았다. 본 연구결과에 따르면 순화된 토양에서는 이미 유류를 산화시킬 수 있는 Burkholderia spp.가 이미 우점을 이루고 있었고, 생물학적 복원기술 중 Biostimulation법을 적용할 경우 이미 존재하는 미생물(Indigeonous microorganism)에 의한 유류오염물질의 산화를 가속화시킬 수 있는 것으로 나타났다.
육포의 제조과정에 따른 미생물 분포를 조사하였다. 실험결과 초기 원료육에서는 $10^2{\sim}10^4\;cfu/g$ 정도의 미생물 분포를 보였으며, 양념은 $10{\sim}10^2\;cfu/g$ 정도의 미생물 분포를 나타내었다. 육포를 제조하기 전 단계인 양념육의 미생물 분포는 $10^2{\sim}10^4\;cfu/g$정도였다. 그러나 육포를 제조한 후에는 미생물의 수가 급격히 줄어들었다. 이는 육포의 건조를 위해 $70^{\circ}C$의 열로 가열하였기 때문이라고 생각되며, 육포의 제조 전 과정에서 미생물의 오염은 없었던 것으로 생각된다. 또한 식품에서 문제시되는 포자생성균이나 대장균군은 모든 검체에서 검출되지 않았다.
시중의 정육점 및 백화점 등에서 유통 중인 10종의 우육 원료에 대한 일반 세균수, 저온균수, 고온균, 혐기성균 및 진균류, 대장균군에 대한 미생물학적 분포와 병원성 미생물에 대한분리${\cdot}$동정을 실시하였다. 실험결과 원료 우육에서 중온균은 $3.8{\times}\;10^3{\sim}1.4{\times}\;10^5\;cfu/g$으로 높은 분포를 보였다. 저온균은 $9.2{\times}\;10^3{\sim}1.0{\times}\;10^5\;cfu/g$으로 지표세균 중에서 가장 높은 분포를 나타내었고, 혐기성균은 중온균, 저온균과 유사한 분포를 보였으나 상대적으로 적게 검출되었고, 고온균은 모든 검체에서 검출되지 않았다. 대장균군 또한 모든 시료에 대해서 검출되지 않았다. 효모와 곰팡이류는 $2.2{\times}\;10^1{\sim}7.8{\times}\;10^2\;cfu/g$으로 검출되었다. 병원성 미생물은 우육 sample B, G, H에서 B. cereus 만이 검출되었고, 동정결과 99.8%의 상동성을 보였다.
오염지역과 비오염지역으로부터 채집한 토양에서 토양의 습도, 유기물의 함량, 토양산도 등 물리적인 특징과 토양미생물의 분포와 같은 생물학적인 특징이 조사되었다. 지역에 따른 유기물의 함량과 토양산도는 큰 차이를 나타내었으나, 식물군락에 의한 토양수분과 유기물 함량의 차이점은 발견할 수 없었다. 토양의 산도는 미생물의 분포수와 상관관계를 나타내었다. 이러한 것은 식물이 자라는 토양에 변이를 주는 것으로 산성비와 관련이 있는 것으로 추정된다.
본 연구는 우리나라 전통 장류인 된장과 청국장의 미생물 분포와 시료간의 미생물학적 차이에 대해 차세대 염기서열 분석법(NGS)을 이용하여 분석하였다. α-diversity 분석 결과 된장에서 종 추정치와 풍부도가 통계학적으로 유의한 수준으로 높은 것으로 나타났다. 세균 분포를 분석한 결과 문 수준에서 Firmicutes가 된장에서 97.02%, 청국장에서 99.67%를 차지하여 공통적으로 가장 우점하는 것으로 나타났으며, 속 수준에서는 된장과 청국장에서 Bacillus가 각각 71.70%, 59.87%를 차지하여 가장 우점하는 것으로 확인되었다. 된장과 청국장의 미생물 분포에 차이가 있는지 분석하기 위해 PERMANOVA 분석을 수행한 결과 된장과 청국장의 미생물 분포에 통계학적으로 유의한 수준으로 차이가 나는 것으로 나타났다. 각 된장과 청국장 미생물 군집을 대표하는 biomarker를 분석하기 위해 LEfSe분석을 수행한 결과 된장에서 Bacillus subtilis, Tetragenococcus halophilus, Clostridium arbusti가 상대적으로 많이 분포하였으며, 청국장에서는 Bacillus thermoamylovorans, Enterococcus faecium, Lactobacillus sakei가 상대적으로 많이 분포하는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 콩을 주원료로 하는 우리나라 대표 전통장류인 된장과 청국장의 시료별 유사성과 차이점에 대한 미생물 분포를 정의하고 전통장류의 생화학적, 생리학적 특성과 미생물 분포의 상관관계를 규명하기 위한 기초 연구자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
생물학적 방법으로 토착 미생물에 의해 벤젠과 톨루엔을 효과적으로 분해할 수 있는 토양환경인자의 조건을 조사하기 위해 16가지의 서로 다른 환경의 미소환경(microcosm)을 제작하여 벤젠과 톨루엔 분해실험을 수행하였고, 아울러 분해과정에서 토착미생물의 분포변화를 조사하였다. 그 결과 실험 조건중 토양의 수분 포화도는 30%와 60%이면서 동시에 생물들이 흡착할 수 있는 미생물 흡착제로 활성탄을 1% 첨가한 미소환경(Case 6, Case 7)에서 벤젠과 톨루엔의 분해속도가 가장 빨랐다. 토착토양미생물의 분포변화를 조사한 결과 벤젠과 톨루엔의 분해가 가장 빨리 일어나는 Case 6 와 Case 7에서는 10일 배양 후 total culturable bacteria는 초기 세균 수에 비해 각각 488배와 308배가 증가하였다. 벤젠과 톨루엔 분해세균의 증가 역시 총 세균수가 증가하는 비율로 증가하여 초기 분포를 계속 유지하였고, 벤젠과 톨루엔을 첨가한 미소환경에서 분해 미생물 종의 변화는, 첨가 전 그람음성 세균이 반응 10일 후에는 그람양성 세균이 탈이 분리되었다.
