• Animal Bioscience
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• 제36권9호
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• pp.1453-1464
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• 2023

Objective: This study investigated the changes in bacterial communities within decomposing swine microcosms, comparing soil with or without intact microbial communities, and under aerobic and anaerobic conditions. Methods: The experimental microcosms consisted of four conditions: UA, unsterilized soil-aerobic condition; SA, sterilized soil-aerobic condition; UAn, unsterilized soil-anaerobic condition; and San, sterilized soil-anaerobic condition. The microcosms were prepared by mixing 112.5 g of soil and 37.5 g of ground carcass, which were then placed in sterile containers. The carcass-soil mixture was sampled at day 0, 5, 10, 30, and 60 of decomposition, and the bacterial communities that formed during carcass decomposition were assessed using Illumina MiSeq sequencing of the 16S rRNA gene. Results: A total of 1,687 amplicon sequence variants representing 22 phyla and 805 genera were identified in the microcosms. The Chao1 and Shannon diversity indices varied in between microcosms at each period (p<0.05). Metagenomic analysis showed variation in the taxa composition across the burial microcosms during decomposition, with Firmicutes being the dominant phylum, followed by Proteobacteria. At the genus level, Bacillus and Clostridium were the main genera within Firmicutes. Functional prediction revealed that the most abundant Kyoto encyclopedia of genes and genomes metabolic functions were carbohydrate and amino acid metabolisms. Conclusion: This study demonstrated a higher bacteria diversity in UA and UAn microcosms than in SA and SAn microcosms. In addition, the taxonomic composition of the microbial community also exhibited changes, highlighting the impact of soil sterilization and oxygen on carcass decomposition. Furthermore, this study provided insights into the microbial communities associated with decomposing swine carcasses in microcosm.

• 한국유기농업학회지
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• 제31권4호
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• pp.381-394
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• 2023

This study was conducted to monitor the antibiotics resistance of human-harmful bacteria isolated in the agricultural environment for hot peppers (Capsicum annuum) and tomato (Lycopersicon esculentum). As a result, we isolated 120 bacterial species (34 on fruits, 48 in soil, 21 in water, and 17 in manure), identified them with the 16S rRNA sequence, analyzed minimum inhibitory concentration (MIC) for 26 antibiotics using Sensititre ARIS Hi-Q system and then evaluated whether each bacterial genus acquired resistance for the tested antibiotics or not, according to the CLSI criteria. From difference in MIC between eco-friendly (EFM) and practical (PFM) cultivation farms, Klebsiella spp. isolated from EFM was resistant to ampicillin (AMP) and nalidixic acid (NAL), and that isolated from PFM was resistant to streptomycin (STR) and tetracycline (TET). Enterobacter spp. isolated from EFM was resistant to AMP and azithromycin (AZI), and that isolated from PFM was resistant to AMP, AZI, and STR. Meanwhile, Pseudomonas spp. isolated from EFM and PFM were all resistant to AMP, AZI, cefotaxime (FOT), cefoxitin (FOX), ceftriaxone (AXO), CHL, NAL, and STR. Staphylococcus spp. isolated from EFM and PFM were resistant to gentamycin (GEN), STR, and kanamycin (KAN), and in particular, that from EFM showed resistance for erythromycin (ERY). In conclusion, our study suggested that EFM lead STR antibiotics resistance for human-harmful bacteria to decrease, because only the bacteria isolated from hot pepper and tomato crop with PFM have showed resistance against STR antibiotics, regardless of bacterial genus.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제51권4호
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• pp.403-415
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• 2023

This study aimed to isolate and identify L-(+)-lactic acid-producing bacteria from tree barks collected in Thailand and evaluate the potential strain as probiotics. Twelve strains were isolated and characterized phenotypically and genotypically. The strains exhibited a rod-shaped morphology, high-temperature tolerance, and the ability to ferment different sugars into lactic acid. Based on 16S rRNA gene analysis, all strains were identified as belonging to Weizmannia coagulans. Among the isolated strains, BKMTCR2-2 demonstrated exceptional lactic acid production, with 96.41% optical purity, 2.33 g/l of lactic acid production, 1.44 g/g of lactic acid yield (per gram of glucose consumption), and 0.0049 g/l/h of lactic acid productivity. This strain also displayed a wide range of pH tolerance, suggesting suitability for the human gastrointestinal tract and potential probiotic applications. The whole-genome sequence of BKMTCR2-2 was assembled using a hybridization approach that combined long and short reads. The genomic analysis confirmed its identification as W. coagulans and safety assessments revealed its non-pathogenic attribute compared to type strains and commercial probiotic strains. Furthermore, this strain exhibited resilience to acidic and bile conditions, along with the presence of potential probiotic-related genes and metabolic capabilities. These findings suggest that BKMTCR2-2 holds promise as a safe and effective probiotic strain with significant lactic acid production capabilities.

