• 제목/요약/키워드: Marine Bacterium

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Molecular Characterization of a Novel 1,3-α-3,6-Anhydro-L-Galactosidase, Ahg943, with Cold- and High-Salt-Tolerance from Gayadomonas joobiniege G7

  • Seo, Ju Won;Tsevelkhorloo, Maral;Lee, Chang-Ro;Kim, Sang Hoon;Kang, Dae-Kyung;Asghar, Sajida;Hong, Soon-Kwang
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제30권11호
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    • pp.1659-1669
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    • 2020
  • 1,3-α-3,6-anhydro-L-galactosidase (α-neoagarooligosaccharide hydrolase) catalyzes the last step of agar degradation by hydrolyzing neoagarobiose into monomers, D-galactose, and 3,6-anhydro-L-galactose, which is important for the bioindustrial application of algal biomass. Ahg943, from the agarolytic marine bacterium Gayadomonas joobiniege G7, is composed of 423 amino acids (47.96 kDa), including a 22-amino acid signal peptide. It was found to have 67% identity with the α-neoagarooligosaccharide hydrolase ZgAhgA, from Zobellia galactanivorans, but low identity (< 40%) with the other α-neoagarooligosaccharide hydrolases reported. The recombinant Ahg943 (rAhg943, 47.89 kDa), purified from Escherichia coli, was estimated to be a monomer upon gel filtration chromatography, making it quite distinct from other α-neoagarooligosaccharide hydrolases. The rAhg943 hydrolyzed neoagarobiose, neoagarotetraose, and neoagarohexaose into D-galactose, neoagarotriose, and neoagaropentaose, respectively, with a common product, 3,6-anhydro-L-galactose, indicating that it is an exo-acting α-neoagarooligosaccharide hydrolase that releases 3,6-anhydro-L-galactose by hydrolyzing α-1,3 glycosidic bonds from the nonreducing ends of neoagarooligosaccharides. The optimum pH and temperature of Ahg943 activity were 6.0 and 20℃, respectively. In particular, rAhg943 could maintain enzyme activity at 10℃ (71% of the maximum). Complete inhibition of rAhg943 activity by 0.5 mM EDTA was restored and even, remarkably, enhanced by Ca2+ ions. rAhg943 activity was at maximum at 0.5 M NaCl and maintained above 73% of the maximum at 3M NaCl. Km and Vmax of rAhg943 toward neoagarobiose were 9.7 mg/ml and 250 μM/min (3 U/mg), respectively. Therefore, Ahg943 is a unique α-neoagarooligosaccharide hydrolase that has cold- and high-salt-adapted features, and possibly exists as a monomer.

어병균 Vibrio anguillarum 생육 저해 인자를 생산하는 Bacillus amyloliquefaciens H41의 분리 (Isolation of Bacillus amyloliquefaciens H41 Producing Growth Inhibition Factor against Vibrio anguillarum)

  • 김영희;정영기;정경태;류은주;정유정
    • 생명과학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.605-611
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    • 2006
  • 양식 산업의 문제점인 어병균을 방제하기 위한 생물 전구체의 개발을 목적으로 해산어의 내장 추출물에서 어병균인 Vibrio anguillarum의 생육을 저해하는 새로운 균주를 분리, 동정하여 Bacillus amyloliquefaciens H41으로 명명하고 생육특성 및 생육저해인자 생성 조건을 검토하였다. 분리 균의 생육 최적 조건은 기본배지로 1% peptone, 질소원으로 1.5% yeast extract, 탄소원으로 1% sucrose, 0.5% NaCl, 금속이온으로는 0.05% $MgSO_4{\cdot}7H_20$이었으며 pH는 7.0-8.0, 온도는 $28-35^{\circ}C$에서 20시간의 진탕배양이었다. V. anguillarum 생육 저해물질은 B. amyloliquefaciens H41의 배양 상등 액에서 볼 수 있었는데 paper-disk 법으로 투명환의 생성여부로 확인하였다. 분리 균에 의한 생육저해 물질 생산 최적 조건은 1% peptone, 1.5% yeast extract, 1% NaCl, 0.05% $MgSO_4{\cdot}7H_20$, 1%의 sucrose이었으며 최적 pH는 7.5, 최적온도는 $35^{\circ}C$이었다. 분리 균은 최적 배양조건하에서 저해물질을 배양 후 16시간부터 24시간대에 가장 높은 활성을 나타내었다. 저해 활성반응은 분리 균에서는 저해 활성을 나타내었으나 B. amyloliquefaciens KCTC1724 표준균주에는 저해활성을 나타나지 않는 대조를 보였다. 또한 분리 균에 의해 생산된 저해물질은 V. anguillarum 에는 생육 억제 효과를 나타내었으나 다른 인체 병원성 Vibrio에는 전혀 영향을 미치지 않는 것으로 나타나 균주 선택성이 특이적이었다.

