• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제18권8호
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• pp.1470-1474
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• 2008

Nitrospira is a dominant member of nitrite-oxidizing bacteria (NOB) in nitrifying bioreactors as well as in natural habitats. In this study, Nitrospira NOB were investigated in the two nitrifying reactors operated with high and low dissolved oxygen (DO) concentrations for a period of 300 days. Phylogenetic and terminal restriction fragment length polymorphism analyses based on 168 rRNA gene sequences revealed that the Nitrospira community compositions of the two reactors during the early period related to group 1 and half of the Nitrospira community composition shifted to group 2 in the high-DO reactor after day 179, although there was no significant change in the low-DO reactor. These results suggested that DO was an important factor affecting Nitrospira community compositions in the nitrifying reactors.

• 대한환경공학회지
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• 제28권10호
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• pp.1024-1030
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• 2006

Genus Nitrospira와 Nitrobacter는 폐수 질산화 시스템의 대표적인 아질산 산화균으로 알려져 있다. Genus Nitrospira는 아질산 농도가 매우 낮은 조건에서도 이를 효율적으로 활용하는 K-strategists로 알려져 있는 반면에 Nitrobacter 종은 기질소비와 성장이 빠른 r-strategists로 알려져 왔다. 또한 유기물이나 용존산소도 아질산 산화균의 분포에 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 아질산과 유기물, 용존산소가 복합적으로 작용하는 질산화 시스템에서 아질산 산화균의 분포와 경쟁에 어떻게 영향을 받는지를 검토하였다. 이를 위하여 실험실 규모의 질산화 생물반응기와 질산화-탈질을 수행하는 $A_2O$ 계열의 실제 폐수처리장에서 여러 항목과 두 종류의 아질산 산화균 분포를 측정, 비교하였다. 그 결과 아질산 농도는 평균 5 mg-N/L로 유지되며, 호기조건에서 유기물이 매우 낮게 유지되는 실험실 질산화 생물반응기는 Nitrobacter가, 호기-무산소 조건에서 질산화-탈질이 일어나고 아질산이 거의 없는 상태이며 유기물이 비교적 높게 유지되는 $A_2O$ 폐수처리장은 Nitrospira가 우점종으로 분포하였다. 이것은 여러 인자가 복합적으로 작용하는 상태에서는 아질산 산화균의 분포가 유기물과 용존산소 보다는 아질산 농도가 가장 중요한 인자임을 보여주며 기질 친화도가 낮지만 반응속도가 빠른 Nitrobacter가 r-strategist, genus Nitrospira는 기질친화도가 높은 K-strategist인 특성을 보임을 확인하였다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2005년도 생물공학의 동향(XVI)
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• pp.282-286
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• 2005

Biofilm airlift reactor was continuously operated to investigate the competitions between the autotrophs and heterotrophs, ammonia oxidizers and nitrite oxidizers, and Nitrobacter and Nitrospira with real wastewater at a C/N ratio of 0.86. As the reactor achieved complete nitrification microbial distribution was analyzed by FISH/CLSM technique. The results showed that heterotroph was more abundant than nitrifying bacteria. Ammonia oxidizers (17%) and Nitrobacter (7%) prevailed nitrite oxidizers (9%) and Nitrospira (2%), respectively.

• 미생물학회지
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• 제44권1호
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• pp.29-36
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• 2008

질소는 하수처리과정에서 제거되어야 하는 주요 오염물질 중의 하나이며, 세균 군집을 이용한 고도처리 시스템에서 생물학적 질소제거는 중요한 기술이다. 질산화반응은 생물학적 질소제거 시스템의 첫 단계로 미생물에 의해 진행된다. 암모니아는 암모니아산화세균에 의해 아질산염으로 산화되며, 그 후에 아질산염은 아질산염 산화세균에 의해 질산염으로 산화된다. 실험실 규모의 생물학적 질소제거 시스템인 변형된 eBAF 시스템, Nutrient removal laboratory 시스템과 반추기법을 적용한 rSBR 시스템의 질산화반응조 시료에서 16S rRNA 유전자를 이용한 terminal restriction fragment length polymorphism (T-RFLP) 방법으로 아질산염 산화세균군집을 분석하였다. 제한효소로 형성된 단편의 클러스터분석에서 Nitrobacter 군집은 각각의 폐수처리 시스템에 따라 군집의 차이가 있음이 나타났다. 그러나 Nitrospira 군집의 클러스터분석에서는 액체와 담체의 서식지 환경 차이에 의해 군집이 구분되었다.

