• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권4호
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• pp.437-446
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• 2022

In this study, to obtain icaritin with high pharmacological activities from icariin, which has a content ratio of over 58% in the total flavonoids of Epimedium herb, a special Epimedium flavonoid-glycosidase was produced, purified and characterized from Aspergillus sp.y848 strain. The optimal enzyme production was gained in a medium containing 5% (w/v) wheat bran extract and 0.7% (w/v) Epimedium leaf powder as the enzyme inducer, and strain culture at 30℃ for 6-7 days. The molecular weight of the enzyme was approximately 73.2 kDa; the optimal pH and temperature were 5.0 and 40℃. The enzyme Km and Vmax values for icariin were 15.63 mM and 55.56 mM/h. Moreover, the enzyme hydrolyzed the 7-O-glucosides of icariin into icariside II, and finally hydrolyzed 3-Orhamnoside of icariside II into icaritin. The enzyme also hydrolyzed 7-O-glucosides of epimedin B to sagittatoside B, and then further hydrolyzed terminal 3-O-xyloside of sagittatoside B to icarisiede II, before finally hydrolyzing 3-O-rhamnoside of icarisiede II into icaritin. The enzyme only hydrolyzed 7-O-glucoside of epimedin A or epimedin C into sagittatoside A or sagittatoside C. It is possible to prepare icaritin from the high-content icariin in Epimedium herb using this enzyme. When 2.5% icariin was reacted at 40℃ for 18-20 h by the low-cost crude enzyme, 5.04 g icaritin with 98% purity was obtained from 10 g icariin. Also, the icaritin molar yield was 92.5%. Our results showed icaritin was successfully produced via cost-effective and relatively simple methods from icariin by crude enzyme. Our results should be very useful for the development of medicines from Epimedium herb.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권7호
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• pp.892-901
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• 2022

The rising demand for carotenoids can be met by microbial biosynthesis as a promising alternative to chemical synthesis and plant extraction. Several species of lactic acid bacteria (LAB) specifically produce C₃₀ carotenoids and offer the added probiotic benefit of improved gut health and protection against chronic conditions. In this study, the recently characterized Lactiplantibacillus plantarum subsp. plantarum KCCP11226^T produced the rare C₃₀ carotenoid, 4,4'-diaponeurosporene, and its yield was optimized for industrial production. The one-factor-at-a-time (OFAT) method was used to screen carbon and nitrogen sources, while the abiotic stresses of temperature, pH, and salinity, were evaluated for their effects on 4,4'-diaponeurosporene production. Lactose and beef extract were ideal for optimal carotenoid production at 25℃ incubation in pH 7.0 medium with no salt. The main factors influencing 4,4'-diaponeurosporene yields, namely lactose level, beef extract concentration and initial pH, were enhanced using the Box-Behnken design under response surface methodology (RSM). Compared to commercial MRS medium, there was a 3.3-fold increase in carotenoid production in the optimized conditions of 15% lactose, 8.3% beef extract and initial pH of 6.9, producing a 4,4'-diaponeurosporene concentration of 0.033 A₄₇₀/ml. To substantiate upscaling for industrial application, the optimal aeration rate in a 5 L fermentor was 0.3 vvm. This resulted in a further 3.8-fold increase in 4,4'-diaponeurosporene production, with a concentration of 0.042 A₄₇₀/ml, compared to the flask-scale cultivation in commercial MRS medium. The present work confirms the optimization and scale-up feasibility of enhanced 4,4'-diaponeurosporene production by L. plantarum subsp. plantarum KCCP11226^T.

• 생명과학회지
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• 제33권1호
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• pp.82-90
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• 2023

