• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제17권2호
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• pp.280-286
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• 2007

We evaluated a commercial biopreparation of plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) strains Bacillus subtilis GB03 and B. amyloliquefaciens IN937a formulated with the carrier chitosan (Bio Yield) for its capacity to elicit growth promotion and induced systemic resistance against infection by Cucumber Mosaic Virus (CMV) and Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 in Arabidopsis thaliana. The biopreparation promoted plant growth of Arabidopsis hormonal mutants, which included auxin, gibberellic acid, ethylene, jasmonate, salicylic acid, and brassinosteroid insensitive lines as well as each wild-type. The biopreparation protected plants against CMV based on disease severity in wild-type plants. However, virus titre was not lower in control plants and those treated with biopreparation, suggesting that the biopreparation induced tolerance rather than resistance against CMV. Interestingly, the biopreparation induced resistance against CMV in NahG plants, as evidenced by both reduced disease severity and virus titer. The biopreparation also elicited induced resistance against P. syringae pv. tomato in the wild-type but not in NahG transgenic plants, which degrade endogenous salicylic acid, indicating the involvement of salicylic acid signaling. Our results indicate that some PGPR strains can elicit plant growth promotion by mechanisms that are different from known hormonal signaling pathways. In addition, the mechanism for elicitation of induced resistance by PGPR may be pathogen-dependent. Collectively, the two-Bacilli strain mixture can be utilized as a biological inoculant for both protection of plant against bacterial and viral pathogens and enhancement of plant growth.

• 한국토양비료학회지
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• 제33권4호
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• pp.292-301
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• 2000

유용한 기능을 갖는 미생물을 농업현장에 쉽게 이용할 수 있게 하기 위하여 일반적으로 이들 균을 담체와 함께 건조시켜 입단화나 분말화 시킨다. 생체균을 건조하는 과정에서 미생물은 수분손실로 인해 삼투현상에 직면하며 거의 대부분이 사멸하고 만다. 본 연구에서는 높은 염농도나 건조에 의해 야기되는 균의 사멸을 감소시키기 위해 삼투보호제로 알려진 trigonelline이나 trehalose가 균의 생존에 미치는 영향을 조사하였다. 형광성 Pseudomonas, SSL3 균주의 염내성 농도는 5%가 한계농도이며, 7% 이상에서는 생장이 불가능하였다. 염농도가 높은 액체 배지에 trigonelline을 첨가하여 균의 생육을 조사한 결과 trigonelline은 배지의 종류나 염농도와 상관없이 균의 생장을 억제하는 효과가 있었다. 한편 trehalose를 액체배지에 첨가하면 10mM 농도이하에서는 4% NaCl을 포함한 LB 액체배지에서도 균의 생장이 증진되었으며 150mM이상의 농도에서는 균의 생장이 억제되었다. 균을 건조분말화시킬 때 trehalose를 첨가하여 토양중에서 균의 생존율을 조사한 결과 건조토양에서도 액체배지에서와 마찬가지로 trehalose를 첨가하면 첨가하지 않은 대조구에 비하여 균의 생존율이 증진되었다. Trehalose를 첨가한 제재화 균은 수분이 충분한 토양이나 건조한 토양 어느쪽에서든지 대조구에 비하여 균의 생존이 증진되었으며 특히 미생물 제제를 $-20^{\circ}C$나 $-70^{\circ}C$에 보관한 토양의 경우에 trehalose가 첨가된 제제의 생존율이 월등히 뛰어났다. FTIR의 분석결과 trehalose를 첨가한 4% 염농도에서 생장한 균에서는 대조구에 비하여 2차 amide기의 변화가 경감되었다. 이 결과에서 보듯이 trehalose는 염농도나 한발조건에 의해서 야기되는 균의 수분 스트레스로부터 균의 외막을 보호하여, 단백질구조의 급격한 변화를 감소시키므로 균의 생존율이 증진되는 것으로 사료된다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제36권1호
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• pp.7-14
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• 2016

