• 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.

• 자원리싸이클링
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• 제18권2호
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• pp.16-29
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• 2009

본고는 펄프 제지산업 폐수에 함유된 오염물질들의 특성과 생물학적 처리기술들에 대해 설명한다. 펄프 제지산업 폐수는 고농도의 생화학적 산소요구량 (BOD)과 화학적 산소요구량 (COD)을 포함하고 높은 독성을 보이며 강한 흑갈색을 띠는 것이 특징이다. 특히, 펄프의 표백공정에서 리그닌의 염소화에 의해 다이옥신, 퓨란과 같은 독성의 유기염소화합물이 형성된다는 것이 알려져있다. 이에 따라 최근 펄프 제지산업은 기존의 표백처리를 무염소공정(TCF)으로 대체하고 있다. 펄프 제지산업 폐수처리에 사용되는 모든 생물학적 기술들은 폐수와 박테리아의 접촉 메커니즘에 기반을 두고 있는데, 이것은 박테리아가 폐수 내 유기물질을 먹이로 이용하여 세포로 전환함으로써 폐수 내 BOD농도를 감소시키는 것이다. 펄프 제지산업 폐수의 생물학적 처리에서 호기성 처리와 혐기성 처리 모두 효과적인 것으로 밝혀졌다. 뿐만 아니라, 최근 곰팡이류를 이용한 생물학적 처리, 생물-응집-여과기법을 혼용한 처리 등도 폐수처리분야에 새롭게 적용되었다. 이러한 기술들로 처리된 폐수를 펄프 제지공정에 재활용함으로써 제조공정의 물소비량을 상당히 감소시킬 수 있다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제45권4호
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• pp.593-606
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• 2003

본 연구에서는 육계분과 제과부산물로 구성되는 반추가축용 TMR의 효과적인 제조 방법 모색을 위하여 총 5회의 실험을 수행하였으며, 각 실험의 내용은 다음과 같다. 실험 1: 퇴적발효 공법을 이용한 TMR의 소규모(1 ton) 제조. 실험 2: 퇴적발효 공법을 이용하여 제조된 TMR의 펠렛화. 실험 3: 퇴적발효 공법을 이용한 TMR의 현장 규모(15 ton) 제조. 실험 4: 혐기발효 공법을 이용한 TMR의 현장 규모(0.5 ton 타이콘백 이용) 제조. 실험 5: 육계분 단독 퇴적발효 후 급여 시 TMR 제조. 선별 육계분과 건조 제과부산물은 총가소화영양소(TDN) 함량이 69%(체중 200 kg의 육성 한우 요구량 충족)가 되도록 혼합되었으며, 각 실험별 처리에 따른 온도 변화, 외관적 특성 및 물리화학적 성분 변화를 분석하였다. 육계분에 제과부산물을 혼합함으로서 OM은 상당히 증가하였고(P<0.05), 과다한 단백질과 섬유소 함량은 육성우 요구량 수준으로 낮아지는(P<0.05) 등의 영양적으로 상호 보완적인 조화를 보였다. 실험 1과 3의 퇴적발효 공법 적용 시 발생된 발효열은 살균 효과를 충족시킬 정도로 상승하였으며, 공정 중의 화학적 성분상의 손실은 미미하였고, 표층의 공기 접촉 부위에 흰 곰팡이가 발생하고, 내부 고열로 인한 부분적 숯화(charring) 현상이 나타났다. 이의 펠렛화 시(실험 2) 단순 소형 펠렛기의 이용이 충분히 가능하였으며, 공정 중의 약간의 OM 손실과 ADF-CP 증가 현상이 수반되었다(P<0.05). 실험 4의 혐기발효 공법 적용 시 공정 간의 true protein : NPN 비율의 감소(P<0.05) 현상 이외에는 별다른 화학적 성분상의 차이는 없었으나, 한 달간의 발효기간만으로는 양호한 발효 성상을 보이지 못하였다. 실험 5의 육계분 단독 퇴적발효는 true protein : NPN 비율 감소(P<0.1), 섬유소 중 hemicellulose 함량 감소(P<0.05) 및 ADF-CP 함량 증가(고열로 인해)를 초래하는 경향이었고(P<0.1), 퇴적발효된 육계분을 급여 전에 제과부산물과 혼합하는 것도 위생적이고, 영양 보전적인 방법인 것으로 사료되었다.

