• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.487-487
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• 2023

농업 분야에서 미생물은 영양분 가용화, 유기물 분해 등 토양 영양분 공급에 중요한 역할을 하며, 토양 건강성 증진, 식량 안보 및 식품 건강 면에서 많은 활용 가능성을 지니고 있다. 최근 유역 환경 건강성, 생물 다양성 보존, 효율적인 고품질 농산물 생산에 대한 관심이 커져, 지속 가능한 농업 중 하나인 유기농업과 관행농업 토양의 이화학적 및 생물학적 특성에 관한 비교 연구가 진행되고 있다. 미생물은 지속 가능한 농업 발전의 중요한 요소 중 하나로써, 미생물 다양성이 풍부할수록 토양 비옥도, 작물 성장 면에서 긍정적인 영향을 미친다고 알려져 있다. 본 연구는 이에 대한 기초 데이터를 제공하기 위해 논 경작지를 대상으로 유기 및 관행농업 토양의 미생물 군집조성과 Alpha diversity analysis(Chao1, Shannon, Simpson index)을 통해 비교하였다. 경기도 양평군에서 유기 및 관행 논 지역을 각각 1지점씩 선정하였으며, 8월부터 11월까지 총 4회 현장 조사를 진행하였다. 미생물 분석은 차세대염기서열분석을 실시하였으며, bacteria는 16S rRNA V3-4 영역, fungi는 ITS 3-4 영역을 sequencing 하였다. 미생물 군집조성은 문수준에서는 큰 차이가 없었으나, 속수준에서는 fungi 군집조성에 차이를 보였다. 예로 Ustilaginoidea 속은 관행 논 토양에서만 발견되었으며, 벼 이삭누룩병을 일으키는 병원균으로 과도한 질소 비료 시비가 원인으로 추정된다. 종 다양성은 bacteria diversity의 경우 관행 논 토양에서 높게 측정되는 반면, fungi diversity의 경우 유기 논 토양에서 높게 측정되었다. 결론적으로 체계적인 시비 관리 통해 미생물 군집은 조절될 수 있으며, 관행농업은 적절한 시비를 통해 토양 건강성 및 식품 건강성 면에서 유기농업과 비슷한 효과를 보여줄 가능성이 있다고 판단된다.

• Journal of Species Research
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• 제12권2호
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• pp.165-173
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• 2023

Bacterial communities inhabiting islands play a vital role in the functioning and formation of a unique, isolated ecosystem. Nevertheless, there has been a lack of systematic research on the indigenous microbiological resources of the islands in Korea. To excavate microbial resources for further studies on the metabolism and biotechnological potential, a standard dilution plating was applied to coastal seawater samples collected from islands along the west coast of the Korean Peninsula, including Deokjeokdo, Baengnyeongdo, and Daebudo in 2022. A total of 2,007 bacterial strains were isolated from the samples as single colonies and identified using 16S rRNA gene sequence analyses. A total of 20 strains, with ≥98.7% 16S rRNA gene sequence similarity to bacterial species having validly published names but not reported in Korea, were designated as unrecorded bacterial species in Korea. The unrecorded bacterial strains were phylogenetically diverse and belonged to four phyla, five classes, 12 orders, 17 families, and 18 genera. The unreported species were assigned to Algimonas, Amylibacter, Notoacmeibacter, Roseibium, and Terasakiella of the class Alphaproteobacteria; Alteromonas, Congregibacter, Marinagarivorans, Marinicella, Oceanospirillum, Psychromonas, Thalassotalea, Umboniibacter, and Vibrio of the class Gammaproteobacteria; Lutibacter and Owenweeksia of the class Flavobacteriia; Paenibacillus of the class Bacilli; and Pelagicoccus of the class Opitutae. The taxonomic characteristics of the unreported species, including morphology, biochemistry, and phylogenetic position are provided in detail.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제47권2호
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• pp.14-26
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• 2023

