• 한국미생물·생명공학회지
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• 제47권3호
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• pp.343-349
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• 2019

Gul jeotgals (GJs) were prepared using solar salt aged for 3 years. One sample was fermented using starters, such as Bacillus subtilis JS2 and Tetragenococcus halophilus BS2-36 (each $10^6CFU/g$), and another sample was fermented without starters for 49 days at $10^{\circ}C$. Initial counts of bacilli and lactic acid bacteria (LAB) in non-starter GJ were found to be $3.20{\times}10^2$ and $7.67{\times}10^1CFU/g$ on day 0, and increased to $1.37{\times}10^3$ and $1.64{\times}10^6CFU/g$ on day 49. Those of starter GJ were found to be $2.10{\times}10^5$ and $3.30{\times}10^7CFU/g$ on day 49, indicating the growth of starters. The pH values of GJ were $5.93{\pm}0.01$ (non-starter) and $5.92{\pm}0.01$ (starter) on day 0 and decreased to $5.78{\pm}0.01$ (non-starter) and $5.75{\pm}0.01$ (starter) on day 49. Amino-type nitrogen (ANN) production increased continuously during fermentation, and $407.19{\pm}15.85$ (non-starter) and $398.04{\pm}13.73$ (starter) mg% on day 49. Clone libraries of 16S rRNA genes were constructed from total DNA extracted from non-starter GJ on days 7, 21, and 42. Nucleotide sequences of Escherichia coli transformants harboring recombinant pGEM-T easy plasmid containing 16S rRNA gene inserts from different bacterial species were analyzed using BLAST. Uncultured bacterium was the most dominant group and Gram - bacteria such as Acidovorax sp., Afipia sp., and Variovorax sp. were the second dominant group. Bacillus amyloliquefaciens (day 7), Bacillus velezensis (day 21 and 42), and Bacillus subtilis (day 42) were observed, but no lactic acid bacteria were detected. Acidovorax and Variovorax species might play some role in GJ fermentation. Further studies on these bacteria are necessary.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제34권3호
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• pp.290-295
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• 2019

최근 한국에서 발생한 Salmonella로 인한 식중독 사고는 2018년 9월 학교급식에서 제공된 초콜릿 무스 케이크가 원인이 되었다. 이 연구의 목적은 Salmonella Typhimurium이 인위적으로 접종된 무스케이크와 티라미수에서 3M Molecular Detection Assay 2 - Salmonella와 식품공전에 등재된 방법인 분리배지와 real-time PCR을 비교하는 것이었다. 무스케이크 2종과 티라미수 2종 25 g에 225 mL BPW를 넣고 $37^{\circ}C$에서 24시간 동안 증균 배양하였다. 배양 후, 3M Molecular Detection Assay 2 - Salmonella, 분리배지 그리고 real-time PCR로 분석하였다. 초콜릿 무스 케이크를 제외하고 3가지 방법은 유사한 결과를 보였다. 초콜릿 무스 케이크에서 분리배지와 3M Molecular Detection Assay 2 - Salmonella는 모든 접종수준에서 동일한 결과를 나타낸 반면 real-time PCR은 $10^4CFU/25g$ 수준에서 1번의 양성결과를 제외하고 모두 검출되지 않았다. 초콜릿 무스에 S. Typhimurium을 $10^2CFU/25g$ 수준으로 접종하였을때, real-time PCR를 이용한 검출은 15%에서는 부분적인 음성을 나타냈고, 20-100% 함량의 초콜릿 무스에서는 모두 음성이었다. Real-time PCR로는 chocolate이 15% 이상 함유된 식품에서의 Salmonella균 검출이 불가능하였지만, LMAP 기반의 3M Molecular Detection Assay 2으로는 chocolate 농도에 관계없이 검출이 가능하였다.

