• 미생물학회지
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• 제53권4호
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• pp.242-250
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• 2017

본 연구에서는 경상북도 울릉군에서 분리한 토양 방선균에 대해 생리학적 특징과 다양성에 대해 연구하였다. ULS1 및 ULS2로 명명한 2개의 토양 시료를 채취하여 다양한 배지에 배양하여 분리하였으며, 평균 생균수는 ULS1 토양은 $1.28{\times}10^7CFU/g$, ULS2 토양은 $2.05{\times}10^7CFU/g$였다. 16S rRNA 유전자에 기반한 염기서열 분석 결과, 총 9개의 속에서 34개의 균주가 분리되었으며 해당 속은 Streptomyces (16 균주), Isoptericola (5 균주), Rhodococcus (4 균주), Agromyces (3 균주), Micrococcus (2 균주), Arthrobacter (1 균주), Williamsia (1 균주), Microbacterium (1 균주) 및 Oerskovia (1 균주)에 속하는 것을 알 수 있었다. 다양한 효소활성과 식물 생장 촉진 활성 측정 결과, 전체의 58.8%가 단백질 분해 활성을, 79.4%가 Tween 80 분해 활성을, 그리고 61.8%가 DNA 분해 활성을 각각 가지는 것으로 나타났다. Oerskovia, Williamsia, Isoptericola 및 Streptomyces 속에 속하는 분리주들로부터 인을 가용화시키는 능력을 확인할 수 있었으며, Agromyces, Oerskovia, Micrococcus, Rhodococcus, Streptomyces 및 Isoptericola 속에 속하는 분리주들은 식물호르몬인 3-indole-acetic acid (IAA)를 생산하는 것을 확인할 수 있었다. Streptomyces 속에 속하는 분리주들은 Candida albicans 뿐만 아니라 Staphylococcus aureus와 Bacillus subtilis에 항생활성을 나타내었다. 본 연구는 독특한 생태계를 구성하는 울릉도 지역의 토양 방선균 다양성 및 생리 활성에 대한 최초의 연구로서 의미를 가지며, 새로운 유용 생리 활성 물질의 좋은 원천이 될 것이라 사료된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제42권4호
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• pp.339-346
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• 2014

가정에서 제조된 된장으로부터 lactose를 glucose와 galactose로 가수분해하는 균체외 ${\beta}$-galactosidase의 생산균이 분리되었다. 분리균 YB-1414는 형태적 특성, 생화학적 성질 및 16S rRNA 유전자 염기서열에 근거하여 Bacillus licheniformis로 확인되었다. 탄소원과 질소원으로 밀기울 (1%)과 yeast extract (2.5%)를 사용하였을 때 B. licheniformis YB-1414의 ${\beta}$-galactosidase 생산성이 최대 6.2 U/ml에 이르렀다. 특히 밀기울의 불용성 성분이 수용성 성분보다 ${\beta}$-galactosidase 생산성을 더 증가 시키는 것으로 확인되었다. ${\beta}$-galactosidase의 para-nitrophenyl-${\beta}$-D-galactopyranoside 가수분해 활성은 pH 6.0과 $55-60^{\circ}C$에서 가장 높았으며, 낮은 농도의 galactose에 의해서도 크게 저해를 받았다. 그러나 glucose에 의해서는 ${\beta}$-galactosidase의 가수분해 활성이 약하게 저해를 받으며 400 mM glucose가 존재하여도 최대 활성의 85%에 해당하는 가수분해 활성을 보였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제40권1호
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• pp.17-22
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• 2012

가정에서 제조된 청국장으로부터 lactose를 glucose와 galactose로 가수분해하는 ${\beta}$-galactosidase의 생산균을 분리하였다. 분리균 YB-1105는 형태적 특성, 생화학적 성질 및 16S rRNA 유전자 염기서열에 근거하여 Bacillus licheniformis로 확인되었다. B. licheniformis YB-1105의 배양상등액과 균체파쇄액에서 모두 ${\beta}$-galactosidase 활성이 관찰되었으며 이들은 모두 pH 6.5와 $50^{\circ}C$의 반응조건에서 paranitrophenyl-${\beta}$-D-galactopyranoside의 가수분해 활성이 최대로 나타났다. 그러나 균체파쇄상등액에 비해 배양상등액의 ${\beta}$-galactosidase 활성은 산성 pH와 고온에서 크게 영향을 받았다. 한편 두 분획의 가수분해 활성은 낮은 농도의 galactose에 의해도 급격하게 저해되었으나, glucose와 mannose는 고농도에 의해서는 약하게 저해를 받는 것으로 확인되었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제36권3호
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• pp.182-188
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• 2008