Background: An important consideration for the risk assessment of transgenic plants is their overwintering potential in a natural ecosystem, which allows the survival of the seed bank and may lead to seed reproduction. Here, we investigated the overwintering of sunflower (Helianthus annuus L.) seeds in the laboratory (temperatures: -5, -1, 5, and 10℃) and in the field (burial depth: 0, 5, 15, and 30 cm) as a case study to examine the invasiveness of transgenic crops. Results: Sunflower seeds germinated when incubated at 5℃ and 10℃ for 2, 4, 6, and 12 weeks but not when incubated at -5℃ or -1℃. However, the seeds incubated at -5℃ or -1℃ germinated when they were transferred to the optimal germination temperature (25℃). Up to 16.5% and 15.0% of seeds were dormant when cultured at sub-zero temperatures in a Petri dish containing filter paper and soil, respectively. In the field trial, soil temperature, moisture, and microbial communities differed significantly between soil depths. Germination-related microorganisms were more distributed on the soil surface. Seeds buried on the surface decayed rapidly from 4 weeks after burial, whereas those buried at depths of 15 cm and 30 cm germinated even 16 weeks after burial. No dormancy was detected for seeds buried at any depth. Conclusions: Although sunflower seeds did not overwinter in situ in this study, we cannot exclude the possibility that these seeds lie dormant at sub-zero temperatures and then germinate at optimal temperatures in nature.

• 한국해양학회지:바다
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• 제8권2호
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• pp.78-93
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• 2003

경기만 표영 생태계에서 미소형 및 소형 동물플랑크톤의 군집구조와 생태학적 역할을 조사하기 위하여, 1997년 12월부터 1998년 11월까지 한달 간격으로 미소형 및 소형 동물플랑크톤의 생물량 분포와 군집구조를 조사하였다. 본 조사에서 미소형 및 소형 동물플랑크톤은 2~200 $\mu\textrm{m}$ 크기의 종속영양 미세생물로 정의 하였으며, 종속영양 미소 편모류, 빈 섬모충류와 유종 섬모충류를 포함하는 섬모충류, 종속영양 와편모류와 동물플랑크톤 유생으로 구분하였다. 종속영양 미소 편모류의 현존량과 탄소량은 각각 330~4,370 cells m $l^{-1}$(평균: 1,340$\pm$130 cells m $l^{-1}$), 0.63~12.4 $\mu\textrm{g}$C 1$^{-1}$(평균: 4.35$\pm$0.58 $\mu\textrm{g}$C 1$^{-1}$)로 분포하였고, 부유 섬모충류의 현존량과 탄소량은 각각 338~44,571 cells 1$^{-1}$(평균: 3,526$\pm$544 cells 1$^{-1}$), 1.3~119.7 $\mu\textrm{g}$C 1$^{-1}$(평균: 13.7$\pm$3.0 $\mu\textrm{g}$C 1$^{-1}$)로 분포하였고, 종속영양 와편모류의 현존량과 탄소량은 각각 88~47,461 cells 1$^{-1}$(평균: 9,034$\pm$2,347 cells 1$^{-1}$), 0.04~54.05 $\mu\textrm{g}$C 1$^{-1}$(평균: 6.9$\pm$ 2.4 $\mu\textrm{g}$C 1$^{-1}$)로 분포하였고, 동물플랑크톤 유생의 현존량과 탄소량은 각각 5~546 indiv. 1$^{-1}$(평균: 83$\pm$15 indiv. 1$^{-1}$), 0.17~43.2$\mu\textrm{g}$C 1$^{-1}$(평균: 6.3$\pm$1.2$\mu\textrm{g}$C 1$^{-1}$)로 분포하였다. 조사기간 동안 미소형 및 소형 동물플랑크톤 각 군집의 생물량은 유종 섬모충류를 제외하고는 조석에 의한 차이를 보이지 않았다. 표층부터 저층까지 합산한 미소형 및 소형 동물플랑크톤의 탄소량은 124~l,635 mgC $m^{-}$$^2$/(평균: 585$\pm$110 mgC $m^{-2}$ )로 분포하였으며, 3월과 5월에 가장 높게 나타났다. 미소형 및 소형 동물플랑크톤 중에서 부유 섬모충류가 가장 우점하는 그룹으로 나타났으며, 전체 미소형 및 소형 동물플랑크톤의 평균 42.3%를 기여 하였다. 미소형 및 소형 동물플랑크톤에 대한 각각의 그룹들의 상대적인 기여도는 미소형 및 소형 동물플랑크톤의 군집구조와 계절에 따라 다르게 분포하는 것으로 나타났다. 경기만 표영 생태계서 미소형 및 소형 동물플랑크톤의 군집구조는 식물플랑크톤의 크기별 분포 양상과 유사한 경향을 보였으며, 이 결과는 미소형 및 소형 동물플랑크톤과 식물플랑크톤 간에 피식-포식자의 관계가 있음을 암시하며, 피식-포식의 관계가 미세생물 먹이망에서 중요한 조절 요인임을 보여준다.