Identification and Functional Analysis of the putAP Genes Encoding Vibrio vulnificus Proline Dehydrogenase and Proline Permease

  • Kim, Hye-Jin;Lee, Jeong-Hyun;Rhee, Jee-Eun;Jeong, Hye-Sook;Choi, Hyun-Kyung;Chung, Hee-Jong;Ryu, Sang-Ryeol;Choi, Sang-Ho
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제12권2호
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    • pp.318-326
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    • 2002
  • The pathogenic marine bacterium Vibrio vulnificus is the causative agent of food-borne diseases such as life-threatening septicemia. To better understand this organism's strategies to survive osmotic stress, a mutant that was more sensitive to high osmolarity was screened from a library of mutants constructed by a random transposon mutagenesis. By a transposon-tagging method, putAP genes encoding a proline dehydrogenase and a proline permease were identified and cloned from V. vulnificus. The amino acid sequences deduced from nucleotide sequences of putAP from V. vulnificus were 38 to $59\%$ similar to those of PutA and PutP reported from other Enterobacteriaceae. Functions of putAP genes were assessed by the construction of mutants, whose putAP genes were inactivated by allelic exchanges. When proline as the sole carbon or nitrogen source was used, the putA mutant was not able to grow to the substantial level, revealing the proline dehydrogenase is the only enzyme for metabolic conversion of proline into other amino acids. Although the growth rate of the putP mutant on proline as the sole carbon or nitrogen source was significantly reduced, the mutant still grew. This indicated that at least one more proline permease is produced by V. vulnificus. The putP mutant decreased approximately $2-log_10$ CFU/ml after a hyperosmotic challenge, while the parent strain decreased approximately $l-log_10$ CFU/ml. This result suggests that the gene product of putP contributes to the osmotic tolerance of V. vulnificus.

알긴산 분해 Methylobacterium sp. HJM27 균주의 분리 및 특성 (Isolation and Characteristics of Alginate-Degrading Methylobacterium sp. HJM27)

  • 김옥주;이동근;이성목;이석준;도형주;박혜진;김안드레;이재화;하종명
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.144-150
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    • 2010
  • 본 연구는 알긴산 분해효소 활성이 뛰어난 세균을 확보하고 선정된 균주의 효소생산과 활성에 영향을 미치는 알긴산과 NaCl의 농도, 질소원 종류, 온도, pH 등을 파악하고자 하였다. 해조류 섭식 동물인 전복, 소라, 해삼, 멍게, 개불 등에서 유래한 총 5만여 콜로니 중 알긴산 분해효소 활성이 우수한 27개 균주를 분리하였고 최종적으로 전복 유래의 균주를 선정하였다. 16S rDNA 염기서열 분석으로 선정된 균주를 Methylobacterium sp. HJM27으로 명명하였고 알긴산 분해효소의 활성은 1.0% sodium alginate, 0.5% peptone, 0.3% yeast extract, 1.5% NaCl, $25^{\circ}C$, 48시간 배양에서 가장 높았다. 알긴산 분해효소의 활성은 $25^{\circ}C$, pH 9에서 최대로 0.8%(w/v) sodium alginate 용액에서 30분만에 1.217 g/L의 환원당을 생성하였다. 분리된 균주와 이 균주의 알긴산 분해효소를 이용하여 해조류를 바이오에너지와 식 의약 소재로 활용 할 수 있을 것으로 판단된다.