하수와 산업폐수를 처리하는데 생물학적 공정이 전세계적으로 이용된다. 생물학적 공정은 복합미생물로 구성된 슬러지를 사용한다. 슬러지 미생물이 성장함에 따라 폐수처리공정에서는 잉여슬러지가 발생한다. 잉여슬러지의 일부는 미생물을 보충하기 위해 폐수처리공정에 반송되지만 나머지는 폐기물로서 처리된다. 매년 전세계적으로 폐수발생이 증가함에 따라 폐수처리장의 수도 증가하여 많은 양의 폐슬러지가 생산된다. 따라서 폐슬러지에 대한 관리와 처리가 중요하다. 폐슬러지 처리비용은 폐수처리장 총운영비의 50-60%를 차지한다고 보고되었다. 슬러지 분해기술은 폐슬러지의 부피를 최소화하고 유용한 성분(예, P, N, 용해성 유기물)을 회수할 수 있는 새로운 기술이다. 물리적, 화학적, 그리고 생물학적 처리 또는 복합 처리에 기반을 둔 다양한 슬러지분해방법들이 개발되었다. 본 총설은 슬러지 분해방법들 중에서 비교적 덜 연구된 산 가수분해에 의한 슬러지 분해에 대해 중점적으로 다루었다. 본 총설에서 다룬 정보는 폐슬러지 처리를 위한 더 나은 기술을 개발하고 이식하는데 유용하게 사용될 것이다.

• Archives of Plastic Surgery
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• 제50권3호
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• pp.233-239
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• 2023

Background Trunk defects can occur because of surgical site infections after spinal surgery, resection of malignant tumors, or trauma. Herein, we present our experience of using intercostal artery perforator (ICAP) flaps to reconstruct trunk defects without noteworthy complications. Fourteen patients underwent reconstruction with ICAP flaps between March 2015 and March 2019. Methods Patients' data, including age, sex, the cause of the defect, defect size, perforator location, flap size, complications, and follow-up period, were retrospectively reviewed. The mean age of the patients was 56.5 years (range, 19-80 years). All operations were performed after the results of bacterial culture from the wound showed no microbial growth. We found reliable perforators around the defect using Doppler ultrasonography. The perforator flaps were elevated with a pulsatile perforator and rotated in a propeller fashion to the defects. We performed five dorsal and two lateral ICAP flaps. The mean flap dimensions were 12 × 5.5 cm² (range, 6 × 5 to 18 × 8 cm²). Results Primary closure of the donor site was performed. Marginal congestion was observed as a complication in one case, but it healed with no need for revision. The mean follow-up period was 8 months. All patients were satisfied with the surgical outcomes. Conclusion ICAP flaps can be easily mobilized, thereby reducing donor site morbidity without sacrificing the underlying muscles for trunk reconstruction. Therefore, these flaps are useful options for the reconstruction of trunk defects.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제51권2호
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• pp.191-202
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• 2023

Elevated serum cholesterol is a main risk factor for heart disorders. Most probiotic products administered to lower cholesterol are dairy products which are not suitable for lactose-intolerant individuals. In this study, we assessed the cholesterol-lowering efficacy of LAB isolated from traditionally fermented drinks in diet-induced rats and determine their efficacy in the production of non-dairy, probiotic formulations using papaya juice. LAB were isolated from palm wine and corn beer on MRS agar using a pour-plate technique. Identification was carried out using 16S rRNA gene sequencing. A hypercholesterolemia model in which diet-induced Wistar albino rats were assigned into four groups was established. Oral gavage was carried out for 30 days. On the 31^st day, the rats were dissected and the serum lipid profile was analyzed using biochemical kits. A 10⁶ cfu/ml of a 24-h-old culture of selected lactobacilli was used to inoculate papaya juice and incubated at 37℃. Microbial and chemical changes were assessed during papaya fermentation and after four weeks of cold storage. Two selected isolates (Pw1 and Cb4) had in vitro cholesterol reduction of > 80%. These two isolates lowered lipid profile (triglyceride, total cholesterol, LDL-c) significantly, and increased HDL-c levels (p < 0.5) in the rat sera. Phylogenetic analysis showed that Pw1 was 98.86% similar to Limosilactobacillus fermentum, while Cb4 was 99.54% similar to Enteroccocus faecium. Both strains fermented papaya juice with cell viability reaching 8.92 × 10⁸ cfu/ml and 25.3 × 10⁸ cfu/ml respectively, and were still viable after 4 weeks of cold storage.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제41권4호
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• pp.203-210
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• 2023

