• 미생물학회지
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• 제47권3호
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• pp.209-217
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• 2011

결론적으로 본 연구에서는 16S rRNA 유전자 기반의 454 pyrosequencing을 통해 혐기성 소화조에 존재하는 다양한 아케아를 규명할 수 있었으며, 지금까지 그 중요성이 잘 알려지지 않은 Methanococcales 목에 속하는 아케아가 소화조에 공통적으로 존재함을 확인할 수 있었다. 또한, 소화조의 운전조건은 아케아의 다양성과 군집구조를 결정하는데 영향을 미치는 중요한 인자라는 것을 알 수 있었다. 실규모 6개 혐기성 소화조를 대상으로 11개 소화 슬러지 시료를 채취해, 16S rRNA 유전자 기반의 454 pyrosequencing을 이용하여 아케아 군집구조를 조사하였다. 아케아 16S rRNA 유전자 염기서열로부터 측정된 observed operational taxanomic units (OTUs)는 13-55 OTUs이었으며(3% cutoff), 이는 Chao1 richness estimate로 계산된 값의 29-89%에 해당하였다. 소화조에는 메탄생성에 직접적으로 관련이 있다고 알려진 Methanomicrobiales, Methanobacteriales, Methanococcales, Methanosarcinales, Methanocellales 목에 속하는 아케아 뿐만 아니라, Thermoproteales, Thermoplasmatales, Desulfurococcales목에 속하는 아케아도 함께 발견되었다. 이 중 수소를 기질로 해서 메탄을 생성한다고 알려진 Methanoacoccales가 전체 염기서열의 51.8-99.7%를 차지해 가장 많이 발견된 분류군으로 나타났다. Heat map 분석결과 각 시료들의 아케아 군집구조는 1개 시료를 제외한 나머지 10개 시료가 매우 비슷한 군집구조를 가지고 있었다(Pearson 상관지수=0.99). 또한, 아케아 군집구조와 환경변수들의 상관성을 분석한 canonical correspondence analysis를 통해 혐기성 소화조의 아케아 군집구조에 영향을 미치는 중요 환경변수는 소화조의 온도와 총고형물 제거율임을 확인하였다. 모든 결과들을 종합해 볼 때 소화조의 운전조건은 아케아의 다양성과 군집구조를 결정하는데 영향을 미치는 중요한 인자라고 사료된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제26권4호
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• pp.517-522
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• 2013

The effect on methanogens attached to the surface of rumen ciliate protozoa by the addition of plant extracts (pine needles and ginkgo leaves) was studied with particular reference to their effectiveness for decreasing methane emission. The plant extracts (pine needles and ginkgo leaves) were added to an in vitro fermentation incubated with rumen fluid. The microbial population including bacteria, ciliated-associated methanogen, four different groups of methanogens and Fibrobacter succinogenes were quantified by using the real-time PCR. Gas profiles including methane, carbon dioxide and hydrogen, and runinal fermentation characteristics were observed in vitro. The methane emission from samples with an addition of individual juices from pine needles, ginkgo leaves and 70% ethanol extract from ginko leaves was significantly lower (p<0.05, 27.1, 28.1 and 28.1 vs 34.0 ml/g DM) than that of the control, respectively. Total VFAs in samples with an addition of any of the plant extracts were significantly lower than that of the control (p<0.05) as well. The order Methanococcales and the order Methanosarcinales were not detected by using PCR in any incubated mixtures. The ciliate-associated methanogens population decreased from 25% to 49% in the plant extacts as compared to control. We speculate that the supplementation of juice from pine needles and ginkgo leaves extract (70% ethanol extract) decreased the protozoa population resulting in a reduction of methane emission in the rumen and thus inhibiting methanogenesis. The order Methanobacteriales community was affected by addition of all plant extracts and decreased to less than the control, while the order Methanomicrobiales population showed an increase to more than that of the control. The F. succinogenes, the major fibrolytic microorganism, population in all added plant extracts was increased to greater than that of the control. In conclusion, pine needles and ginkgo leaves extracts appear to have properties that decrease methanogenesis by inhibiting protozoa species and may have a potential for use as additives for ruminants.