• 생명과학회지
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• 제28권8호
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• pp.955-961
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• 2018

불가사리를 이용하여 다양한 생리활성에 대한 연구가 많이 진행되었지만, 다른 천연물 연구에 비해 불가사리로 부터 분리한 미생물에 대한 연구는 부족하다. 이에 본 연구에서는 제주도에서 채집한 극피동물인 빨강불가사리(Certonardoa semiregularis)의 내장으로부터 Marine Agar와 R2A를 이용하여 총 103개의 균주를 분리하여 세균군집에 대해 조사하였다. 분리된 균주들은 16S rRNA유전자를 이용하여 염기서열을 분석 및 동정하였다. 그 결과 주요 계통군은 Proteobacteria (Alpha-proteobacteria 24%, Beta-proteobacteria 4%, Gamma-proteobacteria 65%) 93%, Bacteroidetes 4%, Actinobacteria 2%, Firmicutes 1%로 4개의 문이 확인되었고, 7개의 강(Actinobacteria, Flavobacteria, Bacilli, Sphingobacteria, Alpha-proteobacteria, Beta-proteobacteria, Gamma-proteobacteria), 15개의 목, 19개의 과, 24속이 관찰되었다. 또한 계통 분석 결과 2개의 균주(Lysobacter sp., Pedobacter sp.)가 각각 97.55%, 97.58%로 상동성이 98% 이하로 나타나 새로운 속 또는 종으로 분류될 가능성이 있다고 여겨지며, 표준 균주와 함께 신종 후보 균주에 대한 생화학적, 형태학적 등의 추가적인 신종실험을 향후 진행해야 할 것으로 사료 된다.

• 미생물학회지
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• 제47권3호
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• pp.275-280
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• 2011

전통 방식으로 된장을 만드는 과정 동안 세균군집의 다양성과 변화를 관찰하기 위하여 16S rRNA 유전자 서열을 기반으로 하는 pyrosequencing을 수행하였다. 전통 된장 제조에 가장 중요한 접종원으로서 볏짚에 존재하는 세균 군집을 문수준에서 확인했을 때, 상대적 군집 비율로 1% 이상의 분포를 보였던 4종류는 Proteobacteria (71%), Actinobacteria (20.6%), Bacteroidetes (4.2%), Firmicutes (1.3%) 문이었다. 그러나 볏짚 세균 군집구조 결과와 달리 메주의 군집구조에서는 99.1%가 Firmicutes 문이었다. 문 수준에서 숙성 전 된장의 군집분포를 보면 Firmicutes 문 비율이 99.85%로 메주와 비슷한 수준이었다. 그러나 종 수준의 군집구조에서는 메주에서 32.54%의 가장 높은 군집빈도를 보였던 Bacillus siamensis는 0.1%로 거의 사라진 반면 B. amyloliquefaciens가 63.64%로 가장 높은 우점종이 되었다. 숙성 후 된장의 세균군집구조를 보면 숙성 전에 비해 Bacillus 비율이 증가되었으며 이들 중 군집의 상대밀도가 가장 높았던 우점종은 B. amyloliquefaciens (67.3%)였고, 5위까지 모두 Bacillus 종들(전체 군집분포의 92.2%)이 차지했다. 또한 메주 내 상위 11 위까지 우점을 이루던 세균 종들 중 10종이 숙성 후 된장에서도 우점종을 형성하여, 메주 미생물들이 숙성 후 된장 발효까지 영향을 준다는 것을 보였다. 이 결과들로부터 전통 장류에서 발효 주 세균은 Bacillus 종이며 이들은 기본적으로 볏짚으로부터 기원되어 메주에서 우점종을 형성한 것으로 추정되었다. 따라서 풍미와 위생성이 동시에 요구되는 전통 장류의 제조를 위해서는 볏짚 표면에 이 기능을 가진 Bacillus 종들의 군집 분포가 필요할 것으로 예상되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제27권1호
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• pp.141-148
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• 2017