내열성 Trehalose synthase를 생산하는 초고온성 균주 HJ6은 일본 Arima 온천수에서 분리하였다. 세포의 길이는 $2{\sim}4\;um$, 직경 0.4 um의 간균으로 생육최적 pH와 온도는 각각 6.5와 $80^{\circ}C$이였다. 분리된 균주의 16s rRNA 염기서열을 분석하고 계통학적으로 분류한 결과, HJ6 균주는 Thermus thermophilus에 속하는 것으로 동정되었다. PCR법을 이용하여 trehalose synthase(TS) 유전자를 클로닝하고 염기서열을 분석한 결과, ORF는 2,898개의 뉴클레오타이드로 구성되고 915개의 아미노산을 암호화하였다. 아마노산 서열을 바탕으로 상동성을 분석한 결과, Thermus caldophilus GK24 유래 TS와 99%, Meiothermus ruber 유래 TS와 83%의 identity를 나타내었다. 이 유전자를 온도감수성 프로모터를 포함하는 pJLA503 벡터를 이용하며 대장군에서 발현하고 정제하여 약 110 kDa 단백질을 얻을 수 있었다. 정제된 효소는 트레할로스 전환활성에 대한 최적 pH가 7.5이고, 최적온도는 $80^{\circ}C$이며, 활성의 반감기는 $90^{\circ}C$에서 40분으로 확인되어 높은 내열성을 가지는 것으로 확인되었다. 본 효소의 트레할로스 최대 전환율은 기질농도 500mM에서 55.7%를 나타내었고, 기질 농도가 증가함에 따라 더불어 증가하였기 때문에 본 효소의 트레할로스 전환율을 기질농도에 의존적인 것으로 생각되었다.

• 생명과학회지
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• 제20권10호
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• pp.1549-1555
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• 2010

Streptococcus suis는 사람과 돼지에서 다양한 감염을 유발하는 병원체이다. 2004년부터 2009년까지 경북지방 양돈장에서 병성감정 의뢰한 돼지 가검물을 대상으로 S. suis를 분리하여 생화학적 성상, 약제감수성 시험 및 PCR을 이용한 동정을 실시한 결과는 다음과 같다. 40개 농장에서 분리한 61주의 S. suis에 대하여 생화학적 성상시험 결과 모두 S. suis로 동정되었으며, VP 음성, hippurate, esculin, arginine decarboxylase 양성, lactose 분해능이 있는 것으로 나타났다. Trehalose와 starch 분해능은 비교적 높게 나타났으며 생화학적 성상에 따른 phenotype은 11형으로 나누어졌다. 항생제 감수성 시험 결과 대부분의 균주가 amoxicillin/clavulanic acid, ampicillin, cephalothin, cefoperazone, florfenicol에 높은 감수성을 나타내었지만 amikacin, kanamycin, neomycin, streptomycin, erythromycin, clindamycin, tetracycline에는 높은 내성을 나타내었다. 16S-rRNA 특이유전자 부위를 이용한 PCR 결과 공시균주 모두 304 bp에서 증폭산물이 관찰되었다. 이들 결과는 국내에서 사육되고 있는 돼지에서 S. suis 감염을 예방하는데 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제41권4호
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• pp.442-448
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• 2013

