본 연구에서는 광합성세균 또는 젖산균 등과 같은 유용 미생물에 의한 육상수조식 양식장 배출물의 재활용이 가능한지 평가하였다. 제주에 있는 육상수조식 양식장의 배출물을 조사 분석한 결과 배출물은 회분, 수분과 더불어 단백질, 지방으로 구성되어 있었다. 따라서 배출물이 광합성세균 또는 젖산균의 생장에 대한 기질로서 이용 가능한지를 평가하였다. 배출물은 광합성세균 생장의 기질로서 이용할 수 있었으며, 젖산균의 경우에는 당분을 첨가하면 기질로서 이용할 수 있었다. 본 결과는 육상수조식 양식장에서 배출되는 배출물이 유용미생물에 의하여 효과적으로 재활용될 수 있는 가능성을 제시하였다.
세 종류의 유용세균, Lactobacillus KLF01, Lactococcus KLC02 그리고 Paenibacillus KPB3는 무름병원세균 Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum (Pcc)에 대한 기내 길항효과를 나타내었으며, 온실 내 포트에서 배추 무름병에 대한 생물적 방제 효과를 병원균 접종 4, 8, 12일 후 각각 조사한 결과 KLC02 균주는 64%, 50%, 56%, KPB3 균주는 66%, 57%, 58%로 나타났다. 반면, KLF01 균주는 KLC02 및 KPB3 균주에 비해 그 효과가 다소 낮았으나 유의성이 인정될 수 있는 방제효과로 조사되었다. 또한 재배포장에서 배추 무름병에 대한 생물적 방제효과는 KLF01, KLC02 및 KPB3 모두 각각 55%, 60% 그리고 62%로 매우 효과적임을 알 수 있었다. 따라서 세 종류의 유용세균 Lactobacillus KLF01, Lactococcus KLC02 그리고 Paenibacillus KPB3 균주를 이용하여 배추 무름병을 억제하기 위한 생물적 방제제로 활용할 수 있음을 보고한다.
사람의 장내에 서식하는 장내세균은 사람의 건강을 지켜주는 유용균과 나쁜 영향을 주는 유해균이 있으며 이들 양자의 균형에 의하여 건강상태가 조절되고 있다. 사람의 건강에 대단히 중요한 역할을 하는 유용균의 대표적인 것이 Bifidobacterium이다. 이 Bifidobacterium은 장내에서 lactic acid 및 acetic acid를 생산하여 장내의 pH를 산성으로 유지시키고 부패균의 증식을 억제하는 역할을 하며 신체를 유해세균의 작용으로부터 방어하는 역할을 하고 있다. 현재 우리나라에서 사용하고 있는 Bifidobacterium은 대부분 외국에서 개발된 것으로 한국인에게 어느 정도 효과가 있는지에 대해서는 아직 정확한 보고가 없으며 한국인의 장내균총으로부터 유산균이 분리된다면 한국인에게 가장 잘 정착될 수 있는 균주일 것으로 생각된다.
본 연구는 유용 세균의 포자를 정제화(tabletting)하는 과정에서 포자의 내구성 특히 타정 압력에 대한 세균 포자의 파괴율을 규명하려 하였다. Bacillus coagulans, Bacillus subtilis 및 Clostridium butyricum의 세가지 포자 형성균의 포자와 포자를 형성하지 않는 세균인 Streptococcus faecalis의 영양세포에 대하여 시험하였다. 정제제조 과정에서 포자의 파괴는 주로 타정과정에서 일어나며 세균의 포자는 타정압력에 대하여 대수적 파괴율을 나타내었다. 세균포자의 압력에 의한 파괴율은 세균의 종류에 따라 달라지며 이것을 정량적으로 나타내기 위하여 Decimal Reduction Pressure라는 개념을 도입하여 P-value라 칭하고 각 세균 포자의 P-value를 구하였든 바 B. subtilis의 포자는 $2.9\;ton/cm^2$, B. coagulans의 포자는 $2.6\;ton/cm^2$, Cl. butyricum의 포자는 $2.1\;ton/cm^2$의 값을 각각 나타내었다. 반면, Str. faecalis의 영양세포는 $1.7\;ton/cm^2$의 낮은 값을 나타내었다. 세균포자의 파괴율은 사용하는 부형제에 따라 영향을 받았으며 동일한 B. coagulans의 포자라도 lactose filler에서는 그 P-value가 $2.8\;ton/cm^2$이었으며 starch filler에서는 $2.0\;ton/cm^2$이었다. 동일한 부형제를 사용하였을 때 생존 포자수는 정제의 경도와 밀도에 역비례하였다. 그러나 경도와 밀도가 낮은 starch filler에서는 lactose filler에 비교하여 더 높은 포자 파괴율을 보였다. 결론적으로 부형제의 종류는 정제 형성뿐만 아니라 세균 포자의 생존에도 중요한 요인이며, 물리적 성질이 서로 다른 부형제를 알맞게 혼합함으로서 타정시 유용세균포자의 생존율을 크게 향상시킬 수 있다.
