• 대한환경공학회지
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• 제36권9호
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• pp.659-666
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• 2014

본 연구는 유류오염토양 정화를 위해 널리 사용되는 토양경작법의 표준 설계방안을 제안하고자 하였다. 표준설계방안은 토양특성 파악 및 오염부피 산정, 영양분 및 미생물 투입량 결정, 분해속도 실증실험을 통한 정화기간 산정 등으로 크게 구분하여 진행할 것을 제안한다. 그리고 그동안 설계자간 다양하게 사용되고 있는 오염토양 부피 산정절차, 오염토양 대표 초기농도결정 방법, C : N : P 영양염류 투입량 결정방법 등에 대한 표준화 방안을 제시하였다. 시범지역에 대한 토양특성 및 오염부피를 산정한 결과 유류오염지역의 토성은 사질 식양토와 사양토로 분류되었으며, 총질소 농도는 57.01 mg/kg, 총인은 83.40 mg/kg, 유류분해미생물은 $1.78{\times}10^4$ (CFU/g dry soil), 정화대상 토량은 $4,092m^3$으로 산정되었다. 시범적용지역의 모든 오염토양을 토양경작장(15 m(가로) ${\times}$ 40 m(세로)에서 1 m 높이로 적치하여 정화할 경우 약 9배치로 처리가 가능한 것으로 평가되었다. 오염토양 1배치의 처리기간은 35일이 소요될 것으로 판단되며, 대상 지역의 모든 오염토양은 토양경작법으로 처리하는 경우 총 315일이 소요될 것으로 예상된다. 오염토양의 정화를 위해 필요한 미생물제제의 양은 4,025 L이며, 요소비료는 총 4,642 kg가 소요될 것으로 판단된다.

• 한국환경보건학회지
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• 제37권4호
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• pp.279-288
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• 2011

Objectives: This study investigated the levels and components of floor-settled dust in two elementary schools located at different sites (one near the Shihwa industrial complex and the other in a rural area) in order to evaluate the amounts of trace metal elements (As, Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn) and microorganisms. Methods: Over twenty settled-dust samples were collected from the two elementary schools. Trace metal elements were extracted from the dust using hydrochloric acid and nitric acid, and the amounts were measured by ICP-OES. Microbiological analysis was performed by bacterial culturing using R2A medium and denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE). Results: The results showed that the amounts of three metal elements (Cr, Pb, and Zn) were significantly different between the schools (${\alpha}$=0.05, p<0.04). In addition, microbial communities in each school were highly correlated with one another. Among the identified microorganisms, a number of potentially opportunistic microorganisms, including antibiotic-resistant bacteria such as Acinetobacter baumannii, were found. Conclusions: This study will provide preliminary data for assessing levels and types of chemical and microbiological agents in elementary schools and for further evaluating human health risks associated with the agents.

• Nutrition Research and Practice
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• 제9권3호
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• pp.242-248
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• 2015

BACKGROUND/OBJECTIVES: Feeding in infancy is the most significant determinant of the intestinal microbiota in early life. The aim of this study was to determine the gut microbiota of Korean infants and compare the microbiota obtained between breast-fed and formula-fed Korean infants. SUBJECTS/METHODS: We analyzed the microbial communities in fecal samples collected from twenty 4-week old Korean (ten samples in each breast-fed or formula-fed) infants using pyrosequencing. RESULTS: The fecal microbiota of the 4-week-old Korean infants consisted of the three phyla Actinobacteria, Firmicutes, and Proteobacteria. In addition, five species, including Bifidocbacterium longum, Streptococcus salivarius, Strepotococcus lactarius, Streptococcus pseudopneumoniae, and Lactobacillus gasseri were common commensal intestinal microbiota in all infants. The predominant intestinal microbiota in the breast-fed infants (BFI) included the phylum Actinobacteria (average 70.55%), family Bifidobacteriacea (70.12%), genus Bifidobacterium (70.03%) and species Bifidobacterium longum (69.96%). In the microbiota from the formula-fed infants (FFI), the proportion of the phylum Actinobacteria (40.68%) was less, whereas the proportions of Firmicutes (45.38%) and Proteobacteria (13.85%) as well as the diversity of each taxonomic level were greater, compared to those of the BFI. The probiotic species found in the 4-week-old Korean infants were Bifidobacterium longum, Streptococcus salivarius, and Lactobacillus gasseri. These probiotic species accounted for 93.81% of the microbiota from the BFI, while only 63.80% of the microbiota from the FFI. In particular, B. longum was more abundant in BFI (69.96%) than in FFI (34.17%). CONCLUSIONS: Breast milk supports the growth of B. longum and inhibits others. To the best of our knowledge, this study was the first attempt to analyze the gut microbiota of healthy Korean infants according to the feeding type using pyrosequencing. Our data can be used as a basis for further studies to investigate the development of intestinal microbiota with aging and disease status.