The oxidation ditch (OD) is one of the most widely used processes for treating municipal wastewater. However, the microbial communities in the OD systems have not been well characterized, and little information about the shift of bacterial community during the startup process of the OD systems is available. In this study, we investigated the bacterial community changes during the startup period (over 100 days) of a full-scale OD. The results showed that the bacterial community dramatically changed during the startup period. Similar to the activated sludge samples in other studies, Proteobacteria (accounting for 26.3%-48.4%) was the most dominant bacterial phylum in the OD system, but its relative abundance declined nearly 40% during the startup process. It was also found that Planctomycetes proliferated greatly (from 4.79% to 13.5%) and finally replaced Bacteroidetes as the second abundant phylum in the OD system. Specifically, some bacteria affiliated with genus Flavobacterium exhibited remarkable decreasing trends, whereas bacterial species belonging to the OD1 candidate division and Saprospiraceae family were found to increase during the startup process. Despite of the bacterial community shift, the organic matter, nitrogen, and phosphorus in the effluent were always in low concentrations, suggesting the functional redundancy of the bacterial community. Moreover, by comparing with the bacterial community in other municipal wastewater treatment bioreactors, some potentially novel bacterial species were found to be present in the OD system. Collectively, this study improved our understandings of the bacterial community structure and microbial ecology during the startup of a full-scale wastewater treatment bioreactor.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제15권5호
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• pp.1087-1093
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• 2005

The population diversity and seasonal changes of bacterial communities in rice soils were monitored using both culture-dependent approaches and molecular methods. The rice field plot consisted of twelve subplots planted with two genetically-modified (GM) rice and two non-GM rice plants in three replicates. The DGGE analysis revealed that the bacterial community structures of the twelve subplot soils were quite similar to each other in a given month, indicating that there were no significant differences in the structure of the soil microbial populations between GM rice and non-GM rice during the experiment. However, the DGGE profiles of June soil after a sudden flooding were quite different from those of the other months. The June profiles exhibited a few intense DNA bands, compared with the others, indicating that flooding of rice field stimulated selective growth of some indigenous microorganisms. Phylogenetic analysis of l6S rDNA sequences from cultivated isolates showed that, while the isolates obtained from April soil before flooding were relatively evenly distributed among diverse genera such as Arthrobacter, Streptomyces, Terrabacter, and Bacillus/Paenibacillus, those from June soil after flooding mostly belonged to the Arthrobacter species. Phylogenetic analysis of 16S rDNA sequences obtained from the soil by cloning showed that April, August, and October had more diverse microorganisms than June. The results of this study indicated that flooding of rice fields gave a significant impact on the indigenous microbial community structure; however, the initial structure was gradually recovered over time after a sudden flooding.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권5호
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• pp.644-651
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• 2013

The fermented manure derivative known as Preparation 500 is traditionally used as a field spray in biodynamic agriculture for maintaining and increasing soil fertility. This work aimed at characterizing the product from a microbiological standpoint and at assaying its bioactive properties. The approach involved molecular taxonomical characterization of the culturable microbial community; ARISA fingerprints of the total bacteria and fungal communities; chemical elemental macronutrient analysis via a combustion analyzer; activity assays for six key enzymes; bioassays for bacterial quorum sensing and chitolipooligosaccharide production; and plant hormone-like activity. The material was found to harbor a bacterial community of $2.38{\times}10^8$ CFU/g dw dominated by Gram-positives with minor instances of Actinobacteria and Gammaproteobacteria. ARISA showed a coherence of bacterial assemblages in different preparation lots of the same year in spite of geographic origin. Enzymatic activities showed elevated values of ${\beta}$-glucosidase, alkaline phosphatase, chitinase, and esterase. The preparation had no quorum sensing-detectable signal, and no rhizobial nod gene-inducing properties, but displayed a strong auxin-like effect on plants. Enzymatic analyses indicated a bioactive potential in the fertility and nutrient cycling contexts. The IAA activity and microbial degradation products qualify for a possible activity as soil biostimulants. Quantitative details and possible modes of action are discussed.