광양만에서 TBTCl (Tributyltin Chloride) 내성세균의 분리 및 분해활성 (Isolation and Degradation Activity of a TBTCl (Tributyltin Chloride) Resistant Bacteriain Gwangyang Bay)

  • 정성윤;손홍주;정남호
    • 한국환경농학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.424-431
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    • 2011
  • 본 연구에서 우리는 광양만의 해수와 표층 퇴적물에서 TBTCl 내성세균의 개체수를 조사하였다. 광양만에서 TBTCl 내성세균의 개체수는 해수에서 $2.5{\times}10^3-3.8{\times}10^3$ cfu/mL 범위였으며, 표층 퇴적물에서 TBTCl 내성세균의 개체수는 $3.2{\times}10^5-9.1{\times}10^5$ cfu/g 범위였다. 광양만에서 TBTCl 내성세균의 종조성은 Vibrio spp. (19.2%)가 가장 높은 우점종으로 나타났고, Bacillus spp. (16.2%), Aeromonas spp. (15.2%), Pseudomonas spp. (13.1%), Klebsiella spp. (11.1%), Alteromonas spp. (9.1%), Pantoea spp. (6.1%), Proteus spp. (3.0%), Listeria spp. (2.0%), unidentified (5.0%)의 순으로 우점하였다. 또한 11개의 대표적인 TBTCl 내성균주는 여러 중금속들(Cd, Cu, Hg 및 Zn)에도 내성을 나타내었다. 이들 중에서 가장 강한 TBTCl 내성을 보이는 T7 균주를 선별하여, API 20NE등을 이용하여 본 균주의 형태학적, 생리학적 및 생화학적 특성들을 조사하였다. T7 균주는 16S rRNA gene 염기서열 분석에 의해 Pantoea 속으로 동정되어 Pantoea sp. T7으로 명명되었다. 또한 본 균주는 $500{\mu}M$의 TBTCl 농도에서도 60시간 배양 후에 정상 균주 성장의 50.7%까지 증식하였다. Pantoea sp. T7의 생물학적 TBTCl 분해활성은 GC-FPD 분석에 의해 측정되었는데, $100{\mu}M$의 TBTCl 농도에서 배양 40시간 후에 TBTCl 제거 효율은 62.7%로 나타났다.

기름으로 오염된 토양에서 분리된 다환방향족탄화수소 분해 세균 Idiomarina piscisalsi 10PY1A의 유전체 염기서열 해독 (Complete genome sequence of the polycyclic aromatic hydrocarbons biodegrading bacterium Idiomarina piscisalsi strain 10PY1A isolated from oil-contaminated soil)

  • ;정병권;김민철;;;;;김상준;신재호
    • 미생물학회지
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    • 제54권3호
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    • pp.289-292
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    • 2018
  • 석유로 오염된 사우디아라비아의 바다 모래에 pyrene을 영양물로 첨가하는 집식배양을 통해 우점하는 박테리아 균주 10PY1A가 분리되었다. 이 균주는 16S rRNA 유전자 분석을 통해 Idiomarina piscisalsi로 동정되었다. 이 균주는 G + C 비율이 47.4%이며 2.69 Mbp 크기의 원형 염색체를 보유하고 있으며, 해당 염색체는 다환방향족탄화수소 분해와 관련 있는 유전자를 포함한 2,346개의 단백질 코딩 유전자로 구성되어 있다. 이는 이 균주가 석유로 오염된 해양과 토양에서 방향족탄화수소를 분해하는 데 사용될 수 있음을 보여준다.

전통 발효식품으로부터 Protease 활성을 보유한 유산균의 분리 및 동정 (Protease Activity of Lactic Acid Bacteria Isolated from Korean Traditional Fermented Food)

  • 국무창;조석철;박훈;김승섭;변유량;최운용;이현용
    • 산업식품공학
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    • 제15권2호
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    • pp.182-187
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    • 2011
  • 김치 및 젓갈 등의 150여 전통 발효 식품을 시료로 하여 protease 활성을 갖는 유산균을 분리한 결과, 24 U/mgcrude protein의 높은 활성을 갖는 젖산균 BV-26 균주을 분리하였다. API 50CHL kit를 이용하여 BV-26 균주의 당 이용성을 분석하고 16S rRNA 염기서열(99.9% 상동성)을 비교한 결과, 분리된 균주를 L. plantarum BV-26으로 표기 하였다. L. plantarum BV-26의 생장과 protease 활성 변화를 MRS 배지를 이용하여 측정한 결과, L. plantarum BV-26의 생장은 배양 6시간 이후 활발하게 진행되어 18시간에 최고의 균체 농도를 보였으며, protease 활성은 배양 후 12시간부터 생성되기 시작하여 16시간에서 최고의 활성을 나타내는 것으로 확인되었다. 따라서 본 연구에서 분리된 L. plantarum BV-26을 동물사료의 발효용 스타터로 이용할 경우 유산균이 갖는 유익한 장점 및 안전성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 특히 대두박의 발효시 사료의 영양적 가치를 높일 수 있을 것으로 기대된다.

