토양 내 미생물 군집의 변화가 비소 용출에 미치는 영향을 파악하기 위해 비소 오염 토양(F1, G7, G10)을 대상으로 실험을 수행하였다. 실험은 혐기적 조건에서 비소 오염 토양을 ① BAC: 멸균토양 + Bacillus fungorum, ② IND: 토착균 토양, ③ MIX: 토착균 토양 + B. fungorum으로 나누어 혐기적 조건에서 유산염을 탄소원으로 하여 7주간 배양하였다. 실험 결과, 토착균 군집이 존재하는 IND와 MIX에서 BAC에 비하여 높은 함량의 비소가 용출되었으며, pH가 높은 G10 토양에서 F1과 G7 토양에 비해 비소 용출량이 월등히 높았다. G10 토양의 경우, 다른 토양과 달리 용출된 비소 중 As(III) 함량의 비율이 낮았다. 이러한 결과는 토양에 따라 상이하게 나타나는 미생물 군집의 차이에 기인할 수도 있다. IND와 MIX는 7주차에 이르러 미생물의 다양성이 크게 감소하였으며 실험 조건에 적응한 Eubacteriales 및 Bacillales 등의 우점목이 번성하였다. F1 토양의 7주차 MIX에서는 Bacteroidales, G7 토양의 7주차 IND와 MIX에서는 Rummelibaciilus가 번성하였다. G10 토양의 IND와 MIX에서는 Enterobacterales가 우점목 중 하나를 차지하였다. 현재로서는 미생물 군집의 변화가 비소의 지구화학적 거동에 어떠한 메커니즘으로 영향을 미치는지에 관한 정보가 부족하나, 이러한 결과는 토양 내 마이크로바이옴이 비소의 용출을 조절하는 요인 중 하나로 기능할 수 있음을 나타낸다.
우리 지역 토양환경에 도착해 살고 있는 토착 길항미생물을 분리, 선발, 육종하여 다시 지역모양으로 돌렸을 때 우점 능력이 크고 적응력이 큰 토착 생물방제균을 선발하고자 경북 경주지역에서 자연농법을 수행하고 있는 저병해경작지로부터 토착 길항미생물을 분리하였다. 이들 중 고추역병균 Phytophthora capsici의 생육을 강력히 길항하는 항생물질과 siderophore를 동시에 생산하는 복수 길항기작의 토착 길항세균 Pseudomonas fluorescens 2112를 선발하였고, 이 균주로부터 우선 항진균성 항생물질을 생산, 정제한 후 그 특성을 조사하였다. 이 항생물질은 산성 pH 조건에서는 매우 안정하였으나 알칼리성 용액에서는 불안정한 물질로 판단되었고, 또한 열에 비교적 안정하여 $80^{\circ}C$까지 30분동안 열처리하여도 항균활성을 50% 정도 유지하였다. P. fluorescens 2112로부터 이 균주의 중요 생물방제 기작인 항진균 항생물질을 단일물질 수준으로 분리하여 그 구조를 분석해 본 결과 선발된 균주가 생산하는 항생물질은 다른 Pseudomonas sp. 에서도 생산되는 것으로 알려진 2,4-diacetylphloroglucinol로 동정이 되었다. 고추역병균 P. capsici의 생육을 억제하는 토착 길항세균 P.fluorescens 2112가 생산하는 항진균 항생물질의 항균범위를 조사해 본 결과 다양한 식물병원성 진균에 방제력을 가지는 광범위 항생물질임을 확인 할 수 있었지만, Fusarium 속에 대해서는 큰 활성을 볼 수 있었다. 이 항진균 항생물질을 이용해 저해기작을 고추역병균 P. capsici의 포자를 대상으로 radioisotope labelling precursor [$^{3}$ H] Leucine, [$^{14}$ H] Glucose, [$^{3}$ H] Adenine 등으로 조사한 결과, 그 길항기작이 RNA 합성 저해로 추정되었다.
본 연구는 산성광산배수를 유발하는 광미를 연료전지 기술에 적용하여 유용하게 활용할 수 있는지 알아보기 위해 수행하였다. 황철석 성분을 함유한 광미와 철산화를 촉진하기 위한 철산화균을 포함한 토착세균을 사용하여 미생물연료전지를 구성하여, 광미 내 황철석 함량이 높을수록 연료전지의 전기적 효율이 향상됨을 확인하였다. 또한, 광미를 활용한 연료전지에서 토착세균 주입을 통해 전류밀도와 전력밀도를 각각 3배, 10배 정도 향상시켜, 철산화에 관여하는 미생물의 주입이 광미를 이용한 연료전지 효율 향상에 도움이 됨을 확인하였다. 본 연구는 광산 지역 토착세균의 생태학적 기능을 연료전지 기술과 활용해 광미로부터 오염유발 우려물질을 저감함과 동시에 전기 생산이 가능함을 확인하여, 광미를 활용한 미생물연료전지 기술이 광미의 무해화 및 전기 생산을 위한 기술로 사용될 수 있음을 보여준다.