• 생명과학회지
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• 제29권2호
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• pp.248-255
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• 2019

국내 삼천포 및 서천에서 채집한 갯장어(Muraenesox cinereus)의 장내기관으로부터 분리된 미생물들의 다양성 및 특성에 관하여 조사하였다. 장내 미생물의 순수 분리를 위하여 marine agar 배지를 사용하였으며 $37^{\circ}C$에서 호기적으로 배양하였다. 순수 분리 후, 49 균주를 분리하였으며 16S rRNA 염기서열 분석 결과를 바탕으로 계통학적 분석을 실시한 결과, 3문, 13과, 14속, 34종으로 구성되어 있는 것을 확인하였다. 특히, Proteobacteria 문은 83.7%의 분포를 나타내었으며 8과, 8속, 26종으로 Aeromonadaceae, Pseudoalteromonadaceae, Shewanellaceae, Enterobacteriaceae, Morganellaceae, Moraxellaceae, Pseudomonadaceae와 Vibrionaceae로 분포하는 것을 확인하였다. 그리고 분리한 균주들이 amylase, lipase, protease와 같은 산업적으로 유용한 효소를 생산하는지 확인하기 위하여 효소 활성 평가를 실시하였으며, 39 균주가 최소 한 종류 이상의 효소 활성을 가지고 있는 것을 확인하였다. 특히 Aeromonas 속의 균주들은 테스트한 모든 효소의 활성을 나타내는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 본 연구를 통하여 분리한 미생물들의 산업적 활용 가능성을 나타내었다. 그러므로 이번 연구는 국내 유전자원 확보 및 갯장어의 장내마이크로비옴의 과학적 지식 확장에 도움이 될 것으로 생각된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제31권9호
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• pp.1231-1240
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• 2021

Members of the genus Bacillus are known to play an important role in promoting plant growth and protecting plants against phytopathogenic microorganisms. In this study, 21 isolates of Bacillus spp. were obtained from the root micro-ecosystem of Suaeda glauca. Analysis of the 16S rRNA genes indicated that the isolates belong to the species Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus velezensis, Bacillus subtilis, Bacillus pumilus, Bacillus aryabhattai and Brevibacterium frigoritolerans. One of the interesting findings of this study is that the four strains B1, B5, B16 and B21 are dominant in rhizosphere soil. Based on gyrA, gyrB, and rpoB gene analyses, B1, B5, and B21 were identified as B. amyloliquefaciens and B16 was identified as B. velezensis. Estimation of antifungal activity showed that the isolate B1 had a significant inhibitory effect on Fusarium verticillioides, B5 and B16 on Colletotrichum capsici (syd.) Butl, and B21 on Rhizoctonia cerealis van der Hoeven. The four strains grew well in medium with 1-10% NaCl, a pH value of 5-8, and promoted the growth of Arabidopsis thaliana. Our results indicate that these strains may be promising agents for the biocontrol and promotion of plant growth and further study of the relevant bacteria will provide a useful reference for the development of microbial resources.

• 생명과학회지
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• 제31권2호
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• pp.175-182
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• 2021

기능성 화장품 소재로서 활용할 수 있는 효모의 분리를 위하여 순창군 베리류 및 과수원 토양에서 분리주 80종을 1차로 선별하였다. 80종의 분리주를 대상으로 항산화 활성 및 tyrosinase 저해 활성을 측정한 결과 DPPH 라디칼 소거능은 51.41%, SOD 활성은 62.23%, tyrosinase 저해 활성 64.75%로 가장 우수한 FT4-4를 최종적으로 선별하였다. 18S rRNA 염기서열 분석을 통해 Saccharomyces cerevisiae FT4-4로 명명하였으며, API ZYM을 이용하여 세포 외 효소 활성을 추가로 측정하였다. 발효 시간에 따른 균체 성장 및 tyrosinase 저해 활성의 변화를 측정한 결과 배양 후 16시간에 최대 균체량인 3.16 g/l와 67.68%의 tyrosinase 저해활성을 나타내었다. 또한, S. cerevisiae FT4-4의 화장품 소재로 활용하기 위한 세포 독성과 melanoma B16F10 세포 멜라닌 억제능을 확인한 결과, 세포독성은 50 mg/ml 이하의 농도에서 100% 이상의 세포 생존율을 보였으며, 시료 10 mg/ml에서의 멜라닌 생합성 저해능은 72.02%로 측정되었다. 향후 FT4-4의 화장품 소재로 활용하기 위해서는 생산 수율을 증가하기 위한 생산조건 확립 이외에도 안전성을 향상시키기 위한 추가적인 독성연구 등 다양한 연구가 수반되어야 하나, 본 연구에서의 항산화 및 미백 효능만으로도 충분히 활용할 가치가 있는 소재로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제31권1호
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• pp.28-36
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• 2021

