• 한국유기농업학회지
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• 제19권3호
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• pp.385-396
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• 2011

본 연구는 구기자 유기재배 시 발생하는 주요 병해충에 대해 친환경적인 방제방법을 개발하기 위해서 수행하였다. 관내 주요 유기재배 농가의 병해충의 발생을 조사한 결과 18종의 병해충이 조사되었는데 그 중 발생의 정도에 따라 병해로 흰가루병과 뒷면곰팡이병 해충으로 복숭아혹진딧물과 꽃노랑총채벌레 및 나방류가 친환경적인 방제연구가 필요하였다. 이에 방제 시험한 결과 초여름 발생하는 흰가루병에는 Bacilus subtilis QST 713 수화제와 Sulfur 수화제가 효과가 좋았고 초가을에 발생하는 흰가루병에는 Sulfur 수화제와 Copper hydroxide 수화제, Paraffinic oil 유제의 효과가 좋았다. 또한 뒷면곰팡이병 방제시험 결과 Paraffinic oil 유제와 Bacilus subtilis GB-0365 액상수화제의 방제효과가 70% 이상으로 좋았다. 해충 친환경 방제시험에서 총채벌레의 방제에 천적인 유럽애꽃노린재(Orius laevigatus)를 방사하여 80%이상 방제가능 하였다. 왕담배나방은 미생물농약인 Bacillus thuringiensis subsp. aizawai GB413 액상수화제와 Bacillus thuringiensis aizawa 0423 수화제로 70%이상의 방제가로 방제할 수 있었으며, 구기자 뿔나방(Hedma lycia sp.)은 B.T. servar aizawai 수화제가 70% 이상의 방제가로 효과가 우수하였다. 마지막으로 복숭아혹진딧물을 친환경제제로 방제 시험한 결과 Bacillus subtilis(Seoncho)와 Bacillus subtilis(Jinsami)가 80%이상의 방제가로 약효가 우수하였으며 Ginkgo nut extract로도 70%이상 방제할 수 있었다. 이상의 방제시험으로 구기자 유기재배시 우선 문제되는 5종의 병해충에 대해서 방제방법을 제시할 수 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권5호
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• pp.707-714
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• 2013

Microbially induced calcium carbonate precipitation (MICCP) is a naturally occurring biological process that has various applications in remediation and restoration of a range of building materials. In the present investigation, five ureolytic bacterial isolates capable of inducing calcium carbonate precipitation were isolated from calcareous soils on the basis of production of urease, carbonic anhydrase, extrapolymeric substances, and biofilm. Bacterial isolates were identified as Bacillus megaterium, B. cereus, B. thuringiensis, B. subtilis, and Lysinibacillus fusiformis based on 16S rRNA analysis. The calcium carbonate polymorphs produced by various bacterial isolates were analyzed by scanning electron microscopy, confocal laser scanning microscopy, X ray diffraction, and Fourier transmission infra red spectroscopy. A strain-specific precipitation of calcium carbonate forms was observed from different bacterial isolates. Based on the type of polymorph precipitated, the technology of MICCP can be applied for remediation of various building materials.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권10호
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• pp.1708-1716
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• 2016

Glucose dehydrogenase (GDH) is an oxidoreductase enzyme and is used as a biocatalyst to regenerate NAD(P)H in reductase-mediated chiral synthesis reactions. In this study, the glucose 1-dehydrogenase B gene (gdhB) was cloned from Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki, and wild-type (GDH-BT^WT) and His-tagged (GDH-BT^N-His, GDH-BT^C-His) enzymes were produced in Escherichia coli BL21 (DE3). All enzymes were produced in the soluble forms from E. coli. GDH-BT^WT and GDH-BT^N-His showed high specific enzymatic activities of 6.6 U/mg and 5.5 U/mg, respectively, whereas GDH-BT^C-His showed a very low specific enzymatic activity of 0.020 U/mg. These results suggest that the intact C-terminal carboxyl group is important for GDH-BT activity. GDH-BT^WT was stable up to 65℃, whereas GDH-BT^N-His and GDH-BT^C-His were stable up to 45℃. Gel permeation chromatography showed that GDH-BT^WT is a dimer, whereas GDH-BT^N-His and GDH-BT^C-His are monomeric. These results suggest that the intact N- and C-termini are required for GDH-BT to maintain thermostability and to form its dimer structure. The homology model of the GDH-BT^WT single subunit was constructed based on the crystal structure of Bacillus megaterium GDH (PDB ID 3AY6), showing that GDH-BT^WT has a Rossmann fold structure with its N- and C-termini located on the subunit surface, which suggests that His-tagging affected the native dimer structure. GDH-BT^WT and GDH-BT^N-His regenerated NADPH in a yeast reductase-mediated chiral synthesis reaction, suggesting that these enzymes can be used as catalysts in fine-chemical and pharmaceutical industries.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권12호
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• pp.2159-2170
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• 2016