Vibrio sp. PKA 1003의 알긴산 분해 조효소 생산 최적 조건과 조효소의 특성 (The Optimal Production and Characteristics of an Alginate-degrading Enzyme from Vibrio sp. PKA 1003)

  • 김현지;김꽃봉우리;김동현;선우찬;정슬아;정다현;정희예;임성미;안동현
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.434-440
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    • 2013
  • 본 연구에서는 산업적으로 응용가능한 알긴산 올리고당을 효소적 분해를 이용하여 제조하기 위한 기초 연구로서 해조류로부터 알긴산 분해 활성이 우수한 미생물을 탐색하고, 분리하여 알긴산 분해 효소를 생산하는 미생물의 최적 생육 조건 및 그 조효소액의 알긴산 분해 특성을 알아보고자 하였다. 갈조류인 지충이로부터 균주를 분리하였고 16S rRNA 염기서열을 분석한 결과, Vibrio sp. V140으로 동정되었으며 PKA 1003으로 명명하였다. Vibrio sp. PKA 1003균주의 최적 생육 특성을 알아본 결과, pH 7, 3% NaCl, $25^{\circ}C$ 및 48시간이었으며, 6% 알긴산과 1:1 배양 시 분해 효율이 가장 좋은 것으로 나타났다. Vibrio sp. PKA 1003 균주가 생산하는 조효소의 알긴산 분해 최적 조건은 pH 9, $30^{\circ}C$, 6% 알긴산 및 63시간으로 나타났으며, 배양 시간에 따라 TLC를 실시한 결과, 배양 12시간부터 서서히 분해되어 2개의 spot을 형성하는 것을 확인하였으며, 조효소액에 의해 알긴산이 여러 가지 단당 또는 올리고당으로 저분자화되는 것을 확인하였다. 또한 조효소액에 trypsin을 처리하여 실험한 결과, trypsin 처리구 및 조효소액 처리구의 환원당 생성량이 각각 70.91 및 $538.62{\mu}g/mL$로써 알긴산 분해 활성이 효소에 의한 것임을 확인하였다. 이상의 결과들을 종합해 볼 때, Vibrio sp. PKA 1003의 최적 생육 조건 및 알긴산 분해 최적 조건에서 알긴산 분해 효소 및 알긴산 올리고당을 효율적으로 획득할 수 있을 것으로 사료된다.

적조생물 살조세균 탐색 I. 유해 적조생물 Cochlodinium Polykrikoides 살조세균 Micrococcus sp. LG-1의 분리와 살조특성 (Isolation of Marine Bacteria Killing Red Tide Microalgae I. Isolation and Algicidal Properties of Micrococcus sp. LG-1 Possessing Killing Activity for Harmful Dinoflagellate, Cochlodinium polykrikoides)

  • 박영태;박지빈;정성윤;송병철;임월애;김창훈;이원재
    • 한국수산과학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.767-773
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    • 1998
  • 1996년 6월부터 10월까지 적조다발해역 마산만에서 C. polykrikoides 살조세균의 분포와 분리된 110 균주 중 살조능이 우수한 Micrococcus sp. LG-1의 살조특성을 요약하면 다음과 같다. 현장해수에서 C. polykrikoides 살조세균은 $10^2\~10^3$cells/ml의 범위로, C. polykrikoides 적조가 발생한 9월에 $4.8\times10^3$cells/ml로 가장 높았으며, 적조가 소멸하는 10월에 $2.0\times10^2$cells/ml로 감소하는 경향을 나타내었다. C. polykrikoides에 대한 Micrococcus sp. LG-1의 살조특성을 혼합배양을 통하여 조사하였다. 잠복기와 대수증식기의 C. polykrikoides의 배양액에 Micrococcus sp. LG-1을 접종한 결과 각각 6일과 5일 만에 사멸되어, 대수증식기의 C. polykrikoides가 빠르게 사멸되었다. 또한, Micro-coccus sp. LG-1의 개체수와 배양여과액의 농도에 비례하여 C. polyklikoides의 사멸효과가 높게 나타났으며, 배양여과액은 최종농도가 2.5\%$일 경우는 접종 후 5.5시, $5\%$에서는 3.5시간, 10과 $20\%$에서는 1.5시간 그리고 $30\%$에서는 1시간만에 모두 사멸하였다. Alexandrium tamarense, Prorocentrum micans, Scrippsiella trochoidea. ana Gymnodinium sanguineum, Cochlodinium polykrikoides의 5종의 적조원인 편모조류에 대한 Micrococcus sp. LG-1의 살조특이성은 C. polykrikoides에만 살조효과를 나타내었다.

