• 농업생명과학연구
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• 제50권1호
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• pp.1-22
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• 2016

본 연구에서는 농업 분야 유용미생물 자원의 국가적 확보 현황을 파악하기 위해 이들의 생물분류학적 정보를 수집하였으며 이들에 대해 생물 종 다양성 지수를 도입하여 평가하였다. 대표적인 생물다양성 평가방법인 Margalef's richness 및 Mehinick's index를 각각 적용한 경우 세균은 각각 8.537, 3.546, 진균은 각각 3.349, 2.167의 값을 나타내었다. 높은 수준의 다양성을 가지고 연구·개발되고 있는 이들 농업 분야 유용미생물 및 농산물의 수확 후 선도저하를 유발한다고 보고된 주요 미생물들의 분류학적 위치를 비교하였을 때 일부 미생물이 유사한 분류학적 위치를 보이는 것이 확인되었다. 따라서 친환경농업 분야 유용미생물의 연구개발 및 작물 내생 미생물에 관한 연구 등 농업 분야 미생물에 대한 전반적인 연구현황을 고찰하여 농산물의 수확 후 선도관리를 위한 보완책을 제시하고자 하였다.

• 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.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권8호
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• pp.1023-1029
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• 2023

Biosurfactants reduce surface and interfacial tension due to their amphiphilic properties and are an eco-friendly alternative for chemical surfactants. In this study, a new yeast strain JAF-11 that produces a biosurfactant was selected using drop collapse method, and the properties of the extracts were investigated. The nucleotide sequences of the strain were compared with closely related strains and identified based on the D1/D2 domain of the large subunit ribosomal DNA (LSU) and internal transcribed spacer (ITS) regions. Neodothiora populina CPC 39399^T, the closest species with strain JAF-11, showed a sequence similarity of 97.75% for LSU and 94.27% for ITS, respectively. The result suggests that the strain JAF-11 represents a distinct species that cannot be assigned to any existing genus or species in the family Dothideaceae. Strain JAF-11 produced a biosurfactant reducing the surface tension of water from 72 mN/m to 34.5 mN/m on the sixth day of culture and the result of measuring the critical micelle concentration (CMC) by extracting the crude biosurfactant was found to be 24 mg/l. The molecular weight 502 of the purified biosurfactant was confirmed by measuring the fast atom bombardment mass spectrum. The chemical structure was analyzed by measuring ¹H nuclear magnetic resonance (NMR), ¹³C NMR, and two-dimensional NMRs of the compound. The molecular formula was C₂₆H₄₆O₉, and it was composed of one octanoyl group and two hexanoyl groups to myo-inositol moiety. The new biosurfactant is the first report of a compound produced by a new yeast strain, JAF-11.

• 한국초지조사료학회지
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• 제36권2호
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• pp.135-141
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• 2016

