• 제목/요약/키워드: Anaerobic Microbes

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미생물 농도에 따르는 Air-Cathode MFC의 전력발생과 유기물질제거 특성 (Characteristics of Power Generation and Organic Matter Removal in Air-Cathode MFC with respect to Microbial Concentration)

  • 김도영;임봉수;최찬수;김대현
    • 한국물환경학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.917-922
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    • 2012
  • In order to improve applicability of a microbial fuel cell the laboratory-scaled study has been performed by adopting an air-cathode MFC system with high concentrated anaerobic slugies in this study. The concentrations of microbes are grouped into three types, Type A (TS 1.7%), Type B (TS 1.1%) and Type C (TS 0.51%). The open circuit voltage $(V_{oc})$ characteristics showed that the medium microbes concentration of 1.10% (Type B) kept a constant voltage of 1.0 V for 150 hours, which showed the longest time among three types (Type A and Type C). The discharge charge curves for a closed circuit with $500 \Omega$ also showed that Type B generated a stable discharge voltage of 0.8 V for a longer time as in the open circuit voltage case. This could be explained by the relatively large amount of the attached microbes. Under the $V_{oc}$condition the COD removal efficiency of Type B was found to be low for a long time, but those of Type A and C were found to be high for a short period of time. Therefore, the suspended microbes could decrease the coulombic efficiency. It was concluded that the high $V_{oc}$ was caused by low COD and the $V_{oc}$ became low after the COD removal. The COD reduction resulted in an unstable and low working voltage. From the polarization characteristics Type A was found to show the highest power density of $193\;mW/m^2$ with a fill factor of 0.127 due to the relatively high remaining COD even after the MFC reaction.

미생물과 개미산 첨가가 팽이버섯 수확후배지의 저장성에 미치는 영향 (Effect of Microbes and Formic acid on Storage of Spent Mushroom (Flammulina velutipes) Substrates)

  • 문여황;이성실;조용운;조수정
    • 한국버섯학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.244-248
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    • 2012
  • 팽이버섯 수확후배지의 사료화에 가장 적합한 저장법을 제시하기 위하여 미생물과 개미산을 처리한 팽이버섯 수확후배지를 퇴적, 뒤집기, 비닐피복 등의 방법으로 저장한 다음 미생물과 개미산 처리가 팽이버섯수확후배지의 저장성에 미치는 영향을 조사하였다. 저장기간에 따른 처리구별 팽이버섯 수확후배지의 외관적 성상변화를 종합해보면 저장기간 동안 모든 처리구에서 버섯 균사체가 버섯수확후배지의 표면에 우점하고 있었으며 호기적 조건보다는 혐기적 조건에서 저장성이 향상되었고 개미산 처리와 같은 화학적 처리법보다는 미생물을 접종한 처리구의 저장성이 향상됨을 확인할 수 있었다. 미생물과 개미산을 처리한 버섯수확후배지를 퇴적, 비닐피복, 뒤집기 등의 방법으로 8일 동안 저장하면서 버섯수확후배지의 온도, pH, 일반세균 수 등을 조사한 결과, 온도, pH, 일반세균 수는 미생물과 개미산 무처리구를 뒤집기한 경우에 가장 높게 나타났다.

Mucin modifies microbial composition and improves metabolic functional potential of a synthetic gut microbial ecosystem

  • Mabwi, Humphrey A.;Komba, Erick V.G.;Mwaikono, Kilaza Samson;Hitayezu, Emmanuel;Mauliasari, Intan Rizki;Jin, Jong Beom;Pan, Cheol-Ho;Cha, Kwang Hyun
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제65권1호
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    • pp.63-74
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    • 2022
  • Microbial dysbiosis in the gut is associated with human diseases, and variations in mucus alter gut microbiota. Therefore, we explored the effects of mucin on the gut microbiota using a community of 19 synthetic gut microbial species. Cultivation of these species in modified Gifu anaerobic medium (GAM) supplemented with mucin before synthetic community assembly facilitated substantial growth of the Bacteroides, Akkermansia, and Clostridium genera. The results of 16S rRNA microbial relative abundance profiling revealed more of the beneficial microbes Collinsella, Bifidobacterium, Ruminococcus, and Lactobacillus. This increased acetate levels in the community cultivated with, rather than without (control), mucin. We identified differences in predicted cell function and metabolism between microbes cultivated in GAM with and without mucin. Mucin not only changed the composition of the gut microbial community, but also modulated metabolic functions, indicating that it could help to modulate microbial changes associated with human diseases.