• 미생물학회지
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• 제46권4호
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• pp.352-358
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• 2010

서로 다른 처리공정으로 운영되는 4개의 하수시설을 대상으로 16S rRNA 유전자 기반의 pyrosequencing을 이용해 활성슬러지 하수처리 생물반응기의 세균군집구조를 분석하였다. 활성 슬러지에는 Rhodocyclales, Burkholderiales, Sphingobacteriales, Myxococcales, Xanthomonadales, Acidobacteria group 4, Anaerolineales, Methylococcales, Nitrospirales, Planctomycetales 목에 속하는 염기서열이 전체의 54-68%를 차지해, 소수의 세균 분류군이 활성슬러지 세균군집의 대부분을 차지하고 있었다. 이들 소수 세균 분류군의 조성은 처리장별로 차이가 있었으며, 하수처리장의 운전조건 및 환경조건에 영향을 받는 것으로 추측되었다. 또한, 활성슬러지는 매우 다양한 세균 종을 가지는 것으로 관찰되었는데(Chao1 richness estimate: 1,374-2,902 operational taxonomic units), 대부분의 다양성은 희귀 종에 기인한 것으로 나타났다. 특히, 분리막으로 운영되는 하수처리시설에서 높은 다양성을 나타내었는데, 처리공정이 매우 긴 고형물체류시간으로 운영되어 느리게 성장하는 다양한 세균이 서식하는데 용이하기 때문인 것으로 판단되었다. High-throughput pyrosequencing 기술을 이용하여 활성슬러지 세균군집을 처리장별로 비교 분석한 본 연구는 향후 활성슬러지 미생물의 생태학적 특성을 보다 잘 이해하고 하수처리공정을 개선하는데 도움이 될 것이다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제41권1호
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• pp.88-95
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• 2013

Candida 바이오필름은 숙주조직과 의료기기의 표면에 자라는 자가-조직화된 미생물의 군락으로 전통적인 항진균제에 대한 저항성이 높게 나타난다. 황금(Scutellaria baicalensis)의 뿌리는 극동지방에서 의료용 목적으로 널리 사용되어 왔다. 본 연구의 목적은 10 C. albicans 임상 분리균주에 의해 형성된 바이오필름에 대한 황금의 수용성 추출물의 효과를 평가하고, 항바이오필름 활성에 대한 메커니즘을 알아보는 것이다. 바이오필름에 대한 효과는 XTT 환원분석법을 사용하였으며, 조사된 모든 균주에 대한 대사활성은 MIC에서 유의하게 감소($57.7{\pm}17.3$%)하였다. 황금추출물은 (1,3)-${\beta}$-D-글루칸 합성효소의 활성을 저해하였고 C. albicans의 형태에 대한 황금의 효과는 글루칸 합성의 억제로 인한 생장의 변화와 관련이 있었다: 대부분의 세포는 둥글고 팽창되었으며 세포벽이 진하게 염색되거나 파열되었다. 항캔디다 활성은 살진균성이었고, 황금은 C. albicans를 $G_0/G_1$기에 머물게 했다. 데이터는 황금이 목표가 되는 균류에 다중의 치명적인 효과를 내며, (1,3)-${\beta}$-D-글루칸 합성효소의 활성을 저해함을 통해 궁극적으로는 세포벽의 파열과 죽음에 이르게 한다는 것을 나타낸다. 따라서 황금은 바이오필름과 관련된 캔디다의 감염을 치료하고 제거하기 위한 항진균제 개발 후보 물질로서의 가능성을 가진다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제41권3호
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• pp.350-357
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• 2013