• 원예과학기술지
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• 제30권3호
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• pp.261-269
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• 2012

오이시설하우스 토양에 키토산의 분말과 액상을 처리하여 90일, 160일 및 200일이 경과한 후에 인지질지방산을 추출하여 토양 미생물상 구성 및 토양 미생물의 생리적 지표를 분석하였다. 확인된 총지방산을 주요인 분석으로 분석한 결과 키토산 처리 후 90일에 키토산 분말 처리구는 PC(주요인)1 대하여 키토산을 처리하지 않은 대조구와 완전히 구분되었고, 키토산 용액 처리구는 PC2 모두에 대하여 대조구와 뚜렷이 구분되었다. 키토산 분말 처리 후 160일에 대조구와 비교하여 키토산 분말 처리구는 PC2에 대하여 완전히 구분되었지만 키토산 용액 처리구는 PC1과 PC2 모두에 대하여 뚜렷이 구분되지 못하였다. 키토산 처리 후 200일에는 PC1과 PC2 모두에 대하여 처리 간 차이가 없었다. 지표 지방산을 이용한 미생물군과 생리적 지표의 차이를 보면, 키토산을 토양에 처리한 후 90일에는 토양미생물군에 미치는 효과가 나타나지 않았지만, 곰팡이/세균 비율은 키토산 용액 처리구에서 유의성 있게 증가하였다. 키토산 처리 후 160일은 균근이 키토산 분말 처리구에서 증가하였다. 세균은 그램 음성균/그램 양성균 비율이 키토산 용액 처리구에서 증가하였고, cyclo-지방산/전구체 비율은 대조구가 키토산 분말 처리구보다 높았다. 곰팡이/세균 비율은 키토산 처리구 모두가 통계적으로 유의성 있게 높았다. 키토산 처리 후 200일 조사에서 호기성균/혐기성균 세균의 비율이 키토산 분말 처리구가 키토산 용액 처리구보다 높았고, 포화지방산/불포화지방산 비율은 키토산 용액 처리구가 키토산 분말 처리구보다 통계적으로 유의성 있게 높았다. 키토산은 처리 후 160일까지 토양 미생물상을 변화시켰으며 분말에서 효과가 컸다. 미생물 생리적 지표에 미치는 키토산의 영향은 처리 160일 이후에 나타나기 시작하여 200일까지 나타났다.

• 농업과학연구
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• 제22권2호
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• pp.188-196
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• 1995

장류제조에 유용성이 높은 곰팡이를 분리할 목적으로 재래식 메주를 수집하여 aflatoxin 생성 유무를 확인하고 재래식 메주의 미생물 분포와 효소 역가를 측정한 후 효소역가가 높은 균주로 Aspergillus oryzae O4-5를 분리 선정한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 1994년 12월에서 1995년 2월 사이에 전국 각 지역에서 수집한 메주 중의 mycotoxin 생성을 검출하기 위하여 EZ-Screen Test Kit와 HPLC에 의해 분석한 결과 aflatoxin은 검출되지 않았다. 2. 메주 중의 곰팡이 수는 $1.3{\times}10^4-2.8{\times}10^6CFU/g$ 이었으며 효모수는 $1{\times}10^2-1.5{\times}10^6CFU/g$으로 시료별 차이가 대단히 컸다. 또한 호기성 세균수는 $2.0{\times}10^7-8.0{\times}10^7CFU/g$, 혐기성 세균은 $3.0{\times}10^6-7.3{\times}10^8CFU/g$ 이었다. 3. 메주 19 중의 ${\alpha}$-amylase는 5 - 80 units, gluco-amylase는 2 - 34 units로 지역별 메주 간의 차이가 심하였다. 4. 메주 1g 중의 산성 protease, 중성 protease 및 알칼리성 protease 역가는 5 - 33 units, 5 - 302 units 및 5- 363 units였으며 시중제품인 D회사의 개량메주는 산성 protease가 66 unitts로 재래식 메주 보다 높았다. 5. 재래식 메주로 부터 amylase와 protease가 높아 유용성이 높은 CNU O4-5는 Aspergillus oryzae로 동정되었다. 6. 우수 균주인 CNU O4-5균주의 산성 및 중성 protease는 장류공업에서 실제 이용하고 있는 Aspergillus oryzae JM 보다 10%정도 높게 나타났으며 amlylase 역가는 비슷 하였다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제11권1호
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• pp.71-77
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• 1988