본 연구는 청보리와 트리티케일에 L. plantarum, L. plantarum과 L. buchneri가 혼합된 접종원을 각각 첨가한 사일리지에 섬유소 분해효소를 첨가하여 사일리지 품질, 반추위 발효 패턴 및 소화율을 조사하였다. 두 초종의 사일리지 건물함량과 조단백질 함량은 전반적으로 청보리 사일리지가 높게 조사 되었으며(p<0.01), 트리티케일 사일리지 처리구에서는 섬유소 분해효소의 첨가가 유의적으로 낮은 NDF 함량을 나타내었다(p<0.01). 청보리와 트리티케일 사일리지에서 유기산 (젖산 및 초산)의 함량은 대조구에 비해 타 처리구들이 유의적으로 높았으며(p<0.01), L. plantarum을 접종균주로 사용한 처리구에서 유의적으로 높은 젖산 함량을 나타내었다(p<0.01). 사일리지 내 lactic acid bacteria는 두 초종 모두 섬유소 분해효소를 첨가한 처리구에서 높게 나타났으며, mold 생성량은 무첨가 대조구에 비해 처리구에서 낮게 조사되었다. 반추위 발효 패턴 및 소화율의 결과에서, 반추위 내 암모니아태 질소생성량은 청보리 사일리지에 L. plantarum과 L. buchneri를 혼합하여 접종한 처리구가 유의적으로 가장 높은 생성량을 나타냈다(p<0.01). 총 가스 생성량은 처리구별 유의적 차이는 없었으나, 효소첨가에 의해 증가하였다(p=0.003). 반추위 내 건물소화율은 청보리 사일리지 처리구에서 유의적으로 높게 조사되었으며(p<0.01), 트리티케일 사일리지는 혼합균주 L. plantarum과 L. buchneri에 섬유소 분해효소의 첨가한 처리구가 타 처리구 대비 유의적으로 높은 소화율을 보였다(p<0.01). 반추위 내 초산 생성량은 L. plantarum과 L. buchneri 를 접종한 처리구와 섬유소 분해효소를 첨가한 트리티케일 처리구에서 유의적으로 높게 조사되었다(p<0.01). 또한 총 휘발성 지방산은 청보리 사일리지 처리구의 균주 및 효소를 혼합 첨가한 처리구가 유의적으로 높았다(p<0.01). 본 연구를 통해 homofermentative LAB 보다 heterofermentative LAB가 안정적인 사일리지 발효에 기여하는 것을 확인 할 수 있었다. 그러나 반추동물의 사료효율 증대를 위한 대안으로 사용된 섬유소 분해효소를 이용한 효과는 초종에 따라 다양한 결과를 가지며, 효소의 적용에 대한 연구 및 균주와 효소의 상관관계에 관한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 미생물학회지
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• 제50권1호
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• pp.40-45
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• 2014

전 세계적으로 친환경 농업을 위해 식물생장촉진 근권세균을 이용한 미생물 비료에 대한 관심이 증가하고 있는데 투여하는 세균을 식물 근권에 보다 장기간 잔류시키기 위해 식물생장 촉진능이 있는 균주를 alginate bead에 고정화하여 식물생장을 조사하였다. 발아된 토마토 유묘에 Arthrobacter woluwensis ED를 $1{\times}10^6$ cells/g 로 처리하고 30일 재배 후 자라난 토마토의 shoot와 뿌리 길이 및 습윤과 건조중량을 측정한 결과 비접종 대조군과 비교하여 균주 현탁액 접종군은 각각 36.2, 59.0, 51.1과 37.5%씩 유의성 있게 증가하였으며 고정화 균주 접종군은 각각 42.0, 67.4, 62.5와 60.4%씩 유의성 있게 증가하였다. 고정화 균주 접종군은 균주 현탁액 접종군에 비하여 각각 6, 8, 11과 23% 증가하였다. 접종 균주가 식물 근권에서 유지되는 양상을 관찰하기 위해 denaturing gradient gel electrophoresis를 이용하여 토양세균 군집을 분석하였는데 균주 현탁액 접종군에서 ED 균주의 DNA band intensity는 접종일로부터 1주일까지 가장 높게 나타났으나 그 이후로 감소하여 접종 2주 후 비접종 대조군과 비슷한 band intensity를 나타내었다. 반면, 고정화 균주 접종군의 ED 균주 band intensity는 접종일로부터 초기에는 비접종 대조군과 비슷하였으나 이후 급격하게 증가하여 계속 높게 유지되어 3주까지 band intensity가 현탁액 접종군 보다 높았다. 따라서 alginate에 A. woluwensis ED를 고정하여 적용하는 방법이 현탁액 적용보다 식물 근권에 균주의 공급을 효과적으로 유지하면서 식물생장을 더욱 촉진하는 것으로 나타났다.