Many plant-pathogenic bacteria are dependent on quorum sensing (QS) to evoke disease. In this study, the population of QS and quorum quenching (QQ) bacteria was analyzed in a consecutive monoculture system of Pseudostellaria heterophylla. The isolated QS strains were identified as Serratia marcescens with SwrIR-type QS system and exhibited a significant increase over the years of monoculture. Only one QQ strain was isolated from newly planted soil sample and was identified as Bacillus thuringiensis, which secreted lactonase to degrade QS signal molecules. Inoculation of S. marcescens to P. heterophylla root could rapidly cause wilt disease, which was alleviated by B. thuringiensis. Furthermore, the expression of lactonase encoded by the aiiA gene in S. marcescens resulted in reduction of its pathogenicity, implying that the toxic effect of S. marcescens on the seedlings was QS-regulated. Meanwhile, excess lactonase in S. marcescens led to reduction in antibacterial substances, exoenzymes, and swarming motility, which might contribute to pathogensis on the seedlings. Root exudates and root tuber extracts of P. heterophylla significantly promoted the growth of S. marcescens, whereas a slight increase of B. thuringiensis was observed in both samples. These results demonstrated that QS-regulated behaviors in S. marcescens mediated by root exudates played an important role in replanting diseases of P. heterophylla.

• 농업과학연구
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• 제45권2호
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• pp.185-196
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• 2018

The fungus gnat, Bradysia difformis, damages various crops in greenhouses and is recognized as an important pest around the world. Additionally, in the future, many other greenhouse crops will be added to the list of crops damaged by the fungus gnat. In this study, to find effective control methods for the fungus gnat, the insecticidal effect of 20 chemical synthetic insecticides was tested with the potato disc and pot treatment methods; additionally, the control effect of 16 strains of B. thuringiensis was examined with the potato disk method. The fungus gnat larvae were treated for 2 days with each of the synthetic insecticides to determine insecticidal effect using the potato disc method. The results were as follows. Among the highly insecticidal active pesticides, chlorfenapyr exhibited a 100% insecticidal activity, and fenazaquin, acetamiprid, dinotefuran, fenthion and thiamethoxam exhibited more than a 90% insecticidal activity. For the pot treatment method, chlorfenapyr exhibited a 3.3% insecticidal effect, and thiamethoxam, acetamiprid, dinotefuran, fenthion, etc. exhibited an insecticidal effect of less than 10% of the emergence rate to adult fungus gnat after 14 days of treatment. To select the B. thuringiensis strains that have an insecticidal effect on the fungus gnat, 16 strains were biologically assayed using the potato disc method. Among the 16 strains, Bt-3, Bt-8 and Bt-13 had more than a 70% insecticidal effect. The $LC_{50}$ and $LC_{95}$ values of Bt-3, Bt-8 and Bt-13 were $3.7{\times}10^5$ and $4.7{\times}10^8cfu/ml$, $1.4{\times}10^5$ and $1.1{\times}10^7cfu/ml$, and $1.4{\times}10^5$ and $1.3{\times}10^7cfu/ml$, respectively.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제32권2호
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• pp.110-116
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• 2004