• 생명과학회지
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• 제25권6호
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• pp.680-685
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• 2015

이전에 토양으로부터 cellulase와 xylanase 생산 균주로 단리하였다. 단리한 균주 유래의 16S rRNA 유전자 및 API 50 kit를 분석한 결과 Bacillus subtilis와 약 99.5%의 높은 상동성을 보였기에 본 균주를 B. subtilis NC1으로 명명하였다. Bacillus subtilis NC1 균주 유래 cellulase와 xylanase 유전자를 cloning 하여 유전자 배열을 규명하였다. 또한, 두 효소의 아미노산 배열을 이용하여 상동성을 검토한 결과 cellulase는 Glycoside hydrolase family (GH) 5 그리고 xylanase는 GH30에 속하는 효소임을 밝혔다. 본 연구에서는 B. subtilis NC1 의 cellulase 생산을 위한 배지성분의 최적 농도를 결정하기 위해 중심합성계획법(central composite design, CCD)을 기반으로 한 반응표면 분석법(Response Surface Methodology) 을 수행하였다. 세가지 독립변수로는 tryptone, yeast extract, 그리고 NaCl이 조사되었다. 반응값에 대하여 분산분석을 실시한 결과 결정계수(R²)는 0.96이었으며 전체 모델에 대한 유의확률이 0.0001로 매우 높은 유의성을 지님을 확인하였다. 반응표면분석법을 통하여 얻어진 B. subtilis NC1의 cellulase 활성을 위한 최적화 배지의 각 변수 농도는 tryptone 2.5%, yeast extract 0.5%, 그리고 NaCl 1.0%로 예측 되었다. 최적화 배지에서의 B. subtilis NC1의 cellulase 활성을 검증한 최적화를 실시하기 이전인 대조구의 cellulase 활성 0.5U/ml와 비교하면 24% 활성이 향상된 0.62U/ml의 높은 활성을 보였다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제22권3호
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• pp.443-451
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• 2015

흑찰미를 이용한 식초를 개발하기 위해 초산생성능이 우수한 초산균을 분리 및 동정하여 균주별로 제조한 식초의 품질특성을 확인한 결과는 다음과 같다. 초산 생성력이 우수한 균주를 선정하기 위해 초산균 분리용 평판배지에 도말하여 8종의 균주를 순수 분리하였으며, 이들 균주와 시판균주 2종의 초산 생성능을 확인한 결과 가장 높게 나타난 시판균주 2종, 분리균주 F-1 및 H-4를 식초 발효 균주로 선정하였다. 분리균주의 종을 확인하기 위해 16S rRNA의 염기서열을 분석한 결과 분리균주 모두Acetobacter 속으로 동정되었으며, F-1 및 H-1 균주를 Acetobacter sp. F-1, Acetobacter sp. H-1으로 명명하였다. 초산균 균주를 달리하여 제조한 흑찰미식초의 산도 변화는 발효가 진행됨에 따라 발효 16일까지 꾸준히 높아지다가 일정한 산도를 유지하였으며 시료구간의 최종 산도는 FV-1 식초의 총산 함량이 7.4%로 가장 높았다. 색도의 경우 L값 75.01~80.11, a값 3.34~3.92, b값 12.84~18.09 범위로 나타났다. 균주별 흑찰미식초의 주요 유기산은 acetic acid으로 나타났으며 총 유기산 함량은 HV-4, FV-1, CV-2 및 CV-1 식초 순으로 나타났다. 총 유리아미노산 함량은 분리균주 F-1 식초가 351.43 mg%으로 함량이 가장 높았으며, 균주 C-2 식초가 247.74 mg%으로 가장 낮은 함량을 보였다. 균주에 따른 흑찰미식초의 관능평가 결과는 분리균주 H-4로 제조한 식초는 전반적으로 낮은 기호도를 보였으며, 분리균주 F-1로 제조한 식초가 향, 색 및 종합기호도에서 가장 높은 기호도를 나타내었다. 이와 같은 결과를 토대로 가장 우수한 기호도를 나타낸 F-1 균주가 흑찰미식초 제조에 적합할 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제28권2호
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• pp.223-228
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• 2018

