• 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.

• 생명과학회지
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• 제30권2호
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• pp.156-161
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• 2020

산업화 이후 다양한 화학물질의 생산과 이용은 우리 삶의 질을 높이는데 기여하였지만 그로 인한 대량의 폐기물 방출은 필연적이며 환경오염은 날이 갈수록 심각해지고 있다. 환경오염에 의한 화학물질의 노출은 인간의 건강과 생태계에 악영향을 주고 있다. 우리의 삶에 영향을 줄 수 있는 오염된 환경을 정화하는 것은 매우 중요한 문제이다. 광범위한 석유화학제품의 사용으로 인해 독성 난분해성 방향족화합물이 토양, 지하수, 폐수 등에서 빈번하게 검출되고 있다. 특히 합성수지, 합성섬유, 염료, 살충제, 방부제 등의 원료로 사용되는 페놀은 주요 오염물질이며, 호흡곤란, 두통, 구토, 돌연변이, 발암 등을 일으킬 수 있다. 본 연구에서는 페놀분해균주인 DWB-1-8을 섬유폐수에서 분리, 동정하였으며 16S rRNA유전자 염기서열분석결과 Comamonas testosteroni로 동정 되었다. 본 실험 균주의 최적 생장 및 최적페놀분해 배양 조건은 0.7% K₂HPO₄, 0.6% NaH₂PO₄, 0.1% NH₄NO₃, 0.015% MgSO₄·7H₂O, 0.001% FeSO₄·7H₂O, 초기 pH 7 및 30℃ 였으며, 다른 독성 화합물인 벤젠, 톨루엔 혹은 크실렌(BTX)을 유일탄소원으로 이용하여 생장할 수 있었다.

• 한국식품과학회지
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• 제35권6호
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• pp.1079-1085
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• 2003

저장 온도와 포장재를 달리한 느타리버섯의 MA 저장 중 품질 변화를 알아보기 위해, 느타리버섯을 PE, EVA, 세라믹필름으로 각각 포장한 후 $0^{\circ}C,\;5^{\circ}C,\;10^{\circ}C$와 $20^{\circ}C$에 저장하면서 중량감소, 경도, 색변화, 필름 내부의 기체조성 및 조직 내 에탄을 함량을 조사하였다. 필름 처리한 버섯은 2kg 골판지 상자에 저장한 대조구 버섯의 중량이 급속히 감소한 것과 달리 필름의 종류에 관계없이 중량감소가 $0.8{\sim}1.3%$에 불과하였다. 경도는 대조구와 필름 처리구 모두 저장 초기에는 일시적으로 약간 증가하다가 시간이 경과함에 따라 감소하였으며 필름처리구가 대조구보다 높은 경도를 유지하였다. 버섯의 색은 저장 온도가 높을수록 황변이 많이 진행되긴 했으나 MA 저장에 의한 색변화 억제 효과가 나타남을 알 수 있었다. 필름 내부의 산소함량은 포장 하루만에 $1.2{\sim}1.4%$까지 급격히 낮아져 저장 기간 동안 안정적으로 유지됐으며, 이산화탄소 농도는 저장 1일까지는 비슷한 값을 보이다가 저장 2일 후부터 필름의 종류에 따라 뚜렷한 차이를 나타내어 세라믹 필름, PE, EVA 순으로 높게 나타났다. 저장 중 느타리버섯 조직의 에탄을 함량은 대조구에서는 초기치를 제외하고는 에탄올이 검출되지 않은 반면, MA 저장에서는 시간이 경과할수록, 저장 온도가 높을수록 에탄올 함량은 큰 폭으로 증가하였다. 부위별 에탄올 함량을 보면 기둥의 에탄올 함량이 갓보다 약간 높게 나타났으나 통계적인 차이는 보이지 않았다. MA 저장 버섯의 저장 수명은 $0^{\circ}C$는 $14{\sim}15$일, $5^{\circ}C$ 8일, $10^{\circ}C\;3{\sim}4$일, 그리고 $20^{\circ}C$ 2일 정도였다. 전체적인 실험결과를 볼 때 느타리버섯은 $0^{\circ}C$와 같은 저온 저장이 효과적이었으며, EVA필름 처리구가 세라믹필름이나 PE필름보다 효과적인 것으로 보인다.

