• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권9호
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• pp.1146-1153
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• 2022

Many probiotic species have been used as a fermentation starter for manufacturing functional food materials. We have isolated Bifidobacterium animalis subsp. lactis LDTM 8102 from the feces of infants as a novel strain for fermentation. While Glycine max has been known to display various bioactivities including anti-oxidant, anti-skin aging, and anti-cancer effects, the immune-modulatory effect of Glycine max has not been reported. In the current study, we have discovered that the extract of Glycine max fermented with B. animalis subsp. lactis LDTM 8102 (GFB 8102), could exert immuno-modulatory properties. GFB 8102 treatment increased the production of immune-stimulatory cytokines in RAW264.7 macrophages without any noticeable cytotoxicity. Analysis of the molecular mechanism revealed that GFB 8102 could upregulate MAPK2K and MAPK signaling pathways including ERK, p38, and JNK. GFB 8102 also increased the proliferation rate of splenocytes isolated from mice. In an animal study, administration of GFB 8102 partially recovered cyclophosphamide-mediated reduction in thymus and spleen weight. Moreover, splenocytes from the GFB 8102-treated group exhibited increased TNF-α, IL-6, and IL-1β production. Based on these findings, GFB 8102 could be a promising functional food material for enhancing immune function.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제64권3호
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• pp.409-431
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• 2022

Various insects have emerged as novel feed resources due to their economical, eco-friendly, and nutritive characteristics. Fish, poultry, and pigs are livestock that can feed on insects. The digestibility of insect-containing meals were presented by the species, life stage, nutritional component, and processing methods. Several studies have shown a reduced apparent digestibility coefficient (ADC) when insects were supplied as a replacement for commercial meals related to chitin. Although the expression of chitinase mRNA was present in several livestock, indigestible components in insects, such as chitin or fiber, could be a reason for the reduced ADC. However, various components can positively affect livestock health. Although the bio-functional properties of these components have been verified in vitro, they show positive health-promoting effects owing to their functional expression when directly applied to animal diets. Changes in the intestinal microbiota of animals, enhancement of immunity, and enhancement of antibacterial activity were confirmed as positive effects that can be obtained through insect diets. However, there are some issues with the safety of insects as feed. To increase the utility of insects as feed, microbial hazards, chemical hazards, and allergens should be regulated. The European Union, North America, East Asia, Australia, and Nigeria have established regulations regarding insect feed, which could enhance the utility of insects as novel feed resources for the future.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제50권4호
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• pp.501-507
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• 2022

대표적인 플라스틱 소재인 PET (Polyethylene terephthalate)는 높은 내구성, 경제성과 같은 유용한 물리화학적 특성으로 병, 섬유, 용기 등 다양한 산업 분야에 사용되고 있다. 최근 일회용품을 비롯한 플라스틱 사용량 증가로 인해, 이를 처리하기 위한 방법이 필요한 상황이다. 기존의 매립, 소각 등과 같이 자연상태에 노출되는 방법과 달리 최근 미생물을 이용한 친환경적인 방법이 주목받고 있다. 본 연구에서는 PETase 유전자를 가지고 있는 토양 유래 방선균 Streptomyces. javensis Inha503를 선별하고, agar plate diffusion assay를 통해 PU (Polyurethane) 가수분해 능력을 확인하였다. 해당 균주를 PET과 함께 한달 간 배양하였고, 주사전자현미경을 통해 PET 분해능력을 확인하였다. 또한, S. javensis Inha503 유전체 탐색에서 선별된 PETase 유전자를 PET 분해능이 없는 이종숙주 S. lividans와 S. coelicolor 균주에 도입하여 PET 분해능을 확인함으로써, 방선균 유래 PETase 유전자의 활성을 최초로 확인하였다.