동해안 지역 수산발효식품과 수산물로부터 다양한 종류의 유산균들을 분리하여 감마아미노낙산(GABA) 활성을 위해 분석을 하였다. 박층크로마토그래피(TLC)를 이용하여 GABA를 생성하는 4개의 균주를 확보하였으며, 16S rRNA sequencing 분석 결과를 통해 FSFL0004, FSFL0005, FSFL0036 균주는 Lactobacillus (Lb.) brevis, 그리고 FGL0007은 Lactococcus (Lc.) lactis에 가장 유사한 것으로 확인하였다. Lb. brevis FSFL0004와 FSFL0005는 발효된 아귀로부터 분리되었고, Lb. brevis FSFL0036는 갈치 젓갈로부터 분리되었으며, Lc. lactis FGL0007 균주는 참가자미의 내장으로부터 분리되었다. 고속액체크로마토그래피(HPLC)를 사용한 정량분석결과를 보면, FSFL0004, FSFL0005, FSFL0036과 FGL0007에서 각각 $10,754.37{\mu}g/ml$, $13,082.79{\mu}g/ml$, $12,290.19{\mu}g/ml$, $45.07{\mu}g/ml$의 GABA가 생성되었다. GABA가 풍부한 낙농제품의 발효 종균으로서 상용화 실험을 위해 1% MSG를 포함한 탈지방우유에 4개의 균주를 각각 접종하였다. TLC 결과를 보면 4개의 균주 모두가 GABA 생성을 보였다. HPLC 분석 결과를 보면, 4균주 중 Lc. lactis FGL0007이 가장 높은 GABA 생성($431.42{\mu}g/ml$)을 보였다. 본 연구의 내용은 GABA가 함유된 유제품 개발의 기반이 될 수 있을 것으로 생각한다.

• 한국어병학회지
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• 제33권2호
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• pp.111-118
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• 2020

우리나라 내수면 양식 어류로부터 Edwardsiella 속 세균 7개 균주를 분리하여 이들의 생화학적 특성 및 유전학적 특성을 조사하였다. 그 결과, 기존의 어류 병원성 세균으로 알려진 E. tarda 와 E. ictaluri 뿐 아니라, 최근 새로운 종으로 보고된 E. anguillarum과 E. piscicida를 성공적으로 분리 및 동정하여 우리나라 내수면 양식 어류에서 Edwardsiella 속의 다양한 종이 분리되는 것을 확인하였다. 뱀장어류에서 분리된 4개 균주는 E. anguillarum, E. piscicida 및 E. tarda로, 메기와 동자개로부터 분리된 2개 균주는 E. ictaluri로, 버들치로부터 분리된 1개 균주는 E. piscicida로 동정되었다. 또한, 이들의 생화학적 특성의 조사 결과, 이들은 대부분 E. anguillarum, E. ictaluri, E. piscicida 및 E. tarda의 각 종에 해당하는 전형적인 생화학적 특성을 나타내었으며, 유전자를 이용한 분자계통발생학적 분석 결과와도 일치하였다. 특히, 16S rRNA 및 gyrB 유전자를 이용하여 Edwardsiella 속 종의 명확한 분류가 가능함을 확인함으로써, Edwardsiella 속 세균의 분류학적 동정을 위한 마커로써의 가능성을 제시하였다. 본 연구의 결과, 우리나라 내수면 양식 어류로부터 다양한 Edwardsiella 속 종들이 분리되는 것을 확인하였으며, 이들 종들에 대한 체계적인 모니터링 및 숙주에 따른 병원성의 차이에 관한 연구가 필요함을 제안한다.

• 식물병연구
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• 제21권2호
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• pp.50-57
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• 2015

효과적으로 선충 방제에 사용되던 토양훈증제 methyl bromide와 비훈중제 농약이 환경오염 문제로 인해 사용이 금지됨에 따라 선충의 방제는 어려워지고 있다. 따라서 이를 대체할 수 있는 생물 기반의 살선충제의 개발이 시급히 요구된다. 본 연구는 화학적 농약의 대안으로서 방선균을 이용한 살선충제 개발을 목적으로 2,700개의 토양방선균 배양액의 50% 메탄올 추출액의 뿌리혹선충에 대한 살선충 활성을 스크리닝하였다. AN110065 균주는 배양액 10%에 해당하는 50% 메탄올 추출액 20% 처리 1일 후 78.9%의 치사 활성을 보였으며, 처리 3일 후 94.1%의 살선충 활성을 보였다. 선발 균주의 분자생물학적 동정을 위해 16S rRNA sequencing 분석을 수행한 결과 S. netropsis와 99.78%의 상동성을 보였다. S. netropsis AN110065 배양액을 에틸 아세테이트, 부탄올을 이용하여 용매 분획하여 에틸 아세테이트와 부탄올, 물 추출물에 대한 살선충 활성을 조사한 결과 에틸 아세테이트 추출물의 $1000{\mu}g/ml$농도에서 83.5%로서 가장 우수한 살선충 활성을 보였다. AN110065 배양액의 토마토작물에 대한 뿌리혹선충병 방제 활성을 조사한 결과 10배 희석액 처리구에서 눈에 띄게 뿌리혹형성을 저해하였다. 이와 같은 결과로 AN110065 균주는 유기농업에서 사용할 수 있는 미생물 제제로서의 가능성이 있음을 나타내었다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제20권5호
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• pp.727-734
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• 2013