• 한국어병학회지
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• 제8권2호
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• pp.119-134
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• 1995

임파조혈조직내에 MMC가 과다축적될 경우 형태학적 또는 기능학적인 손상가능성의 유무를 알기 위하여, 틸라피아 복강내에 V. anguillarum FKC를 단독으로 투여하거나(제 1 MMC 유도군) 또는 이 세균입자항원과 함께 콜로이드 탄말액을 반복투여함으로써(제 2 MMC 유도군) 비장 및 두신내에 인위적으로 MMC 형성을 유도하였다. 제 1유도군에서는 대조군에 비하여 MMC 형성증가가 있었으나 현저하지 않았고, 제 2유도군에서는 MMC가 비장 및 두신의 대부분을 점유할 정도로 과다하게 형성되었다. 모든 실험군에서, 비장조직에서는 주로 동정맥벽내나 유초동맥에 밀접하여 형성되었고, 특히 제 2유도군에서는 동정맥벽내가 아닌 곳의 MMC는 그 중심 또는 변연에 유초동맥으로 인정되는 얇은 내피만 남은 내강이 자주 인정되었다. 두신에서토 임파구가 밀집한 임파구 영역내에 주로 형성되었으나 혈관벽과의 관계는 불분명하였다. 이러한 MMC의 밀집에도 불구하고 조혈조직실질의 조직학적 변성소견은 인정할 수 없었다. 한편, 방어기능손상의 유무를 알기 위하여 제 2유도군에 대하여 E. tarda 생균으로 공격하였으나 감염감수성의 증가는 없었으며 오히려 현저한 감소를 보였다. 또한 동 세균 FKC를 투여한 후 혈청항체가의 변동을 경시적으로 추적하였다. 그러나 항체생산능에 손상가능성은 전혀 없었을 뿐 아니라 두 MMC 형성유도군에서 모두 1주째부터 대조군에 비해 4배 내지 8배의 높은 항체가를 나타내었으며 이 경향은 4주째까지 지속되었다. 또한 조혈기능 손상여부와 관련하여 말초혈액내 혈구조성을 경시적으로 조사하였으나 유의한 변화가 인정되지 않았다. 따라서 틸라피아에서 MMC는 유초동맥을 포함한 혈관벽과 밀접하여 또는 이들 주위로 형성되나, 이들의 과다형성으로 임파조혈조직의 형태학적 및 기능적 손상을 야기하지 않으며, 균체항원의 주사 또는 탄말에 의한 MMC 형성량의 차이는 어체 방어계의 활성과 밀접한 관련성이 있는 것으로 사료되었다.

• 한국균학회지
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• 제40권1호
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• pp.54-59
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• 2012

한국에서 약용버섯으로 주로 재배되는 장수상황버섯은 목질진흙버섯 등 다른 부류의 진흙버섯류에 비해 생리활성 연구가 상대적으로 미흡하다. 본 연구는 예쁜꼬마선충을 사용하여 장수상황버섯의 베타글루칸 함유 추출물의 기능을 탄수화물이라는 영양소의 차원에서 연구하였다. 예쁜꼬마선충의 먹이인 OP50 대장균이 포함된 배지에 장수상황버섯의 베타글루칸 추출물과 버섯류에서 추출되는 lipopolysaccharide(LPS)를 일정한 비율로 혼합하여 예쁜 꼬마선충의 생장과 활성에 관한 연구를 수행하였다. 베타 글루칸 또는 LPS를 OP50 없이 단독으로 사용한 경우 예쁜꼬마선충은 성장할 수 없음이 나타났다. 반면 두 가지 탄수화물을 1:1 또는 7:3[OP50:베타글루칸 또는 LPS, v/v]으로 예쁜꼬마선충의 배지를 조성할 경우, 예쁜꼬마선충의 생장과 활동성에 의미 있는 결과가 도출되었다. 혼합 비율이 7:3의 경우, 산자수가 가장 높았고, 1:1의 경우 두번째로 높은 산자수를 나타냈다. 이는 OP50의 단독 처리시보다, 각각 20%이상 높았다. 아울러, OP50에 혼합된 베타글루칸은 예쁜꼬마선충에 있어 지방 축적과 활동성에 많은 영향을 주었다. 이 경우 7:3의 비율로 배지에 있어 10-100 ${\mug}g/ml$ 의 범위 내에서 지방축적은 베타글루칸의 농도 의존적으로 감소하는 것으로 보였다. LPS의 경우는 해당 농도에서 대조군과 비교하여 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 활동성에 있어 베타글루칸과 LPS는 공히 긍정적인 효과를 보였다. LPS와 베타글루칸을 OP50의 배지에 혼합하여 예쁜꼬마선충을 배양한 결과 해당 두 가지의 탄수화물은 매우 긍정적인 결과를 보였다. 예쁜꼬마선충의 동선을 비교한 결과 혼합물의 경우, 매우 긍정적인 결과가 나타났다. 결론적으로, 베타글루칸과 LPS라는 탄수화물은 OP50의 예쁜꼬마선충 배지에 혼합하여 사용할 경우 탄수화물의 원천 또는 생육을 조절할 수 있는 물질로 사용할 수 있음을 알 수 있었다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제5권4호
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• pp.177-191
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• 1998

