• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권7호
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• pp.862-868
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• 2022

Microalgae are photosynthetic cyanobacteria and eukaryotic microorganisms, mainly living in the water. In agriculture, numerous studies have been conducted to utilize microalgae as a biostimulant resource. Scenedesmus has been known to be one such microalga that can promote plant growth by secretion of auxin or cytokinin hormone analogs. However, no research has been performed on the effect of microalgae treatment on plant microbiota communities. This study was conducted to investigate the mode of action of microalgae as biostimulants in a plant microbiota perspective by using Scenedesmus sp. CHK0059 (also known as species Chlorella fusca), which has been well documented as a biostimulant for strawberries. The strawberry cultivar Keumsil was bred with Seolhyang and Maehyang as the parent cultivars. Using these three cultivars, microbiota communities were evaluated for changes in structural composition according to the CHK0059 treatment. CHK0059-treated Seolhyang, and CHK0059-untreated Maehyang were similar in microbial diversity in the endosphere. From a microbiota community perspective, the diversity change showed that CHK0059 was affected by the characteristics of the host. Conversely, when CHK0059 treatment was applied, populations of Streptomyces and Actinospica were observed in the crown endosphere.

• Journal of Korean Dental Science
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• 제16권1호
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• pp.35-46
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• 2023

Purpose: Culture-based methods for microbiological diagnosis and antibiotic susceptibility tests have limitations in the management of orofacial infections. We aimed to profile pus microbiota and identify antibiotic resistance genes (ARGs) using a culture-independent approach. Materials and Methods: Genomic DNA samples extracted from the pus specimens of two patients with orofacial abscesses were subjected to shotgun sequencing on the NovaSeq system. Taxonomic profiling and prediction of ARGs were performed directly from the metagenomic raw reads. Result: Taxonomic profiling revealed obligate anaerobic polymicrobial communities associated with infections of odontogenic origins: the microbial community of Patient 1 consisted of one predominant species (Prevotella oris 74.6%) with 27 minor species, while the sample from Patient 2 contained 3 abundant species (Porphyromonas endodontalis 33.0%; P. oris 31.6%; and Prevotella koreensis 13.4%) with five minor species. A total of 150 and 136 putative ARGs were predicted in the metagenome of each pus sample. The coverage of most predicted ARGs was less than 10%, and only the CfxA2 gene identified in Patient 1 was covered 100%. ARG analysis of the seven assembled genome/metagenome datasets of P. oris revealed that strain C735 carried the CfxA2 gene. Conclusion: A metagenomics-based approach is useful to profile predominantly anaerobic polymicrobial communities but needs further verification for reliable ARG detection.

• 대한환경공학회지
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• 제35권12호
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• pp.973-977
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• 2013

이 연구는 전기화학적 활성을 갖는 미생물들을 알아내기 위하여 농화배양 단계에서 시간에 따라 미생물연료전지의 미생물 군집 변화를 알아본 것이다. 접종원으로 하수처리장 혐기 소화액와 가축분뇨를 1 : 1로 혼합한 액을 사용하였다. 농화배양 과정에서 미생물 생장곡선에 따라 지체기, 대수성장기 그리고 정지기로 전류발생 패턴을 보면서 구분하였다. 전류가 안정적으로 발생되는 시점을 농화배양이 끝난 시점으로 판단하였으며, 이때 전류는 $0.84{\pm}0.06mA$가 발생되었다. 농화배양이 되어 가는 과정에서 미생물군집 변화를 전기영동(DGGE)에서 확인하여 시간에 따라 새롭게 나타나는 band나 농도가 높아지는 band 17개를 잘라내어 염기서열을 분석하였다. 이 결과 지체기와 대수성장 단계에서는 Clostridium, Rhodocyclaceae, Bacteriodete 그리고 Uncultured bacterium 등이 검출되었고, 정지기에서는 Geobacter sp., Rhodocyclaceae, Candidatus, Nitrospira, Flavobactriaceae, 그리고 Uncultured bacterium 등이 검출되었다. Geobactor의 경우는 이미 전기활성 미생물로 알려져 있는 미생물 종으로 이를 포함하여 이 연구에서 검출된 다른 미생물들 중에도 전기활성이 있는 미생물을 포함하고 있을 것으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권3호
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• pp.492-497
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• 2011