본 연구는 치즈 숙성 중 오염원인 곰팡이균 제거기술 개발의 일환으로 수행하였다. 치즈 및 치즈 숙성실에서 자생하는 곰팡이를 분리하고, 지역별 김치로부터 유산균을 분리하여 치즈 곰팡이에 대한 항진균 활성을 측정한 결과는 다음과 같다. 치즈와 치즈 숙성실에 분리된 곰팡이는 총 8종으로Penicillium과 Cladosporium으로 동정되었다. 지역별 김치로부터 분리된 유산균은 총 44종이고 이 중 항진균 활성을 보인 유산균 22종을 동정한 결과 Lactobacillus와 Pediococcus로 확인되었다. 동정된 김치 분리 유산균 22종 중 항진균 활성도가 높은 유산균 6종(L. sakei subsp. ALJ011, L. sakei subsp. ALI033, L. sakei subsp. ALGy039, P. pentosaceus ALJ015, P. pentosaceus ALJ024, P. pentosaceus ALJ026)을 선발하여, 치즈 곰팡이균 8종에 대하여 항진균 활성을 측정한 결과 전주지역 김치에서 분리한 유산균인 P. pentosaceus ALJ015, P. pentosaceus ALJ024과 임실지역 김치에서 분리한 유산균인 L. sakei subsp. ALI033 균주가 치즈 곰팡이에 대한 항진균 활성이 높게 나타났다. 치즈 곰팡이에 대한 유산균 배양액의 최소저해 농도를 측정해 본 결과, 생육저지환으로 알아본 항균활성 실험과 동일하게 분리 곰팡이균 8종에 대하여L. sakei subsp. ALI033 유산균의 항진균 활성이 가장 크게 나타났다.

• 한국식품과학회지
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• 제44권5호
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• pp.600-606
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• 2012

콩을 소재로한 전통 발효식품으로부터 혈전용해능이 뛰어난 균주를 분리하였으며, B. subtilis로 동정되었다. 따라서 이를 B. subtilis IDCC 9204(특허균주기탁: KCTC-11471 BP), 그 혈전용해 효소는 NK-IL9204로 명명하였다. B. subtilis IDCC 9204가 생산하는 고역가의 NK-IL9204를 단백질 분석법에 기초하여 분석한 결과, 분자량은 27.7 kDa의 homogenous enzyme으로 확인되었다. 또한 기존에 알려진 일본의 발효식품인 낫도 유래의 B. subtilis var. natto가 생산하는 nattokinase 와의 sequence 분석을 진행한 결과, 99.5% homology가 일치하는 serine protease계열의 nattokinase로 확인되었다. 그러나 NK-IL9204는 물리 화학적인 조건에서 B. subtilis var. natto가 생산하는 nattokinase와 다소 차이를 나타내었으며 본 실험에서는 B. subtilis var. natto가 생산하는 nattokinase보다 상대적으로 높은 열 안정성과 pH 안정성을 나타내었다. In vitro 실험에서 NK-IL9204는 최적 반응온도 $40^{\circ}C$, 열 안정성은 $90^{\circ}C$까지 효소활성을 유지하였으며, 최적 반응 pH는 pH 8로 알칼리-혈전용해효소의 특성을 나타내었으며, 약산성에서 강알칼리 영역까지 넓은 pH 구간 안정성을 갖는 것이 특징이다. NKIL9204의 in vivo에서의 효능과 생체 내 안정성을 동물실험을 통해 확인한 결과, 생체 내에서도 혈전용해효소의 활성이 소실되지 않고 유지되며, 혈전분해와 관련된 생체 내 인자들을 활성화시키는 역할을 하는 특징을 갖는다. NK-IL9204는 30,000 FU/g 이상의 고역가를 달성하여 산업적 측면에서 생산성도 확보함으로써 수입의존적 원료를 국산화할 수 있을 것으로 예상된다.