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적조생물 살조세균 탐색 -IV. 살조세균 Micrococcus sp. LG-5가 생산하는 살조물질의 특성과 해양생물에 미치는 영향- (Isolation of Marine Bacteria Killing Red Tide Microalgae -IV. Characteristics of Algicidal Substances, Produced from Micrococcus sp. LG-5 and the Effects on Marine Organisms-)

  • 정성윤;박영태;김무찬;최석철;성희경;김재영;김태운;이원재
    • 한국수산과학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.339-347
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    • 2000
  • 적조생물을 살조시키는 해양세균 Microcorcus sp. LG-5가 생산하는 세포외 분비 살조물질의 최적 생성조건, 살조물질의 특성과 한외여과 분획별 살조활성 및 해양생물에 미치는 영향을 조사함으로서 자연생태 조화형, 환경 친화적 적조방제 기술개발의 기초 자료를 제공하고자 연구한 결과를 요약하면 다음과 같다. Micrococcus sp. LG-5의 살조물질 생성 최적온도는 $20{\~}30^{\circ}C$로 살조활성이 $100{\%}$였으며, 살조물질 생성 최적 pH는 7.0, 최저 염농도는 $3.0{\%}$였다. 또한 세포외 분비 살조물질의 $IC_(50)$ 값은 $0.482{\%}$였다. 세포외 분비 살조물질의 열 안정성을 실험한 결과, 열처리한 배양여과액 $1{\%}$ 첨가시 12시간 후에 $31.4{\%}$, 24시간 후 $79.7{\%}$, 36시간 후 $94.6{\%}$의 살조활성을 보였고 $5{\%}, 10{\%}$의 경우 각자 36시간, 24시간 후에 $100{\%}$ 살조되었으며, 열처리하지 않은 배양여과액을 넣었을 때와 비교해볼 때 살조력에 유의한 차이는 없었다. 이와 같이 Micrococcus sp. LG-5가 생산, 분비하는 살조물질은 열에 안정한 내열성 물질로 판단된다. 또한 대사산물의 pH 안정성은 $pH 6.0{\~}8.0$에서 거의 $100{\%}$의 살조활성을 보였으며 $pH 5.0{\~}10.0$에서 살조활성이 $85{\%}$ 이상으로 나타나 살조물질은 약산성과 알카리에서 살조활성이 안정하였다. 또한 한외여과의 결과, 분자량 $>10,000, 10,000{\~}1,000, <1,000$의 3개의 분획 모두 살조활성이 있었으며, 각 분획 모두 열에 대단히 안정하였다. 각 분획별 $IC_(50)$ 값은 분자량 1,000 이상에서 강한 살조활성이 나타났으며 분자량 1,000 이하에서는 상대적으로 낮은 살조활성을 보였다. Micrococcus sp. LG-5가 해양세균에 미치는 영향은 E. faecalis, E. coli, K. pneumoniae 및 V. alginolyticus에 대해서는 항균력을 보였으나, P. aeruginosa, P. fluorescens, S. typhi, S. aureus, V. cholerae 및 V parahaemolyticus에 대해서는 전혀 항균력을 보이지 않았다. 그리고 적조생물에 미치는 영향은 A. tamarense, E. gymnastica, G. catenatum, G. niikimotoi, G. sanguineum, G. impudicum, H. triquetra, H akashiwo, P. micans와 Pyramimonas sp.에 대해서는 살조활성을 보였으나 Chlamydomonas sp., C. closterium, P. mininum, P. triestimum, Pseudonitzschia sp.와 S. trochoidea에 대해서는 살조활성을 보이지 않았다. 즉, 적조생물에 따라 살조활성이 다양하게 나타나 종 특이성이 낮았다. 먹이생물에 미치는 영향은 1 galbana를 제외하고 실험한 모든 먹이생물에 별다른 영향이 없거나 오히려 성장을 촉진시켰고, 또한 살조세균 배양여과액을 넙치 사육수에 $10{\%}$까지 투여하였을 때 양식 넙치에 미치는 유해한 생리학적 영향은 없었다. 이상의 연구 결과 살조세균 Micrococcus sp. LG-5의 배양여과액은 조사된 적조생물을 제외한 해양세균, 치${\cdot}$자어의 먹이생물 및 양식 넙치에 유해한 영향은 미치지 않을 것으로 판단된다.

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