경남지역 과수원 토양 25개소를 대상으로 2010년에 미생물 군집을 분석하고 토성, 지형 및 작물별 주요 변동요인을 주성분 분석으로 해석하였다. 경남지역 과수원 토양 평균값은 총 FAME 함량이 $332nmol\;g^{-1}$이었으며 총 세균 함량은 $94nmol\;g^{-1}$, 그람음성 세균 함량은 $46nmol\;g^{-1}$, 그람양성 세균은 $42nmol\;g^{-1}$, 방선균 함량은 $4.8nmol\;g^{-1}$, 곰팡이 함량은 $54nmol\;g^{-1}$, 내생균근균 함량은 $9.1nmol\;g^{-1}$ 이었다. 미생물의 환경스트레스 지수인 토양 cy19:0과 18:$1{\omega}7c$ 비율은 사양토에서 0.36으로 양토 0.80 보다 유의적으로 낮아 (p<0.05) 토양 미생물의 스트레스가 적었다. 과수원 토양 평균 미생물은 총 세균이 28.1%, 곰팡이 15.9%, 그람음성 세균은 13.6%, 그람양성 세균은 12.5%, 내생균근균 2.8%, 방선균 1.4%의 비율을 나타냈다. 복숭아 재배지의 토양 그람음성 세균 군집은 15.2%로서 배 재배지 12.8%에 비해 유의적으로 높은 비율을 나타냈다 (p<0.05). 주성분 분석결과 지형, 토성, 작물별 유의적인 차이가 없었으며 토양 미생물 군집의 다양성을 관리하기 위해 지속적인 모니터링이 필요할 것으로 생각된다.

• 지질공학
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• 제33권1호
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• pp.15-25
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• 2023

화성암과 퇴적암으로 이루어진 국내 산림토양 중 표토와 심토에서 채취된 시료의 미생물군집 활성도에 미치는 산불의 영향을 알아보았다. 베타글루코시다아제의 분석결과, 화성암보다 퇴적암의 미생물군집에서 높게 나타났다. 산불 발생 초기에 효소 활성이 관찰되지 않았으나, 시간이 경과됨에 따라 활성이 회복되었다. 또한, 토양의 훼손여부와 상관없이 심토는 표토에 비해 활성이 33~46% 저해되었다. EcoPlate를 이용하여 산불이 미생물 기질이용성에 미친 영향을 알아보았다. 정상토와 훼손토의 평균반응구발색도 값 백분율은 표토에서 각각 52.7~56.8% 및 62.3~83.6%로 나타났다. 산불 발생은 토양 유기물의 분해를 촉진함으로 심토미생물군집의 다양성 및 기질이용성에 영향을 준 것으로 보여진다. 미생물군집의 종다양성지수인 샤논 인덱스(Shanon index, H)는 모든 시료의 표토에서 높게 나타났다. 샤논 풍부도는 퇴적암 토양미생물이 화성암에 비하여 높게 나타났으며, 표토가 심토보다 높게 나타났다.

• 유기물자원화
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• 제17권4호
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• pp.36-47
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• 2009

유기물의 퇴비화과정중 미생물과 이에 관련된 퇴비의 생화학적 질량의 변화는 퇴비화공정 최적화와 최종산물의 품질은 매우 중요하다. 본 연구에서는 퇴비화단계중 미생물과 관련 생화학적 변수의 질량변화가 퇴비부숙도의 기준으로서의 적합성을 평가하였다. 전국 5개 퇴비공장 (용인축협, 양평축협, 논산축협, 전주연초, 지리산낙협)에서 세 단계 (초기, 부숙, 후숙)의 퇴비시료를 채취하여, Total Aerobic Bacteria(TAB), Coliforms, Escherichia coli, Actinomycetes, Fungi 등의 군집농도를 분석하였다. 연구결과, 5개 퇴비공장의 시료에서 Coliforms과 E.coli는 부숙단계에서 급격히 감소되어 후숙단계에서는 완전 사멸되었으나 다른 미생물은 완전 사멸되지 않았다. 그러므로 Coliforms과 E.coli 군집을 부숙도의 기준으로 제시하였다. 미생물탄소질량/질소질량비 (MBC/MBN)는 부숙단계에서 약간 감소하였으며, 후숙 단계에서는 증가하였다. 이는 부숙단계에서 Coliforms, E. coli, Fungi 등의 군집감소 때문으로, 후숙단계에서는 Fungi 및 TAB 군집증가 때문으로 이해된다. 또한 중금속성분 농도는 방선균 군집과 매우 강한 음(陰)의 상관성을 나타내었다. 본 연구의 성과는 Coliforms과 E.coli 군집 농도를 퇴비부숙도 기준으로 제시하였으며, 중금속농도와 미생물군집농도 상관관계를 이용하여 퇴비품질의 평가기준을 제시한 데 있다.

• 아시안잔디학회지
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• 제23권2호
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• pp.219-228
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• 2009