본 시험은 중부 산간지(충북 괴산, 해발 520 m)에서 초종 및 혼파조합에 따른 신규조성 초지의 생산성 변화를 평가하기 위하여 수행하였다. 총 7개의 처리(T1 : 오차드그라스, T2 : 티머시, T3 : 톨페스큐, T4 : 페레니얼라이그라스, T5 : 켄터키블루그라스, T6 : 티머시, 12 + 오차드그라스, 10 + 톨페스큐, 10 + 알팔파, 5, 및 T7 : 티머시, 15 + 오차드그라스, 12 + 켄터키블루그라스, 5 + 화이트클로버, 5)를 두고 2014년 가을에 조성하여 2015년 1년동안 수량 및 생육특성을 조사하였다. 초장은 오차드그라스와 페레니얼라이그라스에서 컸으며 건물함량은 켄터키블루그라스에서 높게 나타났다. 식생은 1차 수확시 잡관목의 비율이 높았으나 2차 및 3차에서는 목초의 비율이 높았다. 또한 페레니얼라이그라스는 2차 및 3차 수확시 잡초의 비율이 가장 높게 나타났다. 생초 및 건물수량은 오차드그라스와 페레니얼라이그라스 단파 초지에서 높게 나타났으며(p<0.05) 켄터키블루그라스에서 가장 낮았다. 혼파초지는 톨페스큐 위주 초지가 켄터키블루그라스 위주 혼파초지보다 더 높았으나 통계적 유의성은 없었다(p<0.05). 조단백질 함량은 2차 및 3차 수확시는 16.91 및 14.79%로 높았으며, 2차 수확시 티머시, 톨페스큐, 페레니얼라이그라스는 17.46~18.81%의 높은 조단백질 함량을 보여주었다. 3차 수확시 켄터키블루그라스는 17.57%로 가장 높았다. In vitro 건물 소화율은 1차에서는 낮았으나 2차 및 3차에서는 비슷하게 높은 수준을 유지하였고 켄터키블루그라스는 매 수확시기에서 가장 낮은 IVDMD 함량을 보여주었다. TDN 함량은 3차 수확시 가장 높았으며 1차 수확에서 낮게 나타났다. 전체적으로 사료가치에 있어서 3차 수확시 가장 우수한 것으로 나타났으며 1차 수확시 가장 낮았다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 생산성 면에서는 오차드그라스 및 페레니얼라이그라스 단파 초지 그리고 T6 혼파조합이 우수하였고 사료가치적 측면에서는 티머시 및 페레니얼라이그라스 단파 그리고 T7 혼파조합이 우수한 것으로 나타났다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제38권4호
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• pp.202-209
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• 2018

본 시험은 남부지역 논에서 사료용 벼와 월동작물은 연계하여 연간 생산성을 비교하기 위하여 수행하였다. 사료용 벼는 국립식량과학원에서 육성된 수원 605호, 영우, 목우 품종을 이용하였으며 월동작물로 호밀(곡우), IRG(그린팜) 그리고 트리티케일(조성)을 이용하였다. 각각의 작물은 표준재배법을 이용하여 재배하였으며 사료용 벼의 수확은 품종별로 출수 약 30일후에 실시하였다. 월동사료작물의 초장은 호밀이 가장 컸으며 파종시기가 늦어짐에 따라 커지는 것으로 나타났다. 건물함량은 이탈리안라이그라스가 가장 낮았으며 트리티케일이 평균 29.4%로 가장 높았다. 건물 수량은 호밀이 가장 높았으며 이탈리안라이그라스와 트리티케일은 유의적인 차이가 없었다. 사료가치는 파종시기에 따른 차이는 없었으나 초종간에는 차이가 있었다. 특히 호밀은 다른 초종에 비해 CP, IVDMD, TDN 및 RFV 수치가 낮게 나타났다. 사료용 벼 출수기는 수원 605호가 가장 빨랐으며 목우가 가장 늦었다. 건물함량은 목우가 유의적으로 낮게 나타났으나 건물생산량은 평균 18,484kg/ha로 품종간의 유의적인 차이는 없었다. 사료가치에 있어는 목우의 조단백질 함량이 유의적으로 낮게 나타났으며 TDN 및 RFV 값은 목우가 가장 높았다. 연간 생산성 평가에 있어서는 호밀-수원 605호가 86,741kg/ha로 가장 높은 생초수량을 나타내었으며 건물수량도 26,515kg/ha로 가장 높았다. 트리티케일과 IRG도 수원 605와의 작부체계시 건물 및 TDN 생산성이 높았다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 남부지역에서의 사료용 벼를 이용한 연중 사료작물 생산체계시 수원 605호와 호밀 (곡우) 조합이 가장 우수한 것으로 판단되었다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제5권6호
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• pp.72-85
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• 2002