• 생명과학회지
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• 제25권12호
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• pp.1408-1414
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• 2015

화학농약의 오남용은 환경오염을 유발하고, 사람의 건강에 악영향을 미치므로 그 대안으로 미생물을 이용한 생물학적 방제에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 환경에서 안정성을 유지할 수 있는 생물방제균을 확보하기 위하여 잿빛곰팡이병균인 Botrytis cinerea의 생육을 억제할 수 있는 Bacillus 속 균주를 탐색한 후, 선정된 균주의 항진균 물질 생산을 위한 조건, 항진균 기작 및 물리화학적 안정성에 대하여 조사하였다. 가장 높은 항진균 활성을 가진 균주는 고추의 근권 토양에서 분리된 AF4 균주였으며, 표현형적 특성 및 16S rRNA 유전자 염기 서열에 근거하여 동정한 결과, Bacillus subtilis로 확인되었다. AF4 균주는 최적 탄소원으로 glycerol을, 최적 질소원으로 casein을 요구하였으며, 25-40℃ 및 pH 7-10에서 항진균 활성을 나타내었다. 최적조건에서 항진균 활성은 140±3 AU/ml로, 기본배지보다 활성이 증가했음을 알 수 있었다. AF4 균주는 B. cinereas 균사를 형태적으로 변화시킴으로써 항진균 효과를 나타내는 것으로 추정되었으며, 다양한 식물병원성 곰팡이의 생육을 억제할 수 있었다. 또한 AF4 균주가 생성하는 항진균 물질은 열, pH, 유기용매 및 단백질 분해효소 처리에도 항진균 활성을 유지하였으므로 대단히 안정한 물질인 것으로 판단되었다. 따라서 Bacillus subtilis AF4는 다양한 곰팡이유래 식물질병방제에 적용가능성이 높은 균주임을 알 수 있었다.

• 한국가금학회지
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• 제32권4호
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• pp.281-289
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• 2005

본 시험은 시중에 유통되고 있는 일반 건조잔반을 AO 배양물로서 육계에 급여하여, 육계의 생산성, $NH_3$ 발생 및 분내 미생물 성상에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였다. 시험축은 2주령 브로일러 Hubbard 종 총 300수를 공시하였다. 기초사료로 육계 전기사료를 급여하였고, 시험사료는 잔반사료(FW)와 AO 배양물 사료(AFW)의 대체 수준에 따라 처리구를 나누어 급여하였다. 시험 1에서는 기초사료를 대조구로 하고, 처리구는 FW와 AFW을 각각 20, 40, $60\%$씩을 대체하여 7처리구 4반복 반복당 3수씩 84수를 공시하였다. 시험 2, 3,4에서는 기초사료를 대조구로, 시험구는 각각 FW와AW의 비율이 1:0, 3:1, 1:1, 1:3, 0:1이 되도록 대조구 사료의 20, 40, $60\%$씩을 각각 대체하여 6처리구 4반복 반복당 3수로 72수씩을 각각 공시하였다. 시험 1에서 FW구와 AFW구는 대조구에 비해 급여 수준에 따라 증체량이 감소하는 경향이 있었으나, FW $60\%$ 구를 제외하면 유의적 차이는 없었고(p<0.05), 사료섭취 량과 사료 효율에서도 차이는 나타나지 않았다. 총 세균수는 대조구에 비해 FW구와의 차이는 없었으나, AW의 첨가 수준이 높아질수록 증가하였고, 대장균수는 감소하였다(p<0.05). 시험 2, 3, 4에서 FW와 AFW의 혼합 급이 비율에 따라, 시험 2에서는 전처리구에서 증체량, 사료섭취량 및 사료효율에 차이는 없었고, 시험 3에서는 증체량에서만 FW와 AFW의 비율이 1:0과 3:1 처리구에서 대조구 및 0:1 처리구에 비해 감소하였다(p<0.05). 시험 4에서는 전처리구에서 사료섭취량에는 차이가 없었으나, 증체량과 사료효율에서 1:0 처리구가 대조구에 비해 감소하였다. 시험 3에서 $NH_3$의 발생량은 처리구간 비교에서 FW와 AFW의 비율이 1:0처리구에서 가장 높았으며, 1:3 및 0:1 처리구에 비해 유의적으로 높았다(p<0.05). 결과적으로, 육계 전기에서 건조 잔반의 사료 급여 대체수준은 $20\%$에서 사용 가능하며, 건조 잔반의 AO 배양물로서 대체 급여는 건조 잔반의 사료가치 증진 및 축사환경 개선에도 효과가 있음을 시사한다.