• Journal of Microbiology
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• 제45권6호
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• pp.479-484
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• 2007

Bacterial communities at 10 cm, 100 cm, and 200 cm depths in a 100-year-old lead-zinc tailing heap were evaluated by constructing 16S rRNA gene libraries. In total, 98 operational taxonomic units (OTUs) were identified from 193 clones at a 3% sequence difference level. The OTU number and species richness decreased with the depth. Species composition was significantly different between the three libraries. Fifty-seven percent of the examined clones were Acidobacteria and 27% belonged to Proteobacteria. Other sequences included Chloroflexi, Firmicutes, Chlamydiae, Actinobacteria, Gemmatimonadetes, Nitrospira, and three unclassified OTUs. Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Firmicutes, and Actinobacteria were mainly distributed in the rhizosphere of naturally colonizing plants; however, Deltaproteobacteria, Acidobacteria, and Chloroflexi tended to inhabit the deeper tailings (below the 100 cm-depth).

• 미생물학회지
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• 제48권4호
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• pp.275-283
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• 2012

해양 해면 Asteropus simplex를 제주도에서 채집하여 배양에 의한 RFLP와 비배양에 의한 DGGE 분석 방법에 의해 세균군집 구조를 조사하였다. 16S rDNA-RFLP 분석을 위해 변형된 Zobell 배지와 MA를 이용하여 120균주를 선별하고 제한효소, HaeIII와 MspI을 사용하여 각각의 다른 RFLP 패턴으로 구분하였다. RFLP 패턴으로부터 유래한 16S rDNA 염기서열 분석결과, 알려진 세균 종과 94% 이상의 유사도를 나타내었으며 Alphaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Actinobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes, 5개의 문이 관찰되었다. 그 중 Gammaproteobacteria가 우점하였다. 같은 해면, A. simplex의 DGGE 분석을 위해 total genomic DNA로부터 16S rDNA를 증폭하여 DGGE fingerprinting을 수행한 결과 12개의 서로 다른 밴드가 관찰되었다. 각 밴드의 16S rDNA 염기서열은 알려진 세균의 염기서열과 90% 이상의 유사성을 나타내었으며 대부분의 염기서열은 uncultured bacteria에 속하였다. DGGE 분석으로부터 미생물의 군집은 Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Deltaproteobacteria, Actinobacteria, Chloroflexi, Nitrospira, 7개의 문으로 나타났다. RFLP와 DGGE 방법에 의해 Alphaproteobacteria, Gammaproteobacteria, Actinobacteria가 공통적으로 발견되었으나 전체적인 공생세균의 군집구조는 분석방법에 따른 차이를 나타내었다. 배양에 의한 방법보다 비배양 방법에서 더 다양한 세균군집구조를 나타내었다.

• 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.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제34권3호
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• pp.257-264
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• 2006

침지형 막/생물반응기에 암모니움 합성폐수를 공급하여 약 350일 동안 운전하면서 질산화 특성 및 미생물의 분포 변화를 살펴보았다. 원수의 암모니움 농도는 500-1000 $mgNH_4-N/L$, 질소 부하는 $1-2\;kgN/m^3{\cdot}d$로 공급하였고, 용존산소(DO)농도, 슬러지 체류시간(SRT), 온도 변화에 따른 질산화 효율, 아질산성 질소의 비율, 슬러지 농도, sludge volume index(SVI)변화를 모니터링 하였다. DO 농도, 온도, SRT 증가에 따라 암모니움 산화율은 증가하였으며, 이와 같은 암모니움 산화율의 감소로 MBR 내에서 free ammonia($NH_3-N$)농도가 증가할 경우 처리수에서 아질산성 질소의 비율이 높아졌다. 운전 기간 중 원인이 뚜렷하지 않은 질산화 효율의 급격한 감소가 관찰되었는데, 이때 슬러지 벌킹 및 SVI 값의 증가가 동시에 수반되었다. 운전 후반부에 질산화균이 우점된 MBR에 추가로 유기물을 공급하면, SVI 값이 2배로 증가하였고 암모니움 산화율은 감소하였다. FISH 분석에서 나타난 MBR내의 미생물 분포는 암모니아 산화균의 경우 Nitrosomonas가 우점하였으나 운전 후반부로 갈수록 Nitrosospira의 비율이 Nitrosomonas와 비슷할 정도로 증가하였다. 아질산 산화균은 Nitrospira가 우점하였지만 Nitrobacter 역시 운전기간 내내 관찰되었는데, 이는 MBR 내에서 높게 유지된 아질산성 질소가 Nitrobacter의 성장에 도움을 준 것으로 보인다.