Bacterial contamination negatively affects the quality, functionality, and safety of dairy products. Adherent populations of bacteria, referred to as biofilms, grow on the surfaces of dairy processing equipment and are the primary cause of dairy contamination. In addition, microorganisms present in the farm environment and dairy factory can contaminate the Clear-In-Place (CIP) line through raw milk transport pipes; therefore, exhaustive management is required. In dairy manufacturing facilities, biofilm formation is controlled using CIP systems that primarily require sodium hydroxide and nitric acid. However, the leakage or incomplete removal of these potently active compounds can be harmful to humans. In the present study, we compared the eradication of Escherichia coli and other bacteria using commercially available combinations of sodium hypochlorite (NaClO) and citric acid, which are recognized by the Korean Ministry of Food and Drug Safety (MFDS) as food disinfectants. When considered in the CIP system of the field manufacturing process, E. coli was not detected (compared to detection before treatment), and other bacteria were detected at 0-32 culture-forming units (CFU)/cm². The residual amount of chlorine ions after CIP treatment was similar to that in tap water, and there was no significant difference in the overall components of the fermented dairy products. Therefore, the NaClO/citric acid CIP system can be safely applied in dairy manufacturing processes.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제44권1호
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• pp.114-123
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• 1997

연구배경 : 기관지내시경 검사는 중환자실의 폐렴이 동반된 환자에서 원인균 동정을 위한 매우 유용한 검사법이다. 내시경적 약식의 기관폐포세척한 검체의 결과를 맹검적인 기도세척의 결과와 비교분석함으로써 폐렴을 가진 중환자실 환자에서의 기관지경 검사의 임상적 의의를 평가해 보고자 하였다. 방법 : 1993년 9월부터 1996년 8윌까지 이화의대부속 목동병원 중환자실에 입원치료를 받았던 환자중 임상적 소견상 폐렴으로 진단적 또는 치료적 목적하에 기관지경 검사를 받았던 28명의 환자를 대상으로 내시경적 기관폐포세척을 포함한 임상적 결과에 대해 후향적으로 조사하였다. 결과 : l. 중환자실에 입원한 주 이유는 호흡부전 및 호흡부전 절박상태가 가장 많았다. 폐렴은 그 유형상 원내폐렴이 16예로 가장 많았고 지역획득폐렴 및 면역타협폐렴이 각 6예씩 있었다. 기관지경 목적상 진단적 목적이 20예 71%를 차지하였고 치료적 목적의 분비물제거가 8예 있었다. 내시경 검사에 따른 합병증의 발생은 미미하였다. 2 맹검적 검체와 내시경적 검체간 균주배양 일치율은 39.3 %에 불과하였고 내시경적 검사로 국균증 및 결핵이 각 2예씩 진단되었다. 3 내시경적 검체결과를 기준할때 다제약제내성 폐렴은 기타균주에 의한 폐렴과 비교시 기계호흡의 적용이 유의하게 빈번히 말생하였다. 4 원내폐렴군은 타군에 비해 기계호흡 적용이 유의하게 많았다. 결론 : 이상의 결과로 폐렴이 동반된 중환자실 환자에서 기관지경을 통한 선택적인 기관폐포세척물 검사 및 치료적 기관분비물의 제거는 진단 및 치료상의 매우 유용한 방편이 될 수 있으며 동정된 균주가 다제약제내성균이거나 원내폐렴형인 경우 기계호흡의 사용과 밀접한 관련이 있을 것으로 생각된다.

• Weed & Turfgrass Science
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• 제3권4호
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• pp.342-346
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• 2014

본 연구에서는 골프장 잔디재배 토양에 축적되어 과습을 유발하여 잔디뿌리의 호흡작용을 방해하고 각종 병의 서식처가 되는 토양대취의 분해여부를 조사하기 위해 2012년부터 2년간 토양온도가 높은 기간인 6월부터 10월까지 인천시 중구 소재 스카이72 골프크럽 하늘코스 2홀 페어웨이에서 배양미생물과 가축분뇨액비를 혼용 처리하여 토양화학성, 잔디품질 및 토양 중의 대취분해여부에 대해 조사하였다. 공시 배양미생물은 연구소자체 선발하여 예비실험에서 대취분해 효과가 있었던 6종의 혼합미생물을 1톤 규모로 대량 배양하여 시험에 사용하였으며, 배양미생물에는 가축분뇨액비와 배양미생물의 토양 중 먹이역할을 하는 탄소화합물함유 아미노산액을 혼용하여 처리하였다. 시험결과, 처리구별 토양의 화학성과 미량원소 함유량은 큰 차이는 보이지 않았으나 엽색지수와 엽록소지수 및 잔디뿌리길이는 거의 동일하게 나타났다. 또한 토양 중 대취함량은 무처리보다 배양미생물과 가축분뇨액비를 혼용한 처리구에서 대취분해정도가 더 높게 나타났다. 따라서 한지형잔디로 식재된 골프코스 페어웨이 관리 시에 잔디품질 유지와 토양 중 대취분해를 위해서는 배양미생물과 가축분뇨액비의 혼합한 시비가 관행적인 화학비료시비보다 더 유리하다고 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제28권3호
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• pp.361-368
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• 2018