김치, 막걸리 및 시판되는 누룩으로부터 젖산균을 분리한 후 다양한 농도의 알코올을 함유한 MRS 배지에서 배양하여 생육 여부를 조사하였다. 알코올이 13%(v/v) 포함된 MRS 배지에서 $OD_{600}$ 값이 가장 높이 증가한 젖산균 2종을 최종 선별하였고 이 두 균주의 16S rRNA 유전자 염기서열분석 및 API kit를 이용한 생화학적 동정을 실시한 결과 두 종 모두 P. acidilactici에 가까운 종인 것을 확인하여 P. acidilactici K3와 P. acidilactici S1으로 명명하였다. 선별한 P. acidilactici K3와 S1의 bacteriocin 생성 여부를 확인한 결과 식중독균인 S. aureus의 생육 저해를 일으키는 bacteriocin 생성 능력이 있음을 확인하였다. 선별한 두 균주와 표준 균주(P. acidilactici DSM 20284)의 알코올 내성을 비교한 결과 6% 이하의 저농도 알코올이 포함된 배지에서는 균주 생육에 큰 차이가 없었으나 12% 이상의 알코올이 포함된 배지에서는 표준 균주보다 최대 3배 이상 알코올 내성이 뛰어남을 확인하였다. 알코올 내성 균주 P. acidilactici K3와 S1을 살균 막걸리에 첨가한 후 냉장 온도($4^{\circ}C$와 $10^{\circ}C$)에서 저장하며 생균수를 측정한 결과 사멸하지 않고 한 달 간 생균수가 유지됨을 확인하였다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제61권2호
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• pp.165-172
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• 2018

경제발전으로 인해 한국인의 식습관이 점차 서구화됨에 따라 웰빙(Well-being)의 문제가 야기되고 있다. 웰빙은 장내 미생물 군집과 밀접하게 연관되어 있으며, 이는 섭취한 음식에 따라 가변적이다. 이에 본 연구에서는 장내 미생물의 16S rRNA 유전자를 기반으로 하여 MiSeq을 진행하였고, 고지방 식이(HFD) 및 저식이섬유 식이(LFD)로 인한 장내의 미생물 생태 비교 및 분석하고자 수행되었다. 일반 대조군(CTL) 그룹과 비교하여 각각 LFD 그룹과 HFD 그룹은 species richness가 유의적으로 감소하였고, species evenness에서는 차이가 나타나지 않았다. phylum 수준에서는 Proteobacteria는 두 처리군에서 유의적으로 증가하였고(p<0.05), 그 중 Sutterella genus가 유의적으로 가장 많이 증가하였다. Bacteroidetes는 HFD 그룹에서 유의적으로 감소하였고, S24-7 family가 가장 큰 비율로 감소하였다. 한편 Firmicutes는 HFD:LFD 그룹에서 차이를 보였고, LFD 그룹에서 Lachnospiraceae family가 유의적으로 낮은 비율로 나타난 것이 확인되었다(p<0.05). PICUSt 기반 신진대사 분석에서 LFD 그룹은 아미노산 대사 및 탄수화물 대사에 관여하는 미생물 수가 유의적으로 감소하는 양상을 보였고(p<0.05), 에너지 대사에서는 메탄 대사에 관여하는 미생물이 유의적으로 감소하였다(p<0.01). 한편 HFD 그룹에서는 아미노산 대사에 관여하는 미생물 수가 유의적으로 증가하였다(p<0.05). 글리칸 생합성 및 대사에 관여하는 미생물은 LFD 그룹과 HFD 그룹에서 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다(p<0.01). 이상의 결과를 통해 지속적으로 불균형한 식단을 섭취하는 것은 장내 환경을 dysbiosis시켜, 대사성 질환 및 장 기능 저하를 유발할 것으로 예상된다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제29권4호
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• pp.347-355
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• 2014