김치저장 기간을 연장할 목적으로 숙성된 김치에 1, 3, 5kGy의 감마선을 조사하고 $5^{\circ}C$에서 냉장하면서 저장하는 동안 미생물의 생육과 김치품질에 관련된 이화학적, 관능적 시험을 수행한 결과는 다음과 같다. 1. 미생물 생육시험에서 호기성세균은 저장초기에 증가하나 유산균(혐기성 세균)의 증가와 함께 감소되는 경향이며, 방사선조사에 의해 호기성세균과 유산균이 1-3 log cycles 정도 살균되었다. 3kGy 조사구는 저장 90일에도 유산균수가 $1.3{\times}10^{8}/m{\ell}$정도로 낮았다. 대장균과 곰팡이는 $2.0{\times}10^{4}/m{\ell}$과 $5.4{\times}10^{2}/m{\ell}$정도 오염 되었으나 3kGy 이상 조사로서 완전 사멸되었고, 비조사구와 1kGy 조사구에서도 저장 20일 이후부터는 생육이 없었다. 효모는 $3.5{\times}10^{3}/m{\ell}$정도 오염되었으며 비조사구는 전 저장기간을 통해 계속 증가하여 저장 90일에는 $5.6{\times}10^{4}/m{\ell}$였고, 3kGy 조사구는 저장 90일에도 $6.5{\times}10^{2}/m{\ell}$로 생육이 억제되었다. 2. 이화학적 특성변화에서 비조사구는 저장 45일에 pH, 산도, 휘발성 산이 각각 4.0, 0.7%와 0.066%이었으나, 3kGy 조사구는 저장 90일에도 pH 4.2, 산도가 0.59%와 휘발성 산이 0.06% 정도로 낮았다. 환원당 함량은 모든 시험구에서 전 저장기간을 통해 산도의 증가와 반비례적으로 감소하였으면 방사선 조사구는 그 변화가 적었다. Ascorbic acid 함량은 모든 시험구에서 전 저장기간을 통해 감소하였고 방사선 조사구가 다소 심하였다. 김치조직 변화에서는 저장기간의 경과와 함께 3kGy 조사구가 가장 우수 하였다. 3. 관능검사에 의한 김치의 종합적 품질평가에서 3kGy 조사구는 비조사구에 비해 2개월 이상의 자장기간을 연장할 수 있었다.

• 한국식품과학회지
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• 제31권1호
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• pp.231-237
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• 1999