• 한국버섯학회지
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• 제19권3호
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• pp.166-175
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• 2021

원형질체 융합 기술은 종·속간 유전적 한계를 넘어 육종과 그 소재로 활용하고데 목적이 있다. 본 연구에서는 '흑타리'(P. ostreatus)와 '호산'(P. pulmonarius)의 단핵균사를 이용하여 원형질체를 나출하고 나출된 원형질체를 융합하여 종간 교배 계통을 육성하였다. 육성계통의 균사생장속도는 '호산', '흑타리', PF160313, PF160306 계통 순으로 빠른 편이었다. 균사 밀도는 PF160306 계통이 가장 높았고, 나머지는 중간 수준의 밀도를 나타내었다. 원형질체 융합계통인 PF160306과 PF160313 계통은 '흑타리' 품종보다 배양 기간이 10일, '호산' 품종보다 2일 단축되었다. 자실체 생장 기간은 '흑타리'와 '호산에 비하여 각각 3일, 1일 단축되었다. PF160306 계통의 생산량은 135.9 g/병으로 '호산'에 비하여 높았으나 통계적으로 유의차가 없었다. 자실체 발생기간은 15℃에서 9일, 25℃에서 4.5일로 온도가 높아짐에 빨라졌다. 자실체의 갓색은 21℃ 노란색이 가장 선명하게 발현되었다. URP primer 7을 사용하여 PCR 밴드 패턴을 비교하였을 때, 전체적으로 '호산' 품종과 유사하였다. DPPH radical 소거능과 폴리페놀 함량에 있어 '순정'은 각각 62.5%, 43.5 mg/mL였으며, PF160313 계통은 각각 65.7%, 49.9 mg/mL를 나타내어 계통간 유의차가 있었다. ACE 활성은 '순정' 74%, PF160313 계통 75%로 유사한 수준이었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제17권4호
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• pp.315-322
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• 2011

전 세계적으로 연안양식산업의 중요성은 날로 증대되고 있지만, 반폐쇄성 내만의 연안환경은 양식의 장기화 및 과밀식에 의하여 연안 오염이 가중되고 있다. 지속적인 연안양식을 위하여, 해양생태계에 부하를 주지 않는 생태학적 수용능력 산정을 통한 친환경적 어장관리의 필요성이 대두되고 있다. 생태학적 수용능력 산정 모델링의 경우, 전체 생태계와 모든 양식활동을 고려해야 하기 때문에, 그 개발 및 적용에 있어 아직 초기단계에 있다. 대안으로, 양식장의 생태학적 능률을 산정하는 생태지표에 대한 요구가 있다. 본 연구는 대상해역의 기초생산력과 굴 양식장의 섭취율을 고려한 여과압 지표를 사용하여 생태학적 수용능력 산정을 시도하였다. 2008년, 거제한산만에 시설되어있는 굴 양식장의 여과압 지표값은 0.203으로 나타났으며, 생산량은 4,935M/T로서 49개체/$m^3$로 시설되어 있다. 거제한산만의 현재 시설된 굴 양식장과 환경적 특성에 따라, 해양생태계에 부하를 주지 않는 생태학적 수용능력에 관해 새로이 산정된 여과압 지표는 0.102였다. 결과적으로, 거제한산만의 굴 양식장의 생태학적 수용능력은 현 생산량에서 49.8% 저감된 2,480M/T, 25개체/$m^3$였고, 이는 생태학적 과정, 종, 군집에 현저한 변화를 주지 않고서 거제한산만에 도입될 수 있는 양식장의 수용능력을 나타낸다. 본 연구는 굴 양식장의 지속적인 생산을 위하여 생태학적 수용능력을 산정할 수 있는 생태지표를 활용하였으며, 이는 친환경적 어장관리의 과학적 근거로 활용될 수 있다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제54권2호
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• pp.99-109
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• 2015