본 연구에서는 식품 중 동물성 사용원료의 진위 판별을 위하여 분자생물학적 기법을 이용한 시험법을 개발하였다. 동물성 식품원료의 종 판별을 위한 유전자로는 미토콘드리아 DNA에 존재하는 COI, Cytb, 및 16S rRNA 유전자를 대상으로 하였으며, 가공식품에 적용하기 위하여 PCR 산물의 크기는 200 bp 내외가 되도록 종 특이 프라이머를 설계하였다. 대상종으로는 가축류 2종, 가금류 6종, 민물어류 2종, 해양어류 13종 및 갑각류 1종, 총 24종을 선정하였으며 종 특이 프라이머를 이용하여 예상되는 PCR 산물의 생성 유무를 확인하였다. PCR을 수행한 결과 토끼, 여우, 꿩, 집비둘기, 멧비둘기, 메추리, 참새, 제비, 메기, 쏘가리, 날치, 열빙어, 청어, 까나리, 멸치, 참조기, 넙치, 조피볼락, 홍어, 가오리, 말쥐치, 농어, 성게 및 바닷가재에 대하여 각각 156, 204, 152, 160, 113, 163, 167, 152, 165, 121, 136, 151, 178, 178, 146, 188, 177, 166, 179, 218, 188, 185, 127 및 172 bp에서 PCR 증폭 산물을 확인하였다. 그리고 프라이머 별로 비교종에서는 비특이적 PCR 산물(non-specific PCR product)은 생성되지 않았다. 본 연구에서 개발된 유전자 분석법을 이용하여 동물성 식품원료가 사용된 식품 원료 및 가공식품의 진위 판별에 활용이 가능할 것이며, 불량식품 근절에 크게 기여할 것으로 기대된다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제30권1호
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• pp.43-50
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• 2015

본 연구에서는 오징어류에 해당하는 대왕오징어, 오징어, 문어, 한치 및 이를 이용한 가공식품에 대해서 분자생물학적 기법을 활용한 시험법을 검토하였다. 시료 중 원료성분 확인을 위하여 오징어류 4종에 대해 최적의 종 특이 프라이머를 디자인하였으며, 시료로부터 직접 genomic DNA를 추출하여 PCR을 실시하였다. PCR 수행과정에서 반응을 저해하는 염 성분을 제거하기 위하여 증류수를 이용하여 3~4회 세척 후 PCR을 실시한 결과, Single PCR의 경우 대왕오징어(552 bp), 오징어(463 bp), 문어(247 bp), 한치(354 bp)에 해당하는 종 특이적인 증폭산물을 확인하였으며, Multiplex PCR 의 경우 서로 다른 종 사이의 교차반응없이 동시다발적으로 증폭이 일어남을 확인할 수 있었다. 또한 이들 4종에 대해 PCR 민감도를 조사한 결과, 모두 약 $0.1ng/{\mu}l$의 농도까지 검출이 가능함을 확인하였으며 multiplex PCR의 경우 약 $0.25ng/{\mu}l$의 농도까지 검출이 가능함을 확인하였다. 이를 이용하여 오징어류가 함유된 수산물 가공식품 8건에 대해 적용성을 검토한 결과, 모든 시료에서 유효한 결과를 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구에서 제작된 오징어류 4종에 대한 종 특이적 프라이머는 생물 상태뿐만 아니라 수산물 가공식품에 대해서도 이를 판별할 수 있어 식품안전관리에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권5호
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• pp.829-835
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• 2012

경제적 및 농업적 장점은 유전자 변형 작물 재배면적의 증가를 가져왔다. 그러나 유전자 변형 작물의 상업적 재배전에 유전자 변형 작물의 인간건강 및 환경에 미칠 잠재적 위해성에 대한 면밀한 검토가 필수적이다. 본 연구에서는 Bt벼의 토양미생물 군집에 미치는 영향을 조사하였다. 토양화학성분을 분석한 결과, Bt벼와 낙동벼 근권토양 간 화학성분의 유의성 있는 차이는 없는 것으로 조사되었다. 재배전, 재배초기, 최고분얼기의 토양미생물 군집밀도를 조사했을 때 Bt벼 근권토양의 세균, 방선균, 진균 군집밀도는 낙동벼와 유사한 수준으로 나타났다. 시기별 DGGE 분석결과 Bt 벼 근권토양 전체미생물상은 낙동벼와 차이가 없는 것으로 조사되었다. Pyrosequencing을 통한 Bt벼와 낙동벼의 미생물 군집조성을 조사한 결과 주요 미생물상 분포에 있어서도 매우 유사한 양상을 나타내었다. 위의 결과들을 종합해볼때 Bt 재배에 따른 토양미생물상에 미치는 영향은 미미한 것으로 사료된다. 수확 후 벼 잔존물이 토양환경에 미치는 영향에 대해서는 좀 더 연구가 진행되어야 할 것이다.