본 연구는 제주연안에서 채집한 옥돔(Branchiostegus japonicus)의 장내기관으로부터 장내미생물의 분리하여 다양성을 조사하였다. 1차로 1.5% BHIA, MA, TSA 및 R2A agar 배지상 순수분리한 결과, 1.5% BHIA에서 가장 많은 colony개수를 나타냈다. 호기성, 혐기배양은 평균 $1.7{\times}10^6CFU/g^{-1}$, $1.1{\times}10^5CFU/g^{-1}$로 나타났으며 총 147개의 순수 colony가 분리되었다. 16S rDNA염기서열 분석결과 58속 74종으로 나타났으며 기본균주와 95-100%의 유사도를 나타내었다. 크게 5문(Phylum)으로 나뉘었으며, 주요 계통군으로 Proteobacteria 문이 50%로 Moraxellaceae, Rhodobacteraceae, Shewanellae, Halomondaceae, Enterobacteriaceae, Vibrionaceae, Hahellaceae, Pseudomonadaceae, Erythrobacteraceae 총 9과 35속 35종으로 우점도가 제일 높게 나타났다. Actinobacteria문은 24%, Microbacteriaceae, Intrasporangiaceae, Dietziaceae, Dermabacteraceae, Dermacoccaceae, Nocardiodaceae, Brevibacteriaceae, Propionobacteriacea 총 8과 11속 17종, Frimicutes문은 16%, Bacillaceae, Staphylcoccaceae, Planococcaceae, Streptococcaceae, Paenibacillaceae, Clostridiaceae 총 6과 8속 17종, bacteroidetes문은 6%, Cyclobacteriaceae, Flavobacteriaceae 총 2과 3속 4종을, Deinococcus-thermus문은 4%로 Deinococcaceae 단일 1과 1속 1종으로 나타났다.

• 미생물학회지
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• 제37권3호
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• pp.189-196
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• 2001

내분비계 장애물질로 잘 알려진 bisphenol A (BPA)를 단일탄소원으로 이용하여 균체성장을 나타내는 미생물 87주를 공단주변의 토양, 폐수 혹은 활성슬러지로부터 분리하였다. 분리된 균주 중 균체성장이 우수한 균주 8중을 2차 분리하였으며, 이 중 BPA분해효율이 뛰어난 3종의 균주를 BPA분해미생물로 최종 선별하였다. 최종 선별된 3종의 균주를 16s rDNA의 부분적 염기서열 및 형태학적, 생리학적 특성조사를 통해 Serratia maycescens 1901, S, marcescens 1902 그리고 Pseudomanas putida 1401로 동정되었다. BPA분해능은 HPLC분석을 통해 배양액중의 잔존 BPA 농도로 측정하였으며, 최종 선별된 3종의 균주를 대상으로 BPA가 100 mg/1흑은 500 mg/l의 농도로 포함된 최소 무기염 배지(PAS) 및 비타민을 포함하는 PAS인 PAV 배지에서 배양하여 BPA 분해능을 조사한 결과 20-40%의 분해효율을 나타내었다. 이들 균주의 균체성장은 PAS 배지에서 보다 PAV배지에서 우수하였다. S. marcescens 1901은 저농도(100 mg/l) BPA에서 분해효율이 다른 2종의 균주보다 우수하였고, S. marcescens 1902와 P. putida 1401은 고농도(500 mg/l)에서 BPA분해효율이 높았다. 선별된 3균주의 순수배양과 흔합배양에 의한 BPA분해효율을 비교한 결과, 유의한 차이는 나타나지 않았다.