충해 또는 병충해 관리용 친환경유기농자재로 목록공시된 제품 29종의 배추좀나방과 파밤나방 유충, 복숭아혹진딧물 성충, 꽃노랑총채벌레 성충에 대한 살충과 섭식저해활성을 분무법과 잎침지법을 이용하여 실내에서 평가하였다. 배추좀나방 유충에 대해 추천농도 분무 또는 잎침지시 유효성분으로 고삼 추출물 60% 단제(EOIS)와 고삼외 3종 식물 추출물(백부근, 멀구슬나무, 개박하, EIOSm) 및 고삼외 2종 식물추출물(EOISc)을 함유한 혼합제의 살충력이 우수했다. 하지만 반량 처리 시 그 활성은 50% 이하로 감소되었다. 파밤나방 유충에 대해서는 고삼 60%단제(EOIS)만이 우수한 살충력을 보였고, 비슷하게 꽃노랑총채벌레 성충에 대해 잎침지 후 24시간과 48시간 노출 시 85%와 95%의 살충력을 나타냈다. 복숭아혹진딧물 성충에 대한 분무시험에서 고삼 외 3종 혼합제(EOISm)와 유채외 2종 혼합제(EOIR)가 93%와 68% 살충력을 보였는데, 농도를 배량 증가시켜도 살충력은 크게 향상되지 않는 경향을 보였다. 추천농도 잎침지에서는 고삼외 3종 혼합제(EIOSm)만이 100%의 강한 접촉독성을 나타냈는데, 노출 시간과 농도를 증가시키면 시트로넬라오일외 1종(EOICi)과 유채외 2종 혼합제(EOIR)들의 살충력이 증가하였다.흥미롭게도 cedar oil 16%(EOICe), 고삼 60% 단제(EOIS), 고삼외 3종 혼합제(EIOSm), 고삼외 2종 혼합제(EOISc), 미생물 89.62%(EOIM), 유채외 2종 혼합제(EOIR), 식물추출물(EOIPe), 차나무추출물 48%(EOIT)제 등은 파밤나방에 대해 분무처리 시 강한 섭식저해활성을 나타냈다. 또한 배추좀나방 유충에 대해서도 이들 혼합제들 이외에 3종 미생물제들(EOIB, EOIM, EOIBs)과 시트로넬라오일외 1종(EOICi), 겨자외 2종(EOIMc) 등의 식물 추출물 혼합제들이 70% 이상의 섭식저해활성을 나타냈다. 이상의 결과, 대상 곤충 종 및 유효성분이나 처리량에 따라 살충력과 섭식저해력이 차이를 보였으나, 전체적으로 고삼추출물외 2-3종 식물추출물을 복합적으로 함유한 혼합제들의 유효력이 우수하게 나타남을 알 수 있었다.

• Weed & Turfgrass Science
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• 제4권3호
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• pp.219-224
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• 2015

본 연구를 통해 토양 방선균 유래 제초활성물질을 대상으로 제초제로서의 적용 가능성 여부를 확인하기 위하여 수행되었다. 잡초에 대한 발아와 경엽처리에 대한 약효시험 결과, 종자 발아는 100 ppm 수준으로 처리하고 경엽에는 2,000 ppm 수준으로 처리해야 저해효과를 나타냈다. 작물에 대한 시험 결과, 오이는 발아억제가 이루어지지 않았으며 벼는 발아와 생육 모두 50% 내외의 저해를 보였다. 그 외의 모든 시험 작물 초종은 처리 농도에 따른 민감한 반응을 보였다. 즉 토양방선균으로부터 발굴한 천연제초활성물질은 선택성 제초제로의 개발은 어려워 보이나 비선택성 제초제로의 개발은 가능할 것으로 보인다. 한편 처리방법에 따른 농도별 시험 결과, 패트리디쉬에서 실험의 경우 모든 잡초종이 농도에 민감히 반응하였으며, $GR_{50}$값은 1-2 ppm 정도를 보였다. 그리고 토양처리 효과에 따른 발아억제 및 생육저해 효과는 쌍떡잎식물에서 보다 민감한 반응을 보였고, 털비름의 경우 1,000 ppm에서도 85%의 생육저해를 보였다. 경엽처리에 따른 생육저해 조사시 2,000 ppm에서 피는 고사하지 않았으나 나머지 초종은 모두 고사하였고, 특히 털비름은 6.25 ppm의 농도에서도 고사하였다. 경엽처리에 따른 대표적인 반응으로 바랭이는 잎의 꼬임현상을 나타냈고, 어저귀는 잎이 변색되었다. 토양처리는 그 효과가 경미하고 일정기간 경과후에 재생되어 방제효과가 부족하였으며, 경엽처리의 경우 피를 제외한 잡초종등이 2,000 ppm에서 방제가 가능할 것으로 보인다. 또한 모든 결과를 종합 할 때 화본과잡초 보다 광엽잡초에서 민감한 발아억제 및 생육저해 효과를 볼 수 있었다. 따라서 토양 방선균 유래 제초활성 후보물질은 비선택성 경엽처리제로서의 개발이 상대적으로 유망할것으로 판단되었다. 한편 화본과 잡초에 대한 저해 효과가 부족함으로 추후 다른 제제와 혼합함으로써 화본과 잡초도 동시에 방제할 수 있는 기술의 개발이 필요할 것이다.