• 대한화장품학회지
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• 제37권4호
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• pp.347-350
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• 2011

바이오필름은 부유 미생물이 피부 표면에 부착되어 형성된 미생물 집락이며 형질적 생화학적 특성에서 부유상태와는 차이가 있다. 바이오필름으로 증식하는 미생물은 부유 상태의 미생물 보다 숙주의 방어나 항생제에 대한 저항성이 훨씬 높기 때문에 바이오필름이 형성되면 감염 상태를 치료하기 위해 더욱 많은 항생제를 사용해야 한다. 따라서 감염된 세균의 내성을 피하면서 치료를 하기 위해서는 단순히 세균을 사멸하는 것이 아니라 표적을 달리하는 새로운 전략이 필요하다. 이번 연구에서는 아토피 등 염증성 피부 질환의 원인균의 S. aureus의 바이오필름을 억제하는 기작에 초점을 맞추어 연구를 진행하였다. 이 연구의 목적은 S. aureus의 바이오필름의 형성을 억제하여 피부질환을 조절할수 있는 후보 물질을 찾는 데에 있다. 슬라이드글라스를 human placental 콜라겐으로 코팅고 시험 물질과 함께 배양하여 억제된 바이오필름의 양을 crystal violet 염색법으로 측정하여 정량적으로 측정하였다. 이 실험에서는 표준균인 S. aureus ATCC 6538 strain이 사용되었다. 실험 결과 편백다당체가 바이오필름의 형성을 강하게 억제하였으며 녹차다당체와 황촉규근은 오히려 바이오필름의 형성을 촉진하였다. 자일리톨은 1 %의 낮은 농도에서는 바이오필름을 촉진하나 그 이상의 높은 농도인 3 %와 5 %에서는 억제하여 농도 의존적인 결과를 보였다.

• 미생물학회지
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• 제49권4호
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• pp.343-352
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• 2013

본 연구를 통해 유용 미생물을 적용하여 악취 저감 효과 및 조기 안정화에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 유기물 분해능과 악취 제어능이 뛰어난 유용 미생물 KEM을 개발하고, 이미 현장에 사용 중인 EM과 바실러스를 각각 적용하였다. 랩 스케일의 매몰지 모형 반응기를 제작하여 유용 미생물을 각각 적용한 경우와 적용하지 않은 경우(미생물을 적용하지 않고 사체만 매몰한 경우, 배지만 적용한 경우, 사체만 적용한 경우)로 나누어 실험을 진행하였다. 주기적인 수분 공급을 해줌으로써 가축 사체의 분해속도가 빨라진 것을 확인하였고, 유용 미생물을 적용한 반응기의 사체분해속도가 대조군 보다 빠른 것을 확인하였다. 가스는 총 8개의 성분(암모니아, TMA, 황화수소, 메틸머캅탄, DMS, DMDS, $CO_2$, $CH_4$)을 중점적으로 분석하였으며, 그 결과 유용 미생물을 적용하였을 경우 암모니아와 메틸머캅탄에 대하여 악취 저감 효율을 보였다. 연구에 사용되었던 토양 내에 많은 토양 미생물과 가축 사체에도 많은 미생물들이 존재하고 있어, 유용 미생물을 투입하였을 때의 뚜렷한 차이는 볼 수 없었다. 그러나 일정 부분에 한하여 악취 저감 효과와 부패 속도를 증가시키는 효과를 확인 할 수 있었다.