골프장은 인공적으로 건설되어 지고 관리되므로 당연히 환경의 변화가 생성된 곳이므로 건설방식이나 관리 방법에 따라 코스 내 토양 미생물 군집 구조의 특이성이 있을 것이다. 현재 제주도에서는 농약 용탈 저감방안으로 골프코스 그린지반구조에 농약 흡착층을 설치하고 그 재료로 흡착성능이 우수한 입상 활성탄 1등급을 사용할 것을 환경 영향평가서에 명시하고 있다. 본 실험은 활성탄이 처리된 제주도 A, B 골프장을 대상으로 토양에서의 화학적 특성변화와 미생물 군락변화를 분석하였다. 2007년 4월, 6월, 8월 10월에 걸쳐서 총 박테리아 수, 총 곰팡이 수, 수분함량 및 토양 이화학성(pH, EC, NO3-,NH4+ 및 P2O5)의 변화를 그린과 페어웨이에서 깊이별(표토:0-15cm, 심토: 15-30cm)로 조사되었다. 그 결과, 활성탄의 시용이 수분 보유 능력, 토양산도, 전기전도도에 긍정적인 영향을 보였으나, GAC의 물질의 수착 능력에 의하여 유효 양분들을 많이 보유하는 데 도움이 될 것이라 예상하였으나, 본 실험에서는 가용성 질산과 암모늄, 및 인산의 농도를 높이는 효과는 없었다. 토양 미생물 실험에 있어서는 총 박테리아 및 총 곰팡이의 시기적 변화가 다양성을 보였다. 이러한 현상은 농약의 시용에 따라 직접적인 관련이 있을 것으로 예상되었으나, 총 곰팡이/총 박테리아 비(F/B ration) 는 활성탄을 혼합한 토양 심토(15-30cm)에서 일정한 수치를 유지하였다. 따라서, GAC 토양층의 설치 방법이나 시비와 시약 등이 미생물군집의 변화에 영향을 주며 이는 농약의 시용이 잔디관리에 큰 변수로 작용한다는 것을 시사한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권1호
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• pp.120-129
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• 2016

An industrial complex in Wonju, contaminated with trichloroethene (TCE), was one of the most problematic sites in Korea. Despite repeated remedial trials for decades, chlorinated ethenes remained as sources of down-gradient groundwater contamination. Recent efforts were being made to remove the contaminants of the area, but knowledge of the indigenous microbial communities and their dechlorination abilities were unknown. Thus, the objectives of the present study were (i) to evaluate the dechlorination abilities of indigenous microbes at the contaminated site, (ii) to characterize which microbes and reductive dehalogenase genes were responsible for the dechlorination reactions, and (iii) to develop a PCE-to-ethene dechlorinating microbial consortium. An enrichment culture that dechlorinates PCE to ethene was obtained from Wonju stream, nearby a trichloroethene (TCE)-contaminated industrial complex. The community profiling revealed that known organohalide-respiring microbes, such as Geobacter, Desulfuromonas, and Dehalococcoides grew during the incubation with chlorinated ethenes. Although Chloroflexi populations (i.e., Longilinea and Bellilinea) were the most enriched in the sediment microcosms, those were not found in the transfer cultures. Based upon the results from pyrosequencing of 16S rRNA gene amplicons and qPCR using TaqMan chemistry, close relatives of Dehalococcoides mccartyi strains FL2 and GT seemed to be dominant and responsible for the complete detoxification of chlorinated ethenes in the transfer cultures. This study also demonstrated that the contaminated site harbors indigenous microbes that can convert PCE to ethene, and the developed consortium can be an important resource for future bioremediation efforts.

• Ocean and Polar Research
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• 제39권4호
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• pp.245-255
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• 2017

There are a number of pieces of evidences that suggest a link between marine diatoms and microorganisms, but knowledge about related microbial communities is greatly lacking. The present study investigated the microbial community structures related to the growth of the marine diatom Cyclotella meneghiniana. We collected free-living bacteria (FLB) and particle-associated bacteria (PAB) at each growth stage (e.g., lag, exponential, stationary and death) of the diatom, and analyzed their bacterial 16S rDNA using pyrosequencing. Metagenomics analysis showed that community structures of FLB and PAB differed considerably with the progress of growth stages. FLB showed higher diversity than PAB, but variation in the different growth stages of C. meneghiniana was more evident in PAB. The proportion of the genus Hoeflea, belonging to the order Rhizobiales, was dominant in both FLB and PAB, and it gradually increased with the growth of C. meneghiniana. However, Enhydrobacter clade tended to considerably decrease in PAB. In addition, Marinobacter decreased steadily in FLB, but first increased and then decreased in PAB. These results suggest that Hoeflea, Enhydrobacter, and Marinobacter may be closely related to the growth of diatom C. meneghiniana.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권7호
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• pp.1140-1151
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• 2010

Differences in DNA banding patterns, obtained by ribosomal intergenic spacer analysis (RISA), and nitrification were followed in a moving-bed biofilm reactor (MBBR) receiving municipal landfill leachate. Complete nitrification (>99%) to nitrate was obtained in the two-stage MBBR system with an ammonium load of 1.09 g N-$NH_4/m^2{\cdot}d$. Increasing the ammonium load to 2.03 g N-$NH_4/m^2{\cdot}d$or more caused a decline in process efficiency to 70-86%. Moreover, at the highest ammonium load (3.76 g N-$NH_4/m^2{\cdot}d$), nitrite was the predominant product of nitrification. Community succession was evident in both compartments in response to changes in ammonium load. Nonmetric multidimensional scaling (NMDS) supported by similarity analysis (ANOSIM) showed that microbial biofilm communities differed between compartments. The microbial biofilm was composed mainly of ammonia-oxidizing bacteria (AOB), with Nitrosomonas europeae and N. eutropha being most abundant. These results suggest that high ammonium concentrations suit particular AOB strains.