• 한국환경생태학회지
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• 제36권6호
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• pp.651-661
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• 2022

식물사회를 이해하기 위한 새로운 방법으로 식물사회와 사회 연결망 분석을 결합한 식물사회네트워크 분석이 시도되고 있다. 본 연구는 부산 태종대를 대상으로 식물사회네트워크 분석을 활용하여 종간 관계를 살펴보고 이를 관리에 활용하기 위한 기초자료 구축의 목적으로 수행하였다. 우리나라 난온대림에 위치한 태종대는 부산광역시의 대표적인 해안림으로 곰솔-사스레피나무군락이 폭넓게 분포하고 있다. 태종대를 대상으로 100m² 크기의 방형구 100개소를 설치하여 출현수종을 조사하였고, 주요 종을 중심으로 종간결합 분석을 실시하였다. 그 결과를 바탕으로 Gephi 0.9.2를 활용하여 소시오그램을 작성하였으며, 네트워크 중심성 및 구조를 분석하였다. 연구결과, 곰솔, 사스레피나무, 졸참나무, 팥배나무, 광나무, 때죽나무 순으로 출현빈도가 높았으며, 대상지의 환경적 특성상 상록활엽수가 다수 출현하였다. 태종대 식물 사회네트워크는 노드수가 50개, 연결정도가 172개의 소규모 네트워크로 구축되었으며, 모듈화를 통해 4개그룹으로 나누어졌다. 구축된 소시오그램을 통해 천이계열을 살펴보면, 현재 곰솔, 사스레피나무가 포함된 그룹은 벚나무, 개옻나무를 매개자로 하여 졸참나무, 개서어나무가 우점하는 낙엽활엽수군락으로, 후박나무를 매개자로 하여 후박나무, 참식나무가 우점하는 상록활엽수군락으로 천이될 가능성이 높았고, 일부지역에서는 생강나무, 팽나무를 매개자로 하여 팽나무, 굴참나무, 느티나무가 우점하는 낙엽활엽수군락으로 천이가 예상된다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제41권2호
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• pp.110-118
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• 2021