고도처리장의 효율적 운영을 위해 원생동물의 분포를 조사하고 수질자료의 예측을 위한 bioindicator의 가능성을 분석하였다. 원생동물 종류별 개체수 분포는 출현빈도가 높으면 개체수도 많은 편으로 관찰되었다. Aspidisca, Trachelophyllum, Vorticella, Cinetochiluum, Oikomonas, Epistylis의 출현빈도는 $95\%$이상이었다. 처리장의 원생동물 분포는 유입수의 성상과 운영조건 차이 등이 세균의 증식에 영향을 미치고 변화된 세균분포에 적합하게 원생동물 분포가 이루어진다고 판단된다. 미생물분포와 통계결과는 처리장마다 다르므로 여러 처리장보다는 단일처리장에 적용되는 지표개발이 처리장의 효율적 운영에 기여할 수 있다. 요인분석결과 요인적재량의 형태와 요인의 해석이 유사하였다. 고도처리공법이 유사하고, 유입수의 성상이 비슷하여 처리장운영에 관여하는 요인이 비슷하게 나타난 것으로 판단된다. 상관분석과 회귀방정식을 이용함으로 처리장 수질변화를 미리 예상할 수 있다. 처리장의 원생동물 분포, 유출수질, 운영조건 자료들이 충분히 확보되면 원생동물 분포를 가지고 운영현황 및 가까운 미래의 수질예측이 가능해진다. 수질예측이 가능함으로 운영조건의 조기변동으로 처리수질을 양호하게 유지할 수 있다.
식품산업체에서 검사한 자료의 일반세균수는 대부분 불규칙 분포를 나타낸다. 최근 이러한 불규칙적인 경향에 대하여 미생물수의 lognormal 분포 특성을 이용하는 확률분포 모델을 적용함으로써 좀더 정확한 변화의 특성을 밝히고 있다. 확률분포 모델을 이요하면 일반세균수와 대장균군 등의 분석결과에 대해 과거의 단순한 경향분석을 벗어나, 유용한 분석이 가능한 것으로 나타나고 있다. 본 여구는 냉동만두류를 생성하는 2개 업체의 각각 1년 동안 실험된 일반세균 자료를 갖고, 확률분포 모델 활용의 타당성과 업체간의 위생수준 상호비교 그리고 예상되는 위해발생 예측에 적용 검토하였다. 그 결과 정량적인 미생물 자료에 대한 확률분포 모델의 적용은 식품산업체에서 일반세균수에 의한 위해발생 가능성을 예측하고 안전관리 수준을 결정하는데 유용한 것으로 판단된다.
1976년 7월부터 1979년 11월까지 격월로 진해만 일대의 연안해수에 대한 미생물의 분포를 주사하생물의 그 분포와 환경요인과의 상관관계를 검토하였는데 그결과는 다음과 같다. 일반세균은 수온이 올라갈수록 그 수가 증가하고 있으며 정점 1보다는 정점 2와3에서 더 많은 수가 분포하며 균류는 표층에서는 경향성이 없이 분포하나 층에서는 저층에서는 7월에 가장 높은 값을 보여주고 효모는 3월에 증가하나 계절적으로 큰 변화를 보여주고 있지 않다. 미생물과 환경요인과의 상관관계는 표층에서는 유의한 상관관계를 보이지 않으며 저층에서는 수온과 일반세균과는 매우 큰 상관관계를 보였으며, 용존산소와 일반세균, 효모와 분도 비교적 상관관계가 높은 것으로 나타났다.
문화재를 보존, 보관, 전시하는 박물관의 전시실은 실내 공기에 부유하고 있는 먼지와 곰팡이로 인해 생물적 피해를 받는다. 미생물의 발생은 문화재 표면의 착색, 재질 분해, 변질 등의 손상을 야기한다. 본 연구에서는 무위사 성보박물관의 전시실, 전시진열장, 그리고 벽화 표면의 미생물 분포 상태와 온습도 분포 특성을 조사하였다. 전시실과 진열장에서 포집된 미생물을 동정한 결과, Aspergillus sp., Penicillium sp., Cladosporium sp. 등 다양한 미생물이 동정되었다. 특히 1, 3 전시실은 2 전시실에 비해 미생물의 개체 수가 많은 것을 알 수 있었다. 3개 전시실 모두 온 습도 분포도를 살펴본 결과, 대부분이 $28{\pm}4^{\circ}C$의 높은 온도 분포와 70~80% 사이의 고습도 환경에서 높은 분포율을 나타냈다. 각 전시실의 진열장을 비교한 결과, 1 전시실의 진열장이 2, 3 전시실의 진열장에 비해 높은 습도환경 분포율을 보였는데, 이는 미생물 농도 분포와 상관성이 있는 것으로 판단되었다. 이와 같은 무위사 성보박물관 전시실 및 진열장 내부의 고온, 고습 환경의 분포는 근본적으로 전시실의 밀폐도와 환경관리 등에 의해 발생되는 특성임이 확인되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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