• 대한환경공학회지
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• 제36권4호
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• pp.277-285
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• 2014

본 연구에서는 구제역으로 인해 발생된 가축사체 매몰지의 조기 안정화를 위하여 유용 미생물 KEM을 사용하였고, 토질에 따른 효과를 알아보기 위하여 매몰지 모형의 반응기를 통해 연구하였다. 반응기는 랩 스케일로 제작하였고, 토질 특성에 다양성을 주기 위하여 일반 토양, 20%의 사토와 섞은 일반 토양, 20%의 점토와 섞은 일반 토양을 각각 준비하였다. 각각의 토양과 유용 미생물 KEM과 섞은 후 사체를 매몰하였다. 분석 대상 악취 성분은 총 8가지로 이산화탄소, 메탄, 암모니아, 트리메틸아민, 황화수소, 메칠메르캅탄, 황화메틸과 이황화메틸이었다. 악취 분석 결과 황화수소와 메틸메르캅탄은 사토를 적용한 반응기에서 저감 효과를 보였고(각각 배출 잔량 0.09, 0.35 mg), 암모니아와 트리메틸아민은 점토를 적용한 경우 저감 효율이 높았다(각각 배출잔량 0.31, 2.06 mg). 이에 근거하여 사토는 황 화합물 악취 저감에, 점토는 질소 화합물 악취 저감에 효과를 나타내는 것으로 보인다. 또한, 토질의 특성에 따라 우점화된 미생물의 군집과 분포도가 변화되는 것을 확인하였다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제79권3호
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• pp.165-178
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• 2016

Background: Although recent metagenomic approaches have characterized the distinguished microbial compositions in airways of asthmatics, these results did not reach a consensus due to the small sample size, non-standardization of specimens and medication status. We conducted a metagenomics approach by using terminal restriction fragment length polymorphism (T-RFLP) analysis of the induced whole sputum representing both the cellular and fluid phases in a relative large number of steroid $na{\ddot{i}}ve$ asthmatics. Methods: Induced whole sputum samples obtained from 36 healthy subjects and 89 steroid-$na{\ddot{i}}ve$ asthma patients were analyzed through T-RFLP analysis. Results: In contrast to previous reports about microbiota in the asthmatic airways, the diversity of microbial composition was not significantly different between the controls and asthma patients (p=0.937). In an analysis of similarities, the global R-value showed a statistically significant difference but a very low separation (0.148, p=0.002). The dissimilarity in the bacterial communities between groups was 28.74%, and operational taxonomic units (OTUs) contributing to this difference were as follows: OTU 789 (Lachnospiraceae), 517 (Comamonadaceae, Acetobacteraceae, and Chloroplast), 633 (Prevotella), 645 (Actinobacteria and Propionibacterium acnes), 607 (Lactobacillus buchneri, Lactobacillus otakiensis, Lactobacillus sunkii, and Rhodobacteraceae), and 661 (Acinetobacter, Pseudomonas, and Leptotrichiaceae), and they were significantly more prevalent in the sputum of asthma patients than in the sputum of the controls. Conclusion: Before starting anti-asthmatic treatment, the microbiota in the whole sputum of patients with asthma showed a marginal difference from the microbiota in the whole sputum of the controls.

• 대한임상검사과학회지
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• 제52권3호
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• pp.202-213
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• 2020

미생물 연구에서 대량의 마이크로바이옴 데이터를 효율적으로 얻는 기술이 발전해왔지만, 마이크로바이옴 빅 데이터를 적절하게 분석하는 도구는 여전히 부족하다. 또한 빈약한 데이터베이스를 사용하여 미생물 군집을 분석하면 잘못된 결과를 초래할 수 있다. 따라서 본 연구는 대량의 미생물 데이터베이스 분석을 위한 적절한 방법을 설계하고자 하였다. 박테리아는 개인의 손끝과 개인 소지품(휴대 전화 및 랩탑 키보드)에서 수집되었다. 박테리아로부터 게놈 DNA를 추출하고 16S rRNA 유전자를 표적으로 하여 차세대 시퀀싱을 실시하였다. 손끝과 개인 소지품 간의 박테리아 매칭 비율의 정확성은 공식과 함께 환경 및 인간관련 데이터베이스를 사용하여 확인하였다. 적절한 분석을 설계하기 위해 다음 세가지 범주를 기준으로: 정성적 분석과 정량적 분석 비교, 성별에 관계없이 모든 참여자뿐만 아니라 동일 성별 참여자 내 비교, 환경(eDB) 및 인간 관련 데이터 베이스(hDB)를 이용하여 샘플간 비교하였다. 결과는 정성적 분석과 동일 성별 참가자 내에서의 비교 및 hDB의 사용이 비교적 정확한 결과를 제공하였다. 우리의 연구는 인간 유래 미생물을 사용하여 대량의 미생물학적 데이터를 포함하는 연구를 수행할 때 정확한 결과를 얻을 수 있는 분석 방법을 제공한다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제30권11호
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• pp.1643-1650
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• 2017