본 연구는 시화간척지에서 하계 사료작물의 초종 및 품종이 생육특성 및 생산성에 미치는 영향을 구명하기 위하여 수행하였다. 시험에 공시된 하계사료작물은 옥수수, 수수×수단그라스 교잡종 및 기장이었다. 시험에 공시된 각각의 품종은 옥수수는 광평옥, P15453, P1952 및 P2088을 이용하였고, 수수×수단그라스 교잡종은 877F, Green star, Honey chew 및 Turbo gold 품종을 이용하였다. 기장은 국립식량과학원에서 육성한 이백찰, 금실찰 및 만홍찰 품종을 이용하였다. 사료작물의 파종은 옥수수와 수수×수단그라스 교잡종은 2019년 5월 21일 그리고 기장은 6월 4일에 하였으며 수확은 9월 2일에 하였다. 옥수수의 초장 및 착수고는 품종간에 유의성이 없었으며 수량은 P1543 품종이 가장 많았고 P2088 품종이 가장 적었으나 처리간 유의성은 나타나지 않았다. 수수×수단그라스 교잡종은 877F의 초장이 가장 컸으며 Turbo gold 품종이 가장 작았다(p<0.05). 건물수량은 877F가 3,862 kg/ha로 가장 많았고 Green star가 2,669 kg/ha로 가장 낮았다(p<0.05). 기장의 초장은 이백찰이 138cm로 가장 컸으며 나머지 품종은 유의적인 차이가 없었다. 기장의 생초수량은 평균 15,778 kg/ha로 옥수수나 수수×수단그라스 교잡종보다 많았으며, 건물수량은 평균 4,780 kg/ha이었으며 이백찰 품종이 다른 품종들에 비해 가장 많았다(p<0.05). 옥수수의 사료가치에서 TDN 함량은 P2088품종이 가장 높았고 광평옥이 가장 낮았다(p<0.05). 수수×수단그라스 교잡종은 Green star 및 Honey chew 품종이 유의적으로 높았으며 RFV 값은 Turbo gold가 가장 낮았다. 기장은 평균 조단백질 함량은 7.03%이었고 TDN 및 RFV 값은 금실찰이 64.36% 및 106으로 가장 높았다. 염농도에 따른 하계 사료작물의 발아율 조사에서 옥수수는 0.4%까지는 83.1%의 발아율을 나타내었다. 특히 P2088 및 P1921 품종은 0.6% 농도에서도 발아율이 80% 이상이었다. 수수×수단그라스 교잡종은 877F 품종의 발아율이 0.8% 농도에서도 93.3% 이었으며 Honey chew는 88.3%로 나타나 다른 품종에 비해 염 농도에 대한 저항성이 높은 것으로 나타났다. 기장은 0.6%의 염 농도에서도 84.0-88.7%의 높은 발아율을 나타내었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 염농도가 높은 시화 간척지에서 가장 적합한 초종은 기장이 추천되었으며, 이백찰은 수량이 높아 적합한 품종으로 권장되었다.

• Weed & Turfgrass Science
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• 제7권3호
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• pp.275-282
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• 2018

억새(Miscanthus spp.)는 경관성이 우수하고 환경친화적이며 저관리가 가능한 종 들로 알려져 있다. 플러그묘를 통한 대량번식을 위해 4가지 품종의 억새(M. sinensis 'Andersson', 'Strictus', 'Gracillimus', 'Variegatus')와 삽목번식을 위한 3가지 품종의 억새(M. sinensis 'Gracillimus', M. xgiganteus, M. sacchariflorus)를 예비실험을 통해 선발하여 플러그 형성, 정식 후의 생육, 그리고 삽목 활착률 실험을 2015-2016년에 온실과 실험포장에서 실시하였다. 2가지 관수방법과 3가지 플러그 셀 크기로 종자로부터 플러그묘 형성과정 실험에서는 매트를 이용한 저면관수와 작은 크기의 플러그 셀이 양호한 결과를 보였다. 삽목실험에서 삽수채취 시기, 마디 부위, 삽수의 직경이 활착율에 미치는 영향을 분석한 결과 억새 공시 3종 모두 하부 마디에서 채취한 삽수가 높은 활착율을 보였으며 삽수 채취 시기는 화서가 발생 하기 전 그리고 목질화가 진행되어 삽수의 직경이 작은 하부마디가 높은 활착율을 보였다. 생존율의 차이가 뚜렷한 M. xgiganteus는 삽수채취 시기와 삽수 부위 및 삽수 직경에 따른 삽목의 성공여부(생존 혹은 고사)는 이분형 로지스틱 회귀모델(dichotomous logistic regression model)을 이용하여 분석 판정하였다. 그 결과 삽목 시기는 7월이 6월에 비하여 1.64배 정도 활착 성공률이 높았으며, 삽수 채취 마디부위는 1번째 마디를 기준으로 승산비(성공율/실패율)는 3번째 마디와 5번째 마디는 0.12와 0.02로, 각각 8배와 50배의 활착 실패율을 보였다. 즉 늦게 발달한 상대적으로 굵은 신생 줄기 마디는 목질화가 진행된 묵은 마디에 비해 직경은 크지만 생존율은 낮아졌다. 따라서 억새속 삽목번식은 화서가 분화되기 시작하는 9월 이전에 아래쪽 묵은 마디로 삽수로 사용하여 대량 번식을 하는 것이 바람직하다고 판단된다.