Edwardsiella piscicida는 어류의 출혈성 패혈증 및 사람의 위장 감염의 중요한 원인균이다. 세균이 생존을 하기 위해서는 환경변화에 적응하기 위한 특수한 메커니즘이 필요하다. 따라서 E. piscicida가 삼투압 변화 환경을 감지하고 이에 반응하는 메커니즘을 이해하기 위하여 본 연구에서는 다양한 염도 조건에서 단백질 발현 형태와 세균의 생리적 특성을 분석하였다. EnvZ-OmpR의 two-component 조절 시스템의 일부인 OmpR 단백질은 세균의 염분 스트레스 감지와 관련이 있다. 이 단백질이 E. piscicida에서 어떤 생리적 역할을 하는지는 밝혀지지 않고 있다. 이 연구에서는 염분 스트레스에 대한 OmpR 단백질의 기능을 조사 하였다. OmpR을 발현하지 못하는 돌연변이체를 분석한 결과 구연산염 이용, H2S 생성 및 인돌 생산의 능력이 야생형과 비교했을 때 차이가 나는 것으로 확인되었다. 전체 ompR 유전자를 가지는 플라스미드를 돌연변이 균주에 도입하여 분석한 결과 위의 세가지 표현형은 야생형과 같아졌다. 지연된 성장률도 부분적으로 회복되었음을 볼 수 있었다. 이 연구에서 OmpR이 세포 운동성과의 관련성을 찾아볼 수 없었다. 이 연구의 결과들을 종합하면, 돌연변이 분석, 성장 분석, MALDI-TOF MS, qRT-PCR 및 표현형 연구 결과는 E. piscicida의 OmpR이 삼투압 조절, 생육, 포린 발현, 독성 관련 유전자(eseC, eseD 및 evpC) (ETAE_1826) 및 기능을 알 수 없는 특정 유전자(ETAE_1540 및 ETAE_2706)와 관련이 있다고 사료된다.

• 현장농수산연구지
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• 제22권1호
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• pp.5-13
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• 2020

생체 조직 내에서 표지인자의 발견은 해당 세포의 특성과 기능을 이해하는 데 매우 중요하다. 기존에 밝혀진 돼지 정원세포의 표지인자로는 PGP9.5, PLZF, NANOG, SSEA1 등의 단백질이 알려져 있다. 본 연구에서는 최근 새로이 발굴된 돼지 정원세포 표지인자인 IGFBPs 의 기능을 분석하기 위해 IGFBPs 의 발현과 이를 조절하는 단백질인 PAPP-A 단백질의 발현을 5일령 돼지 정소에서 확인하였다. IGFBP 2, 3, 4, 6 의 발현이 돼지 정원세포 특이적으로 높게 나타났으며 PAPP-A의 발현은 세르톨리세포 특이적으로 나타났다. PAPP-A 의 발현을 PGP9.5, GATA4 등의 표지 인자와 함께 확인해 본 결과 PGP9.5를 발현하는 정원세포에서는 발현하지 않았으며, 세정관 내의 세르톨리세포 특이적으로 발현하였다. 이러한 사실로 미루어 볼 때 세르톨리세포에서 발현하는 PAPP-A 단백질은 정원세포에서 발현하는 IGFBPs 의 조절을 통하여 알려진 바와 같이 IGF axis 를 통해 정소내 세포들의 발달 및 분화를 조절할 것으로 판단된다.

• 현장농수산연구지
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• 제22권2호
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• pp.51-58
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• 2020