경북 풍기읍 일대의 선캠브리아기 편마암 지역에 부존하는 지하수계의 수리지구화학.수리지질학적 특성을 규명하기 위하여, 지표수, 천층 지하수(심도＜70 m) 및 심층 지하수(심도 500~810 m)를 대상으로 수리화학, 다변량 통계, 열역학, 환경 동위원소(삼중수소, 산소-수소, 탄소, 황) 및 질량 보존 모델링을 포함한 종합적인 연구를 수행하였다. 천층 지하수의 수질은 Ca, Mg, SO$_4$및 NO$_3$의 함량이 높은 'Ca-HCO$_3$' 유형으로 특징되는 반면, 심층 지하수는 Na, Ba, Li, H$_2$S, F 및 Cl의 함량이 높고 방해석에 대해 포화 상태를 보이는 'Na-HCO$_3$' 유형으로 특징된다. 본 지역 자연수의 수질은 크게 두 유형, 즉 1) 지표수 및 천층 지하수와 2) 심층 지하수 및 일부천층 지하수로 대분되며, 앞의 유형은 계절적인 조성 변화를 나타낸다. 다변량 통계 분석 결과, 심층 지하수의 수질을 지배하는 세 개의 요인이 도출되었다. 이들 요인은 총 86%의 설명력을 가지는데, 1) 사장석의 용해와 방해석의 침전, 2) 황산염의 환원, 3) 수산화 광물(특히 운모류)의 산성 가수 분해 반응으로 요약될 수 있다. 열역학적 해석 결과와 결합한 질량 보존 모델링을 통하여, 심층 지하수의 수질 특성을 지배하는 수/암 반응을 적절히 설명해 주는 네 개의 모델을 제시하였다. 각 모델은 사장석, 고령토 및 운모류 용해와 방해석, 일라이트, 로몬타이트, 녹니석 및 스멕타이트의 침전을 보여준다. 산소 및 수소 동위원소 연구 결과, 심층 지하수의 경우는 먼 거리의 고지대(소백산 일대)에서 충진된 강우로부터 기원한 후 광역적인 심층 순환을 하면서 상당한 정도의 수/암 반응을 수반한 반면, 천층 지하수는 근처의 저지대에서 충진되었음을 알 수 있다. 삼중수소 자료에 따르면, 심층 지하수(0.2 TU)의 충진 연령은 핵실험 이전인 반면, 천층 지하수(5.66~7.79 TU)는 핵실험 이후였다. 용존 황산염의 황동위원소 조성 분석을 통하여, 본 지역의 심층 지하수에서 특징적으로 높은 함량을 보이는 황화수소(최대 3.9mg/l) 는 황산염의 환원에 기인함을 밝혔다. 또한, 용존 탄산염의 탄소 동위원소비는 토양 이산화탄소에 의한 탄산염 광물의 용해(천층 지하수의 경우), 또는 방해석의 재침전(심층 지하수의 경우)에 의해 조절되고 있음을 확인하였다. 본 지역에 부존하는 지하수의 기원과 유동 및 화학적 진화를 종합적으로 보여주는 모델을 제시한다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권6호
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• pp.69-75
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• 2006

지하 저장 탱크로부터의 유류 유출로 인하여 전세계적으로 넓은 지역의 토양 및 지하수가 오염되고 있다. Methyl tert-butyl ether(MTBE)는 대기 오염 감소를 위하여 널리 사용되고 있는 유류 첨가제이지만 토양 및 지하수로 유입되어 섭취 되었을 때 발암 가능성이 있는 유독 물질이다. 본 연구는 고도 산화 처리 기법 중 유기 오염물의 분해에 높은 효율을 나타내는 고전적 Fenton reaction의 최대 단점인 강한 산성(pH 2.5-3) 의존성을 극복한 새로운 산화 처리 기법을 개발하여 고농도의 MTBE를 효과적으로 분해 하는 것을 그 목적으로 하여 자연 친화적인 chelating agents를 사용하여 중성 영역에서 Fenton reaction을 가능하게 하는 기법인 Modified Fenton reaction과 Ultra Violet light(UV)를 이용하여 분해효율을 극대화 하는 Photo-assisted Fenton reaction을 응용한 Modified Photo-Fenton reaction system을 개발하여 최적 반응 조건 및 반응 차수, 반응 메커니즘을 밝혀내었다. 낮은 독성과 높은 생분해성을 나타낸 Citrate ion을 chelating agents로 선정하였으며 최적 반응 조건은 [$Fe^{3+}$] : [Citrate] = 1 mM : 4 mM, 3% $H_2O_2$, 17.4 kWh/L UV dose, 초기 pH 6.0이며 이 조건에서 1000 ppm MTBE를 분해한 결과 6시간 후 86.75%, 16시간 후 99.99%의 높은 분해율을 나타냈으며 최종 pH는 6.02로 안정적이었다. 또한 Modified Photo-Fenton reaction을 이용한 MTBE 분해 반응은 유사 1차 반응을 나타내었으며 methoxy group이 ${\cdot}OH$ radical과 주로 반응하여 tert-butyl formate(TBF)가 주요 분해 산물이 되는 분해 경로를 따른 다는 것이 밝혀졌다. 본 연구로 개발된 Modified Photo-Fenton reaction에서 발생되는 산화제인 ${\cdot}OH$ radical의 비선택적 반응성을 고려할 때 본 system은 다른 종류의 유기 오염물 분해에도 효과적일 것으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제20권3호
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• pp.261-268
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• 1987