• KSBB Journal
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• 제17권1호
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• pp.80-87
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• 2002

유기물 제거뿐만 아니라 안정적으로 질소와 인의 동시 제거를 위한 순환식 생물막 반응기를 제작, 운전하여 최적의 운전 인자를 도출하고, 질소 제거의 텃 번째 단계인 질산화 및 뒤이은 탈질에 관여하는 미생물들의 군집 구조 분석을 수행하였다. 유기물 제거와 질소와 인의 동시 제거를 위한 순환식 생물막 반응기는 143일 동안 운전되었다. 이 결과 $COD_{cr},\;BOD_5$, SS의 경우 각각 88, 88, 97%의 평균 제거효율을 보였다 이 기간 중 질산화율은 약 96% 정도로 유입 ${{NH_4}^{+}}_{-}N$의 대부분이 제거됨을 보였다. 하지만 탈질율은 평균 45% 정도로 나타났다. 반응기로 유입되는 총 인의 경우 약 44%가 제거되었다. 질소제거의 첫 번째 단계인 질산화가 일어나는 호기성 반응조 내 질산화 미생물의 경우 FISH 관찰 결과, 주요 암모니아 산화균 및 아질산 산화균으로는 Nitrosomonas spp.와 Nitrospira sap.가 관찰되었다. 또한 탈질 반응이 일어나는 준혐기성 반응조에서는 Rhodobacter, Rhodovulum, Roseebacter 그리고 Paracoccus 속에 속하는 탈질 미생물들이 전체 미생물의 약 10~20% 정도를 차지하며 분포하였다.

• Weed & Turfgrass Science
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• 제4권2호
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• pp.124-128
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• 2015

갈색퍼짐병은 토양 병원성균으로 Rhizoctonia solani AG2-2 IV가 원인균이다. 한국잔디나 버뮤다글라스와 같은 난지형 잔디에 가장 중요한 병으로 알려져 있다. 본 연구는 갈색퍼짐병 발병토양의 미생물 군집 분석으로 생물적 방제제로 이용할 근거자료를 수집하기 위하여 실시하였다. 갈색 퍼짐병의 중심부(CLC)와 가장자리(CLE), 건전부(CLH)에서 채취한 근권부 토양의 미생물 군집(bacterial composition)을 Metagenomics 데이터 분석으로 Phylum 수준에서 조사한 결과 미생물상은 Proteobacteria, Acidobacteria, Chloroflexi, Firmicutes, Planctomycetes, Gemmatimonadetes, Nitrospira, Cyanobactria, Verrucomicrobia, Bacteroidetes 등의 순으로 분포 경향은 모두 유사하게 나타났다. 이에 반해 Actinobacteria의 경우 중심부에서 9.28%, 가장자리에서 10.84%로 건전부에서의 16%에 비하여 5~6% 정도 높은 비율로 분포하는 결과가 나타났다. Phylum 수준에서 중복되는 미생물의 종류를 조사한 결과 전체적으로 중심부에서는 총 6,948 OTUs가 분포하였으며 가장자리와 건전부에서는 각각 6,505와 5,537 OTUs 분포하는 것으로 나타났다. Actinobacteria의 경우 중심부의 총 OTUs는 615였으며 가장자리와 건전부는 709와 891 OTUs로 나타났다. 또한 모두 중복되는 OTUs도 382로 높게 나타났으나 서로 중복되지 않는 OTUs는 건전부에서 286으로 중심부와 가장자리가 91과 126 OTUs인 것에 비하여 2~3배 이상으로 월등히 높게 나타났다.