지의류는 사막에서 북극지방까지 이르는 극한 환경에서도 생존 가능한 곰팡이, 조류 또는 시아노박테리아 등으로 구성된 공생체이다. 몇몇 지의류 공생체들은 항균, 항곰팡이, 항바이러스, 항암, 항산화 및 항염증 등과 같은 많은 생물학적 활성을 지닌 넓은 범위의 이차대사물질을 생산한다. 지의류와 공생 관계인 박테리아에 관하여는 아주 일부 알려져 있다. 최근 본 연구팀은 북극 지의류 Stereocaulon spp로부터 4종류의 미생물을 분리하였으며, DPPH와 ABTS 측정법을 이용하여 그들의 항산화능을 조사하였다. 또한 총 폴리페놀 함량과 총 플라보노이드 함량 분석 등도 측정되었다. 강력한 라디컬 소거능은 지의류 추출물을 이용하여 수행하였다. 본 연구에서 조사된 4종류 중, Bosea vestrisii 36546(T)의 에틸아세테이트 추출액은 DPPH 분석에서 86.8% 그리고 ABTS 분석에서 75.2%에 달하는 억제력과 함께 가장 강력한 자유 라디컬 소거능을 보여주었다. 따라서 이러한 결과들로부터 지의류 유래 박테리아 종들이 천연 항산화제로서 잠재적인 소재가 될 수 있다는 것을 제안한다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제34권3호
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• pp.193-201
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• 2014

This study was conducted to examine the effects of defaunation (removal of live protozoa) on fermentation characteristics, degradation of ryegrass hay and $CH_4$ (methane) production by rumen microbes when incubated with plant oils (SO, sunflower oil and LO, linseed oil) in vitro. Sodium lauryl sulfate (0.000375 g/ml) as a defaunation reagent was added into the culture solution and incubated anaerobically up to 24 h at $39^{\circ}C$. pH from defaunation was increased for all treatments from 6 h incubation times (p<0.01-0.001) compared with those from fauantion. Concentration of ammonia-N from defaunation is higher than that from faunation at 3 h (p<0.001), 12 h (p<0.05) and 24 h (p<0.001) incubation times. Defaunation decreased (p<0.01-0.001) total volatile fatty acid concentration at all incubation times. Molar proportions of $C_2$ (acetate, p<0.05-0.001) and butyrate (p<0.01-0.001) were also decreased by defaunation at all incubation times. Molar proportion of $C_3$ (propionate), however, was increased by defaunation at all incubation times (p<0.001). Thus the rate of $C_2$ to $C_3$ was decreased by defaunation at all incubation times (p<0.001). Defaunation decreased ED (effective degradability) of dry matter (p<0.001) and ED of neutral detergent fiber (p<0.001) of ryegrass hay. Defaunation decreased total gas, $CH_4$ production, $CH_4$ % in total gas and $CH_4/CO_2$ at all incubation times (p<0.001). Oil supplementation decreased total gas (p<0.05-0.001), $CH_4$ production (p<0.001) and $CH_4$ % in total gas (p<0.001) compared with control at all incubation times. The result of this study showed that defaunation combined with oil supplementation may cause an alteration of microbial communities and further medicate the fermentation pattern, resulting in both reduction of degradation of ryegrass hay and $CH_4$ production. No difference, however, was observed in all the examinations between SO and LO.

• 미생물학회지
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• 제40권3호
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• pp.189-198
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• 2004