- Invited Review - Hydrogen production and hydrogen utilization in the rumen: key to mitigating enteric methane production

  • Roderick I. Mackie;Hyewon Kim;Na Kyung Kim;Isaac Cann
    • Animal Bioscience
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    • 제37권2_spc호
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    • pp.323-336
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    • 2024
  • Molecular hydrogen (H2) and formate (HCOO-) are metabolic end products of many primary fermenters in the rumen ecosystem. Both play a vital role in fermentation where they are electron sinks for individual microbes in an anaerobic environment that lacks external electron acceptors. If H2 and/or formate accumulate within the rumen, the ability of primary fermenters to regenerate electron carriers may be inhibited and microbial metabolism and growth disrupted. Consequently, H2- and/or formate-consuming microbes such as methanogens and possibly homoacetogens play a key role in maintaining the metabolic efficiency of primary fermenters. There is increasing interest in identifying approaches to manipulate the rumen ecosystem for the benefit of the host and the environment. As H2 and formate are important mediators of interspecies interactions, an understanding of their production and utilization could be a significant starting point for the development of successful interventions aimed at redirecting electron flow and reducing methane emissions. We conclude by discussing in brief ruminant methane mitigation approaches as a model to help understand the fate of H2 and formate in the rumen ecosystem.

고로(高爐) 슬래그를 이용한 혐기성(嫌氣性) 생물막(生物膜) 공법(工法)에 관한 연구(硏究) (Blast Furnace Slag as Media for an Anaerobic Fixed-Film Process)

  • 최의소
    • 대한토목학회논문집
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    • 제9권2호
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    • pp.135-141
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    • 1989
  • 고로(高爐) 슬래그는 미생물(微生物) 부착이 쉬운 거친 표면(表面)과 pH를 중화(中和)시킬 수 있는 칼슘과 마그네슘을 다량 함유하고 있으며, 반응조내(反應槽內)의 미생물(微生物)을 응집(凝集)시킬 수 있는 알루미늄이나 철염을 비롯한 미생물(微生物)의 영양소를 함유하고 있어, 혐기성(嫌氣性) 생물막(生物膜) 공법(工法)의 여재(濾材)로서의 사용가능성(使用可能性)을 검토(檢討)하여 보았다. 유가공(乳加工)의 탄수화물(炭水化物), 폐기물(廢棄物) 침출수(浸出水) 및 당밀폐수와 같은 산성폐수(酸性廢水)를 슬래그를 여재(濾材)로 사용(使用)한 실험실(實驗室) 혐기성(嫌氣性) 반응조(反應槽)에 주입(注入)하였는데 예측한 대로 pH를 중화(中和)시키며 미생물(微生物)을 확보시키는데 효과적(效果的)인 것으로 나타났다. 특히 푸라스틱을 사용한 경우의 유가공폐수(乳加工廢水)의 운전결과(運轉結果)와 비교할때에 고부하(高負荷)에서 슬래그를 사용한 경우의 COD 제거효율(除去效率)이 높았다.

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하수처리장에서의 암모니아 전환 미생물군의 생태학적 연구 (Microbial ecology of the anaerobic and aerobic ammonia-oxidizers in full-scale wastewater treatment systems)

  • 박홍근;김영모;이재우;김성표
    • 상하수도학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.399-408
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    • 2012
  • The overall goal of this study was to characterize and quantify ammonia-oxidizing bacteria (AOB) in four different full-scale sequence batch reactor (SBR) wastewater treatment plants. Also, this study focused on assessing the occurrence of the alternative ammonia-oxidizing microbes such as anammox (anaerobic ammonia oxidation) bacteria (AMX) and ammonia-oxidizing archaea (AOA) in these systems. Based on total AOB numbers and the estimated cell density in the mixed liquor samples, AOB constituted 0.3 - 1.8% of the total bacterial population in the four WWTPs. Based on clone library, Nitrosomonas ureae-like AOB were dominant in plant A and B, while plant C and D had Nitrosomonas nitrosa-like AOB as major AOB group. The four different AMX primer sets targeting AMX 16S rRNA gene produced PCR amplicons distantly related to Chlamydia and Planctomycetales group bacteria. However, it was not clear these groups of bacteria perform anammox reaction in the SBR plants. Also, molecular evidence of AOA was found in one of the SBR plants, with a sequence located in the deep branch of the sediment creanarchaeota group.

토양미생물을 이용한 축산폐수 처리의 공정별 제거효율 및 동력학적 상수 (Swine wastewater treatment with soil microbes and its efficiency and dynamic parameters)

  • 박완철;신남철
    • 한국환경농학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.177-182
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    • 2000
  • 토양 미생물을 이용한 고농도 축산폐수의 과부하 처리를 위한 공정개발 연구결과 유기물 제거율은 99%이었다. 상온 혐기조에서 $0.7kg\;BOD/m^3/d$ 이하에서 처리수의 BOD 농도는 150mg/L 이하를 이었다. 상온 혐기조를 운전한 실험에서 후속 폭기조의 물질 대사계수(km)는 $0.73hr^{-1}$, 세포증식계수(Y)는 0.433 g/VSS/g BODrm/d 였으며 중온으로 운전한 경우 후속 폭기조에서 각각 $1.45hr^{-1}$과 0.776 g VSS/g BODrm/d 로 반응계수 값이 두 배에 가깝게 개선되었다.