시금장 메주는 보리등겨를 도우넛형태로 반든 후 훈연하여 제조하는 것이 특징적이었으며 평균 발효기간은 약 60일에서 90일 정도였다. 호기성 세균수는 $6.8{\times}10^7\;cfu/g$으로 $3.2{\times}10^6\;cfu/g$인 혐기성 세균수에 비해 20배 가량 많았다. 효모와 곰팡이의 수는 각각 $1.0{\times}10^6\;cfu/g$와 $4.0{\times}10^5\;cfu/g$였다. 수분함량은 $10.5{\pm}2.6%$, 지방함량은 $2.9{\pm}1.1%$, 단백질과 회분은 각각 $8.3{\pm}0.7%$와 $3.8{\pm}0.7%$가 함유되어 있었다. pH는 $6.0{\pm}0.5$를 보였다. 색도는 명도가 $54.5{\pm}4.7$, 적색도는$+3.3{\pm}0.7$, 황색도는 $+10.7{\pm}2.0$으로 나타났다. 무기질 함량은 K가 $910.8{\pm}207.3\;mg%$로 가장 많이 함유되어 있었으며, P > Mg> Ca > Na > Fe > Zn > Mn > Cu의 순으로 많은 함량을 나타내었다. Ca과 P의 비는 0.1로 조사되었다. 유리당은 maltose를 포함하여 5종류가 검출되었다. 유리아미노산의 총 함량은 $1524.9{\pm}1295.3\;mg%$이었고 proline>valine>alanine>tyrosine>glutamic acid의 순이었다. 총 필수아미노산의 함량은 총 아미노산에 대해 $30.0{\pm}12.9%$로 비교적 많이 포함되어 있는 것으로 나타났다. 주요 구성 지방산은 18 : 2, 18 : 1, 16 : 0이 전체의 93.7%를 차지하고 있었으며, 포화지방산은 $23.2{\pm}1.9%$, 단일 불포화 지방산은 $23.5{\pm}5.2%$ 정도를 차지하고 있는 것으로 나타났다. PUFA/SFA는 $2.3{\pm,}0.3$으로 1보다 더 높게 나타났다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제16권2호
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• pp.179-185
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• 2009

팽이버섯의 선도유지를 위한 적정 포장방법을 구명하기 위하여 팽이버섯의 호흡특성과 필름두께에 따른 기체조성을 사전 조사한 다음 현행 포장방법인 일반필름포장(PM)과 진공포장(VM), 그리고 $CO_2$ 25%와 50%, $O_2$ 10%와 20%를 각각 혼합하여 충전한 가스포장(AM)을 $1^{\circ}C$에서 12일 동안 저장하면서 선도유지특성을 비교하였다. 팽이버섯의 호흡 속도는 $0^{\circ}C$에서 $26.4\;mL{\cdot}CO_2/kg/hr$, $10^{\circ}C$ $80.0\;mL{\cdot}CO_2/kg/hr$, $20^{\circ}C$에서 $130.9\;mL{\cdot}CO_2/kg/hr$, $30^{\circ}C$에서 $173.5 \;mL{\cdot}CO_2/kg/hr$로 조사되었으며, 기체투과율이 좋은 LDPE 필름을 사용할 경우 40 및 $60{\mu}m$ 보다 $20{\mu}m$의 두께가 저장 12일까지도 생육최저산소농도를 훨씬 상회하는 안정된 상태를 나타내었다. 따라서 팽이버섯을 $20{\mu}m$의 LDPE 필름에 상기 각각의 포장방법을 적용하여 저장한 결과 AM에서는 고농도의 $CO_2$에 의한 호흡율 억제효과가 있었으며 진공포장을 제외한 모든 포장방법에서 저장 종료시점(12일)까지도 혐기적 호흡의 발생우려는 없었다. 중량감소율과 표면색은 $O_2$가 없는 VM에서 가장 억제되었으나 산소함유 포장방법 중에서는 50:10($%CO_2:%O_2$)의 AM이 가장 우수한 억제력을 나타내었다. 그러나 VM은 저장 2일경 심한 이취발생으로, PM은 저장 5일 경 높은 자루의 신장율로 상품성을 소실한 반면 AM의 여러 가스조성 중 50:10의 비율이 저장 12일 동안 이취, 변색 및 곰팡이 발생 등이 발생하지 않으면서 상품성을 유지하는 효과가 가장 높게 나타났다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제25권4호
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• pp.307-318
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• 2005