마늘병원균에 대한 토착길항미생물 선발을 위하여 경북 영천시 신덕리 및 구계리 일대 16개소의 토양 시료로부터 160균주의 세균들을 분리하였다. 이들 분리된 세균 중 마늘 잎집썩음병의 원인균인 P. marginalis와 마른썩음병의 원인균인 F. oxysporum에 대하여 길항능이 매우 뛰어난 3종의 토착길항세균을 선발하였다. 선발 균주들을 16s rDNA sequencing과 Bergey's manual을 이용한 방법에 의해 동정한 결과 B. subtilis YC82, B. vallismortis YC84, B. amyloliquefaciens YC240 균주들로 동정할 수 있었다. 선발된 3종의 토착길항세균들은 항세균 및 항진균 길항기작인 siderophore, ${\beta}$-glucanse, chitinase, 항생물질 생산능을 가진 균주들이었으며, 식물의 생장촉진에 도움이 되는 인산가용 화능과 식물생장촉진호르몬인 옥신 및 지베렐린을 생산하는 균주들로 확인되었다. 또한, 3종의 토착길항세균들은 in vivo 포트실험을 통해 잎집썩음병원균인 P. marginalis 에 대한 방제율이 70% 이상이고 동시에 생장촉진능도 있다는 것을 검증하였다. 그리고 마른썩음병원균인 F. oxysporum에 대한 방제율도 B. subtilis YC82와 B. amyloliquefaciens Y240의 경우 60%, B. vallismortis YC84는 80% 이상으로 나타났다. 또한, 발아촉진능에서는 선발된 토착길항세균의 처리구가 무처리구에 비하여 20% 이상 향상된 우수한 발아촉진능을 나타내었으며, 생장촉진능 역시 초장 길이의 차이에서 B. subtilis YC82는 평균 $49{\pm}1.53\;mm$, B. vallismortis YC84 는 평균 $47{\pm}1.15\;mm$, B. amyloliquefaciens YC240에서는 평균 $80{\pm}1.21\;mm$로 무처리구의 평균 $39{\pm}1.51\;mm$ 보다 매우 우수하였다. 이와 같은 결과는 선발된 마늘잎집썩음병 및 마른썩음병 방제용 토착길항세균은 마늘병원균 방제능과 동시에 생장촉진능을 가지는 다기능 토착길항세균으로 향후 추가적인 현장적용시험을 통하여 병방제능 및 생장촉진능 검증이 이루어 진다면 마늘병해방제 및 생장촉진용 미생물제제 개발이 가능할 것이라 생각된다.
훈민정음 창제 이전 우리 문자생활의 주요한 도구였던 한자가 우리나라에 언제쯤 도입됐으며, 한자음이 우리말로 토착음화하는 과정으 어떠했는가에 논의의 초점을 두고 있는 이 책은, 고대한자음에 관련된 이제까지의 학계 통설에 대한 가장 본격적인 비판을 담은 성실한 연구성과라는 점에서 특히 주목을 끈다.
연속적으로 대두를 재배한 토양과 신개간지 토양에서 재배한 대두 품종 단엽의 근류로부터 토착대두 근류근 87종을 분리하고 이들을 생장속도에 따라 Bradyrhizobium japonicum (slow-grower) 및 Rhizobium fredii (fast-grower)로 분류한 결과 전자가 55종, 후자가 32종이었다. 이두그룹의 대두 근류균을 질산염 환원특성에 따라 denitrifying fast-grower(F-1), nitrate respiring fast-grower(F-II), denitrifying slow-grower(S-I), 및 nitrate respiring slow-grower (S-II)로 세분 되었으며, 분리균주 총 87종중 S-I, S-II, F-I 및 F-II의 수는 각각 10, 22, 48 및 7종이었다. 이들 각 group 대두 근류균의 균체단백질의 전기영동 pattern상의의 차이를 1차 및 2차원 전기영동으로 분석한 결과 slow 및 fast-grower간에는 현저한 차이를 관찰할 수 있었으나 동일 생장속도를 가진 것 중 denitrifer와 nitrate repirer간에는 큰 차이가 없었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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