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Detection and Potential Abundances of Anammox Bacteria in the Paddy Soil

  • Khanal, Anamika;Lee, Seul;Lee, Ji-Hoon
    • 한국환경농학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.26-35
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    • 2020
  • BACKGROUND: Microbes that govern a unique biochemical process of oxidizing ammonia into dinitrogen gas, such as anaerobic ammonium oxidation (anammox) have been reported to play a pivotal role in agricultural soils and in oceanic environments. However, limited information for anammox bacterial abundance and distribution in the terrestrial habitats has been known. METHODS AND RESULTS: Phylogenetic and next-generation sequencing analyses of bacterial 16S rRNA gene were performed to examine potential anammox bacteria in paddy soils. Through clone libraries constructed by using the anammox bacteria-specific primers, some clones showed sequence similarities with Planctomycetes (87% to 99%) and anammox bacteria (94% to 95%). Microbial community analysis for the paddy soils by using Illumina Miseq sequencing of 16S rRNA gene at phylum level was dominated by unclassified Bacteria at 33.2 ± 7.6%, followed by Chloroflexi at 20.4 ± 2.0% and Acidobacteria at 17.0 ± 6.5%. Planctomycetes that anammox bacteria are belonged to was 1.5% (± 0.3) on average from the two paddy soils. CONCLUSION: We suggest evidence of anammox bacteria in the paddy soil. In addition to the relatively well-known microbial processes for nitrogen-cycle, anammox can be a potential contributor on the cycle in terrestrial environments such as paddy soils.

식물유래 생리활성물질의 병원성 미생물 및 반추위 미생물 활성에 대한 영향 (Effects of Plant-origin Biological Active Materials on the Activities of Pathogenic Microbes and Rumen Microbes)

  • 옥지운;이상민;임정화;이신자;문여황;이성실
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제48권5호
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    • pp.709-718
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    • 2006
  • 식물유래 생리활성물질인 garlic, scallion, fla- vonoid, urushiol 및 anthocyanidin과 기존의 항균 제품인 Bio-MOS?瑛? 병원성 미생물과 반추위 미생물에 대한 효과를 조사하기 위하여 병원성 균인 Escherichia coli O157, Salmonella paratyphi, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus에 항균활성과 in vitro 반추위 미생물 성장률, 가스 생성량, 암모니아 농도, CMCase 활성 및 미생물 수를 측정하였다. 생리활성물질 0.10% 첨가 후, 배양시험에서는 flavonoid, scallion 및 Bio-MOS?怜? 병원성 미생물의 성장을 억제하였으나, paper disc법에 의한 항균활성 시험에서는 flavonoid나 scallion을 5.00%이상 처리 시 clear zone이 뚜렷하였으며, scallion이 가장 강력한 항균활성을 가지고 있는 것으로 나타났다. 생리활성물질의 in vitro 반추위 미생물 발효에 대한 영향은 크지 않았는데, 병원균에 활성을 나타내었던 flavonoid는 1.00% 처리 시 CMCase의 활성이 완전히 없어져 반추위 미생물에 대한 억제효과가 있는 것으로 나타났다. 그러나 scallion은 병원균에는 강한 항균활성을 가지면서 반추위 미생물 발효에는 저해작용을 나타내지 않아 반추 가축의 대체 천연항균제로서 개발 가능성을 나타내었다.

무기물성 및 식물성 생리활성 물질이 반추위 미생물의 성장에 미치는 영향 (Effects of Biologically Active Materials Prepared for Several Minerals and Plants on the Growth of Rumen Microbes)

  • 신성환;이신자;옥지운;이상민;임정화;김경훈;문여황;이성실
    • 생명과학회지
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    • 제17권11호
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    • pp.1555-1561
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    • 2007
  • 본 연구는 무기물성 및 식물성 유래 생리활성물질로서 scoria, germanium, charcoal, 생강, stevia 및 CLA(conjugated linoleic acid)가 병원성 미생물 및 반추위 미생물에 대한 작용을 조사하기 위하여 수행되었다. 병원성 균으로서 Escherichia coli O157, Salmonella paratyphi, Listeria monocytogenes 및 Staphylococcus aureus에 적용하여 항균활성을 측정하고, in vitro 발효 시 반추위 미생물 성장률, 가스 생성량, 암모니아 농도, CMCase 활성 및 미생물의 수를 측정하였다. 병원성 미생물 배양액에 생강을 0.1% 첨가한 구에서만 항균활성이 나타났으나, paper disc법에 의한 항균활성 시험에서는 stevia 10%첨가구와 CLA 10% 첨가구에서 E. coli에 대해서 항생제 첨가구인 positive control 구와 비슷한 크기의 clear zone을 형성하였다. in vitro 반추위 미생물 발효시험에서는 생강, stevia 및 CLA가 반추위 박테리아와 프로토조아의 증식을 억제하는 것으로 나타났는데, 특히 생강 첨가구의 경우 메탄 생성균의 서식지로 알려져 있는 프로토조아를 크게 억제함으로써 메탄생성 억제제로서 개발 가능성이 있는 것으로 사료된다.