본 연구는 Aspergillus oryzae(AO) 혹은 Saccharomyces cerevisiae(SC)를 첨가하여 제조한 맥주박 위주 발효사료의 급여가 한우의 반추위내 미생물에 미치는 영향을 조사하기 위해 실시하였다. 공시동물은 반추위 cannula가 장착된 한우 암소 2두를 이용하였다. 시험은 시판 배합사료 $715\%$ 및 corn silage $28.5\%$ 급여구(대조구), 시판 배합사료 $45.0\%$, AO 첨가 발효사료 $26.5\%$ 및 com silage $28.5\%$ 급여구(TAO)와 시판 배합사료 $45.0\%$, SC 첨가 발효사료 $26.5\%$ 및 corn silage $28.5\%$ 급여구(TSC)의 3처리구로 구분하여 수행하였다. Total viable bacteria(p<0.05), 혐기성 곰팡이 및 protozoa(p<0.05)의 수는 대조구에 비해 TAO 및 TSC에서 높았다. 단백질 분해 박테리아(p<0.05), 섬유소 분해 박테리아 및 xylan 이용 박테리아 수는 대조구에 비해 TAO 및 TSC구에서 높은 경향이었다 Protozoa의 건물회수율은 대조구에 비해 TAO 및 TSC구에서 높았다(p<0.05). 총 미생물 및 protozoa의 조단백질 함량은 대조구 및 TAO구에 비해 TSC구에서 높았다(p<0.05). 박테리아의 조단백질 함량은 대조구에 비해 TAO 및 TSC구에서 높았다(p<0.05). 총 미생물의 조지방 함량은 대조구 및 TSC구에 비해 TAO구에서 높았으며 (p<0.05), protozoa 및 박테리아의 조지방 함량은 대조구 및 TAO구에 비해 TSC구에서 높았다(p<0.05). 총 미생물의 필수아미노산 비율은 TAO 및 TSC구에 비해 대조구에서 높았다. 박테리아의 methionin 및 alanine 비율은 대조구에 비해 TAO 및 TSC구에서 높았다(p<0.05). 이상의 결과에서 AO 혹은 SC를 첨가하여 제조한 발효사료의 급여는 반추위내 미생물 수 및 균체 조성 변화에 영향을 미치는 것으로 판단된다.

• 한국식품과학회지
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• 제30권4호
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• pp.908-915
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• 1998

재래식 메주의 제조 공정을 재현하기 위하여 국산 대두를 사용하여 춘천 지역의 메주 제조 농가에서 메주를 발효시키면서 특성을 조사하였다. 재래식 메주 발효 중에 이화학적, 효소학적 및 미생물의 변화 분석은 산업적으로 메주의 대량 생산을 위한 기초적인 자료가 될 것이다. 발효 중 환경분석을 한 결과 이 지역의 메주 발효는 $10{\sim}15^{\circ}C,{\;}60{\sim}70%$ RH의 조건에서 이루어지고 있었다. 메주의 수분은 초기 59%에서 내부는 19%, 외부는 11%로 감소하여 무게가 73% 감소되었다. pH는 발효 33일에 8.5로 증가하였고 이후 감소하여 발효 70일에는 7.9로 되었다. 수용성 단백질은 초기에 1.47%이던 것이 발효 33일에는 $6.31{\sim}7.34%$로 증가하였고 아미노태 질소는 발효 70일에 내부 770 mg%, 외부 460 mg% 정도로 도달되었으며 메주의 색도는 발효 중 점차로 어두워지며 적색도와 황색도가 감소되는 편이었다. 발효가 진행됨에 따라 전분관련효소의 작용은 미미하고 산성 단백 분해 호소력이 강하였고 lipase 활성이 있어 메주 발효에 중요한 역할을 함을 알았다. 발효중 미생물의 변화를 보면 메주의 내외 부분에 큰 차이 없이 $10^8{\;}CFU/g$정도가 있으며 내염성 세균의 증식 경향도 유사하여 초기에 $1.51{\times}10^7{\;}CFU/g$인 것이 12일 이후로 $10^8{\;}CFU/g$정도로 유지되었다. 혐기성 균은 초기에 $10^4{\;}CFU/g$ 수준이던 것이 47일 후에 증가하는 추세로 $10^5{\;}CFU/g$ 수준이었다. 효모 및 곰팡이 수는 $10^4{\sim}10^5{\;}CFU/g$정도이었다.