논상태(狀態)의 토양(土壤)에서 유기물(有機物)의 종류(種類), 질소비종(窒素肥種) 및 시비량(施肥量)을 달리했을 때 광합성(光合成) 및 타양성질소고정미생물(他養成窒素固定微生物)에 의한 생물학적(生物學的) 질소고정량(窒素固定量)과 Kjeldahl 분석(分析)에 의한 토양중(土壤中) 전질소함량(全窒素含量) 변화차이(變化差異)를 알고저 초자실(硝子室)에서 60일(日) 담수시험(湛水試驗)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 각종시용유기물중(各種施用有機物中) 탄소(炭素) 1mg당(當) 생물질소(生物窒素) 고정량(固定量)은 glucose 0.13mg, 볏짚 0.09mg, 그리고 양송이 폐상퇴비와 보리짚은 0.07mg이였다. 2. 토양종류(土壤種類)에 따른 질소고정량(窒素固定量)은 질소비종(窒素肥種)에 따라서 상이(相異)했으며 시비량(施肥量)이 증가(增加)할수록 감소(減少)했는데 감소(減少)의 정도(程度)는 유안(硫安)보다 요소시용시(尿素施用時) 현저(顯著)하였다. 3. 광조건별(光條件別) 질소비종(窒素肥種) 및 시비량(施肥量)에 따른 질소고정량(窒素固定量)은 사질토양(砂質土壤)에서 유안(硫安)이 요소(尿素)보다 증가(增加)되었으며 전질소고정량중(全窒素固定量中) 75%는 광합성미생물(光合成微生物)에 의하여 그리고 25%는 타양성질소고정미생물(他養性窒素固定微生物)에 의하여 고정(固定)되었다고 추정(推定)할 수 있었다. 그러나 식질토양(埴質土壤)에서는 광조건(光條件)과 질소비종간(窒素肥種間)에 뚜렷한 차이(差異)는 보이지 않했다. 4. 시험전후토양(試驗前後土壤)의 질소함량(窒素含量)을 보면 사질토양(砂質土壤)은 처리(處理)에 관계(關係)없이 시험후(試驗後) 토양(土壤)의 질소(窒素)가 현저(顯著)히 감소(減少)되었는데 그 정도(程度)는 요소시용구(尿素施用區)의 광차단조건(光遮斷條件)에서 현저(顯著)하였다. 한편 식질토양(埴質土壤)에서 비종간(肥種間)에는 큰차이(差異)를 볼 수 없었으나 광차단조건(光遮斷條件)에서 질소(窒素)의 감소(減少)가 현저(顯著)하였다. 5. Acetylene 환원법(還元法)에 의한 생물질소고정량(生物窒素固定量)과 Kjeldahl 분석(分析)에 의한 전질소함량변화차이(全窒素含量變化差異)는 평균(平均) 6:1의 비율(比率)을 보였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제38권6호
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• pp.547-560
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• 2010