2019년 11월, 국내의 뱀장어 양식장에서 양식 중이던 뱀장어가 피부궤양 및 피부의 점상출혈 소견을 보이며 지속적으로 폐사하였다. 일련의 폐사는 2019년 11월부터 12월까지 지속되었다. Vibrio 속 균주 1E1-2는 첫 번째 폐사 사례에서 폐사한 뱀장어의 출혈성 복수에서 분리되었고 균주 2A3-1는 두 번째 폐사 사례에서 폐사한 뱀장어의 복수에서 분리되었으며 균주 3K1-2는 세 번째 폐사 사례에서 폐사한 뱀장어의 신장에서 분리되었다. 16S rRNA gene 시퀀스 분석으로, 분리균주 1E1-2와 3K1-2가 V. fluvialis NBRC 103150T와 가장 높은 유사도를 나타내며 V. fluvialis로 동정되었으며, 균주 2A3-1는 V. plantisponsor NBRC103148T와 가장 높은 유사도를 나타내며 V. plantisponsor로 확인되었다. 항생제 감수성 실험 결과로, V. fluvialis 1E1-2는 tetracycline과 chloramphenicol에 대하여 중등도의 감수성을 보였고 trimethoprim-sulfamethoxazole에 대하여 내성을 나타내었다. V. plantisponsor 2A3-1는 ciprofloxacin과 levofloxacin에 대하여 중등도의 감수성을 나타내었고 trimethoprim-sulfamethoxazole에 대하여 내성을 나타내었다. V. fluvialis 3K1-2는 tetracycline에 대하여 중등도의 감수성을 나타내었고 ampicillin과 trimethoprim-sulfamethoxazole에 대하여 내성을 나타내었다. 이는 국내 양식 뱀장어에서의 항생제 내성 비브리오 감염증 사례로, 의미 깊은 보고라고 할 수 있다.

• Nutrition Research and Practice
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• 제16권1호
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• pp.33-45
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• 2022

BACKGROUND/OBJECTIVES: Ginseng extract (GSE) and taurine (TR) are widely used antifatigue resources in functional foods. However, the mechanism underlying the antifatigue effects of GSE and TR are still unclear. Hence, we investigated whether GSE and TR have synergistic effects against fatigue in mice. MATERIALS/METHODS: L6 cells were treated with different concentrations of TR and GSE, and cell viability was determined using 2-(4-iodophenyl)-3-(4-nitrophenyl)-5-(2,4-disulfophenyl)-2H-tetrazolium. Oxidative stress was analyzed by immunocytochemistry using MitoTracker^TM Red FM and an anti-8-oxoguanine antibody. Respiratory gas analysis was performed to investigate metabolism. Expression of an activated protein kinase was analyzed using immunohistochemistry. Gene expression of cluster of differentiation 36 and pyruvate dehydrogenase lipoamide kinase isozyme 4 was measured using reverse transcription-polymerase chain reaction. Mice were orally administered TR, GSE, or their combination for 30 days, and then fatigue-related parameters, including lactate, blood urea nitrogen, and glycogen, were measured after forced swimming. RESULTS: TR and GSE reduced oxidative stress levels in hydrogen peroxide-stimulated L6 cells and enhanced the oxygen uptake and lipid metabolism in mice after acute exercise. After oral administration of TR or GSE for 30 days, the fatigue-related parameters did not change in mice. However, the mice administered GSE (400 mg/kg/day) alone for 30 days could swim longer than those from the other groups. Further, no synergistic effect was observed after the swimming exercise in mice treated with the TR and GSE combination for 30 days. CONCLUSIONS: Taken together, our data suggest that TR and GSE may exert antifatigue effects in mice after acute exercise by enhancing oxygen uptake and lipid oxidation.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권8호
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• pp.1064-1071
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• 2022

Arabinogalactans have diverse biological properties and can be used as pharmaceutical agents. Most arabinogalactans are composed of β-(1→3)-galactan, so it is particularly important to identify β-1,3-galactanases that can selectively degrade them. In this study, a novel exo-β-1,3-galactanase, named PoGal3, was screened from Penicillium oxalicum sp. 68, and hetero-expressed in P. pastoris GS115 as a soluble protein. PoGal3 belongs to glycoside hydrolase family 43 (GH43) and has a 1,356-bp gene length that encodes 451 amino acids residues. To study the enzymatic properties and substrate selectivity of PoGal3, β-1,3-galactan (AG-P-I) from larch wood arabinogalactan (LWAG) was prepared and characterized by HPLC and NMR. Using AG-P-I as substrate, purified PoGal3 exhibited an optimal pH of 5.0 and temperature of 40℃. We also discovered that Zn²⁺ had the strongest promoting effect on enzyme activity, increasing it by 28.6%. Substrate specificity suggests that PoGal3 functions as an exo-β-1,3-galactanase, with its greatest catalytic activity observed on AG-P-I. Hydrolytic products of AG-P-I are mainly composed of galactose and β-1,6-galactobiose. In addition, PoGal3 can catalyze hydrolysis of LWAG to produce galacto-oligomers. PoGal3 is the first enzyme identified as an exo-β-1,3-galactanase that can be used in building glycan blocks of crucial glycoconjugates to assess their biological functions.