This study was conducted to investigate the germination rates and ground coverage rates of the 16 native wild flower, herbaceous, shrub and woody plants according to temperature and seeding timing for the revegetation and rehabilitation of the roadside slopes. Also, this study was conducted to suggest design criteria to select revegetation plants and to decide proper seed mixture for ecological restoration of the disturbed manmade slopes as a environmentally friendly construction. The results are summarized as follows. 1. Most of the plants germinated after 10~14 days. Woody plants germinated more slowly than wild flowers and herbaceous plants because of the hard seed. 2. Most of the plants showed the highest percentage of the germination rates under $15/25^{\circ}C$ temperature. The next was in order of under the $20/30^{\circ}C$ temperature, normal temperature(October) and $25/35^{\circ}C$ temperature. 3. At the chamber experiment, the Sorbaria sorbifolia var. stellipila showed the highest germination rates. Most of the native wild flowers germinated well and showed high germination rates under the various temperature. 4. As the field germination experiments, the seeding at August shows higher germination rates than that of the seeding at September, but showed lower surviving percentage of the germinated seedlings and lower ground coverage percentage than those of the seeding at September. After one year, Chionanthus retusus, Acer palmatum, Albizzia julibrissin are germinated and showed 10% coverage rates. So, they can be used as revegetation plants for the restoration works. 5. As seed mixture experiment, it was not effective only to increase the proportion of the ratio of the tree seeds, relatively high price, for making woody vegetation. It would be more successful to make vegetation structure by natural competition among wild flowers, shrubs and trees. 6. The excessive dominance of trees in revegetation works may destroy the lower layer of vegetation and it will be undesirable on the species diversity. It is more important to recover the species diversity of the plant community by seed mixture with the considering the germination, the growth characteristics and the correlation effect among revegetation plants. 7. To recover the manmade slopes quickly, increasing the ratio of the wild flower was recommended.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권5호
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• pp.718-731
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• 2018

The beneficial effects of lactic acid bacteria (LAB) have been intensively investigated in recent decades with special focus on modulation of the host intestinal microbiota. Numerous discoveries of effective probiotics are driven by a significantly increasing demand for dietary supplements. Consequently, technological advances in the large-scale production and lyophilization are needed by probiotic-related industries for producing probiotic LAB for commercial use. Our study had a dual objective, to determine the optimum growth medium composition and to investigate appropriate cryoprotective additives (CPAs) for Lactobacillus salivarius, and compare its responses with other Lactobacillus species. The one-factor-at-a-time method and central composite design were applied to determine the optimal medium composition for L. salivarius cultivation. The following composition of the medium was established (per liter): 21.64 g maltose, 85 g yeast extract, 1.21 ml Tween 80, 6 g sodium acetate, $0.2g\;MgSO_4{\cdot}7H_2O$, $0.02g\;MnSO_4{\cdot}H_2O$, $1g\;K_2HPO_4$, $1.5g\;KH_2PO_4$, $0.01g\;FeSO_4{\cdot}7H_2O$, and 1 g sodium citrate. A cryoprotective additive combination comprising 10% (w/v) skim milk and 10% (w/v) sucrose supplemented with 2.5% (w/v) sodium glutamate was selected for L. salivarius, and its effectiveness was confirmed using culture-independent methods in the freeze-dried cells of the Lactobacillus strains. In conclusion, the optimized medium enhanced the species-specific cultivation of L. salivarius. On the other hand, the cryoprotective effects of the selected CPA mixture may also be dependent on the bacterial strain. This study highlights the necessity for precise and advanced processing techniques for large-scale production of probiotics in the food and feed industries.

• 한국잡초학회지
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• 제31권3호
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• pp.240-249
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• 2011