B. thuringiensis subsp. kurstaki HD1 살충성 결정체 단백질 icp 유전자를 클로닝하여 두개의 클론 pHLNl-80(＋) 및 pHLN2-80(－)을 제조하였으며, pHLNl-80(＋) 클론에는 icp 유전자의 전사개시부위가 정방향으로 클론이 되었고, 유전자 프로모터의 일부인 -80 bp를 가지고 있고, pHLN2-80(－) 클론은 핀자의 전사개시부위가 역방향으로 클로닝이 되었다. 상기 두 클론을 대장균에서 발현을 조사한 결과 icp 유전자가 역으로 삽입된 pHLN2-80(－) 클론은 pHLNl-80(＋)클론보다 ICP발현량이 현격히 증가하는 것을 확인하였다. pHLN2-80(－) 플라스미드에서의 -80 bp 프로모터에서 SD서열(-14 bp sequences) 상류부위를 제거한 후 동일한 살충성 결정체 단백질 icp 유전자의 과다발현 현상이 일어나는지 조사하기 위해 icp 유전자가 역방향으로 클로닝된 pHLRBSl-14와 icp 유전자가 정방향으로 클로닝된 pHLRBS2-14 클론을 제조하였다. 또한 상이한 클로닝 운반체에서도 과다 발현이 일어나는지를 보기위하여 pHLNl-80(＋)과 pHLN2-80(－) 플라스미드에서와 동일한 구조가 되도록 icp 유전자를 pUC18과 pUC19플라스미드에 각각 클로닝하여 pHLNUCl-80과 pHLNUC2-80 클론을 제조하였다. pHLRBSl-14과 pHLRBS2-14클론을 대장균에서 발현을 시킨 후에 파쇄하여 SDS-PAGE와 Western blot으로 분석을 한 결과는 클론 pHLRBSl-14는 클론 pHLRBS2-14보다 많은 양의 ICP를 생산하였고, pHLRBSl-14는 pHLN2-80(－) 클론 보다는 적게 ICP를 생산하였다. 이러한 발현 현상은 -80 bp promoter 에서 결실된 SD서열의 상류부위가 발현에 직접적인 영향을 주고 있다는 것을 의미한다. pHLNUC1-80이 역방향으로 클로닝된 pHLNUC2-80 클론보다 적게 ICP 의 발현을 하였다. 이 결과는 상기 클론이 icp 유전자 과다발현이 특정 클로닝 운반체에만 국한되어 일어나는 것이 아니며 유전자와 프로모터 간의 구조적 배열에 의하거나 프로모터에 있는 transcription-supressing regions이 교란되어서 일어난 것임을 시사한다. 그러나 왜 전사개기부위가 역삽입의 경우에 과다발현이 되는지 아직은 판단하기 어려우며 앞으로 더욱 연구를 계속하여야 할 과제로 남아있다.

• 생명과학회지
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• 제28권11호
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• pp.1354-1360
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• 2018

본 연구에서는 간단하고, 환경친화적인 은 나노입자 합성법을 개발하기 위하여 화학적 환원제 사용없이 Bacillus thuringiensis CH3의 배양상등액만을 사용하여 은 나노입자의 세포외 합성을 조사하였다. 5 mM $AgNO_3$와 배양상등액을 1:1로 혼합하여 반응시켰을 때, 은 나노입자의 표면 플라스몬 공명에 해당하는 418 nm에서 최대 흡광도를 나타내었다. 은 나노입자의 합성은 8시간 내에 일어났고, 40-48시간에 최대가 되었다. 합성된 은 나노입자의 구조적 특성을 다양한 기기분석에 의하여 조사하였다. FESEM 관찰은 잘 분산된 구형의 은 나노입자가 합성되었음을 보여주었고, 은의 존재는 EDS 분석으로 확인되었다. X선 회절 스펙트럼은 은 나노입자가 면심 입방결정격자임을 나타내었다. DLS를 사용하여 계산된 은 나노입자의 평균 입자 크기는 약 51.3 nm이었고, 범위는 19-110 nm이었다. 합성된 은 나노입자는 다양한 병원성 그람양성 세균, 그람음성 세균 및 효모에 대해 항균활성을 나타내었다. 가장 높은 항균활성은 인체병원성 효모인 C. albicans에서 관찰되었다. FESEM 관찰 결과, 은 나노입자의 항균활성은 세포 표층구조의 파괴와 세포질 누출에 따른 세포 용해에 기인하는 것으로 판단되었다. 본 연구는 B. thuringiensis CH3는 은 나노입자의 효율적인 합성을 위한 잠재적인 후보이며, 합성된 은 나노입자는 다양한 제약 분야에서 잠재적 응용가능성이 있음을 시사한다.

• 미생물학회지
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• 제37권1호
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• pp.1-8
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• 2001