• 농약과학회지
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• 제17권4호
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• pp.371-378
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• 2013

토양에 서식하는 다양한 미생물 중에서 식물 근권에 서식하는 미생물들은 식물과 상호작용하며 독특한 군집을 형성한다고 알려져 있다. 본 연구에서는 비료 연용 논토양과 무비 논토양에서 재배된 벼(Oryza sativa L.)의 근권으로부터 배양적 접근을 통해 다양한 방선균을 분리하여 항균활성을 조사하였다. 방선균의 선택적 배양을 위해서 4종류의 선택 배지를 이용하였고, 전체 152균주를 분리할 수 있었다. 분리된 균주들의 분류를 위해서 16S rRNA 유전자의 염기서열을 결정하여 표준균주와의 상동성을 비교하였다. 모든 균주들이 기존에 보고된 표준균주들과 99.0~100.0%의 높은 상동성을 나타내었으며, Dactylosporangium, Micromonospora, Kitasatospora, Promicromonospora, Streptomyces, Streptosporangium 등의 6개 속(genus)로 분류되었다. 그 중 Streptomyces 속에 포함되는 균주가 143균주 (94%)로 가장 많았다. 항균활성을 조사한 결과 대다수의 분리 균주들이 식물병원균에 항균성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 특히 벼 도열병균(Magnaporthe oryzae)에 우수한 항균활성을 보였다. 이와 같은 연구 결과는, 벼의 근권이 다양한 방선균을 분리할 수 있는 우수한 분리원이며, 분리된 방선균에서 다양한 생리활성 물질을 생산할 수 있음을 제시하여 준다. 또한 추후 연구를 통해 친환경 농업을 위한 유용한 미생물 제제로 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제39권2호
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• pp.45-53
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• 2019

The popularity of keeping stag beetles (Dorcus titanus castanicolor Motschulsky 1861, Coleoptera: Lucanidae) as pets has increased. Consistent with the rise in the number of insect farms using these beetles, the number of contaminated or diseased D. titanus castanicolor has also increased. This investigation was conducted to analyze the cause of D. titanus castanicolor disease. The contaminated larvae of D. titanus castanicolor showed Allomyrina nudivirus infection symptoms similar to those of Allomyrina nudivirus infection. However, the disease carried by of D. titanus castanicolor is not derived from the virus infecting Allomyrina, as determined by PCR. Our study revealed that the major gut microbes of infectious D. titanus castanicolor belonged to the phylum Proteobacteria, and specifically, Pseudomonas knackmussi (Symptom 1 - 39.62% to Symptom 2 - 41.50% to Symptom 3 - 76.76% as the disease progressed severely) and Citrobacter koseri (Symptom 1 - 1.48% to Symptom 2 - 6.04% to Symptom 3 - 6.16% as the disease progressed severely) were detected. Additionally, a high proportion of larvae from the uninfected group were found to harbor bacteria belonging to the phylum Firmicutes (72%). However, as the disease progressed severely in these beetles, the proportion of Firmicutes decreased (Symptom 1 - 72.03% to Symptom 2 - 44.7% to Symptom 3 - 26.3%). These findings imply that colonization by Firmicutes was inversely proportional to Proteobacteria colonization in the gut. This was found to be true for both the normal and disease conditions of D. titanus castanicolor. In this study, we examined the distribution of intestinal microbial communities in normal and contaminated larvae. We observed a correlation between these contaminated microbes and the overall health of the beetle, and our findings suggest that there may be a link between disease progression and the gut microbiome.