식물 유래 naphthoquinone계 juglone의 신규 제초제 작용점 KAPAS에 대한 in vitro 및 in vivo에서의 활성 평가를 통해 천연물 유래 제초제로서의 가능을 검토하였다. Juglone은 농도의존적인 반응으로 KAPAS를 효과적으로 저해하였으며, 50% 저해농도는 $9.5{\mu}M$이었다. 바랭이(Digitaria sanquinalis)에 대한 경엽처리에서 juglone 125, 250, 500 및 $1000{\mu}g\;mL^{-1}$ 농도에서의 활성정도는 각각 70, 95, 100 및 100%이었다. 또한, 8종의 화본과 및 광엽잡초에 대한 juglone 2,000 및 $1000{\mu}g\;mL^{-1}$ 농도에서의 살초력은 완전하였으며(100%), $500{\mu}g\;mL^{-1}$에서도 90~100%이었다. Juglone을 처리했을 때 나타나는 주요 증상은 고사(desiccation) 또는화염상(burndown)이었다. Juglone 처리에 의한 전해물질 누출은 광조건에 관계없이 농도의존적으로 일어났으나, 엽록소 함량 감소 정도는 광조건에서도 경미한 수준이었으며, 암 조건에서는 전혀 일어나지 않았다. Juglone에 의해 억제되었던 애기장대 종자의 발아율은 biotin 공급에 의해 뚜렷하게 회복되었다. 이상의 실험에 결과에 의하면 천연 naphthoquinone계 juglone은 신규 제초제 작용점 KAPAS를 효과적으로 저해하는 친환경적인 천연물 유래 제초제로서의 가능성을 확인하였다.

• Weed & Turfgrass Science
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• 제2권3호
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• pp.312-317
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• 2013

2013년 경남 남해에 소재하고 있는 골프장의 톨페스큐(Festuca arundinacea)에서 돌발적으로 발생한 멸강나방(Pseudaletia separata)의 친환경 방제를 위하여 톨페스큐에서 7종의 곤충병원성 선충(Steinernema carpocapsae GSN1 strain, S. glaseri Dongrae strain, S. longicaudum Nonsan strain, S. monticolum Jiri strain, S. siamkayai, Heterorhabditis sp. Gyeongsan strain, H. bacteriophora Hamyang strain)을 이용한 효과를 실내 pot와 야외의 발생 골프장에서 검정하였다. 그 결과, 멸강나방에 대한 효과는 곤충병원성 선충의 종에 따라 차이가 있었다. Pot에서 S. carpocapsae GSN1 계통은 멸강나방 5령충에 대하여 100%의 치사율을 보였다. 그리고 각 pot에 처리한 385마리-6,160마리 농도($=2.5{\times}10^2-4{\times}10^5$ 마리/$m^2$)에서는 농도에 따른 차이가 없었다(치사율 80-100%). 골프장의 톨페스큐 포장에서는 S. carpocapsae GSN1 계통과 S. longicaudum Nonsan 계통 처리에서 각각 65%와 60%의 보정사충율을 나타내었다.

• Weed & Turfgrass Science
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• 제2권1호
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• pp.38-46
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• 2013

토양 방선균 유래의 천연 제초활성 후보소재를 발굴하고, 이 후보소재의 온실 및 포장 실증 평가를 통해 보다 친환경적이고 효율적인 잡초 관리를 위한 잡초방제제로의 실용화 가능성을 검토하고자 본 연구를 수행하였다. 3,000여 종의 토양 방선균으로부터 강력하고 독특한 제초활성을 발현하는 후보 방선균 2종을 선발하였으며, 선발된 후보 방선균의 16S rDNA 서열을 분석한 결과 S. scopuliridis RB72와 가장 유사도가 높아 선발 균주를 S. scopuliridis KR-001이라 명명하였다. 후보 방선균의 최적 배양조건을 확립하였고, 온실 및 포장조건에서 주요 문제잡초와 난방제 잡초, 환경 위해 잡초 가시박 방제효과를 평가를 통해 친환경적인 천연물 제초제로서의 개발 가능성을 확인하였다. 한편, 후보 방선균 S. scopuliridis KR-001 배양액은 작물에 대한 선택성은 없었기 때문에 비선택성 경엽처리제로의 개발 가능성을 고려한 처리 농도 및 시기 등에 대한 진전단계 연구를 진행할 필요성이 제기되었다. 향후 배양액 수준에서 제형 연구를 통해 약효증진기술과 대량생산성 기술 개발을 통해 실용화 가능성을 검토하는 한편, 배양액 내의 살초성분에 대한 화학구조 구명을 통해 방선균 유래의 천연 제초제를 개발 할 수 있는 선도물질 발굴을 위한 추가 연구가 필요한 것으로 판단하였다.