강화도 장화리 갯벌 퇴적물 내의 두 층(0-1cm, 6-7cm 깊이)에 서식하는 미생물 군집구조 및 다양성을 비교하기 위해 16S rDNA의 서열에 기초한 말단제한절편 다형성(terminal-restriction fragment length polymorphism ; T-RFLP)분석과 클론의 염기서열 분석을 실시하였다. 제한 효소HhaI을 이용한 T-RFLP분석 결과표층(0-1cm)에서는 다양한 크기(($60{\pm}2$) bp-($667{\pm}2$)bp)의 말단제한절편(T-RF)들이 고른 분포로 나타났으며, 저층(6-7 cm)에서는 ($60{\pm}2$)bp와 ($93{\pm}2$) bp의 T-RF가 우세하게 나타나 표층에 비해 미생물 군집구조가 단순한 것으로 조사되었다. 총 172개의 클론의 16S rDNA부분 염기서열 분석 결과 98% 유사도 수준에서 98%의 클론이 GenBank에 등록된 염기서열 중 배양된 어떤 미생물과도 일치하지 않는 것으로 조사되었으며, 이 중 148개의 클론(86%)이 서로 다른 계통형(phylotype)으로 분류되어 다양한 미생물이 서식하고 있음을 알 수 있었다. 대부분의 클론들은 $\alpha$-, $\gamma$, $\delta$-Proteobacteria, Acidobacteria/Holophaga 그리고 green nonsulfur bacteria 그룹 내에 속하였고, 이 중 Proteobacteria 그룹이 표층에서는 전체의 69%, 저층에서는 46%의 높은 비율을 차지하였다. 또한 황원소의 산화와 환원에 관련된 $\gamma$-Proteobacteria와 $\delta$-Proteobacteria 그룹이 각각 21.5%와 15.7%로 우세하게 나타나 갯벌의 미생물 군집 구조가 혐기성 환경에서의 황환원에 의해 생성된 황의 거동과 밀접한 연관이 있음을 시사하였다.

• 한국미생물학회:학술대회논문집
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• 한국미생물학회 2008년도 International Meeting of the Microbiological Society of Korea
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• pp.42-44
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• 2008

Bacterial biofilms are analogous to multi-cellular organisms or to clonal communities of higher organisms. In this respect, it can be demonstrated that biofilms display the type of genetic variation associated with macroorganisms. The formation of genetic variants from biofilms is the result of internally produced and regulated signals and the appearance of these variants coincides with dispersal from the biofilm. Moreover, the generation of such variation, has similar outcomes for the bacterial community, where diversification of phenotypic traits ensures that the bacterial community optimizes its chances of success when dispersing or surviving when challenged with environmental stress. These observations increase the complexity with which we view bacteria and also suggest that microbial systems can serve as models for the testing of eukaryotic ecological theories.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제18권7호
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• pp.1290-1297
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• 2008

To investigate the diversities of Accumulibacter phosphatis and its polyhydroxyalkanoate (PHA) synthase gene (phaC) in enhanced biological phosphorus removal (EBPR) sludge, an acetate-fed sequencing batch reactor was operated. Analysis of microbial communities using fluorescence in situ hybridization and 16S rRNA gene clone libraries showed that the population of Accumulibacter phosphatis in the EBPR sludge comprised more than 50% of total bacteria, and was clearly divided into two subgroups with about 97.5% sequence identity of the 16S rRNA genes. PAO phaC primers targeting the phaC genes of Accumulibacter phosphatis were designed and applied to retrieve fragments of putative phaC homologs of Accumulibacter phosphatis from EBPR sludge. PAO phaC primers targeting $G_{1PAO},\;G_{2PAO},\;and\;G_{3PAO}$ groups produced PCR amplicons successfully; the resulting sequences of the phaC gene homologs were diverse, and were distantly related to metagenomic phaC sequences of Accumulibacter phosphatis with 75-98% DNA sequence identities. Degenerate NPAO (non-PAO) phaC primers targeting phaC genes of non-Accumulibacter phosphatis bacteria were also designed and applied to the EBPR sludge. Twenty-four phaC homologs retrieved from NPAO phaC primers were different from the phaC gene homologs derived from Accumulibacter phosphatis, which suggests that the PAO phaC primers were specific for the amplification of phaC gene homologs of Accumulibacter phosphatis, and the putative phaC gene homologs by PAO phaC primers were derived from Accumulibacter phosphatis in the EBPR sludge. Among 24 phaC homologs, a phaC homolog (GINPAO-2), which was dominant in the NPAO phaC clone library, showed the strongest signal in slot hybridization and shared approximately 60% nucleotide identity with the $G_{4PAO}$ group of Accumulibacter phosphatis, which suggests that GINPAO-2 might be derived from Accumulibacter phosphatis. In conclusion, analyses of the 16S rRNA and phaC genes showed that Accumulibacter phosphatis might be phylogenetically and metabolically diverse.