• 미생물학회지
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• 제49권1호
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• pp.17-23
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• 2013

Candida 바이오필름은 숙주조직이나 인체에 삽입된 의료기구의 표면에 자라는 진균의 군락으로 전통적인 항진균제에 대한 내성을 유발한다. 황련(Coptidis chinensis)의 뿌리는 극동지방에서 의료용 목적으로 널리 사용되어 왔다. 본 연구의 목적은 임상에서 분리한 C. albicans 바이오필름 형성 균주가 형성한 바이오필름에 대한 C. chinensis 수용성 추출물의 효과와 C. albicans 바이오필름 형성을 저해하는 데 기여하는 항진균활성을 평가하는 데 있다. 바이오필름에 대한 효과는 XTT [2,3-Bis-(2-Methoxy-4-Nitro-5-Sulfophenyl)-2H-Tetrazolium-5-Carboxanilide)] 환원분석법을 사용하였으며, 조사된 모든 균주에 대한 대사활성은 $98{\mu}g/ml$의 C. chinensis 수용성 추출물에 의해 현저하게 감소($57.3{\pm}14.7%$)되어 유의성 있는 항바이오필름 활성을 나타내었다. Fluorescein diacetate와 propidium iodide로 이중 염색한 결과 C. chinensis 추출물은 C. albicans의 세포막을 손상시켰다. C. chinensis 수용성 추출물은 살진균 활성을 나타냈고, C. albicans 바이오필름의 폴리스티렌 표면으로의 부착을 억제하였으며 C. albicans를 $G_o/G_1$기에 머무르게 하여 바이오필름이나 출아법에 의한 증식을 억제시켰다. 본 연구의 결과는 C. chinensis 추출물이 목표가 되는 C. albicans에 복합적으로 유해한 효과를 내어 궁극적으로는 C. albicans 바이오필름 형성을 억제함을 나타낸다. 따라서 C. chinensis 추출물은 바이오필름과 관련된 캔디다의 감염을 치료하고 제거하기 위한 천연물 기반항진균제 개발에 대한 높은 가능성을 가진다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권1호
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• pp.92-101
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• 2006

The bacterial diversity of the bovine rumen was examined using a PCR-based approach. 16S rDNA sequences were amplified and cloned from three fractions of rumen (solid, fluid, and epithelium) that are likely to represent different bacterial niches. A total of 113 clones were sequenced, and similarities to known l6S rDNA sequences were examined. About $47.8\%$ of the sequences had $90-97\%$ similarity to 16S rDNA database sequences. Furthermore, about $62.2\%$ of the sequences were $98-100\%$ similar to 16S rDNA database sequences. For the remaining $6.1\%$, the similarity was less than $90\%$. Phylogenetic analysis was also used to infer the makeup of the bacterial communities in the different rumen fractions. The Cytophaga-Flexibacter-Bacteroides group (CFB, $67.5\%$), low G+C Gram-positive bacteria (LGCGPB, $30\%$), and Proteobacteria $(2.5\%)$ were represented in the rumen fluid clone set; LGCGPB $(75.7\%)$, CFB$(10.8\%)$, Proteobacteria $(5.4\%)$, high G+C Gram-positive bacteria (HGCGPB, $5.4\%$), and Spirochaetes $(2.7\%)$ were represented in the rumen solid clone set; and the CFB group $(94.4\%)$ and LGCGPB $(5.6\%)$ were represented in the rumen epithelium clone set. These findings suggest that the rumen fluid, solid, and epithelium support different microbial populations that may play specific roles in rumen function.