본 연구에서는 Schizophyllum commune의 당 분해효소 생산을 위한 최적 배양 조건과 목질바이오매스에 대한 당화 특성에 대하여 연구하였다. S. commune 균체 외 효소에는 endo-${\beta}$-1,4-glucanase (EG), cellobiohydrolase (CBH), ${\beta}$-glucosidase (BGL)와 같은 cellulase와 ${\beta}$-1,4-xylosidase (BXL)이 함유되어 있고 그 중에서 EG 및 BGL활성이 비교적 높은 활성을 나타낸 것으로 밝혀졌다. S. commune에서 생산된 EG, BGL, 및 CBH의 최적 온도는 $50^{\circ}C$이었으나, 열안정성을 가지는 온도범위는 $30{\sim}40^{\circ}C$였다. 그리고 최적 pH는 5.5이었으며 열 안정성을 나타내는 온도범위에서의 적정 pH는 동일한 pH 5.5이었다. Cellulase 생산을 위한 S. commune의 최적배양 조건은, 탄소원으로 천연 cellulose, 질소원으로는 corn steep, 또는 peptone/yeast extract 혼합물, 비타민은 첨가하지 않는 것이 cellulase 효소활성 증가에 적절한 것으로 밝혀졌다. 또한 탄소원의 최적 첨가 농도는 2% (w/w), 적정 배양 pH 및 온도는 5.5~6.0과 $25{\sim}30^{\circ}C$로 밝혀졌다. 본 연구에서 도출된 최적 배양 조건으로 S. commune를 배양시키고 40배로 농축한 결과, EG가 3670.5 U/$m{\ell}$, BGL과 CBH가 각각 631.9 U/$m{\ell}$, 398.5 U/$m{\ell}$, BXL이 15.2 U/$m{\ell}$로 매우 높은 효소 활성을 나타냈다. 동일한 효소의 Filter Paper Unit도 11 FPU/$m{\ell}$로 상당히 높았다. 최적배양조건에서 얻어진 S. commune 효소로 다양한 기질에 대해 당화 시험을 실행한 결과, 전처리를 하지 않은 공시 활엽수에 대하여 낮은 당화율을 나타냈으나 천연 cellulose (Aldrich, ~20 micron) 및 볏짚의 경우에는 각각 50.5% 및 33.1%의 높은 당화성능을 나타냈다. 이 같은 당화 수준은 동일 효소농도 (30 FPU/g, glucan)로 비교했을 때 Trichoderma reesei 유래 상용화 효소인 Celluclast 1.5L의 약 110% 수준을 나타냄으로써, 대량생산기술 개발과정을 통해 목질계 당화 효소로의 상용화 가능성이 높은 균주로 평가되었다.

• 한국유기농업학회지
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• 제27권4호
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• pp.479-499
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• 2019

본 연구는 제주지역 무 주산지에서 재배 방법(유기 vs. 관행)과 토양 종류(화산회토 vs. 비화산회토)에 따른 토양의 화학적 특성, 미생물 활성 그리고 미생물 군집 조성을 분석하고 요인간 연관성을 구명하기 위하여 수행하였다. 전반적으로 유기와 관행의 재배 방식에 따른 토양 화학성은 처리간 뚜렷한 경향을 보이지는 않았으나 토양 미생물체량, 효소 활성, 종 풍부도와 다양성 그리고 미생물 군집 분포 등은 유의한 차이를 보였다. 반면에 토양 종류에 따른 화학성과 미생물 군집 분포 등 미생물학적 특성은 뚜렷한 차이를 보였다. 특히 유기재배 토양에서 관행 대비 토양의 세균, 방선균 및 사상균 그리고 미생물체량이 증가하였으며, Org-NA 토양에서 탈수소효소 활성, 종 풍부도(Chao 1) 그리고 종 다양성(Phyrogenetic diversity) 지수가 가장 높았다. 무 재배 토양에 분포하고 있는 주요 세균 문은 Proteobacteria, Acidobacteria, Chloroflexi, Firmicutes 그리고 Actinobacteria 등 5종이었으며 재배 방법 및 토양 종류에 관계없이 Proteobacteria 문이 화산회토에서 25.9%, 비화산회토에서 21.9~24.9%로 가장 높은 분포를 보였다. 그리고 대체로 화산회토와 비화산회토 토양 종류별로 유사한 군집 조성을 보였으며, 화산회토에서는 재배 방법별 주요 문의 군집 조성은 큰 차이가 없었으나 비화산회토에서는 차이를 보였다. 특히, Firmicutes는 Org-NA 토양에서 21.0%, Acidobacteria는 Con-A에서 21.6%로 가장 높은 분포를 보였는데 대체로 화산회토와 관행재배 토양에서 높은 경향을 보였다. 또한 재배 방법 및 토양 종류별 미생물 군집을 대표하는 바이오마커를 찾기 위하여 LEfSe 분석을 실시한 결과, Firmicutes 문의 분포가 비화산회토와 유기재배 토양에서 유의하게 증가하였다. 그리고 토양 화학성 중에서 총유기탄소 함량, 유효인산 그리고 치환성칼륨 함량은 Firmicutes 등 주요 세균 문과 유의한 상관관계를 보였다.