Objective: The control of psychrotrophic bacteria causing milk spoilage and illness due to toxic compounds is an important issue in the dairy industry. In South Korea, Gangwon-do province is one of the coldest terrains in which eighty percent of the area is mountainous regions, and mainly plays an important role in the agriculture and dairy industries. The purposes of this study were to analyze the indigenous microbiota of raw milk in Gangwon-do and accurately investigate a putative microbial group causing deterioration in milk quality. Methods: We collected raw milk from the bulk tank of 18 dairy farms in the Hoengseong and Pyeongchang regions of Gangwon-do. Milk components were analyzed and the number of viable bacteria was confirmed. The V3 and V4 regions of 16S rRNA gene were amplified and sequenced on an Illumina Miseq platform. Sequences were then assigned to operational taxonomic units, followed by the selection of representative sequences using the QIIME software package. Results: The milk samples from Pyeongchang were higher in fat, protein, lactose, total solid, and solid non-fat, and bacterial cell counts were observed only for the Hoengseong samples. The phylum Proteobacteria was detected most frequently in both the Hoengseong and Pyeongchang samples, followed by the phyla Firmicutes and Actinobacteria. Notably, Corynebacterium, Pediococcus, Macrococcus, and Acinetobacter were significantly different from two regions. Conclusion: Although the predominant phylum in raw milk is same, the abundances of major genera in milk samples were different between Hoengseong and Pyeongchang. We assumed that these differences are caused by regional dissimilar farming environments such as soil, forage, and dairy farming equipment so that the quality of milk raw milk from Pyeongchang is higher than that of Hoengseong. These results could provide the crucial information for identifying the microbiota in raw milk of South Korea.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제62권4호
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• pp.333-337
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• 2019

본 연구에서는 절식이 일반사료 및 고지방사료를 섭취한 마우스의 장내미생물생태에 미치는 영향에 관하여 조사하였다. 일반 사료 및 고지방사료를 마우스에 16주 동안 무한급이 형태로 섭취하게 하여 실험종료 직전에 1일(24시간) 간 절식시켰으며, 절식 전 후의 분변 샘플을 채집하고 MiSeq을 이용하여 장내미생물생태 분석을 진행하였다. 본 연구의 결과는 고지방사료를 섭취한 마우스에서는 절식 전후 장내미생물생태 내의 종 풍부성과 균등성이 감소한 반면, 일반사료를 섭취한 마우스에서는 차이를 나타내지 않았다. 또한, 고지방사료를 섭취한 마우스의 장내미생물생태에서는 절식 후 변화하는 것을 확인하였으며, 일반 사료를 섭취한 마우스의 절식 전후 변화가 없었다. Difference abundance analysis는 일반사료를 섭취한 마우스에서 절식 이후 S24-7로 분류되는 OTU는 증가하고, Ruminococcaceae로 분류되는 OTU가 감소하는 것으로 확인되었다. 반면, 고지방사료를 섭취한 마우스에서는 절식 이후 10OTUs가 감소하고, 3OTUs가 증가하였는데, 대부분 Ruminococcaceae로 분류되는 것으로 확인되었다. 본 연구 결과는 마우스에서의 절식이 장내미생물생태 중 Ruminococcaceae의 abundance에 영향을 미치며, 일반사료를 섭취한 마우스에 비해 고지방사료를 섭취한 마우스에서 절식에 대한 효과가 더 명확하게 나타난다는 것을 시사한다.