곤충병원세균인 Photorhabdus temperata ssp. temperata(Ptt)는 곤충의 면역반응을 억제시켜 피기생 곤충 체내에서 공생하는 기주 선충의 발육을 도모하게 된다. 또한 Ptt의 변역억제 활성은 Bacillus thuringiensis(Bt)의 병원성을 증가시킨다. 본 연구는 이러한 유용 곤충병원세균의 대량 생산을 위한 저렴한 배지를 선발하기 위해 수행되었으며, 두 연구용 배지(LB, TSB)와 저렴한 산업용 두 배지(MY, M2)를 상호 비교하였다 모든 배양액에 동일한 밀도의 Ptt를 접종하고 배양하였을 때 48 시간 이후 정지상이 나타났다. 그러나 연구용 배양액인 LB와 TSB에서 두 가지 산업용 배양액보다 정지상에서 높은 세균 밀도를 보였다. 네 가지 배지에서 증식된 Ptt 배양액은 모두 배추좀나방(Plutella xylostella) 3령충에 대한 Bt 병원성을 현격하게 제고시켰고, 이들 배지 종류에 따라 치아가 없었다. 네 가지 배양액에서 세균의 증식에 의해 생산되는 대시물질의 양과 배지별 생산되는 대사물질의 동일성을 확인하기 위해 헥산과 에틸아세테이트의 유기용매로 추출했다. 시간별 배양액의 유기용매 추출물질은 세균의 증식과 비슷하게 대사물질의 생산량에서도 증가하는 것을 알 수 있었다. 역상 HPLC를 이용하여 네 가지 세균 배양액 각각에서 대사물질을 분리하였고, 정량적으로 네 가지 대사물질이 서로 다른 배지에서 통계적으로 차이 없이 검출되었다. 본 연구는 비교적 저렴한 두 가지 산업용 배지가 유용 대사물질의 생성에 변화 없이 Ptt 세균을 저렴하게 배양할 수 있다고 제시하고 있다.
본 연구에서는 국내에서 출현율이 높은 40 여종의 호기성 세균화상을 중심으로 실무에 필요한 전문가용 자료와 교육에 필요한 자료를 담은 실용적인 세균동정 화상 데이터베이스를 구축하였다. 구축된 시스템은 세균동정에 필요한 전문가의 축적된 경험과 지식을 체계화시킨 것으로 초보자도 쉽게 이용할 수 있어서 동정 과정상의 시행착오 배제에 의한 동정 효율의 극대화를 기할 수 있을 뿐 아니라 동정결과에 대한 신뢰도를 높일 수 있어서 환자의 검사 결과 처리에 걸리는 시간과 경비를 상대적으로 경감시킬 수 있다. 그리고 업무 진행과정상에서 새로운 세균에 대한 정보를 추가 등록할 수 있어서 임상병리사의 평생교육이 가능하게 되어 의료 질의 제고에 기여할 수 있다. 또한 실제 진단검사의학과에서 전문 인력의 기술 보완으로 유용하게 활용될 수 있을 것이다.
새로운 미생물 오염도 검사방법인 ATP-bioluminescence 방법을 인삼분말에 적용한 결과 인삼분말에 오염된 세균수가 약 10,000 CFU/g 이상인 경우에는 세균수가 증감함에 따라 ATP의 양이 비례적으로 증가하였다. 그러나 세균수가 10,000 CFU/g 이하일때는 ATP 의 증가 및 결과의 상관성이 인정되지 않았다. 따라서 이 방법은 세균의 오염도가 높은 인삼 분말($\geq$10,000 CFU/g) 에서 신속하게 미생물을 측정하여 제품의 품질을 관리하는데 유용한 방법이 될 수 있을 것으로 생각된다.
해수로부터 Vibrio속 세균 21균주를 분리하여 이들의 표현형적 특성을 조사하고 자동화동정 시스템인 Vitek과 MIDI를 이용하여 동정하고 결과를 비교하였다. Vitek과 MIDI를 이용한 Vibrio속 세균의 동정시 일치하는 결과는 단 1건(TL33, V. alginolyticus)이었으며,Vitek의 경우 21균주중 16균주(76%), MIDI의 경우 21균주 중 6균주 (29%)가 동정되었다. Vibrio속 세균의 동정에는 MIDI에 비하여 Vitek시스템이 유용한 것으로 사료된다.
하수를 이용해서 배양된 조류는 바이오디젤 생산에 유용한 자원이다. 그러나 실제 하수에서 조류의 영양염류 신진대사와 하수 세균과의 상호작용에 관한 연구는 미흡하다. 본 연구에서는 하수로 배양되는 대표적 조류균주인 Ankistrodesmus gracilis SAG 278-2에 의한 하수 내 질소, 인 제거 거동을 평가하였고, 조류와 상호작용하는 하수 내의 세균 군집을 분석하였다. 하수 슬러지 세균 군집과 비교하였을 때, 조류-세균 복합 군집은 하수 내보다 높은 영양염류 제거를 보였다. 16S rRNA 유전자 분석 결과, 조류-세균 군집에서 조류가 성장함에 따라 Unclassified Alcaligenaceae 세균이 선택적으로 우점됨을 알 수 있었고, 조류에 의해서 선택적으로 우점화된 하수세균은 자연 수질 환경에서 조류와 공생적으로 상호작용 하는 것으로 알려진 Alcaligenes faecalis subsp. 5659-H와 계통학적으로 가까운 것으로 밝혀졌다. 본 연구의 결과, 하수 내의 높은 영양염류 제거를 보이는 조류-세균 복합 군집에서의 조류의 성장 및 신진대사가 특정 세균의 분포에 영향을 주는 것을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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