거미는 육식동물로 구강의 소화라는 독특한 방법을 통하여 곤충을 비롯한 작은 동물을 먹이자원으로 이용한다. 거미의 독샘에 함유되어 있는 단백질 분해 효소 환만 아니라 소화관에 존재하는 미생물도 거미의 소화에 중요한 역할을 할 것으로 추정된다. 본 연구에서는 한국산 무당거미(Nephila clavata)의 소화관내 미생물 군집의 분포와 단백질 및 지질 분해능을 확인하고, 거미의 장내 미생물을 분리 .동정하고자 하였다. 한국산 무당거미의 소화관에 존재하는 총 개체수는 거미 18개체를 통합하여 처리하였을 때와 개체별로 처리하였을 때 모두 거미 한 마리당 $10^3-10^5$CFUs 로 매우 유사하였다. 계수된 미생물 중에서 90% 이상이 단백질 또는 지질 분해능을 나타내었다. 그리고 계수된 미생물 중에서 군종별로 1균주씩 순수 분리하였고, 분리된 미생물 중 63.3%가 각각 단백질 또는 지질 분해능을 나타내었고, 이중 50%의 균주는 단백질과 지질 분해능을 동시에 함유하는 것으로 나타났다. 형태적, 생리 .생화학적 방법을 통하여 동정한 결과, 11종류의 그람음성균(Acinetobacter calcoaceticus, A. haemolyticus, Aicaligenes faecalis, Cedecea davisae, C. neteri, Klebsiella pneumoniae, Proteus vulgaris, Pseudomonas fluorescens, Serratia marcescens, Stenotraphamonas maltophilia, Suttonella indologenes)과 11종류의 그람양성균(Bacillus cereus, B. coagulans, B. pasteurii, B. thuringiensis, Cellulomonas flavigena, Corynebacterium martruchotii, Enterococcus durans, E. faecalis, Micrococcus luteus, Staphylococcus huminis, S. sciuri)으로 분류되었다.

• Genomics & Informatics
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• 제21권3호
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• pp.35.1-35.12
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• 2023

The Bacillus cereus group, also known as B. cereus sensu lato (B. cereus s.l.), is composed of various Bacillus species, some of which can cause diarrheal or emetic food poisoning. Several emerging highly heat-resistant Bacillus species have been identified, these include B. thermoamylovorans, B. sporothermodurans, and B. cytotoxicus NVH 391-98. Herein, we performed whole genome analysis of two thermotolerant Bacillus sp. isolates, Bacillus sp. B48 and Bacillus sp. B140, from an omelet with acacia leaves and fried rice, respectively. Phylogenomic analysis suggested that Bacillus sp. B48 and Bacillus sp. B140 are closely related to B. cereus and B. thuringiensis, respectively. Whole genome alignment of Bacillus sp. B48, Bacillus sp. B140, mesophilic strain B. cereus ATCC14579, and thermophilic strain B. cytotoxicus NVH 391-98 using the Mauve program revealed the presence of numerous homologous regions including genes responsible for heat shock in the dnaK gene cluster. However, the presence of a DUF4253 domain-containing protein was observed only in the genome of B. cereus ATCC14579 while the intracellular protease PfpI family was present only in the chromosome of B. cytotoxicus NVH 391-98. In addition, prophage Clp protease-like proteins were found in the genomes of both Bacillus sp. B48 and Bacillus sp. B140 but not in the genome of B. cereus ATCC14579. The genomic profiles of Bacillus sp. isolates were identified by using whole genome analysis especially those relating to heat-responsive gene clusters. The findings presented in this study lay the foundations for subsequent studies to reveal further insights into the molecular mechanisms of Bacillus species in terms of heat resistance mechanisms.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제32권3호
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• pp.222-227
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• 2017

연구는 대기압 유전체장벽방전 플라즈마 처리에 따른 식품유해 미생물 사멸효과를 조사하기 위해 수행되었다. 플라즈마 처리 시, 활성종 생성 및 농도에 영향을 미치는 노출시간, 노출거리, 산소비율, 전력 변화에 따른 E. coli의 사멸효과를 조사한 결과, E. coli의 사멸율은 플라즈마 처리를 위한 노출시간, 산소비율, 전력의 증가에 따라 증가한 반면, 노출거리의 증가에 따라서는 사멸율이 감소하였다. 이 결과는 미생물 시료가 플라즈마에 노출되는 시간이 증가됨으로서 시료 내 NO 농도가 증가되고, E. coli의 사멸율 역시 증가되는 결과로 뒷받침할 수 있고, 미생물 사멸효과를 높이기 위해서는 활성종의 농도가 증가되어야 함을 의미한다. E. coli와 함께 B. cereus, B. subtilis, B. thuringiensis, B. atrophaeus를 대상으로 대기압 유전체 장벽방전 플라즈마에 의한 살균효과를 조사한 결과, 72.3~91.3%의 높은 사멸율을 나타내었다. 이러한 결과로 미루어, 대기압 유전체장벽방전 플라즈마기술은 다양한 미생물에 적용될 수 있는 유용한 살균기술임을 확인하였다.